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Versorgungseinrichtung für ein zahnärztliches Handstück Die Erfindung
bezieht sich auf eine Versorgungseinrichtung für al aus Versorgungsquellen über
Leitungen mit Versorgungsmedien, wie Luft, Wasser oder elektrischem Strom, gespeistes
zahnärztliches Handstück, mit zwischen den Versorgungsquellen und dem Handstück
angeordileten, zum Betrieb des Handstückes dienenden Bauteilen, wie Ventile, Rücksaugvorrichtungen,
Drosseln, Filter, elektrische Heizer od.dgl.
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Ein solches Handstück kann z.B. ein mit Druckluft und/oder Druckwasser
gespeistes Bohr- oder Spritzhandstück sein. Die Versorgungsmedien können zum Antrieb
des Bohrhandstückes oder auch zu Kühl- und/oder Spülzwecken dienen. Bei einem druckluftbetriebenen
Turbinenbohrhandstück z.B. sind zur Steuerung des Durchsatzes der Druckluft, zum
Einstellen der richtigen Spraywassertemperatur und gegebenenfalls zum Einstellen
oder Kontrollieren weiterer Betriebszustände zwischen der Versorgungsquelle und
dem Handstück verschiedene Bauteile vorgesehen. Solche Bauteile können z.B. sein
Reduzierventile. Durchlaufventile,
Rücksaugvorrichtungen, Drosseln,
Heizelemente zum Erwärmen der Druckmittel sowie Kontrollinstrumente zur Uberwachung
der Betriebszustände. Die Reduzierventile z.B. haben die Aufgabe, den Netzdruck
von etwa 4 bis 6 atü bei Luft und von etwa 3 hfS 4 atü bei Wasser der Versorgungsquelle
auf die jeweiligen Betriebsdrücke der Handstücke von etwa 1,8 bis 2 atü zu reduzieren.(Die
angegebenen Werte sind lediglich Richtwerte und können je nach bauseitigem Netzdruck
und nach Ausführung der Handstücke mehr oder weniger stark differieren). Den Reduzierventilen
können je nach Ausführung des Handstückes (ob mit Treibluft oder Kühlluft und/oder
Kühlwassergespeist) verschiedene Ein- und Ausschaltventile für die reduzierten Druckmittel
sowie Ventile mit bestimmten Steuerfunktionen nachgeschaltet sein. Schliesslich
können auch noch verschiedene Filter zwischen den genannten Bauteilen angeordnet
sein, die verhindern sollen, dass die äusserst kleinen Ausströmöffnungen für die
Druckmittel an den Handstücken nicht verstopfen können. Zwischen der Versorgungsquelle
und den Handstücken können ferner noch Rückschlag-und Entlüftungsventile sowie Mikronebelöler
vorhanden sein; letztere dienen dazu, in den zu den Lagerungen des Antriebs am Handstück
führenden Luftkanal Schmiermittel zur Schmierung der Lager einzugeben.
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Bei bekannten Versorgungseinrichtungen sind die zur Funktion der Handstücke
erforderlichen Bauteile über geeignete Befestigungsmittel einzeln in einem Gerätegehäuse
gehaltert. Die Bauteile sind gemäss ihrer Funktion und ihrer Zuordnung zu den Handstücken
untereinander und auch mit der Versorgungsquelle und mit den Versorgungsleitungen
zu den Handstücken über meist flexible Kunststoffschläuche miteinander verbunden
und im Gehäuse baulich voneinander getrennt angeordnet, so dass bei Wartungs- und
Reparaturarbeiten mit den entsprechenden Montagewerkzeugen
ein
einigermassen guter Zugang gegeben ist, der es ermöglicht, die Bauteile bei Bedarf
auszubauen. Die räumliche Entfernung der Bauteile voneinander hat jedoch den Nachteil,
dass eine Vielzahl Verbindungsleitungen und Anschlüsse erforderlich ist, die die
gesamte Versorgungseinrichtung unübersichtlich machen, und die Wahrscheinlichkeit,
dass Undichtigkeiten auftreten, vergrössern. Servicearbeiten können ausserdem nur
von geschultem Personal und meist nur unter Zuhilfenahme von Schalt- und Montageplänen
vorgenommen werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass eine solche Anordnung nicht
oder nur schlecht für den Einbau in kleine, kompakte Dentalgeräte,-wie sie heute
gefordert werden, geeignet ist. Bei einer platzsparenden, dicht zusammengedrängten
Unterbringung der Bauteile in einem solchen DentaZgerät würde nämlich die Zugänglichkeit
zu den Teilen erschwert, wenn nicht gar unmöglich werden. Für den Servicetechnikc-r
würden sich ausserdem lange Wartungs- und Rüstzeiten ergeben, weil es unter Umständen
notwendig ist, dass mehrere Teile ausgebaut werden müssen, um an ein bestimmtes
defektes oder zu wartendes Bauteil heranzukommen. Höhere Wartungs-und Rüstzeiteii
bedeuten aber in der Regel höhere Kosten, die zu vermeiden sind. Als weiterer Nachteil
ist die geringe Flexibilität einer solchen Versorgungseinrichtung anzusehen, die
knderungen in der Handstückbestwickung oder in der Ausführung der Handstücke (z.B.
