DE1766167A1

DE1766167A1 - Zahnaerztliches Vakuumsystem

Info

Publication number: DE1766167A1
Application number: DE19681766167
Authority: DE
Inventors: Stram George Henry
Original assignee: Dentsply International Inc
Current assignee: Dentsply Sirona Inc
Priority date: 1967-04-12
Filing date: 1968-04-11
Publication date: 1972-03-02
Also published as: DE1766167B2; US3482313A; DE1766167C3

Description

The Dentists' Supply Company
of Few York,

5Q0 West College Avenue,
York. PA. 17405 / V.St.A.

Patentanmeldung Zahnärztliches Vakuumsystem

Seit vielen Jahren werden von Zahnärzten Absaugesysteme von geringer Leistungsfähigkeit in Verbindung mit nur einen kleinen Saugbereich erfordernden Speichelsaugern verwendet, um aus der Mundhöhle eines Patienten kleinere Mengen von Flüssigkeit und Speichel abzuziehen. Auch war man darauf bedacht, dem Patienten Schmerzen zu ersparen, die durch die vom Zahnbohrer o. dgl. erzeugte Hitze, durch das Schneiden und Aufbohren von Zähnen usw. entstehen. Mit Hilfe von kühlendem Wasserspray ist dieses Problem bei den genannten Arbeiten a.T. gelöst worden, jedooh brauclrman hierfür eine grössere Absaugkapazität. Dadurch, dass man in letzter Zeit hoohtourige Handstücke zum Bohren und Sohneiden benutzt, iet sogar das Bedürfnis nach einem kühlenden und spülenden Wasaerspray sowie nach einem Mittel, diese gröss.eren Wassermengen, in denen auch gesohnittene oder gemahlene feste Be-

209810/0551

standteile enthalten sind, abziehen, noch gesteigert worden. Solche hoentourigen Arbeitsvorgänge haben auch zur Folge, dass der Wasserspray in Nebel übergeht, der ebenfalls weggeschafft werden muss, damit der Zahnarzt die Operationsstelle genau betrachten kann.

TJm dieses Bedürfnis zum Wegschaffen des Nebels und der , Flüssigkeit mit darin enthaltenen festen Bestandteilen aus der Mundhöhle zu befriedigen, sind Entleerungsgeräte und -systeme von grösserem Fassungsvermögen als die bisher benutzten entwickelt werden, die gewöhnlich bei den meisten, wenn nicht allen, Bohr- und Schneidearbeiten verwendet werden. Typische Beispiele solcher bekannten Arten von Entleerungsgeräten sind in den USA-Patentschriften 3 012 322 und 3 012 323 dargestellt. Die Absaugquelle bei diesen Systemen ist der normale Luftventilator eines Hausstaubsaugers mit einer maximalen Saugleistung von 8 cfm Luft· Er erzeugt ein statisches Absaugen von nicht mehr als etwa 200 mm Hg. Da die Flüssigkeit nicht direkt durch den Ventilator abfliessen kann, muss er umgangen werden. Das ist weniger wirksam als es der direkte Abfkluss durch den Ventilator beim Ausströmen in einen Abzugskanal wäre.

Sä das Arbeiten der vorerwähnten Systeme auch von einem verhältnismässig niedrigen Grad des statischen Absaugens, aber verhältnJanassig groesem Volumen abhängt, muss das Einlaesrohr von der Entleerungedüse zur Fangstelle der festen Be-

209810/0551

standteile notwendigerweise einen verhältnismässig groasen Durchmesser haben, der so ist, dass das Rohr tatsächlich oder fast zusammengerollt werden kann, um es bei Nichtgebrauch leicht ausser Sicht zu bringen ist. Infolgedessen hängt das Rohr gewöhnlich nur in einer Schlaufe von einem Wandarm für die Düse und das Gerät herab, das häufig an der Wand des Behandlungszimmers angebracht ist.

Gewisse andere gegenwärtig verwendete Entleerungssysteme benutzen nur eine Flüssigkeitspumpe, und das erfordert ein unmittelbar an der Pumpe angebrachtes Überdruckventil. Dieses Ventil arbeitet, wenn das Einlassende der Entleerungsdüse verschlossen wird, wie durch ein zufällig darauf treffendes Gewebestück, z.B. eine Wange oder Zunge eines Patienten. Unter solchen Umständen, d.h. wenn das Vakuum gross ist, kann der Patient Schaden erleiden. Ihm kann z.B. eine Blase oder eine Quetschung zugefügt werden, bevor das Überdruckventil anspricht, und zwar wegen der Länge des Rohres zwischen der Pumpe und der Düse. Ferner enthält das Rohr, wenn die Pumpe nach einem solchen Vorkommnis angehalten wird, noch Zahnbelag und Flüssigkeit zwischen der Pumpe und der Düse.

Das Entleerungssystem nach der Erfindung umfasst in Kombination eine Flüssigkeitsringpumpe mit einem Rotor in der Pumpenkammer, der mit Ein- und Auslassöffnungen versehen ist und sowohl flüssige wie gasförmige Medien durch die Pumpenkammer fördert, ferner eine Fangtelle oder einen Sammler

209810/0551

für feste Bestandteile, die bzw. der mit einer Rohrleitung versehen ist, die sich zwischen dem Auslass der Fangstelle und der Pumpeneinlassöffnung erstreckt, ferner eine flexible Rohrleitung verhältnismässig kleinen Durohmessers, die sich leicht auf einer Rolle aufwickeln lässt, um es "bei Nichtgebrauch unterbringen zu können, und die sich vom Einlass der Fangstelle für feste Bestandteile zu einer Entleererdüse oder einem Caughandstück erstreckt.

Bas Gerät enthält ferner eine Düse entsprechender Grosse zum leichten Beseitigen von flüssigen und gasförmigen Medien sowie deren Nebelbildungen und auch von festen Bestandteilen, wie kleinen Stücken von Zahnmaterial, Metall und ähnlichen, die in der Flüssigkeit enthalten sind. Am Handstück oder am Halter für die Düse ist ein Überdruckventil vorgesehen, das sofort beim Anhalten des Flusses durch die Düse den Saugpegel auf ein unschädliches Mass senkt. Das verringert die Möglichkeit einer Verletzung des Patienten und gestattet ausserdem ein ständiges Reinigen des ganzen Rohres oder Rohrleitungssystems, so lange die Pumpe arbeitet.

