DE3208666A1

DE3208666A1 - Zahnaerztliches spritzhandstueck

Info

Publication number: DE3208666A1
Application number: DE19823208666
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing.(FH) 6148 Heppenheim Schuß; Walter Ing.(grad.) 6143 Lorsch Weber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-03-10
Filing date: 1982-03-10
Publication date: 1983-09-22
Also published as: ATE19941T1; DE3363664D1; EP0088298B1; EP0088298A1; US4531912A

Description

-ε-

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 82 P 3715 DE

Zahnärztliches Spritzhandstück

Die Erfindung bezieht sich auf ein zahnärztliches Spritzhandstück mit einem in einer zur Spritzdüse führenden Medienleitung angeordneten, mittels einer Handhabe betätigbaren Ventil zur Steuerung des Medienflusses, und einer Rücksaugeinrichtung, welche nach Schließen des Ventils ein Rücksaugen wenigstens eines Teiles des Mediums, welches in der Leitung - in Flußrichtung gesehen - vor dem Ventil liegt, bewirkt.

Aus der DE-PS 10 77 379 ist ein Turbinenhandstück mit einer extern des Handstückes angeordneten Rücksaugeinrichtung für Flüssigkeit bekannt. Die Rücksaugeinrichtung enthält eine Membrane, mit deren Hilfe nach dem Abschalten der Flüssigkeitszufuhr ein selbsttätiges Rücksaugen der insbesondere im Bereich des Flüssigkeitsaustrittes vorhandenen Restflüssigkeit erzielt werden kann.

Eine solche RückSaugeinrichtung ist baulich relativ groß und erfordert ein zusätzliches Steuermedium (Druckluft) oder einen Elektromagneten zur Verstellung der Membrane.

Aus der US-PS 41 49 315 ist ein Spritzhandstück bekannt, bei dem zwar Ventil und Rücksaugeinrichtung in Form eines federbelasteten, durch die Handhabe betätigbaren Kolbens im Handstück selbst angeordnet sind. Wegen der Kleinheit der Teile, der engen Toleranzen, ist eine solche Konstruktion aber relativ kompliziert und aufwendig. Außerdem

2.3.1982 Rp 5 Ant

• t; Il

- % - VPA 82 P 3715 DE

neigt eine solche Einrichtung bei Schmutzansaminlung bzw. bei einem Verschleiß der Kolbendichtringe zu Undichtigkeiten und zu einem in der zahnärztlichen Präparationstechnik unerwünschten Nachtropfen des Mediums an der Austrittsstelle.

Aus der US-PS 15 56 181 ist außerdem ein Spritzhandstück bekannt, bei dem zur Steuerung des Me,dienflusses im Handstück ein quetschbarer Schlauchabschnitt und eine Kipphebelmechanik vorgesehen sind. Bei nichtgedrückter Handhabe drückt eine Feder einen Kipphebel mit einem Druckglied derart gegen den Schlauch, daß dieser soweit abgequetscht wird, daß ein Medienfluß unterbunden wird. Nachteilig bei einem solchen Handstück ist, daß nach dem Schließen des Ventils das Spritzmedium (Wasser) nachtropfen kann. Dieses Nachtropfen wird durch das Abquetschen des Schlauches sogar begünstigt, da durch den Quetschvorgang das Wasser verdrängt, das zwischen Ventil und Düse befindliche Wasser somit zur Düsenaustrittsstelle gedrückt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Spritzhandstück der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß gegenüber dem Stand der Technik ein ein-· facherer Aufbau der Ventil- und Rücksaugeinrichtung erzielt und ein Nachtropfen an der Düse wirksam vermieden wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Rücksaugeinrichtung einen in Flußrichtung gesehen vor dem Ventil angeordneten Schlauchabschnitt aus elastischem Material enthält, dessen Querschnitt größer ist als der der Nenndurchflußmenge am

- 3 - VPA 82 P 3715 DE

Ventil entsprechende Querschnitt, und daß dem Schlauchabschnitt ein mit der Handhabe gekuppeltes Druckstück zugeordnet ist, mit dem bei Betätigung der Handhabe der Schlauch teilweise, jedoch nur bis zu dem der Nenndurchflußmenge am Ventil entsprechenden Querschnitt verformbar ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Rücksaugeinrichtung läßt sich mit der an sich bekannten Ventilanordnung mit Schlauchquetschung kombinieren, so daß sowohl die Durchflußmengensteuerung als &.uch die Rücksaugung des Mediums durch einen gemeinsamen Schlauch und durch einen gemeinsamen, die Handhabe betätigbaren Kipphebel, vorgenommen werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein zahnärztliches Spritzhandstück der erfindungsgemäßen Art in vereinfachter Darstellung, teilweise im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III

in Fig. 1,
30

Fig. 4 Einzelheiten einer anderen Ausführungsform eines zahnärztlichen Spritzhandstückes in einer schaubildlichen Darstellung,

