DE3916743C2 - Druckwasser-Versorgungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Versorgung eines dentalen Arbeitsplatzes oder Laborplatzes mit unter Druck stehendem Wasser.

An dentalen Arbeitsplätzen oder Laborplätzen wird an manchen Wasserabgabestellen unter Druck stehendes Wasser benötigt, bei denen die Gefahr eines Rücksaugens kontaminierten Wassers besteht. Ein Beispiel hierfür ist ein Gerät zum Desinfizieren und Abspülen von Abdrücken, die zur Herstellung von Zahnprothetik benötigt werden.

Im Hinblick auf Krankheiten wie Aids und Hepatitis ist es notwendig, daß derartige Druckwasserverbrauchsstellen, die auch mit Körperflüssigkeiten in Berührung kommen, vollständig vom Frischwassernetz entkoppelt werden.

Die DE 34 47 380 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Sicherung einer zu einer Verbrauchsstelle führenden Leitung. Die bekannte Vorrichtung umfaßt ein Ventil, welches die Verbrauchsstelle im Falle eines Druckabfalls z. B. aufgrund einer Leckage in der Leitung automatisch vom Frischwassernetz trennt.

Eine derartige Vorrichtung genügt den oben genannten Anforderungen im Dentalbereich jedoch nicht, da im normalen Betriebsfall die Verbrauchsstelle und das Frischwassernetz nicht voneinander entkoppelt sind und somit eine Übertragung von Keimen und Erregern nicht ausgeschlossen werden kann.

Eine Entkopplung ist auf dem Sanitärgebiet für WC-Spüler in Form einer Freifallstrecke bekannt.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Versorgungsein­ richtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weiter­ gebildet werden, daß sie die Entkopplung vom Frischwasser­ netz in Form einer Freifallstrecke beinhaltet, gleichzeitig aber bei einfachem mechanischen Aufbau die Versorgung einer Verbrauchsstelle mit unter Druck stehendem Frischwasser ermöglicht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Ver­ sorgungseinrichtung gemäß Anspruch 1.

Bei der erfindungsgemäßen Versorgungseinrichtung dient als Energiequelle zum Wiederunterdrucksetzen des Frischwassers hinter der Freifallstrecke Druckluft, welche an dentalen Arbeitsplätzen oder Laborplätzen regelmäßig sowieso zur Verfügung steht. Das Wiederunterdrucksetzen des Frisch­ wassers erfolgt unter Verwendung eines einfach aufgebauten Pumpbehälters ohne mechanisch bewegte Teile.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ermöglicht die Verwendung von Standard-Behältern als Hauptteil des Pumpbehälters. Nur das das untere Ende des becherförmigen Behälterteiles verschließende Bodenteil ist in spezifischer Weise für das Wiederunterdrucksetzen von Frischwasser aus­ gebildet.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ermöglicht es zum einen, den Pumpbehälter direkt auf die Bodenfläche eines Vorratsbehälters zu setzen, in welchem das Frisch­ wasser hinter der Freifallstrecke zunächst gesammelt wird. Derartige Vorratsbehälter können z. B. normale Spülkästen sein, wie sie für WC-Anlagen Verwendung finden.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf ein einfaches Anschließen des Pumpbehälters an die Druckluft führende Leitung bzw. die Verbrauchsstelle von Vorteil.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist im Hinblick auf ein einfaches Anbringen eines Pumpbehälters in einem Standard-Vorratsbehälter von Vorteil. Eine geson­ derte Montage des Rückschlagventiles entfällt.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 erhält man einen sehr großen Zuströmquerschnitt zum Inneren des Pumpbehälters, so daß sich letzterer auch dann schnell füllt, wenn der Pegel im Vorratsbehälter und damit die auf die Ventilkörper einwirkende Wassersäule nur klein ist.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist gewährleistet, daß die zum Wiederunterdrucksetzen des Frisch­ wassers zugeführte Druckluft über den Spiegel des im Pump­ behälter befindlichen Wasservolumens geführt wird.

Die Verwendung eines einzigen Pumpbehälters ist für kurze Spülvorgänge durchaus ausreichend. In denjenigen Zeitspan­ nen, in denen kein Druckwasser an der Verbrauchsstelle be­ nötigt wird und in denen somit die Druckluftzufuhr zum Pump­ behälter unterbrochen wird, läuft wieder soviel Wasser in den Pumpbehälter aus dem Vorratsbehälter zu, daß für einen späteren Arbeitszyklus wieder eine ausreichende Wassermenge zur Verfügung steht. Für manche Anwendungsfälle wäre es jedoch wünschenswert, wenn man trotz begrenzten Volumens des Pumpbehälters ständig Druckwasser aus der Versorgungs­ einrichtung beziehen könnte. Dies ist bei einer Versorgungs­ einrichtung gemäß Anspruch 8 möglich.