Das Gerät weist vorzugsweise auch einen Flüssigkeitseinlass auf, der so angeordnet ist, dass er Flüssigkeit, wie z.B. Wasser, in einer vorgegebenen Menge βtändig in das Gerät, insbesondere in den Einlass des Sammlers für feste Bestandteile einströmen lässt. Dieses Zuleiten hat den Zweck, in der Pumpe eine Flüssigkeitwand oder eine Abdichtung aufrechtzuerhalten

209810/0551

und ständig eine reinigende Flüssigkeit durch den Sammelbehälter für die festen Bestandteile fliessen zu lassen, um auflösbare» Abfall zu beseitigen und so den Sammler dauernd von Abfallmaterial frei zu halten. Ein Sieb in dem Behälter verhindert, dass feste Bestandteile über eine bestimmte Grosse hinaus zur Pumpe gelangen. Das Sieb ist leicht zu entfernen, wenn der Behälter, der vom tassenähnlicher Form ist, von den Sammelelementen entfernt wird. Normalerweise befindet sich das Sieb in dem Behälter, wenn der let«4re entfernt wird, m um irgendwelche festen Bestandteile wiederzubekommen, das Sieb zu reinigen und unerwünschte zurückgehaltene feste Bestandteile, wie Zahnteilchen wegzuschaffen. Dieses Reinigen des Siebes kann leicht und einfach durch Ausspülen geschehen.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines beispielshaften dentalen Entleerungsgerätes, das die Grundgedanken der Erfindung verkörpert,

Fig. 2 und 2a sind vertikale Vorder- nnd Seitenaufrisse eines Instrumentenschrankes, der die Flüssigkeiten % pumpe und den Sammler für feste Bestandteile enthält und die Dentalinstrumente einsohliesslioh der typisohen Absaugvorriohtungen zeigt, mit denen sich die Erfindung befasst,

Fig. 3 und 4 zeigen im vergrössertem Masstab Seiten- und Vorderseitenaufrisse der Flüssigkeitspumpe, des Sammlers für feste Bestandteile und des Luft/ Waseersoheiders des in Fig. 1 gezeigten Gerätes, um ihr Zusammenwirken in einer bevorzugten Anordnung darzustellen,
209810/0551

Fig. 5 ist eine Draufsicht der in Fig. 3 und 4 gezeigten Anordnung,

Fig. 6 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht der Ventilatorradkammer der Pumpe, wie sie in den vorgenannten Figuren entlang der Linie 6-6 der Fig. 4 gezeigt ist,

Fig. 7 ist eine vergrösserte vertikale Schnittansicht,

die Einzelheiten des Sammlers für feste Bestand-& teile erkennen lässt,

Fig. 8 ist ein bruchstückartiger, teilweise geschnittener Seitenaufriss der Grundfläche des in Fig. 1 gezeigten Entleerer-Handstücke mit Entleererdüse,

Fig. 9 ist eine Längsschnittansicht der Entleerer-Handstücksanordnung nach Fig. 8,

Fig.10 ist eine Querschnittsansicht des auf der Linie 10-10 von Fig. 9 dargestellten Handstücks,

Fig.11 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des

Überdruckventils des in den Pig. 8 und 9 auf der

P Linie 11-11 von Fig. 9 dargestellten Entleerer-

Handstücks.

Die in Fig. 1 mit 10 bezeichnete Flüssigkeitspumpe, die zuweilen "Flüssigkeitsabdiohtungs-Pumpe" genannt wird, wird durch einen Elektromotor 12 angetrieben. Sie hat eine Einlas srohrleitung H, die vom Ausgang eines Sammlers oder einer Fangstelle 16 für feste Bestandteile kommt. Der Singang zur Fangstelle ist eine Rohrleitung 18, die sich zu einer hohlen, zentralen Spindel erstreokt. Diese Spindel steht mit einem

209810/0551

oder mehreren drehbaren Gelenkstücken 20 in Verbindung, die mehreren Rollen 22 und 24 zugeordnet sind. Letztere sind so ausgebildet, dass sie sich um die hohle Spindel drehen können und mit den Gelenkstücken 20 in Verbindung stehen.

Die Rolle 22 hat die geeignete Grosse für das Aufwickeln des flexiblen Saugrohres 26, das mit dem Handgriff des Entleerer-Handstücks 28 in Verbindung steht. Das Handstück endet in einer Saugdüse 30. Es ist mit einem handbe«tätigbaren Steuerventil versehen und enthält ein selbsttätig steuerbares Überdruckventil. Einzelheiten werden später beschrieben. Die Saugdüse 30 und das Saugrohr 26 sind hinsichtlich der Leistungsfähigkeit der Pumpe 10 so bemessen, dass wesentliche in ihnen befindliche Mengen von Flüssigkeit und Abfallstückchen aus der Mundhöhle abgezogen werden können, und zwar mit sehr grosser Geschwindigkeit, besonders durch das Rohr 26, so dass eine dauernde Sauberkeit des Rohres gewährleistet ist.

Feste Teilchen einer vorgegebenen Mindestgrösse werden in der Fangstelle 16 durch Mittel, die im einzelnen hier noch beschrieben werden, zurückgehalten, während der Abfall an Flüssigkeit u!*d festem Material, das kleiner als die Mindestgrösse ist, von der Pumpe 10 durch die Rohrleitung 31 zu einem Scheider 32 gefördert werden. Hier werden die Flüssigkeit und die festen Teilchen durch die von der Düse 30 eingesaugte Luft getrennt. Die Luft wird vorzugsweise in die Atmosphäre geleitet, nachdem sie vorher einen Schalldämpfer 34 passiert^ hat. Wenn möglich, könnte diese Abluft in einen geeigneten

209810/0551

Schacht, Schornstein od. dgl. abgeleitet werden. Wegen der relativ grossen Saugfähigkeit der Pumpe kann das Saugrohr einen verhältnismässig kleinen Durchmesser haben, so dass es leicht auf eine schmale Rolle 22 von angemessenem Durchmesser aufwickelbar ist.