- 4 - VPA 82 P 3715 DE

Fig. 5 eine Halterung zur Aufnahme zweier Heizpatronen, Fig. 6 eine Heizpatrone in schaubildlicher Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht mit teilweise aufgeschnittenem Gehäuse ein zahnärztliches Spritzhandstück, dem über Leitungen an ein Schlauchanschlußteil 1 zwei Medien (Luft und Wasser) zugeführt werden. Die beiden Medien werden bis zu einer Düse 2 geführt, wo sie dann entweder getrennt oder als Wasser-/Luftgemisch (Spray) austreten. Die Steuerung des Durchflusses der Medien erfolgt über ein für jedes Medium im Handstück angeordnetes Ventil, welches von außen betätigt wird. Im folgenden wird nur auf ein Medium (Wasser) bezug genommen. Der Medienverlauf sowie die Ventilsteuerung und gegebenenfalls Rücksaugung erfolgt für das zweite Medium in gleicher Weise, wobei bei Luft in der Regel auf eine Rücksaugung verzichtet werden kann.

Die vom Anschlußteil 1 zur Spritzdüse 2 führende Medienleitung 3 enthält einen zwischen zwei Anschlußnippel 4 angeordneten Schlauch 5, dessen mit 5a bezeichneter Abschnitt zusammen mit einem Druckstempel 6 ein Ventil und dessen mit 5b bezeichneter Abschnitt zusammen mit einem Druckstück 7 eine Rücksaugeinrichtung bilden. Mit ist eine später noch näher erläuterte, bei Spritzhandstücken üblicherweise vorgesehene elektrische Heizvorrichtung bezeichnet, mit der das durchfließende Medium auf Körpertemperatur erwärmt werden kann.

Im Handstückgehäuse 9 ist mittels einer Achslagerung 10 ein Kipphebel 11 gelagert, der von einer Druckfeder 12 belastet an einer Handhabe 13 (Taste) anliegt. Der Kipp-

- 6 - VPA 82 P 3715 DE

hebel 11 enthält einen Fortsatz 11a, an dem der außen auf den Schlauchabschnitt 5a wirkende Druckstempel 6 anliegt. Der Schlauch 5 hat runden Querschnitt, (FIG 3) besteht aus elastischem Material (z.B. aus Silikon) und liegt auf einer festen Unterlage 14 auf. Das Druckstück 7, welches ebenfalls mittels der Achslagerung 10 kippbar gelagert ist, liegt in der gezeichneten, nichtgedrückten Stellung mit leichtem Druck am Schlauchabschnitt 5b auf. In dieser nichtgedrückten Stellung quetscht der Druckstempel 6 den Schlauch auf etwas weniger als das doppelte seiner Wandstärke (W) zusammen; der Druckstempel 6 drückt deshalb mit einem gewissen Uberhub den Schlauch 5 zusammen. Der wirksame Durchflußquerschnitt ist hier Null.

In Fig. 2 ist diese geschlossene Ventilstellung im Querschnitt dargestellt. Aus der Darstellung geht hervor, daß der Schlauch 5 durch seitliche Wandungen 15 begrenzt ist, also in einem "Kanal" geführt ist.

Zur Erläuterung der Funktionsweise sei der Querschnitt des durch den Druckstempel 6 und dem Schlauchabschnitt 5a gebildeten Ventils mit F^ und der Querschnitt des durch das Druckstück 7 belastbaren Schlauchabschnittes 5b im Bereich des Längenabschnittes a mit Fp bezeichnet. Im gezeichneten Ruhezustand, also bei nichtgedrückter Taste 13, ist das Ventil 5a, 6 geschlossen, der wirksame Querschnitt F^ demnach gleich Null. Der Querschnitt Fp entspricht bei einem bestimmten Druck einer Durchflußmenge von etwa 2 1 pro Minute; im Vergleich zur Nenndurchflußmenge von 200 ml/min bei voll geöffnetem Ventil und gleichem Druck ist also der Querschnitt Fp sehr viel größer als F^ maximal.