mit oder ohne Warmwasser), wie sie insbesondere bei nachträglichen Änderungswünschen
vorkommen, nur unter relativ grossem Zeit- und Kostenaufwand zulassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Versorgungseinrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, der diese Nachteile nicht anhaften. Die Versorgungseinrichtung
soll insbesondere einfach aufgebaut, betriebssicher und einfach zu warten sein,
so dass auch weniger geschultes Personal Servicearbeiten leicht durchführen kann.
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Eine gegenüber bekannten Versorgungseinrichtungen vereinfachte und
übersichtlichere Anordnung ist auch im Hinblick auf den nachträglichen Einbau von
Bauteilen, wie er insbesondere beim Nachrüsten einer flentalcinheit mit einem zusätzlichen
Handstücksatz vorliegt, anzustreben. Darüber hinaus soll mit der Versorgungseinrichtung
eine gute und leichte Anpassung an Wünsche, die aus unterschiedlichen Arbeitsgewohnheiten
des Zahnarztes bei der Handhabung der Handstücke resultieren, möglich sein. Änderungswünsche
sollen auch nachträglich bei einem bereits montierten Dentalgerät noch leicht zu
berücksichtigen sein.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die
Bauteile mit bezüglich des Handstücks gleicher Funktion zu betriebsfertig montierten
Baueinheiten zusammengefasst sind, die einzelnen Bauteile einer jeden Baueinheit
Anschlüsse für die Zu- und Abführung der Druckmittel aufweisen. Die Vorteile einer
solchen Anordnung liegen nicht nur in der Beseitigung der obenangeführten Nachteile,
sondern auch darin, dass jede Baueinheit im wesentlichen nur Bauteile mit nahezu
gleicher Lebensdauer enthält, so dass bei einem auftretenden Defekt nfolge Abnützung
in der Regel nur ein Teil, nämlich die betreffende Baueinheit als Ganzes, ausgetauscht
zu werden braucht. Durch den Austausch der gesamten Baueinheit wird aber auch gleichzeitig
einem Ausfall der - in der Regel etwa um die gleiche Zeit fälligen - anderen gleichartigen
Bauteile vorgebeugt.
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Ein leichtes und sauberes Auswechseln der Baueinheiten ist gewährleistet,
wenn, wie in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen wird, die Verbindungsmittel
so angeordnet und ausgebildet sind, dass die Baueinheiten vorzugsweise durch Stecken
funktionsgemäss aneinanderfügbar sind. Die Bauteile einer jeden Baueinheit können
gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung von einem Verteilerblock
aufgenommen werden, in dem die Leitungen zur funktionsgemässen Verbindung der Bauteile
untereinander als Leitungskanäle eingearbeitet sind.
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Eine besonders vorteilhafte Versorgungseinrichtung ist gekennzeichnet
durch eine Baueinheit mit der Funktion des Reduzierens des Druckes der Druckmittel
und einer dieser nachgeschalteten Baueinheit mit der Funktion des Steuerns des Druckmitte7flusses,
wobei die Reduzier-Baueinheit eingangsseitig mit den Druckmittelleitungen und ausgangsseitig
mit den Eingängen der Steuer-Baueinheit verbunden ist, an deren Ausgängen die zu
dem zugehörigen Handstück führenden Versorgungsleitungen anschliessbar sind, und
die Eingänge mit Durchgangskanälen verbunden sind, an die ausgangsseitig die Eingänge
einer weiteren Baueinheit anschliessbar sind. Der Baueinheit mit der Funktion des
Steuerns des Druckmittelflusses können eine oder mehrere weitere Baueinheiten mit
anderen Funktionen, wie z.B. Filtern, Heizen, Kontrollieren des Druckmittels etc.
vor- oder nachgeschaltet werden.
