(57)【要約】粉体吹き付け装置のノズルシステム（１）であって、粉体−ガス混合物流（２１）を搬送方向（Ｔ）に沿って搬送する第１のノズル要素（１０）、及び、第２のノズル要素（２０）であって、第１のノズル要素（１０）と第２のノズル要素（２０）との間に少なくとも１つのチャネル（２５）が形成されるように、第１のノズル要素（１０）を囲み、チャネル（２５）は、液体流（２２）を搬送するために設けられ、第１のノズル要素（１０）及び第２のノズル要素（２０）は、動作時に、第１のノズル要素（１０）によって噴射される粉体−ガス混合物流（２１）が、ノズルシステム（１）の出力流（２）を形成するように、チャネル（２５）によって噴射される液体流（２２）により包み込まれるよう配置される、第２のノズル要素（２０）、を備え、第１のノズル要素（１０）は、第１の断面を有する加速部分（１１）、及び、第２の断面を有する拡散部分（１２）を有し、拡散部分（１２）は加速部分（１１）の下流に配置される、粉体吹き付け装置のノズルシステム。【選択図】図１
2021531886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体吹き付け装置のノズルシステム（１）であって、
粉体−ガス混合物流（２１）を搬送方向（Ｔ）に沿って搬送する第１のノズル要素（１０）、及び、
第２のノズル要素（２０）であって、前記第１のノズル要素（１０）と前記第２のノズル要素（２０）との間に少なくとも１つのチャネル（２５）が形成されるように、前記第１のノズル要素（１０）を囲み、前記チャネル（２５）は、液体流（２２）を搬送するために設けられ、前記第１のノズル要素（１０）及び前記第２のノズル要素（２０）は、動作時に、前記第１のノズル要素（１０）によって噴射される前記粉体−ガス混合物流（２１）が、前記ノズルシステム（１）の出力流（２）を形成するように、前記チャネル（２５）によって噴射される前記液体流（２２）により包み込まれるよう配置される、第２のノズル要素（２０）、を備え、
前記第１のノズル要素（１０）は、第１の断面を有する加速部分（１１）、及び、第２の断面を有する拡散部分（１２）を有し、
前記拡散部分（１２）は前記加速部分（１１）の下流に配置され、
前記第２の断面は前記第１の断面よりも大きいことを特徴とする、
粉体吹き付け装置のノズルシステム。
【請求項２】
ノズルシステム（１）であって、前記加速部分（１１）は、前記搬送方向（Ｔ）に沿って延在する方向に一定である第１の断面を有し、及び／又は、前記拡散部分（１２）は、前記搬送方向（Ｔ）に沿って延在する方向に少なくとも部分的に一定である第２の断面を有することを特徴とする、請求項１に記載のノズルシステム。
【請求項３】
ノズルシステム（１）であって、前記第１の断面は、前記搬送方向（Ｔ）に対して垂直に測定される第１の幅（Ｗ１）を有し、第２の断面は、前記搬送方向（Ｔ）に対して垂直に測定される第２の幅（Ｗ２）を有し、前記第２の幅（Ｗ２）は、前記第１の幅（Ｗ１）よりも最大で３倍、好ましくは最大で２．５倍、最も好ましくは最大で２倍、特に主に１．５倍大きく、及び／又は、前記第１の幅（Ｗ１）は、０．１ｍｍ〜２．５ｍｍ、好ましくは０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、最も好ましくは０．６ｍｍの幅を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のノズルシステム。
【請求項４】
ノズルシステム（１）であって、前記第１のノズル要素（１０）は収集部分（１３）を備え、前記収集部分（１３）は、前記加速部分（１１）の上流に配置され、前記収集部分（１３）は、好ましくは前記搬送方向（Ｔ）に沿って少なくとも部分的に一定である第３の断面を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のノズルシステム。
【請求項５】