Die Rolle 24 ist so gross, dass auf ihr eine dreifache Rohrleitung 36 aufgewickelt werden kann. Wie das Saugrohr können wegen des hohen Saugvermögens der Pumpe 16 auch alle Rohrleitungen der Leitung 36 innerhalb eines kompakten Zwischenraumes auf der Rolle 24 auf dieser leicht aufgewickelt werden. Ein Rohr der Leitung 36 führt zu dem Abfluss eines tragbaren Speinapfes 38, der vorzugsweise vom Patienten mit der Hand gehalten wird. Vom Speinapf aus erstreckt sioh ferner ein Rofar 40. An einem Ende ist es mit dem Speichelsauger 42 und mit dem anderen Ende mit einem der Saugrohre der Leitung verbunden. Das verbleibende dritte Rohr der Leitung 36 · ist so angeordnet, dass es dem Speinapf 38 zum ständigen Durchspülen Wasser zuführt. Die Zuführung erfolgt durch ein Rohr 44 und wird vorzugsweise mit Hilfe eines Magnetventiles 46 gesteuert. Das Rohr 44 ist an einer geeigneten Wasserquelle angeschlossen.

Damit die Pumpe 10 von einer zylindrischen Flüssigkeitswand,z.B. Wasser, um ihren Innenumfang gesichert ist, wird durch ein Rohr 48, das von einem Steuerventil 50, vorzugsweise Magnetventil gesteuert wird, Wasser von üblichem Stadtdruck

209810/0551

zugeführt. Das Rohr 48 führt in die Einlassarmatur 52, die durch das Rohr 18 mit dem Sammler oder der Fangstelle 16 für das Abfliessen von Flüssigkeit und die Aufnahme von Abfall verbunden ist. Diese Anordnung siohert nicht nur die ständige Zufuhr einer vorgegebenen Wassermenge zur Pumpe 10, wenn sie im Betrieb ist, sondern hat ausserdem den weiteren Vorteil, dass flüssiger Abfall, wie Eiter, Blut usw., dauernd verdünnt wird. Dadurch wird der Abfall leicht durch den Sammler 16 gespült und der Pumpe und sohliesslich dem Scheider 32 zugeleitet, von wo der flüssige Abfall zu einem Abzugskanalaneehluss, z.B.Rohr 54 _t fortgespült wird.

Die grundsätzlichen Prinzipien einer Flüssigpumpe sind an sich bekannt. Vor allem aus Fig. 6 ist zu ersehen, dass die Pumpe 10 ein zylindrisches Gehäuse mit einer kreisförmigen Innenwand 56 aufweist. Exzentrisch zur Achse dieser Innenwand liegt die Welle 58 eines Ventilators, mit der die Radnabe 60 des radialblättigen Ventilatorrades 62 für die Rotation durch den Elektromotor 12 verbunden ist. Die Flügel 64 des Ventilatorrades sind bezüglich der Achse 58 gleich lang. Da das sogen. Kühlwasser durch das Rohr 48 in die Einlasshalterung 52 mit verhältnismässig kleiner, aber gleichbleibender Geschwindigkeit läuft, wenn sich das Magnetventil in Abhängigkeit von dem gewünschten Absaugen öffnet, fliesst es durch den Sammler 16 und durch das Einlassrohr 14 in den Pumpenraum 66 ab. Seine Menge ist derart, dass ständig eine zylindrische Wasserwand um das Innere des Raumes 66 herum bewegt wird.

209810/0551

Sie ist im wesentlichen durch einen inneren diagrammatischen Kreis 68 bestimmt, ferner von gleicher Stärke und liegt mit der Achse der zylindrischen Innenwand 58 koaxial, aber exzentrisch zur Welle 58 des Ventilatorrades 62. Diese Exzentrizität ist ein Vorteil für folgende Zwecke.

Ein Ende des Gehäuses der Pumpe 10, das ein Ende des 'Pumpenraumes 66 abgrenzt, ist mit einer Einlassöffnung 70 und einer Auslassöffnung 72 versehen. Sie haben etwa die Form eines Halbmondes. Die Einlassöffnung 70 ist grosser als die Auslassöffnung 72. Auch ist die vorerwähnte kreisförmige Wasserwand innerhalb des Raumes 66, da sie von dem kreisförmigen Umriss 68 abgegrenzt wird, so dick, dass sich die Enden der Flügel 64 zu einem wesentlichen Teil in die genannte Wasserwand hinein erstrecken. Diese Teile aber ändern sich in Übereinstimmung mit der exzentrischen Lage des Ventilrades 62 bezüglich der zylindrischen Innenwand 56 der Pumpenkammer. Aus dieser Anordnung ergeben sich segmentförmige Räume 74 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flügeln. Die Räume dienen dazu, Luft einzufangen. Die Arbeitsweise der Pumpe ist wie nachstehend beschrieben.

Da der segmentförmige Raum zwischen zv/ei Flügeln 64 in Verbindung mit dem kleineren Ende der Einlassöffnung 70 bewegt wird, wie annähernd ungefähr bei "4 Uhr" in Fig. 6 zu sehen ist (Richtungsangabe: Mittelpunkt der Welle zur rechten unteren Zeichjungseoke) bei in Pfeilrichtung sich drehendem Ventilatorrad, wird sich der genannte segmentförmige Raum schnell nach

209810/0551

aussen ausweiten wegen der gleichbleibenden Dicke der Wasserwand und der zunehmenden Breite der Einlassöffnung 70, bis das breitere Ende der Einlassöffnung erreicht ist. An diesem Punkt in der Bahn jeder einzelnen Tasche mit eingefangener Luft wird ihr Volumen und Druck im wesentlichen konstant bleiben, bis für eine kurze Zeit, wie bei ungefähr 11 Uhr in genannter Figur zu sehen ist, das breitere Ende der Auslassöffnung erreicht ist. An dieser Stelle beginnt die Entladung der eingefangenen Luft aus den aufeinanderfolgenden Taschen. Der Aussenumfang der Auslassöffnung 72 ist im wesentlichen koextensiv mit dem inneren kreisförmigen Umriss 68 der Wasserwand innerhalb des Pumpenraumes 66. Aus Pig. 6 ist ferner ersichtlich, dass, da die genannten Lufttaschen sich weiter im Uhrzeigersinn bewegen, die genannten Räume sich in radialer Dimension verkleinern, um die Luft zusammenzupressen und sie durch die Ausgangs Öffnung 72 im verdichteten Zustand nach aussen zu treiben.

