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Turbime, insbesondere für zahnmedizinieche Zwecke Die Erfindung bezicht
zich auf eine Turbine, insbesondere für zahnmedisinische zwecke, die klein un leicht
izt und wie ein Bleistift gehlaten werden kann, so daß zie vom Zeigefimger der Hand
ein- und ausgeschaltet werden kann.
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Mime derartige Turbine ist sowohl für zsahnmedizinische Zwecke, mämlich
zum bohrer und ähnliche Arbeitzvorgänge gseignet als auch zum Kaockenzägen und zur
Entfernung von Kalkablagerungen im Maskelgewebe und dgl.
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Zweck der vorliegenden Hrfindung ist die Schaffung einer Turbins
für medizinische Zwecke, die im wesentlichem sofort gestcppt werden kann vermittels
einer Bremme, die in die Turbine eingebaut wird und die durch Fingerfetätigung über
einem Hebel gesteuert wird.
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Ein weiteres Merkmal ist die Schaffung einer Tur@@e, die Eirichtungen
enthält, durch die das antreibende Druckmittel abgeleitet wird, so daß es nicht
das Operationsfeld beeinträchtigt.
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Un weiteres Merkmal ist die Schaffung eines Kontrollhebele, der sowohl
die Bremse als auch ein Drosselventil für die Turbine in eoloher s betätigt, daß
ein erster Druck auf don Kontrollhebel die Bremme löst und dann das Ventil öffnet,
wogegen Nachlassen des Druckes auf den Kontrollhebel zunächet die Schlißung des
Ventils und dann das Anlegen der Brouts* dan.
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Nin weiterss Merkmal der @rfindung befaßt sich mit der Konstruktion
sowie einem Futter, in welchem der Schaft eines Bohres im Reibungssehluß gehalten
wird und das auswechseln t o d gestattet, daß der Bohrer herausgezogen und der nächste
bohrer in das Futter hineingstekct wird.
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Ein weiteres Merkmml befaßt sich mit einer Turbinenkonstruktion,
die im autoklaven sterilisierbar ist und dann anschließend durch einen einfachen
Vorgang geölt werden kann, indem ein oder zwei Öltropfen in den Minlaß der Turbine
gegeben werden und diese einige Minuten laufen gelassen wird.
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Die Erfindung wird mun anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele
enthält, in der sich anschließenden Besehreibung beschrieben.
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selgoas Fig. 1 einen im Maßstab vergrößerten Längsschnitt Oio « erfindungsgemäße
Turbine, in der die Toile in Mormalstellung g elgt ind Fig. 2 einen Vertikalschnitt
auf der Linie 2-2 der Pig. I mit den auslaßleitungen für das Druckmittel, Fig. 3
einen Schnitt auf der Linie 3-3 der Fig. 1 wlt der Dut axe Fig. 4 eine Seitenansicht
der Turbind in natürlicher Größe, Fig. 5 einen Schnitt ähhlich der der Fig. 1 durch
einen Teil der Turbine, wobei die Teile in der Stellung gezeigt sind, in der die
Erense gelöst ist. ftgo g. 6 eine Darstellung teilweise im Längsschnitt ähnlich
dem der Fig. 1, wobei die Teile in . Stellung geseigt sind, in der die Bremse gwlawt
4er zuch der Zustrom des Druckmittels zum Betrieb der Turbine freigegeben ist, Fig.7«iMnSahaittwafd<Liaiw7-7dMFig.t
mit Teilen der Haltevorrichtung für die Werkseuge und Fig. 8 einen Horizontalsehnitt
auf der Linie 8-@ der Fig. 1 zur Darstellung der Leit- und Turbinenschaufeln der
Vorrichtung.
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In der beiliegenden Zeichnung ng bezeichnet das Bezugssetohn H gans
allgemein das Gehäuse der Turbine. Das Gehäuse H bosteht aua einem Körper 10 und
zwei Hülsen 12 und 14 und tat ungefftr 18 mm dick und 10 cm lang, mo daß es wie
ein Bleistift in der hand gehalten werden kann. Die Hülse 12 besitst einen Sch@ft
16, in dem ein Futter an dem einen End@ einer ner turbinenwelle 20 gelagert ist.