ノズルシステム（１）であって、前記第３の断面は前記第１の断面よりも大きく、前記第３の断面の第３の幅（Ｗ３）は、前記第１の幅（Ｗ１）よりも最大で３倍、好ましくは最大で２倍、最も好ましくは最大で１．６倍、特に主に１．２倍大きく、前記第１の幅（Ｗ１）は、０．１ｍｍ〜２．５ｍｍ、好ましくは０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、最も好ましくは０．６ｍｍの幅を有することを特徴とする、請求項４に記載のノズルシステム。
【請求項６】
ノズルシステム（１）であって、遷移領域又は前記拡散部分（１１）における前記第１のノズル要素（１０）の内側の湾曲（１４）は、段状及び／又は円錐状の形状を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のノズルシステム。
【請求項７】
ノズルシステム（１）であって、前記加速部分（１１）は、前記搬送方向（Ｔ）に沿って測定される第１の長さ（Ｌ１）を有し、前記拡散部分（１２）は、前記搬送方向（Ｔ）に沿って測定される第２の長さ（Ｌ２）を有し、前記第２の長さ（Ｌ２）は、前記第１の長さ（Ｌ１）よりも０．５倍〜３．５倍、好ましくは１．１倍〜２倍、最も好ましくは１．３倍〜１．８倍長いことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のノズルシステム。
【請求項８】
ノズルシステム（１）であって、前記液体流（２２）は、前記チャネル（２５）から出力面（２３）を介して噴射され、前記チャネル（２５）は好ましくは、前記粉体−ガス混合物流（２１）を包み込む前記液体流（２２）が液滴によって形成されるように構成されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のノズルシステム。
【請求項９】
ノズルシステム（１）であって、前記出力面（２３）は第４の断面を有し、前記第４の断面は好ましくは、０．１ｍｍ２〜０．９ｍｍ２、好ましくは０．３ｍｍ２〜０．６ｍｍ２、最も好ましくは０．３ｍｍ２〜０．４ｍｍ２のサイズを有することを特徴とする、請求項８に記載のノズルシステム。
【請求項１０】
粉体吹き付け装置のノズルシステム（１）であって、
粉体−ガス混合物流（２１）を搬送方向（Ｔ）に沿って搬送する第１のノズル要素（１０）、及び、
第２のノズル要素（２０）であって、前記第１のノズル要素（１０）と前記第２のノズル要素（２０）との間に少なくとも１つのチャネル（２５）が形成されるように、前記第１のノズル要素（１０）を囲み、前記チャネル（２５）は、液体流（２２）を搬送するために設けられ、前記第１のノズル要素（１０）及び前記第２のノズル要素（２０）は、動作時に、前記第１のノズル要素（１０）によって噴射される前記粉体−ガス混合物流（２１）が、前記ノズルシステム（１）の出力流（２）を形成するように、出力面（２３）を介して前記チャネル（２５）によって噴射される前記液体流（２２）により包み込まれるよう配置され、前記出力面（２３）は第４の断面を有し、前記第４の断面は、０．３ｍｍ２〜０．４ｍｍ２のサイズを有する、第２のノズル要素（２０）、を備えることを特徴とする、
粉体吹き付け装置のノズルシステム。
【請求項１１】
ノズルシステム（１）であって、前記第４の断面は、スリット（３６）、穴のアセンブリ及び／又は溝（３５）のアセンブリとして形成されることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載のノズルシステム。
【請求項１２】
ノズルシステム（１）であって、前記第１のノズル要素（１０）の外側の湾曲（１５）は前記第４の断面の形状を画成し、前記第１のノズル要素（１０）の前記外側の湾曲は、内方に湾曲する少なくとも１つの凹部を備えることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載のノズルシステム。
【請求項１３】