Dass das Gerät die Verwendung eines Saugrohres 26 mit einem solch kleinen Durchmesser gestattet, dass es leicht auf die Rolle 22 gewickelt werden kann, ist durch die Leistungsfähigkeit der Pumpe 10 bedingt. Um das Aufwickeln zu erleichtern, bevorzugt man ein dünnwandiges leicht biegsames Rohr. In der Praxis hat sich auch herausgestellt, dass ein biegsames, aus gummiähnlichem Material hergestelltes Rohr mit einem lichten Durchmesser von etwa 8 mm und einem Aussendurchmesser von etwa 13 mm für das Gerät besonders geeignet ist, um an der Pumpe ein relativ hohes statisches Saugen zu

209810/0551

erreichen, dassaber an der Düse 30 das statisohe Saugen auf einen geeigneten zulässigen Pegel begrenzt ist·

Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Geräte, bei dem die Pumpe mit einer normalen Drehzahl von 5450 U/min, von einem 0,75 PS Motor angetrieben wird, entwickelt sie einen statischen Druck zwischen ungefähr 250 und 300 mm Hg am Pumpeneingang. Die Luftmenge geht nicht nennenswert über 6 Kubikfuss/min, hinaus. Am Düseneingang beträgt das statische Saugen etwa 200 mm Hg.

Der Hauptvorteil des beschriebenen Geräts mit relativ hohem statischen Saugdruck zum Abziehen kleiner Luftmengen ist, dass ein biegsames Rohr von kleinerem als dem bisher üblichen Durchmesser verwendet werden kann, dass das Rohr leicht auf eine Rolle von verhältnismässig kleinem Abmessungen aufwickelbar ist, dass es ferner mit der Eingangsdüse des Mundentleerers benutzt werden kann, ohne den statischen Saugdruck unter einen ausreichenden, relativ hohen Pegel an der Düse zu senken. Das hat zur Folge, dass die Flüssigkeit und die Abfallteilchen, die in die Düse hineingezogen werden, mit· sehr hoher Geschwindigkeit, z.B. mit annähernd 4»8 m/sec (19O¹ per second) durchlaufen. Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil ist nicht nur das ständige, sondern praktisch auoh das sofortige Reinigen des Rohres. Auf diese Weise wird jede Möglichkeit des Ansammeins von Schmutzstoffen an der Innenwand des Rohres 26 beseitigt.

209810/0551

Trotz des hohen statischen Saugens an der Düse 30 besteht, falls der Düseneingang einmal blockiert werden sollte, z.B. durch die Innenfläche der Wange odee durch die Zunge eines Patienten, keine Verletzungsgefahr für den Patienten, und zwar wegen des sofortigen Anspreohens des Überdruckventils in dem Entleerer-Handstüok 28, das den statischen Saugdruck auf einen ungefährlichen Wert erniedrigt. Das genannte Ventil wird im einzelnen noch beschrieben werden. Es soll jedoch schon jetzt bemerkt werden, dass es nur wenige Zentimeter von der Düseneingangsspitze entfernt angeordnet ist und vorzugsweise so gesteuert wird, dass es bei einem Ansteigen des Saugdrucks auf einen unerwünscht hohen Wert sofort anspricht. Das statische Saugen wird dadurch auf ungefähr 200 mm Hg begrenzt. Bei diesem abgesenkten Saugpegel lässt sich die Düsenspitze von ihrer Berührung mit dem G-ewebe leicht entfernen, worauf sich das Überdruckventil sofort wieder schliesst und der normale Absaugvorgang wieder fortgesetzt werden kann.

Die Einzelheiten des Sammlers für feste Bestandteile sind am besten in Pig. 7 zu sehen. Der im ganzen mit 16 bezeichnete Sammler weist einen tassenähnlichen Behälter auf, der zweokmäsaig aus niohtrostendem Material hergestellt ist. Sein oben offener Rand 78 wird vorzugsweise durch einen Deckel 82 mit einem rillenähnlich angeflanschten Umfang 80 abgedeckt. Ein Diohtungsring 83 sorgt für einen flüssigkeitsdichten Absohluss.

209810/0551

-H-

Der Deckel 82 wird von einer Stütze 84 gehalten, die in den Pig. 1, 3 und 4 angedeutet ist. Aus der Stütze erstreckt sich nach oben ein Metallrohr 86 mit einem daran angesetzten starren U-förmigen Bogen 88 aus Metall. Sein anderes Ende ist starr mit einem, vorzugsweise aus Metall bestehenden Entleerungsrohr 90 verbunden (Pig. 7), dessen Ende kurz vor dem Boden des Behälters 76 endet. Der Deckel 82 ist noch mit -einer, durch einen ringförmigen Plansch 92 begrenzte Öffnung versehen, durch die sich das Entleerungsrohr 90 erstreckt und mit der es fest verbunden ist. Mit dem Deckel ist ferner ein Einlassverteilerrohr 94 verbunden. Es erstreckt sich durch eine andere, von einem ringförmigen Plansch 96 begrenzte Öffnung im Deckel 82 und ist über die Einlasshalterung 52 mit der Einlassrohrleitung 18 verbunden, die von den Durchgängen des Rollensatzes ausgeht, wie dies bereits früher beschrieben wurde. Die Einlasshalterung ist noch mit einem kleineren Einlasstutzen 98 (Pig. 7) versehen, das mit dem Abflussende des Rohres 48 zum Zuführen des Kühlraumes für die Pumpe in den Sammler 16 verbunden ist.