Im Prinzip könnte die Umschaltung von einem gerade leer werdenden Pumpbehälter auf einen zwischenzeitlich vollge­ laufenen Pumpbehälter unter Verwendung von in den Pumpbe­ hältern angeordneten Niveaufühlern erfolgen. Dies würde jedoch einen nicht unerheblichen mechanischen und elektri­ schen Aufwand bedingen. Mit der im Anspruch 8 angegebenen Weiterbildung erreicht man das kontinuierliche Bereitstellen von unter Druck stehendem Wasser ohne aufwendige Steuerungs­ maßnahmen.

Dabei wird die rein auf Zeitbasis erfolgende Umschaltung zwischen den verschiedenen Pumpbehältern gemäß Anspruch 9 wiederum auf besonders einfache Weise erhalten, da der auf den Ventilkörper des Umschaltventiles arbeitende An­ triebsmotor von einer sowieso vorhandenen Druckmittelquelle her gespeist wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Versorgung eines dentalen Arbeitsplatzes oder Laborplatzes mit unter Druck stehendem Wasser, teilweise vertikal geschnitten;

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch einen abgewandel­ ten Pumpbehälter zur Verwendung in einer Versor­ gungseinrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Versorgungs­ einrichtung, welche ständig unter Druck stehendes Wasser bereitstellt; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines auf Zeitbasis arbeitenden Umschaltventiles der Versorgungsein­ richtung nach Fig. 3.

Fig. 1 zeigt einen Vorratsbehälter 10 für druckloses Was­ ser, welcher ähnlich aufgebaut ist wie der Spülkasten für ein WC, mit der einzigen Ausnahme, daß die Bodenwand keinen Wasserauslaß aufweist. Der Vorratsbehälter 10 hat in einer seiner Seitenwände eine Überlauföffnung 12, durch welche der maximal im Vorratsbehälter einstellbare Wasserpegel vorgegeben ist.

Die Überlauföffnung 12 liegt eine vorgegebene Strecke H unterhalb einer Auslaßöffnung 14 eines insgesamt mit 16 bezeichneten Niveauregelventiles. Dieses ist eingangsseitig an eine Frischwasserleitung 18 angeschlossen. Ein mit 20 bezeichneter Ventilsitz arbeitet mit einem scheibenförmigen Ventilkörper 22 zusammen, der auf einem im Ventilgehäuse 24 geführten Stößel 26 sitzt. Der Stößel wird über eine insgesamt mit 28 bezeichnete Hebelmechanik durch einen Schwimmer 30 betätigt, der in das im Vorratsbehälter je­ weils befindliche Wasservolumen 32 eintaucht.

In das Innere des Vorratsbehälters 10 ist ferner ein ins­ gesamt mit 34 bezeichneter Pumpbehälter gestellt. Dieser ist in Fig. 1 als geschlossener zylindrischer Behälter wiedergegeben, dessen Inneres über ein Rückschlagventil 36 mit dem untersten Abschnitt des Wasservolumens 32 in Verbindung steht. In den obersten Teil des Innenraumes des Pumpenbehälters 34 mündet eine Druckluftleitung 38, während eine Druckwasser-Abgabeleitung 40 bis in die Nähe des Bodens des Pumpbehälters 34 geführt ist.

Die Druckluftleitung 38 ist über ein als Wechselventil dar­ gestelltes Schnellentlüftungsventil 42 mit dem Ausgang eines 3/2-Schaltventiles verbunden, dessen Eingänge mit einer Druckluftleitung 48 bzw. einer Entlüftungsleitung 50 ver­ bunden sind. Der zweite Anschluß des Schnellentlüftungs­ ventiles 42 steht über einen Schalldämpfer 52 mit der Um­ gebungsatmosphäre in Verbindung. Durch eine Zweigleitung 38a der Arbeitsleitung 38 steht das Innere des Schnellent­ lüftungsventiles 42 mit der Arbeitsleitung 38 in Verbindung.

