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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Handstück nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Ein
Handstück
der vorliegenden Art hat mehrere Forderungen zu erfüllen. Es
muß bei
einer befriedigenden Handhabungsfreundlichkeit und einer letzteres
bedingenden möglichst
kleinen Bauweise leistungsfähig,
von langer Lebensdauer und kostengünstig herstellbar sein, um
Marktchancen zu haben. Dabei ist zum einen zu berücksichtigen,
daß die
Leistungsfähigkeit
des Handstücks
zu einem großen
Teil davon abhängt,
wieviel Laser-Lichtenergie vom zugehörigen Steuergerät durch
die vorhandene Versorgungseinrichtung und durch das Handstück hindurchgeleitet
werden kann. Zum anderen ist zu berücksichtigen, daß die anzustrebende
Handhabungsfreundlichkeit eine in Teilen oder insgesamt flexible Versorgungseinrichtung
in Form eines Gliederarms oder eines flexiblen Schlauches erfordert,
was die Hindurchführung
eine für
eine befriedigende Leistung erforderliche Licht-Energiemenge erschwert.
Darüber
hinaus gibt es weitere Kriterien, die die Durchführung des Laserlichtes in einer
befriedigenden Energiemenge erschweren. Hierbei handelt es sich
bei einer Versorgungseinrichtung in Form eines flexiblen Schlauches
insbesondere um den Werkstoff, aus dem der das Laserlicht führende Lichtleiter
besteht und um die durch einen minimalen Biegeradius des Versorgungsschlauches
vorgegebene Flexibilität,
die die Durchführung
einer erforderlichen Laserlicht-Energiemenge erschwert.
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Die
Lebensdauer des vorliegenden Handstücks ist u. a. abhängig vom
Werkstoff und von der Bauweise des Lichtleiters. Zum einen ist nicht
jeder möglichst
für eine
innere Totalreflexion eingerichtete Lichtleiter in der Lage, auch
bei den für
ein vorliegendes Behandlungsgerät
erforderlichen, verhältnismäßig kleinen
Biegeradien des Versorgungsschlauches die Totalreflexion und damit
eine maximale Durchführungsleistung
zu gewährleisten.
Zum anderen ist festzustellen, daß der Zustand der endseitigen
Abstrahlungsfläche
des Lichtleiters einen großen
Einfluß auf
die Abstrahlungsleistung und damit auch auf die Durchführungsleistung
hat. Bereits geringe Verschmutzungen und kleine Staubpartikel auf
der Abstrahlungsfläche
und mich auf der Einstrahlungsfläche
können
die Laserlicht-Durchführungsleistung
erheblich beeinträchtigen.
Darüber
hinaus ist festzustellen, daß insbesondere
bei großen
Laserlicht-Durchführungsleistungen
kleine Werkstoffpartikel aus der Abstrahlungsfläche erodiert werden können, die
die Abstrahlungsleistung wesentlich beeinträchtigen. Zur Leitung von [R-Laserlicht
sind ZrF(Zirkoniumflorid)-haltige Fasern bekannt, die aufgrund ihrer
verhältnismäßig geringen
vorbeschriebenen Festigkeit eine niedrige Zerstörschwelle haben und deshalb
nur verhältnismäßig kleine
Energiemengen leiten können
und bei größeren Energiemengen
geringere Standzeiten haben bzw. verhältnismäßig große Querschnitte erfordern,
um die z. B. zu therapeutischen Zwecken notwendige Laserenergie
zu leiten. Durch größere Leiterdurchmesser
wird dagegen die Biegbarkeit eines Versorgungsschlauches beeinträchtigt,
wodurch Bruchgefahr für
den Lichtleiter gegeben ist und die Handhabung erschwert wird. Außerdem sind
Lichtleiter größeren Querschnitts
im Preis höher
als Lichtleiter bzw. Fasern mit kleinerem Querschnitt.
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In
der
DE 42 11 233 A1 ist
ein Handstück
der eingangs angegebenen Art beschrieben. Dieses bekannte Handstück besteht
aus einem hinteren Anschlußteil
und einer vorderen Griffhülse,
die durch eine sogenannte Steck/Dreh-Kupplung, bestehend aus einem
Kupplungszapfen und einer diesen aufnehmenden Kupplungsausnehmung,
axial lösbar kuppelbar
sind, wobei die vorhandene Laser-Lichtleitung die Kupplung als freie
Strahlstrecke koaxial durchsetzt und zwei weitere Medienleitungen
den Ringspalt zwischen dem Kupplungszapfen und der Kupplungsausnehmung
radial abgedichtet durchsetzen, so daß der freie Durchgang der Medien
auch dann gewährleistet
ist, wenn die Griffhülse über dem Anschlußteil verdreht
wird. Diese handhabungsfreundliche Lösbarkeit der Griffhülse ist
aus mehreren Gründen
vorteilhaft. Zum einen ist es möglich,
an ein und demselben Anschlußteil
mehrere, sich voneinander unterscheidende Griffhülsen wahlweise anzukuppeln,
z. B. solche Griffhülsen,
die für
spezielle Bearbeitungszwecke eingerichtet sind, wie z. B. eine Griffhülse für eine Wurzelkanalbehandlung.
Darüber hinaus
ist die handhabungsfreundliche Lösbarkeit deshalb
von Vorteil, weil die Griffhülse
für eine
Reinigung und Desinfektion bzw. Sterilisation handhabungsfreundlich
lösbar
und danach wieder ankuppelbar ist.
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Aus
der
DE 42 39 829 A1 ist
ein Handstück für ein Laser-Behandlungsgerät mit einer
Lichtleitfaser und einer Sonde bekannt, wobei die Sonde zum Föhren des über die
Faser laufenden Lichtstrahls zu einem zu bestrahlenden Objekt dient.
Das abstrahlseitige Ende der Lichtleitfaser ist gegenüber dem
einstrahlseitigen Ende der Sonde über eine lichtleitende Schutzplatte
isoliert.
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Aus
der
DE 34 15 293 A1 ist
ein Laser-Handgerät
mit einem Schaft, einem Kopf und einer Kopfanbringungseinrichtung
bekannt, wobei mit der Kopfanbringungseinrichtung der Kopf an dem
vorderen Ende des Schaftes lösbar
angebracht werden kann. Es können
mehrere Köpfe
vorgesehen sein, von denen ein Operateur in Abhängigkeit von den Operationsbedingungen
einen auswählen
und lösbar
an dem Schaft anbringen kann.
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Aus
der
DE 39 22 301 A1 ist
ein flexibles Transmissionssystem für endoskopische Laseranwendungen
mit einer Faserhalterung bekannt, bei dem die Faserhalterung durch
ein elastisches Halterungselement leicht montierbar bzw. demontierbar gestaltet
ist.
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Aus
dem Buch „Lasertechnik
in der Medizin", von
Eichler J. und T. Seiler (Berlin: Springer-Verlag, 1991, Seiten
36 bis 37) ist bekannt, dass ein typischer Wert der numerischen
Apertur im Fall einer Quarzfaser mit einem Mantel aus Quarzglas
0,2 beträgt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handstück der im Oberbegriff des Anspruches
1 angegebenen Art so auszugestalten, daß bei Gewährleistung einer handhabungsfreundlichen
Lösbarkeit
und Wiederankuppelbarkeit der Griffhülse, einer handhabungsfreundlichen
Führung
des Handstücks
bei einer Behandlung und einer leistungsstarken Laser-Lichtleitung
eine lange Lebensdauer für das
Handstück
erreicht wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Beim
erfindungsgemäßen Handstück befindet
sich die Abstrahlungsfläche
des Lichtleiters in einem vor Verunreinigungen geschützten Raum,
so daß keine
Verunreinigungen die Abstrahlung und somit die Durchführungsleistung
für das
Laserlicht beeinträchtigen
können.
Dies gilt auch bei einem Austausch von eventuell mehreren vorhandenen
unterschiedlichen Griffhülsen,
da der geschützte
bzw. abgedichtete Freiraum sich am Kupplungszapfen befindet und
somit die Abstrahlungsfläche
auch bei abgekuppelter Griffhülse
vor Verunreinigungen geschützt ist.
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Im
weiteren ermöglicht
die Erfindung eine gute Leistungsausnutzung, sowie kleine und handhabungsfreundliche
sowie funktionsfähige
Bauweisen, die sich kostengünstig
herstellen lassen.