Die Welle 20 liegt in Kugellagern 21 und 23 und trt ein Turbinenlaufred 22 mit Turbinenschaufeln
24. Ein sweites Turbinenlaufrad 26 ist obentalla auf der Welle befestigt und trägt
Turbinenschaufeln 28.
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Der Aufbau erfolgt dadurch, daß ein Kugellager 21, eime Di@-tanahUlae
27, das Turbinenlaufrad 26, ein Kugellager 23 und in Turbinenlsufrad 22 gegen eine
Schulter 25 @m Futter~ende der talle 20 geschobem werden und diese Teile durch eine
Mutter 29 s lin Stator 30 mit Leitschaufeln 32 liegfi mwischem dan Turbimenlaufrädern
22 und 26. Der Stater legt sich gegen eine Schulter 31 @er Rülse 12 und wird durch
eine Di@@@@@@@@ @@@ 33 und eine Düsenplatte 34, die einen randflansch @@@@@@@ @@rpers
und eine Düsenplatte 34, die einen Randflansch @@@@@@rpers 10 erfaßt, unter der
Wirkung der Hülse 12 gehalteng @@@@n diese suf don Korper 10 aufgeschraubt ist.
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Fig. 8 zeigt die Anordnung der Turbinenseh@ufeln 24 und 28 zu den
Stator- oder Leitschaufeln 32 und zwei Düssnöffnungen 36 in der Platte 34, aus denen
das Druckmittel austritt und gogen die Schaufeln 24 trifft. Dann trifft das Druckmittel
auf
die Leitschaufeln 32 und anschließend auf die Turbinenschaufeln ua um schließlich
über die Öffnung 62 der HUlne 12 und die Öffnung 64 der Hülse 14 abzuströmen. Die
Öffnung 64 let in besonderer Weiee su don Hebel 66 i in Fiv. 1 goneist orS*, * welter
unten noch beschrieben werden wird.
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An =e des Gehäuses H, dem futter 18 gegenüber, ist sine Bl£tw 38
fUr da Druckmittel angeordnet. tn Regelventil 40 dient zur Regelung des Stroms des
Druckmittels.
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Me Regelventil 40 eeeitnt einen Schaft 42 und wird in Normletellung
duroh sine Schließfeder 48 gegen den ventilsits 44 gedrückt. Wenn das Veatil geöffnet
ist, ztrömt Druckmittel en dem Sitz 44 vorbei in den Kanal 46, der zu einem Hohlraum
47 führt, der im Gehänse M unmittelbar hinter der Düsamplatte 34 gelegen ist, so
daß das Druckmittel durch deie Öffnungen 36 himdurchströmen kamn.
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Mine Bremse 50 ist für die Welle 20 in Form einem gelegen ist, so
daß das Druckmittel durch die Öffnungen 36 himdurchströmen kamn.
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Mine Bremse 50 ist für die Welle 20 in Ferm einem Metallstepfens
vergesehen, der in Längsrichtung im dem Gehäuse H gleitem kann und merm@lerweise
unter der Wirkung einer Feder 52 in bremsstellung bewegt ist. Dam Teil 54 zum Lösem
der Bremse lot in Querrle@tung im Gehäuse H gleitbar gelagert und besitzt ein kegelförmiges
Teil 56, das in eine querbohrung 58 des Bremsteilm 50 eintreten kann. Das Bremselement
wird durch die Feeder 60 in Bremsztellung gehalten.
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Ber Nebel 66 ist bei 68 schwenkbar gelagert und erstreckt
sich
in Längariohtung un Gehäuse, zo daß der Druck don Zeigefinger@ auf ihn einwirken
kann, wenn man das Gehäuse H wie einen Bleistift in der Hand hält. Der Hebel 66
wirkt @o ait don Breloneat 54 und dam Ventilschaft 52 zusammen, daß dia gewünschte
Betätigungsfolge, dle jetzt baaehriaban rdn wird, statfindet.