Wie dargestellt, ist das 3/2-Schaltventil durch Federkraft in eine Ruhestellung vorgespannt, in welcher auch der in Fig. 1 links gelegene Eingang des Schnellentlüftungsventiles 42 entlüftet ist. Unter diesen Bedingungen ist der über der Oberfläche des im Pumpbehälter 34 befindlichen Wasser­ volumens 54 liegende Raum des Pumpbehälters 34 druckfrei, so daß sich der Pegel des Wasservolumens 54 durch Zuströmen von Wasser durch das Rückschlagventil 36 exakt auf den Pegel des Wasservolumens 32 einstellt. Dieser Pegel stellt sich seinerseits nach Ablauf einer gewissen Wartezeit auf denjenigen Pegel ein, bei welchem das Niveauregelventil 16 geschlossen wird. Wird nun das 3/2-Schaltventil 44 von Hand entgegen Federkraft in seine Arbeitsstellung gestellt, in welcher die Arbeitsleitung 38 nun über das Schnellent­ lüftungsventil 42 mit Druck beaufschlagt wird, so wird auch der obere Luftraum des Pumpbehälters 34 mit Druck beauf­ schlagt, damit auch das Wasservolumen 54. Das Rückschlag­ ventil 36 wird nun geschlossen, und in der Abgabeleitung 40 steht nun Wasser mit dem in der Druckluftleitung 48 herrschenden Druck zur Verfügung. Dieses Wasser kann z. B. dazu verwendet werden, von Abdrücken, welche zur Anferti­ gung von dentalen Prothesenteilen benötigt werden, Speichel- und Blutreste wegzuspülen.

Aufgrund der zwischen der Überlaufleitung 12 des Vorrats­ behälters 10 und der Auslauföffnung 14 des Niveauregelven­ tiles 16 zwangsweise vorgegebenen Mindest-Freifallstrecke ist es unmöglich, daß durch Speichel oder Blut kontaminier­ tes Wasser nach eventuellem Rücksaugen in die Frischwasser­ leitung 18 gelangt.

Die Abgabe von unter Druck stehendem, durch eine Freifall­ strecke jedoch vom Frischwassernetz sicher isoliertem Druck­ wasser aus der Abgabeleitung 40 kann solange fortgesetzt werden, bis das im Pumpbehälter 34 befindliche Wasservolu­ men 54 erschöpft ist. Dann muß das Schaltventil 44 losge­ lassen werden, wodurch der Innenraum des Pumpbehälters 34 druckentlastet wird und sich über das Rückschlagventil 36 vom Wasservolumen 32 her wieder auffüllen kann. Das Absin­ ken des Pegels des Wasservolumens 32 führt dazu, daß der Schwimmer 30 absinkt, wodurch das Niveauregelventil 16 wieder geöffnet wird und Wasser über die Freifallstrecke H von der Frischwasserleitung 18 ins Innere des Vorratsbe­ hälters 10 fließt.

Fig. 2 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel für einen Pumpbehälter 34. Der Pumpbehälter 34 besteht aus einem keine Durchbrechungen aufweisenden oberen, becherförmigen Gehäuseteil 56, dessen offenes unteres Ende durch ein Boden­ teil 58 verschlossen ist.

Im Bodenteil 58 ist ein erster Winkelkanal 60 vorgesehen, der von der innenliegenden Stirnfläche des Bodenteiles 58 ausgeht und in die Umfangsfläche des Bodenteiles 58 aus­ mündet. Dieser Winkelkanal ist mit einem vertikalen Abgabe­ rohr 62 verbunden, an welches die Abgabeleitung 40 ange­ schlossen wird.

Ein weiterer Winkelkanal 64 geht von der Mitte der Innen­ fläche des Bodenteiles 58 aus und führt ebenfalls in die Umfangsfläche des Bodenteiles 58, von wo ein Druckluft- Speiserohr 66 vertikal nach oben läuft, das an die Arbeits­ leitung 38 angeschlossen wird. Auf die Mitte des Bodentei­ les 58 ist ein Rohrstück 67 aufgesetzt, durch welches die zugeführte Druckluft in den obersten Abschnitt des Innenraumes des Pumpbehälters 34 geführt wird.

Das Bodenteil 58 hat schließlich eine Mehrzahl in Umfangs­ richtung verteilter weiterer Windkanäle 68, die sich bei der Oberseite des Bodenteiles 58 zu einem kegelförmigen Rückschlagventilsitz 70 aufweiten. Auf den Rückschlagven­ tilsitzen 70 sitzen jeweils kugelförmige Rückschlagventil­ körper 72, die in der Praxis durch in Fig. 2 nicht näher gezeigte Ventilkäfige in ihrer Beweglichkeit begrenzt sein können.