ノズルシステム（１）であって、前記第１のノズル要素（１０）は、前記搬送方向（Ｔ）に対して平行な方向に、前記第２のノズル要素（２０）よりも遠くに延在し、又は、前記第１のノズル要素（１０）及び／若しくは前記第２のノズル要素（２０）は、前記搬送方向（Ｔ）に対して垂直な共通の平面において終わることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のノズルシステム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の前記ノズルシステム（１）を備える、
粉体吹き付け装置。
【請求項１５】
特に粉体吹き付け装置において請求項１〜１４のいずれか一項に記載のノズルシステム（１）を使用する、
方法。
【請求項１６】
前記出力流（５）は、円形に形成された断面とは異なる第５の断面を有することを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルシステム、粉体吹き付け装置、及び、ノズルシステムを使用する方法に言及するものである。
【背景技術】
【０００２】
粉体吹き付け装置におけるノズルシステムは、現行の技術水準、例えば、特許文献１又は特許文献２から既知である。そのようなノズルシステムは通常、歯の洗浄、特に、歯からステイン、歯石及び着色を除去するため、並びに、歯のバイオフィルムを除去するために使用される。特に、粉体吹き付け装置を使用する目的は、歯の表面を洗浄するとともに、エナメル質又は象牙質である歯の表面下を傷つけることなく、歯の表面からステイン、歯石、バイオフィルム及び着色を取り除くことである。現行の技術水準によると、粉体は、出力流の機能を操作又は調整するように適合される。
【０００３】
好ましくは、ノズルシステムは、液体流によって包み込まれる粉体−ガス混合物流を提供する。液体流によって包み込まれる粉体−ガス混合物によって形成される出口流は、歯の表面に方向付けられ、ステイン、歯石着色及び／又は歯のバイオフィルムを除去する。粉体−ガス混合物流を包み込む液体流は、発生した塵を捉え、粉体吹き付け装置の動作中の霧を回避するために提供される。
【０００４】
特に、例えば象牙質を摩耗させる傾向にある余剰な材料が存在し、これは、出口流がこの材料によって形成される本体に方向付けられるときである。そのような場合、不都合にも、「柔らかい」粉体であっても強すぎる摩耗を引き起こす可能性がある。しかし、粉体をさらに「柔らかく」することは、粉体吹き付け装置の主な機能、すなわち、ステイン及び様々な歯の堆積物を除去することを弱めることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第３８８２６３８号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０２９４５４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこから、本発明の目的を、ステイン、歯石、歯の堆積物及び／又は歯のバイオフィルムを除去する効率を低下させることなく、噴射される出力流の研磨性を低下させるノズルシステムを提供することとした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１及び１０に記載のノズルシステム、並びに、請求項１３に記載の粉体吹き付け装置、並びに、請求項１４に記載のノズルシステムを使用する方法によって達成される。好ましい実施形態は、従属項、説明及び図面に組み込まれる。
【０００８】
本発明によると、粉体吹き付け装置のノズルシステムであって、粉体−ガス混合物流を搬送方向に沿って搬送する第１のノズル要素、及び、第２のノズル要素であって、第１のノズル要素と第２のノズル要素との間に少なくとも１つのチャネルが形成されるように、第１のノズル要素を囲み、チャネルは、液体流を搬送するために設けられ、第１のノズル要素及び第２のノズル要素は、動作時に、第１のノズル要素によって噴射される粉体−ガス混合物流が、ノズルシステムの出力流を形成するように、チャネルによって噴射される液体流により包み込まれるよう配置され、第１のノズル要素は、第１の断面を有する加速部分、及び、第２の断面を有する拡散部分を有する、第２のノズル要素、を備える、粉体吹き付け装置のノズルシステムが提供される。拡散部分が加速部分の下流に配置され、出力流の研磨性を低下させるために、第２の断面が第１の断面よりも大きいことが提供される。