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Normalerweise ind dia Taila in dar in Fig. 1 gazaigtan Stellung,
wobei das Bremselement 50 das Ende der Welle 20 unter der Wirkung der Feder 52 reibend
erfaßt und in der dam Vantail U , wie in Fig. 1 gezeigt, geschlossen ist. læfi anfängliche
Abwärtsbewegung des Hebels 66 löst die Brmse, wie in Fig. 5 gezeigt. che das Ventil
44 geöffnet wird. Weitere Abwärtsbewegung des Hebels 66 in die in Fig. 6 geseigte
Stellung hält die bremme gelöst und öffnet das Ventil 669 wobei der Öffnungsgrad
proportional dem auf den Hebel 66 übertragenen Druck ist. So kann also zunächst
die Bremse gelöst werden und dann die Turbine in Gang gesetzt werdem mit jeder gewunsc@ten
Geschwindigkeit, die durch den Grad der Öffnung de@ Regelventils bestimmt wird.
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Wenn die Rotation des Borfutters 18 abgestoppt werden @@ll, wird
der Hebel 66 lesgelassen, so daß sich $zunächst dam Regelventil zchließt und anschließend
die Peder 52 auadahnaB und das Bremzelement 50 im reibungsschluß mit dem Ende dr
w llo
stoppt wird. Andererseits können durch einen konstanten Luftdrmmk
von der Binimsoffnung 38 bar Binriohtungen in Tätigkeit gesetst werden, die statt
der Feder 52 das Bremselcment 50 gegen die W*Ue 20 reibend andrücken. Eine Turbine
der hier beschriebenen Art und Größe, die mit Preßluft von 6,3 bis 7 kg/cm2 angwtriwbwn
wird, kann schnell eine rotationsgeschwindigkeit von 100. 000 Umdrehungen pro Minute
erreichen und doch fast sofort abgestoppt werden, wenn die Luftzufuhr unterbunden
und die Hure engelegt wird.
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Me Bohrfttter ta 1* mit einer Mehrsahl von Schlitten 70 verschen,
in die lose gelagerte Mocken 62 eingreifen, die durci ein elastisches Band 74 aus
Moopren gegen den Sehaft 82 einee medizinischen Bohrwerkseugs 80 oder dgl. im Reibungseehlue
gedrückt werden. Ein Metallband 76 umgibt das elastiache Band als Stütze. Das Band
76 ist im Durchmesser etwas cl als don Innendurchme@@er des Lagerhalters 77 in dem
Gehäuseschaft 16 en tspricht, so daß sich ein Spielraus 78 ergibt, dessen Zweck
noch beschrisben werden wird.
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In der Medizin hat man festgestellt, daß Rotationen vom 85000 bis
100 000 Umdrehungen pro Minute für chirurgische und zahnmedisinische bohrwerkzeuge
Resultate ergeben, die niedrift Rotationsgeschwindigkeite nicht zu erhalten zind.
Bohrwerkzerge, die mit diesen hohen Geschwindigkeiten rotieren, sind in der Lage,
verkalkte Stoffe, beispielsweise Knochen *der verkalktes Gewebe heraussuschneiden.
So können z. B. Vorkalkungen
au der Aorta des liersons einfach
dadurch entfornt werden, daß man due Bohrwerltoug in die Aorta olnStlbrt und so
lange rotieren läßt, bis die Verkalkung entfernet ist.
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Früher war es notwendig, das betreffends Stück der Aorta herauszuschneiden
und durch sin Kunatatoffrohr su erzetzen.
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Be sind verschiedene Bodingungen nu erfüllen, um lno Turbine fUr
medizinische Zwwokw vwrwwndbar zu machen.