Aus Pig. 7 ist ersichtlich, dass das untere Ende des Einlass-Verteilerrohres 94 spitz zuläuft. Diese Porm ist für das gleiohmässige Verteilen der hineinfliessenden Flüssigkeit sehr zweckmässig, die in den Scheider 32 abfliessen soll, aus dem der flüssige Teil in einen Abzugskanal entleert wird. Ee ist wünschenswert, dass ein ruhiger Abfluss der einflieasenden Flüssigkeit und der mitgezogenen festen Teilchen über

209810/0551

- 15 —

die ganze vertikale Länge des Behälters 76 vor sich geht, damit das Sieb 102 zur Wirkung kommen kann.

Das Siel) 102 besteht vorzugsweise aus Drahtgaze geeigneter Maschengrösse. Oben ist es durch einen Metallkragen festgelegt und unten durch eine Bodenkappe 106 ohne Öffnung abgeschlossen. Im Innern befindet sich eine Metallspirale 108, um dem Sieb die erforderliche Starrheit zu geben und einen gewissen Druck in axialer Richtung auf den Kragen 104 und die Bodenkappe 106 auszuüben. Hierdurch behält das Sieb seine zylindrische Form.

Der Metallkragen 104 hat eine zentrale Öffnung für das Abflussrohr 90. Obgleich die Passung zwischen dem Flansch und dem Rohr 90 verhältnismässig fest ist, kann die Siebanordnung beim Entfernen des Behälters 76 leicht herunterfallen. Dies verhindert eine Druckfeder 110 zwischen dem Boden des Behälters und der Bodenkappe 106.

Die Einzelheitender zuvor beschriebenen Vorrichtung sind derart, dase eich die festen Teilchen verhältnismässig gleichmässig auseen am Sieb 102 absetzen* Wenn die Vorrichtung im Laufe eines Tages häufig benutzt wird, sollte der Sammler möglichst einmal täglich entleert und gereinigt werden.

Das ständige Flieesen von Flüssigkeit durch den Sammler 209810/0551

vor allem im Hinblick auf die stetige Wasserzuführung durch das Einlassglied 98, sichert eine Mindestansammlung von auflösbaren Abfallstoffen, weil diese dauernd beseitigt und vom Sammler zur Pumpe 10 und von dort zum Abzugskanal gefördert werden. Feste Stoffe sammeln sich entweder auf dem Boden des Behälters 76 oder aussen am Sieb 102 an.

Beim Reinigen des Sammlers wird sich herausstellen, dass der Behälter 76 nur teilweise mit Flüssigkeit und abgelagertem Material gefüllt sein wird. Beim Abtrennen des Behälters vom Deckel 82 wird die Siebeworriohtung sich vom Abflussrohr 90 lösen und im Behälter bleiben. Wenn beide Teile mit Wasser durchspült werden, werden die meisten, wenn nicht alle angesammelten Abfallteilchen entfernt. Eine Zahnbürste ist zum Reinigen des Siebes brauchbar. Nach dem Reinigen können die Siebvorrichtung und der Behälter dann schnell wieder in ihre Betriebslage gebracht werden.

Zur Halterung des Behälters 76 am Deckel 82 dienen einfache Befee tigungsmittel, z.B. der in den Pig. 3 und 4 gezeigten Art. Dort ist zu sehen, dass ein kurzer Arm 112 drehbar um das Metallrohr 86 angeordnet ist. Das freie Ende des Armee trägt eine mit einem Knopf versehene Schraube 114, die in Richtung auf den Boden des Behälters bewegbar ist. Beim Lösen der Schraube aus dem Eingriff mit dem Behälter 76 und nach Schwenken dee Armes nach der Seite können der Behälter und der Siebmechanismus zum Entleeren und Reinigen entfernt werden. Ee können auch gleichwertige Befestigunge- und Halterungs-

209810/0551

mittel, z.B. ein drehbar gelagerter Griff (nicht dargestellt) verwendet werden.

Das durch das Gerät nach der Erfindung erzeugte Vakuum dient z.T. zum Entleeren des tragbaren Speinapfes 38 und des Speichelsaugers 42, wie dies bereits beschrieben wurde. In zahnärailichen Behandlungsräumen wird jedoch neuerdings ein Vakuum erzeugendes Gerät in Verbindung mit einem sogenannten "high volume" MundausräumungsinBtrument, bestehend aus einem Handstück 28 und einer Düse 30, verwendet. Diese sind in ihrer Gesamtheit zusammen mit dem Gerät sohematisch in Pig. 1 gezeigt. Die Einzelheiten des Ausräumungsinstruments werden jetzt an Hand der Fig. 8 bis 10 beschrieben.

Das Handstück 28 besteht im wesentlichen aus dem Gehäuse 116, das zum bequemen Erfassen als Griff ausgebildet ist, einem Ventil 118 zum Steuern des Flusses und einem selbsttätig arbeitenden Überdruckventil 120. Das Gehäuse ist an seinem vorderen Ende mit einem Hasenglied 122 aus Kunststoff od. dgl, versehen. Das Überdruckventil enthält ein mit einer zentralen Öffnung versehenes scheibenförmiges Glied 124 und an seinem rückwärtigen Ende ein:; Kupplungsverlängerungstück 126 mit einem zentralen Durchlass 127, ferner eine Führungshülse 128, die das innere Ende des genannten zentralen Durchlasses 127 umgibt und das rückwärtige Ende eines Einlassrohres 130 aufnimmt und es koaxial im Gehäuse 116 abstützt.

209810/0551

17B6167

Das Kupplungsverlängerungsstück 126 weist hauptsächlich ein Kopplungsmittel auf, das von einem Ende des Saugrohres 26 übergriffen wird. Es wird darauf durch einen mit einem Gewinde versehenem Ring 132 festgeklemmt, dessen inneres Ende in eine ringförmige Erweiterung 134 auf dem Kopplungsverlängerungsstück 126 eingeschraubt ist. Das Überdruckventil enthält ferner eine kreisförmige Scheibe mit einer sich nach ,vorn erstreckenden Führungshülse 136. Sie ist auf der Führungshülse 128 leicht verschiebbar, die auch ein Einlassrohr umgibt. Die kreisförmige Ventilscheibe ist zur Aufnahme der Hülse 128 mit einer Öffnung und auf ihrer rückwärtigen Seite nahe am Ventilglied 124 mit einer ringförmigen Dichtungsscheibe 138 versehen, die am Ventilglied 120 zum direkten Eingriff in die Innenfläche des Ventilgliedes 124 befestigt ist. Eine Druckfeder HO geeigneter Stärke erstreckt sich zwischen der Innenfläche des Gliedes 122 und der Innenfläche des Ventilgliedes 120, wie in fig. 9 gezeigt ist.