【０００９】
現行の技術水準とは対照的に、本発明によると、第１のノズル要素の内側断面を変更し、すなわち、搬送方向に沿って第１のノズル要素の内側の幾何学的形状を変更することが提供される。したがって、除去されることになる歯の被覆物に対するその効率に影響を与えることなく、出力流の研磨性を低下させることが有利には可能である。それによって、粉体−空気混合物の粒子が、速度を得るために加速部分内で加速される。それに続く拡散部分においては、粉体−ガス混合物の効果的な流れ断面が、拡散部分の拡張された第２の断面によって増大される。換言すると、粉体−ガス混合物流の断面は、第１のノズル要素内で流れ方向に増大し、特に、第１のノズル要素の拡散部分内で増大する。その結果、粉体−ガス混合物のエンベロープが、ノズルシステムから噴射されるときに拡張された断面を有し、したがって、出力流によってより大きい表面を処理できる。結果として、洗浄面が拡張され、粉体の研磨性が同時に低下する。加えて、ノズルシステムの外側、好ましくはその前端においてそうでなければ発生する音の衝撃が、ノズルシステム内で発生する。したがって、動作時にノズルシステムによって引き起こされる騒音が、有利には、操作者及び／又は患者により快適な印象／感覚を与えるように低減される。
【００１０】
別のプラスの効果は、空気の流量を増大させることなく、噴射される出力流の断面を拡張するという可能性である。したがって、処置中にあまりに多くの空気が使用されることを回避でき、これは、そうでなければ、肺気腫のリスクを増大させ、すなわち、空気を組織内に押し込む。出口流の断面、特に、粉体−ガス混合物の断面を増大させる別のプラスの効果は、ノズルシステムに空気及び／又は粉体を供給することを担うベースユニットを変更することなく、様々なノズル特性を作り出すか又は操作する可能性であり、この理由は、空気の流量及び粉体の流量が一定のままであるためである。例えば、噴射される出力流の空気速度及びその圧力を適合させることが有利には可能である。本発明のノズルシステムの別のプラスの効果は、必要な液体（例えば水）がより少なく、したがって、本発明のノズルシステムを備える粉体吹き付け装置を使用するときに使用される液体が少ないことである。これは、液体流がより良好に拡散し、したがって、粉体及び／又は粉体−ガス混合物流を取り込むことがより効率的であることに起因し得る。
【００１１】
好ましくは、研磨性は、処置中に粒子を物質面から除去する効率を画成する。例えば、研磨性は、粉体の量に対するクレータ深さ発生レートの比によって指定される。値が大きいほど、研磨性が高くなり、すなわち、処理される物質のより多くの粒子が表面から除去される。研磨性の低下は、好ましくは、一定の断面、特に加速部分の一定の第１の断面を有する第１のノズル要素に言及するものである。
【００１２】
好ましくは、第１のノズル要素及び／又は第２のノズル要素は、スリーブ状の本体を有し、第１のノズル要素は、第２のノズル要素内に、特に同心円状に配置される。特に、第１のノズル要素及び第２のノズル要素は、ノズルシステムの前端において終わるか又は終端する。さらに、第１のノズル要素及び第２のノズル要素が搬送方向に沿って同時に、すなわち、搬送方向に対して垂直な平面において終わることが考えられる。代替的には、第１のノズル要素は、ノズルシステムの前端において突出する。特に、ノズルシステムは、粉体吹き付け装置の手持ち装置に組み込まれ、それによって、操作者は、出力流を処置される物体上に容易に方向付けできる。さらに、拡散部分が搬送方向において第１のノズル要素の端を形成することが提供される。さらに、拡散部分は加速部分の下流に続き、好ましくは直後に続く。
【００１３】