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Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend
in der Beschreibung der Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 einen hydraulisch-pneumatischen Schaltplan der Versorgungseinrichtung,
Fig. 2 drei Baueinheiten der Versorgungseinrichtung in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 3 die Baueinheiten gemäss Fig. 2 in zusammengestecktem Zustand von der Unterseite.
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Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung das hydropneumatische
Schaltbild einer Versorgungseinrichtung für zwei zahnärztliche Bohrhandstücke 7
und 2 und ein Spritzhandstück 3. Das Handstück 1 ist ein mit Druckluft betriebenes
Turbinenborhandstück und das Handstück 2 ein von einem ihr Handstückgriff untergebrachten
Elektrokleinstmotor angetriebenes Bohrhandstück.
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Die Handstücke 1 bis 3 werden über Versorgungsleitungen 4, 5, 6 mit
Luft und Wasser aus den Druckmitteiquellen 7 und 8 versorgt.
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Die Druckmittelquelle 7 liefert über die Druckmittelleitung 9 Druckluft
und die Druckmittelquelle 8 über die Druckmittelleitung 10 Druchzasser. Zwischen
den beiden Druckmittelleitungen 9 und 10 und den Versorgungsleitungen 4, 5, 6 zu
den Handstücken1, 2 und 3 sind Baueinheiten 11 bis 14 angeordnet, von denen jede
diverse hydraulisch-pneumatische Bauteile enthält, die zur Versorgung der Handstücke
mit den Druckmitteln in der gewünschten Art notwendig sind. Die Baueinheiten 11
bis 14 sind zu einem Block aneinandergereiht und durch Anschlüsse 15 bis 23 miteinander
verbunden. Die Baueinheit 11 stellt einen für alle drei Hmdstücke 1 bis 3 gemeinsamen
Reduzierverteilerblock dar und enthält zwei Luftreduzierventile 25, 26 und ein Wasserventil
27.
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Diese Baueinheit hat die Funktion des Reduzierens des Druckes der
von den Druckmittelquellen kommenden verschiedenen Druckmittel. Die Baueinheiten
12 und 13 stellen die Versorgungsba,usteine für die Bohrhandstücke 1 und 2 und beinhalten
im wesentlichen je drei Magnetventile 28, 29, 30 und 32, 33, 34 für Luft, sowie
je ein von den Magnetventilen 30 bzw. 34 gesteuertes Wasserventil 31, 35. Diese
Baueinheiten übernehmen im wesentlichen die Funktion des Steuerns mit Zu- und Abschalten
des Durchflusses der Druckmittel.
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Die beiden Magnetventile 28, 32 steuern den Durchsatz der an die'beiden
Handstücke 1 und 2 zu leitenden Druckluft einmal zum Antrieb der Turbine des Handstückes
2, zum anderen zur Kühlung des Motors des Handstückes 1. Die beiden Magnetventile
29 und 33 dienen zur Steuerung der an die beiden Bohrhandstücke 1 und 2 zu leitenden
prayluft und de beiden Ventile 31 und 35 zur Steuerung des an die Handstücke 1,
2 zu leitenden Spraywassers.
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Die Baueinheit 14 stellt einen Druckanzeigeblock dar und besteht aus
drei A*nzeigeinstrllmenten 40 bis 42. Diese Baueinheit hat also eine Kontroll- oder
Anzeigefunktion. Mit 43 bis 50 sind Anschlüsse bezeichnet, die mit den Ausgängen
der Ventile 26 bis 29 und 31 bis 35 angeordnet sind und an denen die entsprechenden
Leitungen der Versorgungsleitungen 4, 5 bzw. 6 zu den Handstücken 1 bis 3 angeschlossen
sind. Die Baueinheiten 11 bis 14 sind durch Steckverbindungen miteinander verbunden
und können ohne Zuhilfenahme von Spezialwerkzeugen leicht voneinander getrennt werden.