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Es
ist zwar aus der
WO 91/16006 an
sich bekannt, den Lichtleiter eines Handstücks für ein zahnärztliches Behandlungsgerät in einen
geschlossenen freien Raum enden zu lassen, jedoch handelt es sich hierbei
nicht um ein Handstück
der gattungsgemäßen Art.
Bei diesem bekannten Handstück
ist die Griffhülse
nicht lösbar
bzw. nicht durch eine Schnellkupplung lösbar am Anschlußteil befestigt.
Zwar ist der vordere Teil der abgewinkelten Griffhülse gegenüber dem
hinteren Teil um die abgewinkelte Längsachse drehbar, jedoch ist
der vordere Teil nicht lösbar angeordnet.
Wenn der vordere Teil lösbar
angeordnet wäre,
würde bei
einer Lösung
bzw. einem Austausch des vorderen Griffhülsenteils der vorgenannte freie
Raum und somit die Abstrahlungsfläche des Lichtleiters einer
Verschmutzung ausgesetzt sein. Diese bekannte Ausgestaltung ist
deshalb nicht geeignet, die Erfindung nahezulegen.
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Vorzugsweise
ist die Stirnfläche
des Lichtleiters eine Bruchfläche.
Dies ist für
die Transmission der Lichtstrahlen besonders gut geeignet. Dies
ist darauf zurückzuführen, daß keine
spanabhebende Bearbeitung der Stirnflächen erfolgt, was auch bei
einer feinen Bearbeitung aus der Spanabhebung resultierende Spuren
hinterläßt. Es hat
sich in überraschender
Weise gezeigt, daß eine
gebrochene Stirnfläche
des Lichtleiters eine bessere Transmission ermöglicht als spanabhebend erzeugte
Stirnflächen. Außerdem führt diese
Ausgestaltung zu einer einfachen und kostengünstigen Herstellung, weil ein Brechen
des Lichtleiters einfacher, leichter und schneller durchgeführt werden
kann, als eine spanabhebende Bearbeitung.
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Vorzugsweise
umfasst das Handstück
eine Fixiervorrichtung zum Fixieren des Lichtleiters, welche einen
Klemmring aufweist, der in einer ihn aufnehmenden Ringnut gehalten
ist, aus elastisch verformbarem Material besteht und elastisch gegen
die Umfangsfläche
des Lichtleiters drückt.
Hierdurch wird eine einfache und kostengünstig herstellbare Fixierung
für den
Lichtleiter ermöglicht.
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Diese
Ausgestaltung zeichnet sich nicht nur durch eine einfache Bauweise
aus, die sich kostengünstig
herstellen läßt und außerdem wenig
Bauraum beansprucht, sondern sie führt auch zu einer schonenden
Fixierung des Licktleiters, so daß Beschädigungen bei seiner Montage
bzw. Demontage, Halterung und bei einer Biegung des flexiblen Versorgungsschlauches
vermieden sind.
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Nachfolgend
wird die Erfindung weiter durch sich erzielbare Vorteile anhand
einer vereinfachten Zeichnung und mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigt:
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1 ein
erfindungsgemäßes medizinisches,
insbesondere zahnärztliches
Laser-Behandlungsgerät in perspektivischer
Ansicht von vorne;
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2 ein
Handstück
des Behandlungsgerätes
im axialen Schnitt und vergrößerter Darstellung;
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3 die
in 1 mit X gekennzeichnete Einzelheit, nämlich eine
lösbare
Kupplungsvorrichtung zur Verbindung einer mit dem Handstück verbundenen
Versorgungseinrichtung, insbesondere eines flexiblen Verbindungsschlauches,
mit einem Steuergerät
des Behandlungsgerätes.
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4 einen
Lichtleiter im Querschnitt;
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5 eine
Griffhülse
für ein
Handstück
des Behandlungsgerätes
in abgewandelter Ausgestaltung und in perspektivischer Darstellung;
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6 den
Kopfbereich der Griffhülse
nach 5 im axialen Schnitt;
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7 ein
Einsatzteil der Griffhülse
im axialen Schnitt als Einzelteil;
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8 die
in 7 mit Z gekennzeichnete Einzelheit in abgewandelter
Ausgestaltung;
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9 einen
Schlauch bzw. Schutzmantel für einen
Versorgungsschlauch, teilweise geschnitten;
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10 den
Schutzmantel bzw. den Schlauch in abgewandelter Ausgestaltung;
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11 ein
Behandlungsgerät
in abgewandelter Ausgestaltung und in perspektivischer Darstellung;
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11a einen Vorratsbehälter für das Behandlungsgerät nach 11 in
vergrößerter perspektivischer
Darstellung;
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12 einen
fluidischen Steuer- und Funktionsplan für ein erfindungsgemäßes Behandlungsgerät.
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Die
Hauptteile des allgemein mit 1 bezeichneten Laser-Behandlungsgerätes sind
das Steuergerät 2 mit
einem kastenförmigen,
auf Räder 3 fahrbaren
Gehäuse 4 und
einem Bedienungsfeld 5 im oberen Bereich seiner Frontseite 6,
das ein Behandlungsinstrument bildende Handstück 7, der die Versorgungseinrichtung
bildende flexible Versorgungsschlauch 8, der das Handstück 7 mit
dem Steuergerät 2 verbindet,
und ein Fußschalter 9 mit
einem Schaltelement 11, der auf dem vorhandenen Boden stellbar
ist und durch eine elektrische Verbindungsleitung 12 mit
dem Steuergerät 2 verbunden
ist.
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Das
Bedienungsfeld 5 weist mehrere Steuerelemente 13 und
eine vorzugsweise darüber
angeordnete Anzeigetafel 14 zum Anzeigen eingestellter Steuerdaten
auf. Vorzugsweise befindet sich das Bedienungsfeld im oberen Eckenbereich
der Frontseite 6, wobei es eine bequeme Bedienung und ein
bequemes Ablesen insbesondere dann ermöglicht, wenn es in einer nach
hinten geneigten Position angeordnet ist, wie es in 1 dargestellt
ist. Im Frontbereich des Gehäuses 4,
vorzugsweise in der Nähe
der Unterseite des Bedienungsfeldes 5 ist ein Handgriff 15 zum
Verschieben bzw. Fahren des Steuergerätes 2 angeordnet,
insbesondere in Form eines horizontalen Bügels. Die horizontale Querschnittsform
des quaderförmigen
Gehäuses 4 ist
rechteckig, wobei eine Schmalseite nach vorne gerichtet ist und
die Frontseite 6 bildet. Dabei ist das Gehäuse 4 säulenförmig, d.
h. seine Höhe
ist größer als
seine Länge oder
Breite.
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Das
Bedienungsfeld 5 erstreckt sich vorzugsweise in den Bereich
eines beidseitig verjüngten Gehäuseaufsatzes 4a,
so daß zu
dessen beiden Seiten Gehäuseausnehmungen 4b vorhanden
sind. Im Bereich einer Gehäuseausnehmung,
hier der linken Gehäuseausnehmung 4b befindet
sich von der Frontseite 6 nach hinten versetzt ein Anschlußblock 4c für den Versorgungsschlauch 8.
Der Anschlußblock 4c kann
so groß bemessen
sein, daß er
die Gehäuseausnehmung 4b ausfüllt, und
er kann sich bis zur Rückseite
des Gehäuses 4 erstrecken.
Im Bereich der Frontfläche 4d des
Anschlußblocks 4c ist eine
Steck/Dreh-Kupplung 16 zur lösbaren Verbindung des Versorgungsschlauches 8 angeordnet.
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Das
Handstück 7 besteht
aus einem hinteren Anschlußteil 7a und
einer vorderen Griffhülse 7b,
die durch eine zweite Steck/Dreh-Kupplung 17 lösbar miteinander
verbindbar sind.