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ZunHohzt mua sio eshr klein und loteht seing so dnB aie s. B. im Ohr
oder im Gehirn verwendet werden kann. Die erfindungsgemäße Turbine wiegt nur 170
g und wlrd am besten wie ein Bleiatift in der Stand gehalten, wobei der Zeigefinger
auf der oberen Fläche des hebels 66 liegen roll In dieeer Haltung hat man tin putes
Instrumentengefühl. Eine sofortige Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit wird
durch don Druch des fingers ermNglioht, obgleich die e maximale Wirkmamkeit des
werkszeugs beim Betrieb mit hdohater Leistung entfaltet wird. Wenn die Turbine gestoppt
worden atoll, arbeitet dii Bremse In weaentliohen sofort. $in unzulässiger Druck
auf das Schneidwerkzeug während der Arbeitsweise bewirkt ein Abstoppen der Turbine
und es ist am besten, wenn es nur leicht aufgesetzt wird, Das bohrwerkzeug 80 bentobt
vorzugsweise aua Karbid und der Schaft 82 u roatfreiem Stahl. tasser ale Kühlmittel
Lot nicht notwendig, weil die erfindungsgemäße Turbine beträchtlich @tärker ist
als die
früheren langsam laufenden Turbinem. Mit genau geformten
Schneidwerkzeugen und glztter kräftiger, schwingungsfreier Rotation wird eine Reibung
auf ein Minmum herabgesetzt, mo daß sich im wesentlichen keine Wärme entwickelt.
Bei Verwendung mikroskopischer Schneidsähne auf dem @erkzeug läßit sich e Knochen
ohM Anstrengung wie Butter schneiden, Die Handbabung der Turbim erfordert dabol
nicht mehr anstrengung als 4to Führung eines Federhalters beim Schreiben. Es wird
weder Wärme, ug noch durck entwickelt, so daß der Knochem hitologlJob heilen kann.
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Ia v Hespitälerm wurdem explosionssichere Elektromotoren mit Kreissägen
verwendet, die eine hohe Umfangegesehwindigkeit bezaßem. Diese Instrumente waren
nicht nur greß und unbequem zu handhaben, sondern zußten auch 10 bis 12 Stunden
vor der Verwendung im auteklaven sterilisiert werden, damit sie hinterher ausreichend
abgekühlt waren, um sie bequem hand-Wiz zu mamy. Durch dem Amtrieb der erfindungsgemäßen
Turw mit Luft ist zusäehst die Gefahr elektrischer Funkembildue beseitigt und auch
das Sterilisationsproblem vollkommen gelöst. v Sterilisation der erfindungsgemäßen
turbine, die völlig auf rostfreiem Stahl und Aluminium oder dgl. hergestellt zein
kann, kann vollständig in einem Autoklaven bei einem Druck von etwa 3,5 kg/cm2 entsprechend
einer Temperatur von otm 132* C durengef@hrt werden. Die Schmierung erfolgt damach
duroh
lige Tropfen aterilisierten Öls, beispielsweise eines Jline in die Einlaßöffnung
38, worauf die Turbine strate Sakundan laufen gelassen wird, damit das Öl in die
Turbine windringt und die Lager 23 sowie die anderen Teile öit und Uber das Lager
21 durch den Raum 38 zum Futter 18 vordringt.
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Der Hobel 66 lot In Querschnitt U-förmig gestaltet wnd die AualaBtffnung
64 aUndat in dan Lebel so daß dan unter Druok atahanda Pluidu welches ausgestoßen
wird, nicht in dam Operationsgebiet strahlt, das in der Hähe des Werkzeugs 80 lagan
wigd, @ondern zurückgeleitet wird, wobei allerdings sine geringe Menue des Druckmittels
durch den freien Spalt 78 austritt. Dan 34hrtuttor 18 lot so au@gebildet, daß der
Schaft 82 des Bohwworksou p 80 duroh Reigung gehalten wird und eingesets* und herausgenommen
werden kann, ohne daß ein zusätzliche@ Werkzeug erforderlich ist.
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- Patentansprüche -