好ましい実施形態では、加速部分が、搬送方向に沿って延在する方向に一定である第１の断面を有し、及び／又は、拡散部分が、搬送方向に沿って延在する方向に少なくとも部分的に一定である第２の断面を有することが提供される。好ましくは、第２の断面は、搬送方向に沿ってその延在部全体にわたって一定である。代替的には、加速部分及び／又は拡散部分は、異なる断面を有するサブセクションを有する。特に、これらのサブセクションの断面は、搬送方向に増大し、それによって、加速部分及び／又は拡散部分の終わりにおけるサブセクションは、サブセクションに割り当てられる全ての断面の最大の断面を有する。特に、加速部分は、０．５ｍｍよりも長く、好ましくは０．７５ｍｍよりも長く、より好ましくは１ｍｍよりも長い第１の長さを有する。
【００１４】
本発明の別の好ましい実施形態では、第１の断面が、搬送方向に対して垂直に測定される第１の幅を有し、第２の断面が、搬送方向に対して垂直に測定される第２の幅を有することが提供され、第２の幅は、第１の幅よりも最大で３倍、好ましくは最大で２．５倍、最も好ましくは最大で２倍、特に主に１．５倍大きく、及び／又は、第１の幅は、０．１ｍｍ〜２．５ｍｍ、好ましくは０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、最も好ましくは０．６ｍｍの幅を有する。加速部分及び拡散部分のこれらの寸法によって、研磨性の著しい低下を実現できる。拡散部分内の幾つかのサブセクション又は変化する第２の断面の場合、第２の断面、及び／又は、第２の断面の第２の幅は好ましくは、搬送方向に沿う全ての第２の断面又は全てのサブセクションの第２の幅の平均値である。
【００１５】
好ましくは、第１のノズル要素が収集部分を備えることが提供され、収集部分は加速部分の上流に配置され、収集部分は、好ましくは搬送方向に沿って少なくとも部分的に一定である第３の断面を有する。特に、加速部分が収集部分の下流に直接的に続くことが提供される。収集部分は、好ましくは加速部分の粉体−ガス混合物を方向付ける。例えば、特に収集部分と加速部分との間の遷移領域における収集部分の漏斗形状のサブセクションが、加速部分内で粉体−ガス混合物を方向付ける。特に、加速部分、収集部分及び／又は拡散部分は、互いに隣接して及び／又は同心円状に配置される。
【００１６】
別の好ましい実施形態では、第３の断面が第１の断面よりも大きいことが提供され、第３の断面の第３の幅は、第１の幅よりも最大で３倍、好ましくは最大で２倍、最も好ましくは最大で１．６倍、特に主に１．２倍大きく、第１の幅は、０．１ｍｍ〜２．５ｍｍ、好ましくは０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、最も好ましくは０．６ｍｍの幅を有する。
【００１７】
特に、遷移領域又は拡散部分における第１のノズル要素の内側の湾曲は、段状及び／又は円錐状の形状を有する。拡散部分における内側の湾曲を段状及び／又は円錐状に形成することは、前端において噴射される粉体−ガス混合物流の断面の形状を操作するという別の有利な可能性を呈する。特に、遷移領域は、収集部分と加速部分との間の遷移部、及び／又は、加速部分と拡散部分との間の遷移部を形成する。
【００１８】
さらに、加速部分が搬送方向に沿って測定される第１の長さを有し、拡散部分が搬送方向に沿って測定される第２の長さを有することが好ましくは提供され、第２の長さは、第１の長さよりも０．５倍〜３．５倍、好ましくは１．１倍〜２倍、最も好ましくは１．３倍〜１．８倍長い。特に、加速部分は、０．５ｍｍよりも長く、好ましくは０．７５ｍｍよりも長く、より好ましくは１ｍｍよりも長い第１の長さを有する。比較的大きい拡散部分を選択することによって、前端において搬送方向に対して垂直である平面にわたって一様な粉体密度を確立することが有利には可能である。代替的には、第２の長さが第１の長さよりも短いことも考えられる。
【００１９】
別の好ましい実施形態では、液体流がチャネルから出力面を介して噴射されることが提供され、チャネルは好ましくは、粉体−ガス混合物流を包み込む液体流が液滴によって形成されるように構成される。粉体−ガス混合物を、閉じた液体流の代わりに液滴によって包み込むことによって、液体により塵粉末を捉える能力を高めることが有利には可能である。その結果として、より少ない液体、例えば水が、ノズルシステムの動作において必要となり、これは、患者の快適さにとって有益である。別の結果は、発生する塵がより少なく、したがって、繰り返し使用した後にノズルシステムのチャネルの詰まりが生じにくいことである。好ましくは、出力面、特に、出力面に割り当てられる第４の断面が、液滴形成を支持する構造又はプロファイルを有する。