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Wie 1 zeigt,
befindet sich im vorderen Bereich der zugehörigen Gehäuseausnehmung 4b ein
muldenförmiges
Ablageteil 18 vorzugsweise auf der Grundfläche der
Gehäuseausnehmung 4b,
auf dem das Handstück 7 handhabungsfreundlich
ablegbar und wieder ergreifbar ist. In dieser Position bildet der
Versorgungsschlauch 8 eine aufrecht stehende Schlaufe 8a,
die durch einen etwa aufrecht stehenden Stützarm 19 gestützt sein
kann, der das obere Trum 8b unterstützt und dabei letzteres vorzugsweise
gabelförmig übergreift
und in seinem unteren Endbereich um eine sich horizontal und etwa
parallel zur Frontseite 6 erstreckende Gelenkachse 21 in
einem zugehörigen
Gelenk 21a schwenkbar gelagert ist. Wenn das Handstück 7 nach
vorne entnommen wird, kann somit der Stützarm 19 in einem gewissen Schwenkbereich
nach vorne mitschwenken. Vorzugsweise ist der Schwenkarm 19 durch
eine nicht dargestellte Feder in seine nach hinten gerichtete Schwenkrichtung
(siehe Pfeil 22) vorgespannt, so daß beim Ablegen des Handstückes 7 der
Stützarm 19 und
die Schlaufe 8a durch die Feder selbsttätig nach hinten geschwenkt
werden. Dabei kann die Schlaufe 8a so groß bemessen
sein, daß ihr
unteres Trum 8c sich seitlich neben der zugehörigen Seitenfläche des
Gehäuses 4 befindet,
so daß es
nach einten durchhängen
kann.
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Die
zweite Steck/Dreh-Kupplung 17 ist durch einen sich vom
Anschlußteil 7a vorzugsweise
einstückig
nach vorne erstreckenden und gegenüber letzterem verjüngten zylindrischen
Kupplungszapfen 17a und eine in der Griffhülse 7b nach
hinten offen angeordnete Kupplungsausnehmung 17b mit entsprechender
Querschnittsgröße gebildet.
Zwischen dem Kupplungszapfen 17a und der Kupplungsausnehmung 17b ist
eine elastisch wirksame und beim Kuppeln bzw. Entkuppeln selbsttätig ein-
bzw. ausrastende Verrastungsvorrichtung 23 zur Sicherung
der Griffhülse 7b auf
dem Kupplungszapfen 17a angeordnet. Bei der vorliegenden
Ausgestaltung weist die Verrastungsvorrichtung 23 einen
in einer Ringnut 24 angeordneten Verrastungsring 25 auf,
der den zylindrischen Ringspalt 26 zwischen dem Kupplungszapfen 17a und
der Kupplungsausnehmung 17b geringfügig überragt und im Kupplungszustand
von einer Verrastungsnase 27 hintergriffen ist. Durch beidseitige
gerundete oder schräge
Anlaufflächen
am Verrastungsring 25 und/oder an der Verrastungsnase 27 ist gewährleistet,
daß beim
Kuppeln und Entkuppeln der Verrastungsring 25 überdruckbar
ist, wobei er in die Ringnut 24 einfedert. Bei der vorliegenden
Ausgestaltung sind Ringnut 24 und der Verrastungsring 25 am
Kupplungszapfen 17a angeordnet, wobei die Verrastungsnase 27 durch
eine Innenringnut 28 in der zylindrischen Wandung der Kupplungsausnehmung 17b gebildet
ist.
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Vorzugsweise
ist der Kupplungszapfen 17a insbesondere stufenförmig nach
vorne verjüngt,
so daß sich
ein hinterer dickerer Kupplungszapfenabschnitt 17a1 und
ein vorderer Kupplungszapfenabschnitt 17a2 ergeben, die
jeweils zylindrisch sind und vorzugsweise durch einen Konusabschnitt 17a3 konisch
oder gerundet ineinander übergehen.
Eine entsprechende Verjüngung
mit einem hinteren Kupplungsausnehmungsabschnitt 17b1 und
einem vorderen gegenüber
letzterem entsprechend verjüngten Kupplungsausnehmungsabschnitt 17b2 weist
auch die Kupplungsausnehmung 17b auf. Vorzugsweise ist
der Kupplungsausnehmungsabschnitt 17b2 nur im vorderen
Endbereich des vorderen Kupplungszapfenabschnitts 17a2 angeordnet,
wobei der Bereich zwischen den Kupplungsausnehmungsabschnitten 17b1, 17b2 im
Querschnitt größer bemessen
ist als der vordere Kupplungszapfenabschnitt 17a2. Dabei
ist die Länge
a des hinteren Kupplungszapfenabschnitts 17a1 so lang zu
bemessen, daß beim
Kuppeln eine Führung
entsteht, bevor der vordere Kupplungszapfenabschnitt 17a2 in
den vorderen Kupplungsausnehmungsabschnitt 17b2 einfaßt und somit
ein störungsfreies
Zusammenstecken möglich
ist. Letzteres kann auch dadurch erreicht werden, daß im Bereich
der Kupplungsausnehmung 17b nach vorne konvergente Einführungsschrägen vorgesehen
sind, die eine störungsfreie
Einführung des
vorderen Kupplungszapfenabschnitts 17a2 in den vorderen
Kupplungsausnehmungsabschnitt 17b2 gewährleisten.
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Das
Behandlungsgerät 1 weist
eine sich von einer Laser-Lichtquelle im Steuergerät 2 durch
die erste Steck/Dreh-Kupplung 16, den Versorgungsschlauch 8,
das hintere Anschlußteil 7a1,
die zweite Steck/Dreh-Kupplung 17 und die Griffhülse 7b zu
deren vorderen Endbereich erstreckende Laser-Lichtleitung 31 auf,
die an einem nach vorne oder seitlich gerichteten Auslaß 32 aus
der Griffhülse 7b ausmündet. Außerdem sind
eine oder mehrere, vorzugsweise zwei Medienleitungen 33, 34 vorgesehen,
die sich ebenfalls vom Steuergerät 2 durch
die vorgenannten Geräteteile
zum vorderen Endbereich des Handstücks 7 erstrecken und
an zwei voneinander getrennten oder an einer gemeinsamen Austrittsöffnung 35 aus
der Griffhülse 7 austreten.
Die wenigstens eine Austrittsöffnung 35 kann
nach vorne oder zu einer Seite gerichtet sein, wobei sie auf die
Behandlungsstelle 36 gerichtet sind. Bei der vorliegenden
Ausgestaltung dienen die Medienleitungen 33, 34 der
Zuführung
von Luft und Wasser.
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Im
Rahmen der Erfindung ist es möglich,
das Behandlungsgerät 1 so
auszubilden, daß die
Medienleitungen 33, 34 von einer oder mehreren
separaten Medienquellen, z. B. eine Druckluftleitung und eine Druckwasserleitung
gespeist werden oder autark von einer oder mehreren, dem Steuergerät 2 zugeordneten
Medienquellen, z. B. eine Druckluftquelle und einer Druckwasserquelle
gespeist werden, die vorzugsweise automatisch gesteuert werden.
In 3 sind eine Druckwasserquelle und eine Druckluftquelle
andeutungsweise dargestellt und mit 37, 38 bezeichnet.
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Die
erste Steck/Dreh-Kupplung 16 ist bezüglich ihrer Ausgestaltung und
Funktion im wesentlichen entsprechend der Ausgestaltung und Funktion der
zweiten Steck/Dreh-Kupplung 17 ausgebildet,
jedoch ist die erste Steck/Dreh-Kupplung 16 spiegelbildlich
angeordnet, da sie sich am anderen Ende des Versorgungsschlauches 8 befindet.
Der Kupplungszapfen 16a und die ihn aufnehmende Kupplungsausnehmung 16b sind
entgegengesetzt angeordnet, wobei der Kupplungszapfen 16a zum
Steuergerät 2 hin gerichtet
ist. Auch hier ist der Kupplungszapfen 16a mit einem ersten
zylindrischen Kupplungszapfenabschnitt 16a1 und einem zweiten
zylindrischen Kupplungszapfenabschnitt 16a2 etwa stufenförmig verjüngt. Entsprechend
weist auch die Kupplungsausnehmung 16b einen äußeren und
verjüngten
inneren Kupplungsausnehmungsabschnitt 16b1, 16b2 zur Aufnahme
und Zentrierung des Kupplungszapfens 16a auf. Die übrigen Merkmale
der ersten Steck/Dreh-Kupplung 16 können entsprechend der zweiten
Steck/Dreh-Kupplung 17 ausgebildet sein.