Das bedeutet, dass bei einem Auswechseln oder Nachrüsten eines Handstückes mit den
zugehörigen Versorgungsteilen lediglich die betreffende Baueinheit vom Blockverband
abgenommen zu werden braucht. Bei einem Nachrüsten eines Handstückes
an
die in Fig. 1 dargestellte Anordnung braucht lediglich die Baueinheit 14 abgenommen
zu werden und die nachzurüstende Baueinheit, die hinsichtlich der Anschlüsse den
Baueinheiten 12 und 13 entspricht, al die Baueinheit 13 aufgesetzt zu werden. Der
Eingang der neu aufgesetzten Baueinheit ist dann mit dem Durchgangskanal der mit
ihr verbundenen Baueinheit gekuppelt. An den Ausgängen der neu aufgesetzten Baueinheit
wird dann als Abschluss die Baueinheit 14 mit der Funktion Druckanzeige aufgesetzt.
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Mit 51 ist schliesslich eine Baueinheit bezeichnet, die hinsichtlich
des äusseren Aufbaues und der Anschlüsse den Baueinheiten 11 bis 14 entspricht.
Sie hat eine Heizfunktion und enthält zwei als Durch1auferbitzer ausgebildete Heizelemente
53 und 54 und kann, je nachdem welches von den beiden Handstücken 1, 2 mit erwärmten
Druckmitteln versorgt erden soll, wahlweise zwischen die Baueinheiten 11 und 12
oder 12 und 13 geschaltet werden. Als weitere zwischenzuschaltende Baueinheit kann
eine solche mit Bauteilen mit einer Filterfunktion für die Durch flussmedien vorgesehen
werden.
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Einzelheiten über den Aufbau der Baueinheiten zeigen die Fig. 2 und
3.
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In Fig. 2 sind in perspektivischer Darstellung die Baueinheiten 11,
12 und 13 in einem voneinander getrennten Zustand dargestellt. Aus der Figur ist
ersichtlich, dass zur funktionsgemässen Verbindung der hydraulisch-pneumatischen
Bauteile untereinander gemäss dem Schaltplan nach Fig. 1 keine frei im Raum verlegten
zusätzlichen Leitungen vorhanden sind. Die Verbindungsleitungen zur funktionsmässigen
Verbindung der Bauteile
untereinander sowie zum Anschluss an die
Druckmittelleitungen der Druckmittelquelle sind in den Verteilerblocks 60, 61 und
62 der Baueinheiten 11, 12, 13 als Leitungskanäle eingearbeitet. Die einzelnen Bauteile
sind dabei so angeordnet, dass die die Druckmittel leitenden Teile der Bauteile
im Verteilerblock verlaufen. Für die Ventile bedeutet dies, dass die Ventilstössel
und Dichtungselemente, die sich normalerweise im Ventilunterteil befinden, im Verteilerblock
eingesenkt angeordnet sind. Åusserhalb der Verteilerblocks sind jeweils nur die
zur Verstellung des Ventils dienenden mechanischen oder elektrischen Teile angeordnet.
In Betrachtung der Baueinheit 12 ist ersichtlich, dass stirnseitig des quaderförmig
ausgebildeten Verteilerblocks 61 eine Montageplatte 65 angeordnet ist, an der die
elektrischen Anschlussleitungen 66, 67, 68 von den Magnetventilen 31 bis 33 enden.
An der Montageplatte 65 ist ferner ein Relais 69 sowie weitere elektrische Bauteile
70, 71 und 72 befestigt. Die Versorgung dieser stromabhängigen Bauteil le erfolgt
über einen zentralen Stecker 73 an der Unterseite der Montageplatte 65. Die in den
Verteilerblocks eingearbeiteten Leitungskanäle können durch Bohren hergestellt werden
oder bereits schon bei der Anfertigung des Blocks (Spritzen, Giessen) mitberücksichtigt
werden.
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Die Fig. 3 zeigt die drei Baueinheiten in zusammengestecktem Zustand
von der Unterseite. Die Leitungskanäle sind dabei gestrichelt eingezeichnet. Aus
der Darstellung in Verbindung mit dem hydraulisch-pneumatischen Schaltplan nach
Fig. 1 geht hervor, dass die beiden Luftreduzierventile 25, 26 durch eine Längsbohrung
75 eingangsseitig miteinander verbunden sind. Der Ausgang 76 des Ventils 25 ist
mit quer zur Längsausdehnung der Blocks liegenden Durchgangskanälen 77, 78 verbunden,
welche wiederum jeweils mit den Eingängen 79 bzw. 80 der Ventile 28 bzw. 32 verbunden
sind.