Die Querschnitte und die Anzahl der Winkelkanäle 68 werden möglichst groß gewählt, um eine möglichst kleine Drosselung für das Zufließen von Wasser zum Wasservolumen 54 zu gewähr­ leisten. Damit füllt sich der Pumpbehälter 34 rasch, auch wenn die Höhe des Wasservolumens 32 in der Praxis nur etwa 20 bis 30 cm beträgt, wenn man für den Vorratsbehälter 10 in­ klusive Niveauregelventil 16 einen handelsüblichen WC-Spül­ kasten verwendet und bei diesem nur die Wasserablauföffnung verschließt.

Fig. 3 zeigt eine erweiterte, durch eine Freifallstrecke geschützte Druckwasser-Versorgungseinrichtung für einen dentalen Arbeitsplatz oder Laborplatz. Teile, die obenste­ hend unter Bezugnahme auf Fig. 1 schon erläutert wurden, sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen und wer­ den nachstehend nicht mehr ausführlich beschrieben.

Im Vorratsbehälter 10 sind nun drei Pumpbehälter 34a, 34b, 34c angeordnet, die über Rückschlagventile 74a, 74b und 74c mit der Druckwasser-Abgabeleitung 40 verbunden sind.

An die Angabeleitung 40 ist ein Druckwasserverbraucher 76 angeschlossen, der als Brause dargestellt ist. Der Strö­ mungswiderstand des Druckwasserverbrauchers und einer ggf. separat vorgesehenen Drossel sind gemeinsam durch eine Drossel 78 veranschaulicht.

Die Arbeitsleitungen 38a, 38b und 38c der Pumpbehälter 34a, 34b und 34c sind mit zugeordneten Ausgängen eines insgesamt mit 80 bezeichneten Umschaltventiles verbunden. Dieses ist eingangsseitig mit dem Ausgang des 3/2-Schaltventiles 44 bzw. dem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Schall­ dämpfer 52 verbunden. Das Umschaltventil 80 arbeitet grob gesprochen so, daß es die Pumpbehälter 34 unter einer Pha­ senverschiebung von 120° sequentiell mit Druckluft versorgt, wobei immer nur einer der Behälter unter Druck steht, wäh­ rend die anderen beiden Pumpbehälter drucklos sind. Somit können sich immer die Wasservolumen 54 zweier Pumpbehälter aus dem Wasservolumen 32 ergänzen, während das Wasservolu­ men des dritten Pumpbehälters unter Druck steht und die Versorgung der Abgabeleitung 40 gewährleistet.

Das Umschaltventil 80 arbeitet auf reiner Zeitsteuerung und enthält einen in Fig. 4 bei 82 gezeigten Druckluft­ motor, der über eine Zweigleitung 38b der Arbeitsleitung 38 mit Druckluft versorgt wird und eine in Fig. 4 gestri­ chelt angedeutete Welle 84 des Umschaltventiles 80 mit konstanter Drehzahl antreibt.

Auf der Welle 84 sitzt ein Ventilkörper 86, der in Fig. 4 so gezeigt ist, wie wenn er aus drei axial hintereinander liegenden Scheiben 86a, 86b und 86c bestünde. Diese Unter­ teilung erfolgt jedoch nur zum Zwecke der besseren Erläu­ terung, es versteht sich, daß der Ventilkörper 86 in der Praxis ein einstückiges Teil sein würde. Außerdem sind in den Scheiben 86a, 86b und 86c Beaufschlagungsnuten 88 und Entlastungsnuten 90 so gezeichnet, wie wenn sie in der Stirnfläche der Scheiben vorgesehen wären. In der Praxis würden diese Nuten in der Umfangsfläche des Ventilkörpers 86 ausgebildet.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, arbeiten die Beaufschlagungs­ nuten 88 und die Entlastungsnuten 90 mit zugeordneten Ar­ beitsöffnungen 92 zusammen, welche an zu den Pumpbehäl­ tern 34a, 34b, 34c führenden Arbeitsleitungen 98a, 98b und 98c angeschlossen sind. Diesen diametral gegenüberliegend ist eine Speiseöffnung 94 sowie eine Entlüftungsöffnung 96, vorgesehen, wobei diese Öffnungen mit der Arbeitsleitung 38 bzw. einer ständig mit dem Schalldämpfer 52 führenden Lei­ tung 51 verbunden sind.