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Im
Betrieb des Behandlungsgerätes 1 wird ein
aus einem Laserresonator einer Laserlichtquelle 41 emittierter
Laserstrahl 42 mittels einer Einkopplungsvorrichtung 43 im
Bereich der ersten Steck/Dreh-Kupplung 16 in einen Lichtleiter 44 eingestrahlt
bzw. eingekoppelt, der sich einstückig bis in den Bereich der
zweiten Steck/Dreh-Kupplung 17 koaxial erstreckt. Der Lichtleiter 44 runden
Querschnitts ist im Bereich der Kupplungszapfen 16a, 17a und
der diese tragenden Anschlußteile 7a, 7a1 in
axialen Löchern 45 entsprechend
der Querschnittsgröße mit geringem
radialen Bewegungsspiel eingeschoben. Zwischen den Anschlußteilen 7a, 7a1 erstreckt
sich der Lichtleiter 44 in einem Halteschlauch 46 aus
biegsamem Material wie Gummi oder Kunststoff, der in beiden Endbereichen
jeweils auf einer Schlauchtülle 47 befestigt
ist, die koaxial im zugehörigen
Anschlußteil 7a, 7a1 fest
eingesetzt ist. Zur axialen Fixierung des Lichtleiters 44 ist
wenigstens eine, vorzugsweise sind zwei Fixiervorrichtungen 48 vorgesehen.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist im Bereich des Handstücks 7 und
im Bereich der ersten Steck/Dreh-Kupplung 16 eine Fixiervorrichtung 48 vorgesehen,
vorzugsweise im Bereich des verjüngten
Kupplungszapfenabschnitts 17a2, 16a2. Bei der
vorliegenden Ausgestaltung sind die Fixiervorrichtungen 48 jeweils durch
einen in einer inneren Umfangsnut angeordneten Klemmring 49 aus
elastisch verformbarem Material gebildet, der mit seiner Innenwandung
klemmend gegen die Mantelfläche
des Lichtleiters 44 drückt
und diesen somit axial hinreichend fixiert.
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Bei
der vorliegenden Ausgestaltung bestehen die verjüngten Kupplungszapfenabschnitte 16a2, 17a2 aus
zwei in der axialen Richtung hintereinander angeordneten Teilen,
die axial aneinander befestigt, insbesondere miteinander verschraubt sind.
Das erste Zapfenteil 51 ist in Form einer zylindrischen
Stange mit einem koaxialen Gewindeloch 52 an seinem dem
Kupplungszapfenabschnitt 16a1 bzw. 17a1 zugewandten
Ende auf einem vom ersten Kupplungszapfenabschnitt 16a1, 17a1 vorspringenden
Gewindezapfen 53 aufgeschraubt. Das zweite Zapfenteil 54 ist
eine Hülse,
die mit einem Gewinde 55 auf das erste Zapfenteil 51 aufgeschraubt
ist. Die Hülse
des zweiten Zapfenteils 54 überragt das erste Zapfenteil 51 zum
freien Ende des Kupplungszapfens 16a, 17a, hin und
im zweiten Zapfenteil 54 ist in einem axialen Abstand b
vom ersten Zapfenteil 51 eine Verschlußscheibe 56 aus lichtdurchlässigem Material
wie Glas oder Kunststoff angeordnet. Hierdurch ist ein Hohlraum 57 begrenzt,
in den das zugehörige
Loch 45 und der Lichtleiter 44 münden. Das hülsenförmige zweite
Zapfenteil 54 kann an seinem der Verschlußscheibe 56 abgewandten
Ende so lang bemessen sein, daß es
das erste Zapfenteil 51 völlig überdeckt und an einer Anschlagschulter 58 des
ersten Kupplungszapfenabschnitts 16a1, 17a1 anliegt. Der
Hohlraum 57 ist abgedichtet, so daß keine Verunreinigungen hineingelangen
können.
Hierzu dienen zwei Dichtungsringe 59, 61, von
den der eine zwischen der Verschlußscheibe 56 und dem
zweiten Zapfenteil 54 und der andere zwischen letzterem
und dem ersten Zapfenteil 51 jeweils in einer Ringnut angeordnet
ist. Wie die 2 und 3 zeigen,
ist der Klemmring 49 jeweils zwischen zwei Rohrbuchsen 62 angeordnet,
die mit dem Klemmring 49 in einem koaxialen Stufenloch 63 sitzen,
das dem Gewindezapfen 53 benachbart im ersten Zapfenteil 51 angeordnet
ist. Diese Ausgestaltung kann so ausgelegt sein, daß durch
mehr oder weniger weites Aufschrauben des ersten Zapfenteiles 51 auf
den Gewindezapfen 53 der Klemmring 49 axial zusammengedrückt wird,
wodurch die gegen den Lichtleiter 44 wirksame Klemmkraft
einstellbar ist.
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Die
Querschnittsgröße der Aufnahmelöcher 45 ist
in deren zum freien Ende des zugehörigen Kupplungszapfens 16a, 17a weisenden
Endbereichen 64 und gegebenenfalls auch im Bereich der Rohrbuchsen 62 so
groß bemessen,
daß der
Lichtleiter darin passend aufgenommen ist. In den übrigen Bereichen
können
die Löcher 45 im
Querschnitt geringfügig
größer bemessen
sein.
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Wie
die 3 im weiteren zeigt, ist der Lichtleiter 44 so
angeordnet, daß er
von der zugehörigen, die
Wandung 65 des Aufnahmelochs 45 axial begrenzenden
Stirnwand 66 im Bereich der Einkopplungsvorrichtung 43 nach
hinten überragt.
Im Bereich des vorderen Lichtleiter-Endes ist die Ausgestaltung vorzugsweise
entsprechend spiegelbildlich, so daß der Lichtleiter 44 die
zugehörige
Stirnwand 66 auch nach vorne überragt.
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Der
durch eine einzige Phase bzw. Ader gebildete Lichtleiter 44 besteht
aus einem zylindrischen Kern 67, einem letzteren umgebenden
Zwischenmantel 68 und einem letzteren umgebenden Abdeckmantel 69.
(4) Es ist vorteilhaft, im Bereich des Überstandsmaßes c den
Abdeckmantel 69 vom Zwischenmantel 68 zu entfernen.
Der Abdeckmantel 69 kann auch im Bereich zwischen dem zugehörigen Klemmring 49 und
dem freien Ende des Kupplungszapfens 16a, 17a entfernt
sein. Wesentlich ist, daß im Bereich
des Klemmrings 49 der Abdeckmantel 69 vorhanden
ist, da andernfalls im Funktionsbetrieb sich Schwierigkeiten einstellen
und der Lichtleiter 44 beschädigt wird. Die Ablösung des
Abdeckmantels 69 kann durch ein Lösungsmittel erfolgen, in das
der Lichtleiter 44 mit dem zugehörigen Ende entsprechend weit
eingetaucht wird.
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In
dem Fall, in dem der Abdeckmantel 69 zwischen dem zugehörigen Klemmring 49 und
der Stirnfläche 66 endet,
ist es vorteilhaft, den Endbereich 64 des zugehörigen Aufnahmeloches 45 an
die Quellenabmessung des Zwischenmantels 68 anzupassen,
so daß radiale
Verlagerungen des Lichtleiters 44 im wesentlichen vermieden
sind.
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Das Überstandsmaß c ist
vorzugsweise größer als
3 mm bemessen und beträgt
bei der vorliegenden Ausgestaltung etwa 5 bis 6 mm. Der radiale Abstand
zwischen dem Lichtleiter 44 und der freien Innenwandung
des hülsenförmigen zweiten
Zapfenteils 54 beträgt
vorzugsweise etwa 1 bis 4 mm, insbesondere etwa 2 bis 3 mm.
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Bei
der vorliegenden Ausgestaltung liegt die Verschlußscheibe 56 an
einer endseitigen Schulter 54a des zweiten Zapfenteils 54 an,
und sie ist durch eine in das hülsenförmige Zapfenteil 54 von
innen eingeschraubte Hülsenmutter 54b gegen
die Schulter 54a gespannt. Die Hülsenmutter 54b weist
an ihrem der Verschlußscheibe 56 abgewandten
Rand Drehangriffselemente auf.