* it ·* V

-*> - VPA 82 P 3715 DE

Wird nun die Taste 13 in Richtung des Pfeiles gedruckt, wird über die Kipphebelmechanik 7,11 der Schlauch im Abschnitt 5a von der ursprünglichen Schließstellung, in der der Druckstempel 6 den Schlauch auf ein Maß kleiner als die doppelte Wandstärke ("^2.W) zusammendrückt, zunächst bis auf die doppelte Wandstärke (2.W) des Schlauches entlastet. In dieser Stellung ist der Durchfluß nach wie vor Null. Die aber bereits eingeleitete Kippbewegung führt zu einer leichten Quetschung des Schlauchabschnittes 5b im Bereich des Längenabschnittes a durch das Druckstück 7. Der Querschnitt des Schlauches wird dabei von F₂ auf Fp.. verkleinert. Diese Verkleinerung des Querschnittes bewirkt ein Nachvorneschieben des im Leitungsabschnitt 3a zwischen dem noch geschlossenen Ventil und der Spritzdüse 2 befindlichen Mediums an die Austrittsstelle der Düse.

Bei weiterem Drücken der Taste 13 wird schließlich das Ventil geöffnet, wodurch ein Durchfluß des Mediums bis zur maximalen Nenndurchflußmenge von beispielsweise 200 ml pro Minute erzielt werden kann. Während der Entlastung des Druckstempels 6 und des damit verbundenen Öffnens des Ventils wird gleichzeitig über das Druckstück 7 der Schlauchabschnitt 5b im Längenabschnitt a weiter verformt (siehe gestrichelte Darstellung in FIG 3). Der Querschnitt - gleicher Umfang vorausgesetzt - verkleinert sich dabei weiter auf F₂₂. Dieser Querschnitt F₂₂ ist immer noch sehr viel größer als der maximale Nenndurchflußquerschnitt bei geöffnetem Ventil.

Wird nun das Ventil durch Loslassen der Taste 13 geschlossen, so wird zunächst der Durchflußquerschnitt F-bis auf Null reduziert. Infolge der Kupplung des Druck-

♦ .» pert· * f.

ff

- 1' - VPA 82 P 3715 DE

Stückes 7 mit dem Kipphebel 11 wird der Querschnitt F_?2 zunächst auf Fp- vergrößert. Diese Vergrößerung bedeutet eine Druckentspannung im Schlauchabschnitt 5b und im Leitungsbereich 3a und damit ein Abreißen der Wassersäule an der Düsenöffnung. Die weitere Entspannung des Schlauches im letzten Verstellweg, in der der Druckstempel 6 von der Schließstellung in die Schließstellung mit Überhub (Quetschung des Schlauches auf ein Maß kleiner als doppelte Wandstärke) übergeht, wird der Querschnitt schließlich wieder von Fp₁ auf Fp vergrößert. Durch diese Volumenvergrößerung wird die zwischen Ventil und Düsenaustritt befindliche Wasserstange im Leitungsabschnitt 3a weiter zurückgesaugt.

Aus dem Vorgenannten ist zu entnehmen, daß der vorgesehene Überhub als Leerhub für die Rücksaugung vorgesehen ist, wodurch eine optimale Rücksaugung nach Abschalten der Medienzufuhr gewährleistet und ein Tropfen ausgeschlossen ist. Es ist weiter ersichtlich, daß sowohl das Ventil als auch die Rücksaugeinrichtung äußerst einfach aufgebaut sind. Die Verwendung eines an sich relativ weichen Silikonschlauches hat den Vorteil, daß evtl. im Wasser befindliche Schwebekörper beim Zusammendrücken des Schlauches durch den Druckstempel vom Schlauchmaterial aufgenommen werden, wodurch Undichtigkeiten weitgehend ausgeschlossen sind.

Die Fig. 4 zeigt eine modifizierte Ausführung der Ventil- und Rücksaugeinrichtung, wobei auch hier der Übersichtlichkeit wegen die für die Funktion wesentlichen Teile nur für ein Medium gezeichnet sind.