Bei der beschriebenen Anordnung der Arbeitsöffnungen 92 sowie der Speiseöffnungen 94 und der Entlüftungsöffnungen 96 haben die Beaufschlagungsnuten 88 eine Winkelerstreckung von 240°, die Entlastungsnuten 90 eine Winkelerstreckung von 300°. Die Nuten aufeinanderfolgender Scheiben 86a, 86b und 86c sind jeweils um 60° gegeneinander versetzt, so daß die Pumpbehälter 34 nacheinander jeweils über einen Dreh­ winkel von 60° der Welle 40 mit Druck beaufschlagt werden und anschließend über einen Drehwinkel von 120° druckfrei gehalten werden.

Man erkennt, daß bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Versorgungseinrichtung eine ständig andauernde Abgabe von unter Druck stehendem Wasser an der Abgabeleitung 40 möglich ist.

Claims (9)

1. Einrichtung zur Versorgung eines dentalen Arbeitsplatzes oder Laborplatzes mit unter Druck stehendem Wasser, gekennzeichnet durch einen druckfreien Vorratsbehälter (10), der über ein Niveauregelventil (16) mit einer Frischwasser­ leitung (18) verbindbar ist, wobei die Auslaßöffnung (14) des Niveauregelventiles (16) oder eines an dieses ange­ schlosenen Leitungsstückes eine vorgegebene Strecke (H) über dem maximal im Vorratsbehälter (10) einstellbaren Pegel (12) liegt, und durch mindestens einen Pumpbehälter (34), der über ein Rückschlagventil (36; 70, 72) mit einem unter dem maximalen Pegel liegenden Abschnitt des Vorrats­ behälters (10) in Verbindung steht und in einem oberen Behälterabschnitt über ein Steuerventil (44) wahlweise mit einer Druckluftquelle (48) oder der Umgebungsatmosphäre verbindbar ist und der eine bis zu einem unteren Behälter­ abschnitt führende Druckwasser-Abgabeleitung (40; 60, 62) aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpbehälter (34) ein durchbrechungsfreies becher- oder flaschenförmiges oberes Behälterteil (56) und ein dessen offenes unteres Ende verschließendes Bodenteil (58) aufweist, in welchem mindestens ein Wasser-Zuführkanal (68), ein Wasserabgabekanal (60) und ein Druckluft-Speise­ kanal (64) ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Enden der im Bodenteil (58) ausgebildeten Kanäle (60, 64, 68) in eine axial über das becherförmige Behälterteil (56) überstehende Umfangswand des Bodenteiles (58) ausmünden, während die anderen Enden dieser Kanäle in der innenliegenden Stirnfläche des Bodenteiles (58) lie­ gen.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Druckluft-Speisekanal (64) und den Wasserabgabekanal (60) des Bodenteiles (58) über die Oberseite des oberen Behälterteiles (56) führende Rohr­ stücke (62; 66) angeschlossen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innenliegenden Enden der Wasserzu­ führkanäle (68) zu vorzugsweise kegelförmigen Rückschlag­ ventilsitzen (70) aufgeweitet sind, welche mit vorzugs­ weise kugelförmigen Rückschlagventilkörpern (72) zusammen­ arbeiten.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil (58) in Umfangsrichtung unter Abstand angeordnet mehrere Wasserspeisekanäle (68) mit zugeordneten Rückschlagventilsitzen (70) und Rückschlagventilkörpern (72) aufweist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekenn­ zeichnet, durch ein Rohr (67), welches vom innenliegenden Ende des Druckluft-Speisekanales (64) bis in die Nachbar­ schaft des oberen Endes des oberen Behälterteiles (56) ge­ führt ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Pumpbehälter (34a, 34b, 34c) über Rückschlagventile (74a, 74b, 74c) an eine Abgabe­ leitung (40) angeschlossen sind und daß die Druckluftan­ schlüsse der Pumpbehälter (34a, 34b, 34c) jeweils für sich oder in Teilgruppen über ein zeitgesteuertes Umschaltven­ til (80) mit der Druckluftquelle (48) verbunden sind, wäh­ rend die restlichen Pumpbehälter über das Umschaltventil (80) jeweils entlüftet sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (80) einen von der Druckluft­ quelle (48) versorgten oder durch von der Abgabeleitung (40) bereitgestelltes Druckwasser angetriebenen umlaufenden Antriebsmotor (82) und einen durch letzteren angetriebenen, umlaufenden Ventilkörper (86a, 86b, 86c) aufweist.