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Bei
einer Griffhülse 7b mit
einem seitlichen Lichtaustritt 32 ist im Kopfbereich der
Griffhülse
eine Umlenkeinrichtung angeordnet, die das Laserlicht zum Austritt 32 hin
umlenkt und das Laserlicht so fokussiert, daß sich ein Brennpunkt 72 in
einem Abstand von dem Austritt 32 außerhalb der Griffhülse ergibt.
Die Umlenkeinrichtung 71 ist vorzugsweise durch einen Hohlspiegel 73 gebildet,
der in schräger Position
an einem Spiegelkörper 73a angeordnet
ist, der mit seiner dem Lichtleiter 44 abgewandten, vorzugsweise
ebenen und sich rechtwinklig zur Längsachse 75 erstreckenden
Anlagefläche 76 an
der Stirnwand 74 der Griffhülse 7b anliegt. Vorzugsweise ist
im Bereich dieser Anlage ein koaxial zur Längsachse 75 bzw. zur
zweiten Steck/Dreh-Kupplung 17 angeordnetes
Drehlager 77 mit einem runden Lagerzapfen 78 und
eine ihn mit geringem Bewegungsspiel aufnehmende Lagerausnehmung 79 gebildet.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung sind der Lagerzapfen 78 am
Spiegelkörper 73a und
die Lagerausnehmung 79 in der Stirnwand der Griffhülse 7b angeordnet.
Des weiteren ist koaxial zum Drehlager 77 eine Aufnahmebohrung 81 gegebenenfalls
mit Gewinde an der Vorderseite des Spiegelkörpers 73a angeordnet,
die zur Aufnahme und Halterung des Spiegelkörpers 73a auf einem
entsprechenden Gewindebolzen dient, wenn der Spiegelkörper 73a zu seiner
Herstellung bearbeitet wird. Zur Halterung des Spiegelkörpers 73a dient
ein Spannring 82, der von hinten in die Griffhülse 7b einsetzbar
und in ein im vorderen Endbereich angeordnetes Gewinde 83 gegen
den Spiegelkörper 73a eingeschraubt
ist. Vorzugsweise ist der Spannring 82 so Lang bemessen, daß er den
verjüngten
Kupplungsausnehmungsabschnitt 17b2 bildet, in den der verjüngte Kupplungszapfenabschnitt 17a2 passend
einsteckbar ist.
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Der
durch einen seitlichen Ringbund 7c gebildete Austritt 32 ist
durch eine Verschlußscheibe 112 aus
lichtdurchlässigem
Material wie Glas oder Kunststoff verschlossen, um zu verhindern,
daß Schmutz
zu den optischen Teilen gelangt.
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Das
vordere Ende des Lichtleiters 44 ist etwa in einem solchen
Abstand von der Umlenkeinrichtung 71 angeordnet, daß der aufgrund
der vorhandenen numerischen Apertur in Form eines divergenten Kegels
aus der Endfläche
des Lichtleiters 44 austretende Laserstrahl im Bereich
des Hohlspiegels 73 an dessen Größe angepaßt ist. Der Spannring 82 ist
in seinem vorderen Bereich entsprechend diesem kegelförmigen Laserstrahl
nach vorne konisch divergent geformt. Zum Ein- oder Ausschrauben
des Spannrings 82 weist dieser formschlüssig wirksame Angriffselemente 82a für ein Werkzeug
auf, das von innen zugänglich
ist.
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Die
Medienleitung oder die Medienleitungen 33, 34 durchqueren
den zylindrischen Spalt 84 jeweils zwischen dem Kupplungszapfen 16a, 17a und der
zugehörigen
Kupplungsausnehmung 16b, 17b mit zwei etwa radial
verlaufenden Kanalabschnitten 85 im Kupplungszapfen und
in der Kupplungsbuchse, wobei zwei zueinandergehörige Kanalabschnitte 85 jeweils
durch eine Ringnut 86 miteinander verbunden sind, die als äußere Ringnut
im Kupplungszapfen oder als innere Ringnut in der Kupplungsbuchse
angeordnet ist. Die beiden Durchgänge durch den zylindrischen
Spalt 84 sind durch drei Dichtungsringe 87 abgedichtet,
die zu beiden Seiten der Durchgänge angeordnet
sind und jeweils in einer Ringnut im Kupplungszapfen oder in der
Kupplungsbuchse sitzen.
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Die
Medienleitungen durchdringen den zylindrischen Spalt 84 somit
Winkel- bzw. Z-förmig, wobei dies
im Bereich der Kupplung 16 von außen nach innen und im Bereich
der Kupplung 17 von innen nach außen erfolgt. Diezugehörigen inneren
axialen Kanalabschnitte 88 sind durch in die Anschlußteile eingesetzten
Schlauchtüllen 89 und
einen darauf sitzenden Schlauch 91 miteinander verbunden.
-
Im
Bereich der zweiten Steck/Dreh-Kupplung
17 wird der zylindrische
Spalt
84 von innen nach außen durchsetzt, wobei von den
Kanalabschnitten
85 in der Kupplungsbuchse axiale Kanalabschnitte
92 nach
vorne zu der gemeinsamen oder den Austrittsöffnungen
35 führen. Die
Mediendurchgänge durch
die Steck/Dreh-Kupplungen
16,
17 sind
an sich bekannt und brauchen deshalb im einzelnen nicht weiter beschrieben
zu werden, siehe z. B.
DE
42 11 233 A1 . Die Kanäle
92 können insbesondere
dann, wenn die Kupplungsausnehmungsabschnitte
17b1,
17b2 durch
axial voneinander beabstandete Kupplungsbuchsenteile
93a,
93b gebildet
sind, teilweise durch Schlauchabschnitte
92a gebildet sein,
wie es die
3 zeigt. Im vorderen Bereich
der Griffhülse befinden
sich die Kanäle
92 in
Umfangsrichtung versetzt zueinander auf der Seite der Griffhülse, auf
der sich der wenigstens eine Austritt
32 für einen
Laserstrahl befindet.
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Es
ist vorteilhaft, dem Handstück
eine Reguliervorrichtung 80 zur Mengenregulierung des Mediums
Wasser im Bereich des Handstückes 7 zuzuordnen.
Gemäß 2 ist
die Reguliervorrichtung 80 durch eine verstellbare Drossel
in der zugehörigen Mediumleitung 33 gebildet.
Hierzu ist ein versetzter oder paralleler Kanal 88a zum
Kanal 88 vorgesehen, wobei in der Trennwand 80b eine
radiale Drosselöffnung 80c angeordnet
ist, die mit einem vorzugsweise konischen Drosselzapfen 80d einer
in einem radialen Gewindeloch 80e der Griffhülse 7b eingeschraubten Regulierschraube 80f durch
Schrauben zusammenwirkt. Die Schraube 80f ist mit einem
Werkzeug von außen
zugänglich.
Vorzugsweise ist das Loch 80e durch eine insbesondere auf
die Griffhülse 7b aufgeschraubte
Schutzhülse 7d abgedeckt.
Der Kanal 88a ist rückseitig
durch einen Stopfen 80g geschlossen.
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Die 5 bis 8 zeigen
eine Ausgestaltung, bei der zwei, drei oder mehrere einander gegenüberliegend
auf dem Umfang des Randes des Austritts 32 verteilt angeordnete
Austrittsöffnungen 35 für Medien
vorgesehen sind, bei denen es sich um eine gemeinsame oder kombinierte
Austrittsöffnung 35 für Wasser
und Luft oder Spray handeln kann.
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Die
Austrittsöffnungen 35 sind
im nach außen
weisenden Randbereich eines Einsatzstücks 94 angeordnet,
das im Bereich seines äußeren Randes den
Austritt 32 begrenzt. Das im Querschnitt runde Einsatzstück 94 ist
in eine Bohrung 95 mit geringem radialen Bewegungsspiel
eingesetzt, die sich in einem seitlichen Ansatz 96 der
Griffhülse 7b befindet. Die
Befestigung des Einsatzstücks
an der Griffhülse erfolgt vorzugsweise
durch ein Einschrauben des Einsatzstücks 94 im Bereich
eines in seinem äußeren Randbereich
vorgesehenen Gewindes 97.
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In
jeder Austrittsöffnung 35 münden etwa
koaxial ein sich etwa parallel zur Mittelachse 98 des Laserlicht-Austritts
erstreckender innerer Kanal 99 und ein letzteren im radialen
Abstand umgebender äußerer Kanal 101.