- 4 - VPA 82 P 3715 DE

Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß der Schlauch 5 zwischen Wandungen 15 eines Ventilkörpers 16 angeordnet ist. Im Bereich des Schlauchabschnittes 5 ist ein Wider-

3.

lager 17 vorhanden, gegen das sich der Schlauch beim Abquetschen abstützt. Der Kipphebel 11 enthält an seinem hinteren Ende einen Fortsatz 11a mit einem Druckstempel 18 sowie zwei Lagerausbuchtungen 19, 20. Die Ausbuchtung 20 bildet zusammen mit einer dazu passenden Wölbung 21 am Druckstück 22 eine nach unten offene Gleitlagerung (Pfannenlßger); die Ausbuchtung 19 greift im montierten Zustand unter die Unterseite 23 eines winkelförmigen Kniehebels 24, der mittels seitlicher Ansätze 25, 25a in entsprechend ausgebildete Ausnehmungen 26, 26a am Ventilkörper 16 eingeschnappt wird. Die Ausbuchtung 19 und die dazu passende Unterseite 23 des Kniehebels 24 bilden zusammen die Kipplagerstelle, um die der Kipphebel 11 bei Betätigung kippt.

Die im vorderen Teil des Ventilkörpers 16 angeordnete und nachfolgend noch näher erläuterte Heizpatrone 8 ist in federnden Klammern 27 gehalten, wodurch ein Auswechseln ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen leicht möglich ist.

Aus Fig. 5 geht hervor, daß die (für 2 Heizpatronen vorgesehenen) vier Klammern 27 auf einer Abschlußplatte 28 befestigt sind, die im montierten Zustand im Ventilgehäuse 16 in geeigneter Weise gehaltert ist. Die Abschlußplatte 28 ist vorteilhafterweise als Leiterplatte ausgebildet, d.h. sie enthält die zur elektrischen Zuführung und gegebenenfalls Leistungssteuerung der Heizelemente in den Heizpatronen erforderliche Verdrahtung und gegebenenfalls weitere Bauelemente, so z.B. die beiden Mikroschalter 29, in der gezeigten Ausführung.

VPA 82 P 3715 DE

Die Heizpatrone 8 (FIG 6) enthält in bekannter Weise ein eine Heizwendel 30 aufnehmendes und den Durchfluß des Mediums gewährleistendes Isolierrohr 31. Entsprechend einer besonderen Ausgestaltung enthält die Heizpatrone an ihren beiden Enden mit den Enden der Heizwendel 30 verbundene, aus elektrisch leitendem Material bestehende Kontaktierungselemente 32 sowie Anschlußelemente 33 für den direkten Anschluß der Medienzu- und -ableitung. Die Teile 32, 33 sind zweckmäßigerweise einstückig ausgebildet und fester Bestandteil der Heizpatrone. Hinsichtlich der Ventilsteuerung sei noch folgendes hervorgehoben:

Die in einer einseitig offenen Pfannenlagerung 34 (FIG 1) kippbar gelagerte Handhabe 13 enthält eine Auflauffläche 35, auf der die obere Fläche 36 des Kipphebels 11 mittels Federdruck anliegt. Bei Betätigung der Handhabe 13 und der damit eingeleiteten Kippbewegung um die Lagerung 34 wickelt sich die Fläche 35 auf der Fläche 36 ab, d.h. der Berührungspunkt von Handhabe 13 und Kipphebel 11 verschiebt sich. Durch die Formgebung der miteinander korrespondierenden Flächen 35 und 36 wird eine über den Verstellweg sich ändernde Übersetzung der Ventilbetätigung erreicht, und zwar dergestalt, daß bei gleichmäßiger Betätigung der Handhabe 13 der Hub des Druckstempels 6 von einem kleineren auf einen größeren Wert ansteigt. Für den Betätiger wird damit der Vorteil erzielt, daß die Medienregulierung zu Beginn des Drückens feiner dosierbar ist als am Ende des Hubs. Dieser Vorteil ist selbstverständlich auch mit der in Fig. 4 gezeigten Anordnung gegeben.