Die Saugdüse 30 ist vorzugsweise ein Metallrohr, dessen in Fig. 9 dargestellter Durchmesser der tatsächlichen Grosse nahekommt. Ihr äusseres Einlassende 142 ist gemäss der gen. Figur abgewinkelt. Das andere Ende 144 der Düse greift in den Durchlass. I46 ein, der sich axial durch das ganze vordere Endglied 122 erstreckt, und kurz vor dem vorderen Ende der Führungshülse 128 endet. Das Ende 144 der Düse ist fest, aber lösbar im Durchlass 146 z.B. mittels eines Sprengringes I48 gehalten. Wenn gewünscht, kann ein Kragen 150 am äusseren Ende

209810/0551

des Gliedes 122 befestigt werden, um die Abnutzung an der Spitze des gen. Gliedes, die sich aus dem Einsetzen der Düse in den Durchlass 146 ergeben könnte, zu verringern.

Das vordere Endglied 122 trägt vorzugsweise das Flusssteuerventil 118. Es enthält ein bewegliches Ventilglied 152, das am besten aus Pig. 10 zu ersehen ist. Dieses Ventilglied hat etwa eine sogenannte "Schmetterlings"-Form mit einer gebogenen Innenkante 154. Das Glied 152 pendelt um einen Kippzapfen 156, der parallel zum, aber seitlich versetzt vom Durchlass 146 ist. Der Kippzapfen 156 ist in ein Längsloch eingeführt, das sich einwärts von der rückwärtigen Endfläche des Gliedes 122 erstreckt. Das äussere Ende des Zapfens 156 ist mit einem Aussengewinde, versehen, mit dem er in das Glied 122 eingeschraubt ist.

Das Ventilglied 152 ist in einer Vertiefung 160 untergebracht, die quer zum Handstück verläuft, wie die Fig, 10 erkennen lässt. Die Vertiefung bildet einen stumpfen Winkel, dessen Schenkel Ansohlagflachen für das Ventilglied 152 in der Offen- und Schliesstellung bilden.

Das Ventilglied 152 ist mit einer Ventilöffnimg 164 versehen, vorzugsweise mit dem gleichen Durchmesser wie der Teil des Durchlasses 146, der von der Vertiefung 160 gekreuzt wird. Wenn das Ventilglied 152 in der in Fig. 10 in ausgezogenen Linien geseigten Lage ist, wird dao Steuerventil geöffnet sein, weil sioh der Durchlass I46 und die Öffnung 164 decken.

209810/0551

1765167

Wenn jedoch das Ventilgüed 152 in die mit gestrichelten Linien gezeigte Lage bewegt wird, liegt die Ventilöffnung 164- ausserharb dei Durchlasses 146 und das Ventil wird geschlossen sein.

Um das Ventilglied 152 in der geschlossen und geöffneten oder in einer dazwischenliegenden Stellung leicht auslösbar zu halten, bedient man sich eines einfachen Reibungsmittels, das in Pig. 9 und 10 gezeigt ist. Das dort als Beispiel verwendete Reibungsmittel besteht aus zwei gleichen Reibungsknöpfen 166 mit versetzten innen liegenden Enden z.B. aus Kunstharz. Zwischen den Knöpfen befindet sich eine kurze Druckfeder 168. Sie drückt die Knöpfe in entgegengesetzte Richtungen und bringt sie zum gleitbaren Reibungseingriff mit den parallelen Seitenwänden der Vertiefung 160. Anstelle der Knöpfe 156 können, wenn gewünscht, auch andere geeignete Reibungselemente benutzt werden.

Während des Arbeitens des Geräts wird das Saugen im Entleerer-Handstück 28 und der Düse 30 durch den negativen a im Saugdruck 26 vorhandenen Druck erzeugt. Dieser negative Druck wird auf die Düse 30 mittels des Durchlasses 146 und der Hülse 128 ausgeübt, die sich zwischen gen. Düse und dem Kupplungsverlängerungsstück 126 erstrecken, mit der das Rohr 26 verbunden ist. Das im Entleerer 28 vorhandene Saugen und die Flüssigkeitsmengen, die diese Teile mit vorbestimmten Geschwindigkeiten durohfHessen, sind von der früher sohon erwähnten Grössenordnung. Vor allem die durch den Entleerer 28 fliessende Flüssigkeitsmenge kann, wenigstens zum Teil, vom

209810/0551

Öffnungsgrad des Steuerventils 118 abhängig gesteuert werden. Ist es nur zum Teil geöffnet, kann natürlich nur eine kleinere Flüssigkeitsmenge durch den Entleerer 28 fliessen als wenn das Ventil ganz geöffnet ist.

Wenn bei benutzter Saugvorrichtung 28 das Einlassende 142 der Düse mehr oder weniger das Gewebe der Mundhöhle berührt, hört die Flüssigkeit ganz oder teilweise auf, durch die Düse 30 und das Handstück zu fliessen. Eine solche Situation kann für den Patienten unangenehme Folgen haben, z.B. Bläschenbildung, Gewebequetschung oder Ähnliches verursachen. Bei gewissen Vakuumgeräten, wie sie gegenwärtig von Zahnärzten benutzt werden, sind selbttätig wirkende Überdruckventile an der Pumpe oder am Sauggebläse vorgesehen. Es ist klar, dass es unter diesen Umständen eine gewisse Zeit dauert, bis sich das Überdruckventil öffnet-, vor allem wegen der länge des Schlauches und der verschiedenen Durchlässe sowie wegen der Rohre zwischen der Saugdüse und der Pumpe.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Schwierigkeit und setzt die Möglichkeit einer Verletzung der Mundhöhle dadurch wesentlich herab, dass sie das selbsttätig ansprechende Überdruckventil 120 unmittelbar im Handgriff 116 des Ent-• leerers vorsieht. Das Ventilglied 124 des genannten Ventils ist mit kreisförmig angeordneten Einlassöffnungen 170 versehen, deren Grosse am besten aus Pig. 10 zu ersehen ist. Bei , normalem Druok sind die Öffnungen durch ein Diohtungsglied 138 auf dem beweglichen Ventilglied 120 verschlossen. Die

209810/0551

Druckfeder HO hält normalerweise das Ventil geschlossen.