Die Ausgänge der Ventile 28 bzw. 32 sind mit 43 bzw. 46 bezeichnet und führen gemäss
Fig. 1 zu den Handstücken 2 bzw. 1. Der Ausgang des Ventils 26 ist mit einem Anschluss
49 verbunaen, an dem die zum Handstück 3 führende Luftleitung angeschlossen ist.
Aus der Darstellung ist ersichtlich, dass auch die übrigen Verbindungsleitungen
gemäss dem Schaltplan nach Fig. 1 als Leitungskanäle durch Länge oder Querbohrungen
im Verteilerblock eingearbeitet sind. Mit 82 und 83 sind Querverbindungskanäle bezeichnet,
welche die Luftkammern der luftbeaufschlagten Wasserventile 31, 35 mit den jeweiligen
Luftmagnetventilen 30, 33 verbinden. Jedes Bauteil einer Baueinheit für ein Bohrhandstück
ist also mit einem im Nebenschluss liegenden Durch gangskanal versehen, der das
betreffende Dluckmittel unabhängig srotl der in dieser Baueinheit vorgenommenen
Steuerung durch die Baueinheit hindurchleitet. Der Ausgang eines solchen Durchgangskanals
ist de;m der Eingangskanal derjenigen Baueinheit, die auf die vorangegangene Baueinheit
aufgesetzt ist. In Fig. 1 sind die Durchgangskanäle mit 77, 78 und 85 bis 88 und
die zugehörigen zu den Bauteilen führenden Eingangskanäle mit 79, 80 und 81 bis
8/s bezeichnet.
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Die Vorteile der Versorgungseinrichtung liegen u.a. auch darin, dass
für jede Funktion (Reduzieren des Druckes der Druckmittel, Zu- und Abschalten, Heizen
und Filtern der Druckmittel, usw.) zugehörige Bauteile zu einer Baueinheit zusammengefasst
sind und diese Baueinheiten entsprechend ihrer Funktion mit betriebsmässig lösbaren
Anschlüssen miteinander verbunden sind.
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Dadurch ist es möglich, bei einem Defekt ohne Zuhilfenahme eines speziellen
Schaltplanes od.dgl. leicht eine Fehlersuche durchführen zu können. Die komplette
Baueinheit braucht nur im Austauschverfahren gegen eine neue ausgetauscht zu werden.
Die Baueinheiten sind zweckmässigerweise auf einer gemeinsamen Montageplatte
befestigt
und mit Halteelementen gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert. Aus den Darstellungen,
insbesondere den Fig. 2 und 3, ist ersichtlich, dass die Baueinheiten im wesentlichen
gleichartig aufgebautsind, d.h. die Verteilerbloflrs, insbesondere jedoch die Anschlüsse,
sind einander identisch, so dass Baueinheiten mit gleicher Funktion untereinander
ausgetauscht werden können. Die erfindungsgemässe Versorgungseinrichtung weist eine
höhere Betriebssicherheit auf als bekannte Einrichtungen, ist einfacher zu warten
und ist insbesondere durch den Wegfall der Verbindungsleitungen und zugehörigen
Armaturen auch preisgünstiger herzustellen. Die Vorzüge dieser Einrichtung sind
insbesondere auch darin zu sehen, dass sich beliebig viele Handstücke mit den zugehörigen
Bauteilen leicht anfügen oder wegnehmen lassen, so dass ohne grösseren Aufwand eine
beliebige Handstückbestückung (auch nachträglich) vcrgenommen werden kann.
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Anstelle des Druckmittelanzeigeblocks 14 (Fig. 1) können an den Anschlüssen
21 bis 23 auch Verschluß stopfen aufgeschraubt oder aufgesteckt werden. Zwischen
den einzelnen Baueinheiten 11 bis 14 können ferner auch noch andere Baueinheiten
als die mit 51 bezeichnete Heizerbaueinheit eingefügt werden. So ist es denkbar,
als weitere Baueinheit eine Filterbaueinheit vorzusehen, welche zur Filterung der
zu den Handstücken führenden Druckmittel dient. Auch eine Baueinheit mit Regeldrosseln
für den einen oder den anderen Bohrantrieb ist möglich und liegt im Rahmen der Erfindung.
Auch ist es denkbar, die zur Versorgung des Spritzhandstückes 3 erforderlichen Druckmittel
Luft und Wasser nicht an der Baueinheit 11 an den Anschlüssen 49 und 50, sondern
anschliessend an die Baueinheit 13 an den Anschlüssen 22 und 23 abzunehmen.