12 Patentansprüche
6 Figuren

Claims

- VPA 82 P 3715 DE Patentansprüche

Zahnärztliches Spritzhandstück mit einem in einer zur Spritzdüse (2) führenden Medienleitung (3) angeordneten, und mittels einer Handhabe betätigbaren Ventil zur Steuerung des Medienflusses und einer Rücksaug einrichtung, welche nach Schließen des Ventils ein Rücksaugen wenigstens eines Teiles des Mediums, welches in der Leitung - in Flußrichtung gesehen - vor dem Ventil liegt, bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücksaugeinrichtung einen in Flußrichtung gesehen vor dem Ventil (5a, 6) angeordneten Schlauchabschnitt (5b) aus elastischem Material enthält, dessen Querschnitt (Fp) größer ist als der der Nenndurchflußmenge am Ventil (5a, 6) entsprechende Querschnitt (F.), und daß dem Schlauchabschnitt (5b) ein mit der Handhabe (13) gekuppeltes Druckstück (7, 22) zugeordnet ist, mit dem bei Betätigung der Handhabe (13) der Schlauch (5b) teilweise, jedoch nur bis zu dem der Nenndurchflußmenge am Ventil entsprechenden Querschnitt (F₁) verformbar ist.
2. Zahnärztliches Spritzhandstück nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventil (5a, 6) und dem Druckstück (7, 22) der Rücksaugeinrichtung ein gemeinsamer Schlauch (5) zugeordnet ist und beide, mittels eines gemeinsamen Betätigungsgliedes (11, 13) betätigbar sind.

-Vi- VPA 82 P 3715 DE
3. Zahnärztliches Spritzhandstück nach Anspruch 2, d a durch gekennzeichnet, daß mit der Handhabe (13) ein federbelasteter Kipphebel (11) gekuppelt ist, der einerseits über einen Druckstempel (6, 18) des Ventils bei nichtgedrückter Handhabe den Schlauch (5a) im Sinne einer Sperrung des Medienflusses abquetscht und andererseits bei gedrückter Handhabe das Druckstück (7» 22) im Sinne einer Verringerung des Volumens des Schlauchabschnittes (5b) auf den Schlauch drückt.
4. Zahnärztliches Spritzhandstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kipphebel (11) und Handhabe (13) mit einerseits dem Druckstück (7, 22) und andererseits dem Druckstempel (6, 18) so gekuppelt sind, daß bei nichtbetätigter Handhabe (13) der Druckstempel (6, 18) den Schlauch mit Überhub auf ein Maß kleiner 2x Wandstärke zusammenpreßt, daß diese Schlauchquets chung innerhalb eines ersten Verstellweges bis auf ein der doppelten Wandstärke entsprechendes Maß aufgehoben wird, daß innerhalb dieses Verstellweges der Schlauchquerschnitt des Schlauchabschnittes (5b) vor dem Ventil soweit verkleinert wird, daß das in diesem Abschnitt befindliche Medium zur Spritzdüse (2) gedrückt wird, und daß bei weiterer Verstellung der Handhabe (13) der Querschnitt dieses Schlauchabschnittes (5b) noch weiter, Jedoch nur bis zu dem der Nenndurchflußmenge entsprechenden Querschnitt (F₂₂) verkleinert wird.
5. Zahnärztliches Spritzhandstück nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (11) einen den Druckstempel (18) enthaltenden Fortsatz (11a) aufweist.

> a ■ H H K ·

- 12 - VPA 82 P 3715 DE
6. Zahnärztliches Spritzhandstück nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (22) mittels einer offenen Pfannenlagerung (20, 21) mit dem Kipphebel (11) gekuppelt ist.
7. Zahnärztliches Spritzhandstück nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Kipphebels (11) über einen im Ventilkörper (16) rastbaren Kniehebel (24) erfolgt.
8. Zahnärztliches Spritzhandstück nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung von zwei Medien zwei nebeneinander liegende Kipphebel (11) und ein gemeinsamer Kniehebel (24) vorgesehen sind.
9. Zahnärztliches Spritzhandstück nach Anspruch 8, d a durch gekennzeichnet, daß die Schläuche (5) für die beiden Medien (L, W) in jeweils eine durch Wandungen (15) begrenzten Führungskanal des Ventilkörpers (16) eingelegt und geführt sind.
10. Zahnärztliches Spritzhandstück nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Formgebung von miteinander korrespondierenden Flächen (35, 36) von Handhabe (13) und Kipphebel (11) eine über den Verstellweg sich ändernde Übersetzung der Ventilbetätigung erreicht wird, dergestalt, daß bei gleichmäßiger Betätigung der Handhabe (13) der Hub des Druckstempels (6, 18) von einem kleinen auf einen größeren Wert ansteigt.

- -V5 - VPA 82 P 3715 DE
11. Zahnärztliches Spritzhandstück nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Schlauch (5) an seinem der Spritzdüse (2) zugewandten Ende direkt mit einer Heizpatrone (8) verbunden ist.
12. Zahnärztliches Spritzhandstück nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizpatrone (8) Anschluß- und Kontaktierungseleraente (32, 33) für den direkten Anschluß der Medienzu- und -ableitung und den elektrischen Anschluß enthält.