Die Stärke der Feder 140 ist sorgfältig geeicht, so dass bei einem plötzlich auftretenden Aufhören des Durchflusses durch die Düse 30 oder bei wesentlichen Nachlassen des Plussigkeitsstromes die normalerweise auf das Innere des Entleerers 28 durch den negativen Druck im Saugrohr 26 ,ausgeübte Saugkraft einen solchen negativen Druck verursachen wird, dass atmosphärische Luft durch den ringförmigen Durchlass 172, der neben dem rückwärtigen Ende des Gehäuses 116 für die direkte Verbindung mit den Einlassöffnungen 117 liegt, einströmt.

Das Auftreffen dieser Luft gegen das Überdruckventil zwingt dieses sofort in die geöffnete Stellung, und die dadurch in das Gehäuse 116 eindringende atmosphärische Luft verringert augenblicklich die Saugkraft in der Düse 30 auf einem ungefährlichen Wert, so dass es kaum eine Möglichkeit irgendeinerwesentliohen Verletzung oder auch nur eine nennenswerte Unannehmlichkeit für den Patienten gibt. Die Düsenspitze ist für atmosphärische Luft immer offen, so dass normalerweise der statische Saugdruck auf diese Spitze im wesentlichen atmosphärisch ist. Wenn sie jedoch Gewebe berührt und dadurch der Zugang für die Luft blockiert wird, öffnet sioh das Sioherheits-Überdruokventil 120 wegen des grosser gewordenen statischen Saugdruoks. Die Luftzufuhr ergibt den statischen Saugdruok, der ungefähr 200 mm Hg nicht übersteigt. Bei diesem Druck läset sioh die Düsen-

209810/0551

spitze vom Gewebe abheben, worauf die Feder HO das Ventil 120 wieder schliesst.

Ein v/eiterer Vorteil, der sich aus der Anordnung des Sicherheitsventils im Handstückgehäuse anstatt an der Pumpe ergibt, besteht darin, dass das Einströmen der Luft in das Saugrohr 26 ein Säubern dieses Rohres bewirkt, indem alte in ihm enthaltene Luft zur Zeit des Blockierens der Düse zur Pumpe oder wenigstens zu einer Stelle des Rohres 26 zwischen dem Entleerer 28 und der Pumpe abgezogen wird, wodurch sofort nach Wiederherstellen des normalen Saugens durch die Düse 30 eine fortlaufende Bewegung der teilweise entfernten Flüssigkeit im Rohr 26 eintreten wird.

Die Pig. 1 zeigt in ihrem unteren Teil eine elektrische Schaltung zur Stromversorgung für verschiedene Bauteile des Gerätes nach der Erfindung. Die Zuführung des Stromes erfolgt über die Leiter 174 und 176, von denen der letztgenannte eine Sicherung 178 und einen, vorzugsweise handbetätigten Schalter 180 enthält, der auf dem Schrank für das in den Fig. 2 und 2a gezeigte Gerät angebracht ist. Der Schrank ist mit einem oder mehreren Behältern 182 zur Unterbringung des Entleerers 28 und des Speinapfes 38 versehen. Unmittelbar neben jedem dieser Teile ist ein Betätigungsjglled für zueätzliohe Steuerschalter 186 und 188 angeordnet, die wirksam werden, wenn der Entleerer oder der Speinapf aus ihren Behältern entfernt werden.

209810/0551

Aus dem Schaltbild in Pig. 1 geht hervor, dass die beiden genannten Schalter 186 und 188 parallel liegen und dazu dienen, den Stromkreis des Motors 12 der Pumpe zu schliessen, ohne Rücksicht darauf, ob der Mundentleerer oder der Speinapf oder beide aus dem bzw. den Behältern vom Patienten herausgezogen worden sind. Die Schaltung kann auch, wenn gewünscht, eine Verzögerungsvorrichtung 190 mit einem zusätzlichen Schalter 192 enthalten. Ihre Arbeitsweise ist so, dass, wenn der Motorstromkreis geschlossen wird, der Schalter 192 ebenfalls geschlossen sein wird.

Nach Gebrauch des Speinapfes oder des Mundentleerers und nach Ablage dieser Teile in den dafür vorgesehenen Behälter wird der zugehörige Schalter 186 oder 188 geöffnet, um den Motorstromkreis zu unterbrechen. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, wird jedoch der Schalter 192 für eine vorgegebene ^eit geschlossen bleiben, z.B. für fünf oder zehn Sekunden,, je nachdem, für welche Zeitspanne die Verzögerungsvorrichtung eingestellt wurde. Dadurch bleibt der Pumpenmotor 12 für diese Zeit eingeschaltet, um alle benutzten Saugleitungen und Instrumente zu ränigen,bevor die Pumpe 10 stillgesetzt wird.