Der innere Kanal 99 ist durch ein Röhrchen 102 gebildet,
das in seinem hinteren Endbereich im verjüngten Abschnitt einer nach
vorne etwa stufenförmig
divergierenden Stufenbohrung 103 fest eingesetzt ist. Durch
die Stufenbohrung 103 wird im vorderen Bereich des Röhrchens 102 ein
letzteres umgebender, den äußeren Kanal 101 bildender
Ringkanal gebildet. Im hinteren Bereich des Röhrchens 102 sind jeweils
zueinandergehörige,
den zylindrischen Spalt 104 zwischen dem Einsatzstück 94 und dem
Ringansatz 96 quer durchsetzende Querkanäle 105, 106, 107 108 im
Einsatzstück 94 und
im Ringansatz 96 angeordnet, die jeweils durch eine Ringnut 109, 110 miteinander
verbunden sind, wobei die Ringnuten als Außennut im Einsatzstück 94 oder
als Innennut im Ringansatz 96 angeordnet sein können. Der
sich zum inneren Kanal 99 erstreckende Querkanal 106 erstreckt
sich sowohl in der Wandung des Einsatzstücks 94 als auch in
der Wandung des Röhrchens 102,
wobei der zugehörige
Querkanal 105 im Ringansatz 96 sich von dem einen
der Kanäle 92 erstreckt,
vorzugsweise vom wasserführenden
Kanal 92. Im Gegensatz dazu erstreckt sich der Querkanal 108 im
Einsatzstück 94 nur
bis zum äußeren Kanal 101,
wobei der zugehörige
Querkanal 107 im Ringansatz 96 sich vom anderen
Kanal 92, insbesondere sich vom luftführenden Kanal 92 erstreckt.
Durch z. B. seitliche und vertikale Betätigungsbewegungen des Schaltelementes
des Fußschalters 9 mit
dem Fuß der
Bedienungsperson lassen sich dem Steuergerät 2 zugeordnete, in
den 1 bis 7 nicht dargestellte Steuerventile
wahlweise Druckluft und/oder Wasser bzw. Spray unter Druck zuführen, so
daß die
Behandlungsstelle wahlweise mit Wasser, Luft und/oder Spray beaufschlagt
und gegebenenfalls gekühlt
werden kann. Der durch die Querkanäle 105, 106 bzw. 107, 108 jeweils
gebildete Durchgang durch den zylindrischen Spalt 104 ist
durch zu beiden Seiten des Durchgangs angeordnete Dichtungsringe 111 abgedichtet,
die in Ringnuten sitzen, die im Einsatzstück 94 oder im Ringansatz 96 angeordnet
sein können.
Der innere und der äußere Kanal 99, 101 münden in
die gemeinsame Austrittsöffnung 35,
deren Mittelachse 118 nach innen abgewinkelt ist.
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Bei
den in 6 und 7 dargestellten Ausgestaltungen
ist nicht auszuschließen,
daß aus der
gemeinsamen Austrittsöffnung 35 austretende flüssige Medien
(Wasser, Spray) an der Frontfläche einer
am vorderen Ende des Einsatzstücks 94 angeordneten Verschlußscheibe 112 aus
lichtdurchlässigem
Material wie Glas oder Kunststoff entlangströmt und dort Schlieren bildet,
die den Laserlicht-Austritt beeinträchtigen. Um diesen Nachteil
zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Austrittsöffnung 35 im Bereich eines
Ringvorsprunges des Einsatzstückes 94 anzuordnen,
wodurch ein störungsfreier
Abriß des
feuchten bzw. flüssigen
Mediums gewährleistet
ist. Der Vorsprung 113 kann einstückig an das Einsatzstück 94 angeformt
sein. Gemäß 8 ist
der Vorsprung 113 durch eine runde Hülse 114 gebildet,
die den äußeren Ringkanal 101 bildet
und in einer Stufenbohrung fest eingesetzt ist. In den 6 bis 8 sind von
den zwei oder mehreren, z. B. drei vorhandenen Austrittsöffnungen 35 jeweils
nur eine Austrittsöffnung
dargestellt.
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Vorzugsweise
weist das Einsatzstück 94 am äußeren Rand
einen Außenflansch 115 auf,
mit dem es gegen den freien Rand des Ringansatzes 96 spannbar
ist. Das Gewinde 97 befindet sich in der Nähe des Außenflansches 115.
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Wie
insbesondere die 6 bis 8 zeigen,
ist die Verschlußscheibe 112 von
innen in das Einsatzstück 94 einsetzbar
und gegen eine gegebenenfalls konische Innenschulter 116 spannbar,
hier mittels eines Schraubringes 117 mit Außengewinde, der
in das Einsatzstück 94 einschraubbar
ist. Hierzu dient wenigstens ein Angriffselement 117a,
das im ausgebauten Zustand des Einsatzstücks 94 von innen zugänglich ist.
Zum Ein- und Ausschrauben
des Einsatzstücks 94 sind
an seinem austrittsseitigen Rand, insbesondere am Außenflansch 115 ebenfalls formschlüssig wirksame
Angriffselemente 117b, vorzugweise Löcher vorgesehen.
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Die
Austrittsöffnungen 35 sind
bezüglich
der Mittelachse 98 des Austritts so verdreht angeordnet, daß ihre Mittelachsen 118 etwa
auf den Brennpunkt 72 bzw. die Behandlungsstelle gerichtet
sind, wobei die Mittelachsen 118 auf einer gedachten Kegelfläche liegen,
die dann, wenn sie sich außerhalb
des Laserstrahlenkegels 119 befindet, den Laserstrahl nicht
beeinträchtigen.
Bei der Ausgestaltung gemäß 8 ist
der freie Endbereich des Röhrchens 102 entsprechend
abgewinkelt. Eine solche Abwinklung läßt sich auch bei den Ausgestaltungen
gemäß 6 und 7 verwirklichen.
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Der
Versorgungsschlauch 8 kann einen einfachen oder doppelten
Schlauchmantel aufweisen, wie es die 9 und 10 zeigen.
In beiden Fällen ist
ein Metallschlauch 121 vorgesehen, der aus nebeneinander
angeordneten Schlauchwendeln 121a, 121b besteht,
die mit einander entgegengesetzt abgewinkelten Stegen 122a, 122b einander
formschlüssig übergreifen
und somit den Zusammenhalt des Metallschlauches 121 gewährleisten.
Die Biegsamkeit des Metallschlauches 121 ist dadurch gewährleistet,
daß die übergreifenden
Schlauchwendeln 121a einen axialen Abstand e zueinander
aufweisen, der sich beim Biegen des Metallschlauches verringert
im maximalen Biegezustand 0 wird, so daß diese Schlauchwendeln 121a aneinanderliegen.
Die Enden des Metallschlauches 121 sind in dem Profil des
Metallschlauches entsprechenden Wendelnuten 123 einer am
zugehörigen
Anschlußteil 7a, 7a1 befestigten,
vorzugsweise angeschraubten Haltehülse 124 eingeschraubt
und formschlüssig
gehalten. Die zuvor beschriebene Schlauchverbindung kann von einer
ebenfalls am Anschlußteil 7a, 7a1 befestigten, insbesondere
aufgeschraubten Schutzhülse 125 überdeckt
sein.
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Da
für den
Lichtleiter 44 eine maximale Biegegrenze vorgegeben ist,
und bei Überschreitung dieser
Biegegrenze Bruchgefahr für
den Lichtleiter 44 besteht, ist es von Vorteil, den Versorgungsschlauch 8 so
auszugestalten, daß seine
maximale Biegung, d. h. ein minimaler Biegeradius begrenzt ist. Dies
kann z. B. dadurch bewirkt werden, daß die Eigensteifigkeit des
Versorgungsschlauches so groß ist,
daß er
mit den bei seiner Handhabung auftretenden Kräften nicht über den minimalen Biegeradius
hinaus gebogen werden kann. Hierdurch ist der Lichtleiter 44 vor
einer Biege-Überbeanspruchung
geschützt.
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Bei
der Ausgestaltung nach 9 und 10 befindet
sich zwischen den äußeren Schlauchwendeln 121a eine
Wendel 126, vorzugsweise viereckigen oder quadratischen
Querschnitts, deren Breite f zwar kleiner als der Abstand e jedoch so
breit bemessen ist, daß die
Wendel 126 den minimalen Biegeradius, der bei der vorliegenden
Ausgestaltung etwa 80 bis 150 mm, insbesondere etwa 100 mm beträgt, als
Anschlag begrenzt. Die Anordnung der Wendel 126 zwischen
den Schlauchwendeln 121a erfolgt vorzugsweise dadurch,
daß eine
entsprechend durch Wickeln vorgefertigte Wendel 126 auf
den Schlauch 121 aufgeschraubt wird. Auf diese Weise kann
die Paßform
der Wendel 126 in einfacher Weise so erreicht werden, daß nur ein
geringes Bewegungsspiel zwischen der Wendel 126 und den
inneren Schlauchwendeln 121b besteht. Es ist im Rahmen
der Erfindung auch möglich,
die Wendel 126 so vorzufertigen, daß sie an den inneren Schlauchwendeln 121b anliegt.
Ein flacher Querschnitt für
die Wendel 126 hat sich als vorteilhaft erwiesen.
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Die
Wendel 126 kann aus mehreren Wendelstücken bestehen, deren Länge gleich
oder unterschiedlich sein kann und die nacheinander aufgeschraubt
werden. Die gestückelte
Anordnung erfüllt ebenfalls
ihren Zweck, da im aufgeschraubten Zustand die Enden der Wendeln 126 aneinander
anliegen. Die Länge
der Wendelstücke
kann etwa 30 bis 200 mm, vorzugsweise etwa 50 bis 100 mm betragen.
Es ist auch möglich
und vorteilhaft, zur Begrenzung unterschiedlicher minimaler Biegeradien
an ein und demselben Schlauch 121 Wendelstücke mit
unterschiedlichen Breiten f zu verwenden.
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Wie 10 zeigt,
kann ein zweiter Mantel für den
Versorgungsschlauch 8 durch einen Außenmantel 127 aus
biegsamem Material, insbesondere Gummi oder Kunststoff gebildet
sein, der aufgezogen oder auch zusätzlich aufgeschrumpft (Schrumpfschlauch) sein
kann. In beiden Fällen
ermöglicht
die Verwendung von einer Wendel 126 oder Wendelstücken eine
Anpassung des Schlauches 121 an wahlweise minimale Biegeradien,
wobei die Wendel 126 oder die Wendelstücke entsprechend breit f zu
bemessen sind.
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Die
bezüglich
der zweiten Steck/Dreh-Kupplung 17 ähnlich und bezüglich deren
Kupplungszapfen 17a und Kupplungsausnehmung 17b,
vorzugsweise identisch ausgebildete erste Steck/Dreh-Kupplung 16 weist
bei der vorliegenden Ausgestaltung anstelle einer lösbaren Verrastungsvorrichtung 23 eine Fixiervorrichtung 131 zur
Sicherung in ihrer Kupplungsstellung auf, die bei der vorliegenden
Ausgestaltung durch ein insbesondere hülsenförmiges Schraubteil 132 gebildet
ist, das mit der zugehörigen Kupplungsbuchse
verschraubt ist und mit einem Innensteg 133 einen Flansch 134 des
Anschlußteils 7a1 hintergreift
und gegen die Kupplungsbuchse spannt. Vorzugsweise ist der Kupplungszapfen 16a durch
eine Drehsicherungsvorrichtung 135 immer in ein und derselben
Drehstellung fixiert. Hierdurch ist eine genauere Einstrahlung bzw.
Einkopplung des Laserstrahls in den Lichtleiter möglich. Wie 3 zeigt,
kann die Einkopplungsvorrichtung 43 eine Linse 136 aufweisen,
die vorzugsweise in einer Justiervorrichtung 137 so verstellbar
und in der jeweiligen Verstellposition feststellbar ist, daß der von
ihr ausgehende Laserstrahl 138 genau auf die Einstrahlungsfläche des
Lichtleiters 44 ausgerichtet werden kann. Aufgrund der
vorbeschriebenen Drehfixierung des Kupplungszapfens 16a bleibt
diese Ausrichtung erhalten.
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Der
Lichtleiter 44 besteht aus einem Zirkoniumfluorid(Zrf)-haltigen
Glasmaterial, das sich zur Leitung von Infrarot-Laserlicht gut eignet,
das bei der vorliegenden Ausgestaltung verwendet wird.
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Bei
einem Lichtleiter beschreibt die numerische Apertur eine Divergenz
bzw. einen Öffnungswinkel
mit dem der Laserstrahl den Lichtleiter verläßt, d. h. das Verhältnis der
Strahldurchmesserzunahme zum Abstand von der Abstrahlfläche. Die
numerische Apertur (NA) ist eine Materialkenngröße, die vom Brechungsindexunterschied
zwischen Kern- und Mantelmaterial des Lichtleiters abhängt.
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Die
Verwendung eines Lichtleiters bringt es aufgrund der Notwendigkeit,
den Laserstrahl in den Lichtleiter einzukoppeln, mit sich, daß die Strahlqualität (Produkt
aus kleinstem Strahldurchmesser und Apertur bzw. Divergenz) der
ursprünglichen
Laserquelle verringert wird, da der Strahldurchmesser des eingekoppelten
Strahles in der Regel kleiner ist als der Faserkerndurchmesser und
der Öffnungswinkel, mit
dem der Laserstrahl eingekoppelt wird, in der Regel kleiner ist
als die NA des Lichtleiters bzw. der Faser. Die Strahlqualität und somit
die Fokussierbarkeit des Strahls wird somit nicht mehr durch die
hohe Strahlqualität
der Laserquelle bestimmt, sondern nunmehr durch das Produkt aus
Faserdurchmesser und NA der Faser. Hinzu kommt, daß bei manchen Fasermaterialien
nicht mit beliebig kleinem Strahldurchmesser eingekoppelt werden
kann, sondern aufgrund der Zerstörschwelle
des Materials mit einem defokussierten Strahl eingekoppelt werden muß, was einen
zusätzlichen
Verlust an Strahlqualität
mit sich bringt.
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Der
Erfindung liegt daher der Gedanke zugrunde, mit einem relativ großen Strahldurchmesser einzukoppeln,
um dadurch bei vorgegebener Zerstörschwelle der Faser die notwendige
Laserenergie zu übertragen
und dabei jedoch die Strahlqualität durch Verwendung der Faser
möglichst
geringfügig
zu reduzieren, indem eine Faser mit kleiner NA verwendet wird. Bisher
wurden zur Erfüllung
der Aufgabe des IR-Lichttransports
Fasern mit NAen von 0,2 und größer verwendet.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung wird ein Lichtleiter bzw. eine
Faser mit einer NA kleiner als etwa 0,2 verwendet. Durch eine nachfolgende Fokussierung
des Lichtstrahls im Bereich des Handstücks 7 ist dadurch
die vollständige
Laserenergie auf den notwendigen Fleckdurchmesser unter Erzielung
einer verbesserten Tiefenschärfe
zu erreichen. Im folgenden werden weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
aufgelistet. Der Lichtleiter 44 besteht aus einem Material,
das geeignet ist, die Emissionswellenlänge des Erbium-YAG-Lasers bei
etwa 2,94 μm
zu transmittieren.
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Der
Lichtleiter weist eine NA auf, die kleiner ist als 0,2, vorzugsweise
etwa 0,15 beträgt.
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Der
Lichtleiter transmittiert Laserlicht im nahen Infrarot-Wellenlängenbereich
(etwa 1 bis 3 μm), insbesondere
bei der im Emissionswellenlänge
des Erbium-YAG-Lasers von etwa 2,94 μm.
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Der
Durchmesser des Wellenleiters beträgt etwas 300 bis 1000 μm, vorzugsweise
etwa 680 μm. Die
hintere und/oder vordere Stirnfläche
(Ein- und Abstrahlfäche)
des Lichtleiters 44 ist eine durch Bruch erzeugte Bruchfläche.
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Bei
der Ausgestaltung des Behandlungsgeräts 1 nach den 11 und 12,
bei der ebenfalls gleich oder begleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen sind, ist das Behandlungsgerät 1 bezüglich der
Medienversorgung autark ausgebildet, so daß lediglich eine Stromquelle,
wie eine Steckdose 141 (12) erforderlich
ist, um das Behandlungsgerät 1 in
Betrieb zu nehmen.