Patentansprüche;

209810/0551

Claims

Patentansprüche 1765167

1. Zahnärztliches Vakuumsystem zum Absaugen von Spray, flüssigkeit oder von bei der Behandlung entstehenden festen Teilchen mittels einer in den Mund einführbaren Saugdüse, in Verbindung mit einer elektromotorisch angetriebenen Flüssigkeitspumpe und Entladungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse (30) in ein griffartiges Handstück (28) eingesetzt ist, in dem ein handbetätigtes Ventil (118) zum Steuern der angesaugten Flüssigkeit und ein selbsttätig ansprechendes Überdruckventil (28) untergebracht sind.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (116) des Handstückes eine schraubenförmige Feder (HO) bestimmter Vorspannung enthält, die normalerweise gegen ein im wesentlichen scheibenförmiges Ventilglied (120) wirkt und das Ventil geschlossen hält, und dass sich die Feder unter dem Einfluss der Saugwirkung verkürzt und daduroh das Ventilglied freigibt, wenn der Durchfluss in der Saugdüse des Handstücks behindert ist,

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenförmige Feder (HO) ein Einlassrohr (128) umgibt, das mit der Saugdüse (30) Verbindung hat.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (120) einen radialen Flansch mit einem zentralen Durchlass zur Aufnahme den Einlasarohres (128) auf-

209810/0551 BAD ORIGINAL

weist und auf diesem Rohr axial verschiebbar ist, und dass das Gehäuse des Handstücks, das gleichzeitig das Ventilgehäuse ist, nahe seinem Auslassende Öffnungen (170) aufweist, die durch den Plansch des Ventilgliedes (120) geschlossen werden, wenn es durch die Feder (140) in die Schliesstellung gedrückt wird.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die öffnungen (170) vorzugsweise auf einem Kreis um die Achse des Einlassrohres (128) herum angeordnet sind.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ' die von der Saugdüse und dem Handstück kommende Flüssigkeit und etwaige mitgeführte feste Teilchen über eine flexible Rohrleitung (26) in einen Sammler (16) zum Auffangen der festen Teilchen geleitet werden, dem durch eine Rohrleitung (48) Wasser zugeführt wird, und dem durch eine weitere Rohrleitung (86) Flüssigkeit und unter einer bestimmten Mindestgrösse liegende Teilchen durch die Saugwirkung der Pumpe (10) entnommen und nach Passieren der Pumpenkammer einem Abzugskanal (54) zugeführt werden.

7*- System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler (16) ein in Richtung auf den Boden seines Gehäuses sich erstreckendes Entladungsmittel, z.B. in Form eines Siebes (Io2) enthält, um den Durchgang festen Materiales, das eine bestimmte Mindestgrösse übersteigt, zu verhindern, und das Sieb eine solche Form hat, dass sich die Flüssigkeit

209810/0551

BAD ORIGINAL

und die mitgeführten Teilchen auf der Oberfläche dee Siebes gleichmässig verteilen.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb die Form einer sich bis kurz über dem Boden des Sammlergehäuses erstreckende Röhre (102) hat und das im Gehäuse befindliche Ende des Auslassrohres (90) umgibt, und dass das Ende des Einlassrohres (94) vom Boden des Gehäuses einen gewissen Abstand hat und zum gleichmässigen Verteilen der einströmenden Flüssigkeit in einem spitzen Winkel abgeschrägt ist, wobei die entstandene ovale Rohrwandung (109) dem Sieb abgewandt ist.

9. System nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler (16) tassenähnliche Form hat und am oberen Ende durch einen lösbaren Deckel (82) verschlossen ist, durch den sich das Ein- und Auslassrohr (94, 90) senkrecht erstrecken, und dass Halterungsmittel die Siebanordnung in der zum Auslassrohr (90) vorgeschriebenen Lage halten, Jedoch nach Entfernen des tassenähnlichen Behälters zum Instandhalten des Sammlers frei abziehbar ist.

10· System nach Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (102) eine Hülse ist mit abschliessenden Gliedern an ihren Enden, und ein Glied (108) einschitest, das einer radial nach innen gerichteten Bewegung widersteht und ein Zusammenfallen der Hülse verhindert.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass 209810/0551

zwischen dem unteren Endglied (106) der Hülse und dem Boden des Sammlergehäuses ein federndes Stützglied (110) vorgesehen ist.

12. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Handstück (28) verbundene flexible Einlassrohr (26) einen Innendurchmesser hat, der im wesentlichen nicht grosser als 9 ram ist.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Einlassrohr (26) auf eine um ihre Achse drehbaren Rolle (22) aufwickelbar ist, deren hohle zentrale Spindel mit einem Ende des flexiblen Rohres Verbindung hat.

H. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass* die zentrale Spindel der Rolle (22) mit einer zur Pumpe (10) führenden Rohrleitung (18) so verbunden ist, dass beim Aufoder Abwickeln des flexiblen Rohres (26) ein Durchgang der Flüssigkeit vom Handstück zur Pumpe bestehen bleibt.

15. System nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang der Flüssigkeit vom Handstück zur Pumpe mit Hilfe eines drehbaren Verteilers erfolgt.

16. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (10) ein solches Leistungsvermögen hat, dass sie ein statisches Saugen von nicht weniger als 250 mm Hg erzeugt, wobei die

209810/0551

(Jesohwindigkei-fc der das flexible Einlassrohr (26) durchfliessenden Flüssigkeit und Luft wenigstens 100'/^sec· beträgt.

17. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Steuern eines ständigen Zuflusses einer vorgegebenen Wassermenge zum Sammler (16) und von ihm zur Pumpe (10) vorgesehen sind, um diese zu kühlen und in ihr einen dichtenden ITüssigkeitsmantel aufrecht zu erhalten.

18. System nach Anspruch 17_f dadurch gekennzeichnet, dass in der von der Pumpe abgehenden Auslassleitung (31) ein Luft/Wasserscheider (32) vorgesehen ist, aus dem das abgeschiedene Wasser in eine Abflussrohrleitung (54) abfliesst und die abgeschiedene Luft vorzugsweise durch einen Schalldämpfer (34) ins freie entweicht.

19. System nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromkreis für den Elektromotor der Pumpe zusätzliche elektrische Steuermittel aufweist, die bei der Entnahme des die Saugdüse (30) tragenden Handstücks (28) und eines Speinapfes (38) aus ihren Ablagestellen den Elektromotor einschalten.

20. System nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, dass im Motorstromkreis eine Verzögerungsvorrichtung (190) liegt, die naoh Zurücklegen des Handstüokes und des Speinapfes auf

209810/0551

deren Ablagestellen den Elektromotor für eine bestimmte Zeit eingeschaltet lassen, um der Pumpe ein Reinigen der vom Handstück zur Pumpe führenden Rohrleitung zu ermöglichen.

Der Patentanwalt

209810/0551

3J

Leerseite