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Zur
Druckwasser- und Druckluftversorgung ist dem Behandlungsgerät bzw. seinem
Steuergerät 2 eine
Druckluftpumpe 142 und eine Druckwasserpumpe 143 zugeordnet,
die mit elektrischer Energie angetrieben und gesteuert werden.
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Bei
der vorliegenden Ausgestaltung ist die Druckwasserpumpe 143 durch
einen geschlossenen Wasser-Vorratsbehälter 144 mit einem
oberseitigen lösbaren
Verschlußdeckel 145 gebildet,
in dessen oberen Bereich ein von der vorhandenen Luftdruckleitung
abzweigender Druckluftleitungszweig 146 mündet. Die
Medienleitung 33 für
Wasser erstreckt sich vom Bodenbereich des Vorratsbehälters zum Handstück 7 wobei
beide vorgenannten Leitungen abgedichtet durch den Verschlußdeckel 145 geführt sind.
Bei einer Beaufschlagung des Vorratsbehälters 144 mit Druckluft
aus dem Druckluftleitungszweig 146 wird das Wasser unter
Druck gesetzt, so daß es selbsttätig zum
Handstück 7 strömt. Aufgrund
dieser Ausnutzung des Luftdrucks bedarf es keines besonderen elektrischen
Antriebs zur Erzeugung des Wasserdrucks und zur Förderung
des Wassers bzw. Sprays.
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Im
folgenden wird der in 12 dargestellte Ausgestaltungs-
und Funktionsplan für
die Druckluft- und Wasserversorgung beschrieben.
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In
der mit 34 bezeichneten Druckluftleitung ist hinter einer
Resonanzschalldämpfer/Filter-Einheit 147 ein
Kompressor 148, insbesondere Membran-Kompressor angeordnet, der durch einen
an die Anschlußstelle
für elektrische
Energie (Steckdose 141) anschließbaren Elektromotor 149 antreibbar
ist. In Strömungsrichtung
ist hinter einem Druckluftspeicher 150, der eine Anlaufhilfe
für den
Kompressor 148 (langsamer Druckaufbau) bildet, ein Luftfilter 151 und
ein Schaltventil 159 (3/2-Wege-Magnetventil) zum Entlüften der
Druckluftleitung 34 angeordnet. In Strömungsrichtung dahinter ist
ein Rückschlagventil 153 angeordnet,
das eine Rückströmung und
einen damit verbundenen Druckaufbau verhindert. Hinter dem Rückschlagventil 153 sind
ein zweiter Druckluftspeicher 154, ein Druckschalter 155 und
ein Manometer 156 mit der Druckluftleitung 34 verbunden.
Der Druckluftspeicher 154 schafft Ruhephasen für den Kompressor 148.
Der Druckschalter 155 schaltet den Kompressor 148 in
Abhängigkeit
vom anstehenden Systemluftdruck aus und an. Im Druckluftzweig 146 sind
ein Druckregler 156a und ein manuell betätigbares
Schaltventil 157 (3/2-Wege-Ventil) zur Entlüftung vor
dem Nachfüllen
des Vorratsbehälters 144 angeordnet.
Dahinter ist ein Oberdruckventil 158, das den Vorratsbehälter 144 vor Überdruck
im Fehlerfall schützt,
und ein Manometer 161 mit der Druckluftzweigleitung 146 verbunden.
Hinter dem Abzweig 162 sind in der Druckluftleitung 34 ein
Schaltventil 163 zum Öffnen
und Schließen
der Druckluftleitung 34, das mit dem Fußschalter 9 ansteuerbar
ist, ein Druckregler 164, der den Luftdruck auf einen erforderlichen
Arbeitsluftdruck herunterregelt, und ein Manometer 165 zur
Anzeige des Arbeitsdrucks angeordnet.
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In
der Wasserleitung 33 ist hinter einem Rückschlagventil 166 ein
Steuerventil 167 zum Öffnen
und Schließen
angeordnet, das bei Abschaltung eine definiert einstellbare Wassermenge
zurücksaugt und
dadurch eine Tropfenbildung an der Austrittsöffnung 35 am Handstück 7 verhindert.
Dieses Ventil 167 weist einen Schieber 163a auf,
der mit Druckluft aus einem Leitungszweig 163b gegen eine
Federkraft geschaltet wird. Nach einer Druckluftabschaltung wird
der Schieber 163a von der Federkraft zurückgestellt.
Dabei wirkt er als Kolben und saugt durch einen Leitungszweig 163c das
vor dem Ventil anstehende Wasser zurück.
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Wie
aus 11 und 11a zu
entnehmen ist, ist der Vorratsbehälter 144 in einer
Ausnehmung bzw. Nische 168 des Gehäuses 4 angeordnet,
die durch ein Verschlußelement,
insbesondere eine Schwenktür 169 verschließbar ist.
Vorzugsweise ist der Vorratsbehälter 144 an
der Innenseite der Schwenktür 169 gehalten,
so daß beim Öffnen der Vorratsbehälter 144 selbsttätig in eine
handhabungsfreundliche Bedienungsstellung herauswenkt und beim Schließen selbsttätig eingeschwenkt
wird. Dem Vorratsbehälter 144 ist
ein vorzugsweise an der Innenseite der Schwenktür 169 befestigter
Halter 171 für
den Vorratsbehälter 144 vorgesehen,
der eine Standplatte 172 für den Vorratsbehälter 144 und
einen wahlweise zu öffnenden
und zu schließenden Niederhalter 173 für den Verschlußdeckel 145 aufweist.
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Bei
der Ausgestaltung gemäß den 11 und 11a weist der Verschlußdeckel 145 eine flache
Bauform auf, und er überragt
den Vorratsbehälter 144 zu
einer Seite hin, wobei im Bereich des so gebildeten Überstandes
zwei Steckverbindungsanschlußteile 174,175 für den Druckluftleitungszweig 146 und
die Wasserleitung 33 vorgesehen sind, vorzugsweise in Form
von Steckzapfen, die in der eingesteckten Position von im Bereich
der Tür
angeordneten Steckverbindungsanschlüssen einen dichten Verschluß der zugehörigen Leitung
herbeiführen.
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Der
Niederhalter 173 ist durch ein um eine horizontale Schwenkachse
hin und her schwenkbare winkelförmige
Klemmspange 185 gebildet, die zwischen einer den Verschlußdeckel 145 übergreifenden
Verschlußstellung
und einer wechselseitig weggeschwenkten Freigabestellung verschwenkbar
ist. In der Verschlußstellung
ist die Klemmspange 185 durch eine Aretiervorrichtung arretiert
bzw. lösbar verrastet,
um ein ungewolltes Lösen
zu vermeiden. Hierzu ist an der Oberseite des Verschlußdeckels 145 eine
insbesondere rillenförmige
Ausnehmung 177 vorgesehen, in die ein vorzugsweise rundgebogener
Abschnitt 178 der vorzugsweise aus federelastischem Materal
bestehenden Klemmspange 185 lösbar einrastet und zum Schwenken
in die Freigabestellung durch einen gewissen Kraftaufwand herausdrückbar und
wegschwenkbar ist.
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Falls
der Vorratsbehälter 144 und
der Verschlußdeckel 145 fest
miteinander verbunden sind, z. B. durch eine Schraubverbindung,
kann auf eine Standplatte 172 verzichtet werden, da die
vorbeschriebene Halterung des Verschlußdeckel 145 in den
Leitungsanschlüssen 174, 175 zur
Halterung des Vorratsbehälters 144 ausreicht.
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Von
den nicht dargestellten Steckverbindungen für die Leitungsanschlüsse am Verschlußdeckel 145 erstrecken
sich der Druckluftleitungszweig 146 und die Wasserleitung 33 an
oder in der Schwenktür 169,
wobei flexible Leitungsabschnitte 179, 181 im Bereich
der Gelenkseite der Schwenktür 169 vorgesehen
sind, die ein störungsfreies Öffnen und
Schließen
gewährleisten.
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Durch
die vorbeschriebene Trennung vom öffentlichen Wassernetz wird
eine Rückverkeimung des öffentlichen
Installationsnetzes verhindert.