【００２０】
特に、出力面が第４の断面を有することが提供され、第４の断面は好ましくは、０．１ｍｍ２〜０．９ｍｍ２、好ましくは０．３ｍｍ２〜０．６ｍｍ２、最も好ましくは０．３ｍｍ２〜０．４ｍｍ２のサイズを有する。したがって、第４の断面は、従来技術から通常既知である第４の断面よりも小さいことが実現される。第４の断面の縮小は、ノズルシステムの前端における液滴の形成を有利に支持する。
【００２１】
本発明の別の態様によると、粉体吹き付け装置のノズルシステムであって、粉体−ガス混合物流を搬送方向に沿って搬送する第１のノズル要素、及び、第２のノズル要素であって、第１のノズル要素と第２のノズル要素との間に少なくとも１つのチャネルが形成されるように、第１のノズル要素を囲み、チャネルは、液体流を搬送するために設けられ、第１のノズル要素及び第２のノズル要素は、動作時に、第１のノズル要素によって噴射される粉体−ガス混合物流が、ノズルシステムの出力流を形成するように、出力面を介してチャネルによって噴射される液体流により包み込まれるよう配置され、出力面は第４の断面を有し、第４の断面は、０．３ｍｍ２〜０．４ｍｍ２のサイズを有する、第２のノズル要素、を備える、粉体吹き付け装置のノズルシステムが提供される。
【００２２】
好ましくは、第４の断面が、波状に、又は、スリット、穴のアセンブリ及び／若しくは溝のアセンブリとして形成されることが提供される。したがって、液体がノズルシステムから、特にチャネルから噴射される方法を決定する第４の断面のプロファイルを適合することが有利には可能である。それによって、出力面の第４の断面が、液体流を噴射する６個以上の開口を含むことが有利には提供される。第４の断面が６個よりも少ない開口を含むことも考えられる。好ましくは、穴及び／又は溝は、周方向に沿って一様に又は統計的に分散される。穴は、円形、矩形、楕円形、及び／又は、任意の他の形状若しくはその組み合わせを有し得る。
【００２３】
特に、第１のノズル要素の外側の湾曲が第４の断面の形状を画成することが提供され、第１のノズル要素の外側の湾曲は、内方に湾曲する少なくとも１つの凹部を含む。好ましくは、凹部は、放物線状にアーチ状及び／又は周方向に円形に形成される。換言すると、第１のノズル要素の外側の湾曲は、チャネルの一体的な部分であり、特に、前端における第４の断面の構造／プロファイルを画成する。例えば、第１のノズル要素の外側の湾曲／面は、好ましくは円形である第２のノズル要素の内面に関して構成され、それによって、搬送方向に対して平行に延在するサブチャネルのセットが実現される。特に、サブチャネルの各端は、第４の断面の一部である開口を形成する。好ましくは、サブチャネルの延在部は、少なくとも加速部分の第２の長さほどである。
【００２４】
代替的には、第２のノズル要素の内側の湾曲が第４の断面の形状を画成することが提供され、第２のノズル要素の内側の湾曲は、外方に湾曲する少なくとも１つの凹部を含む。好ましくは、凹部は、放物線状にアーチ状及び／又は周方向に円形に形成される。換言すると、第２のノズル要素の内側の湾曲は、チャネルの一体的な部分であり、特に、前端における第４の断面の構造／プロファイルを画成する。例えば、第２のノズル要素の内側の湾曲／面は、好ましくは円形である第１のノズル要素の外面に関して構成され、それによって、搬送方向に対して平行に延在するサブチャネルのセットが実現される。特に、サブチャネルの各端は、第４の断面の一部である開口を形成する。好ましくは、サブチャネルの延在部は、少なくとも加速部分の第２の長さほどである。代替的には、第４の断面の形状は、第１のノズル要素と第２のノズル要素との間への要素の挿入によって画成できる。
【００２５】
本発明の別の実施形態では、搬送方向に対して平行な方向に、第１のノズル要素が第２のノズル要素よりも遠くに延在するか、又は、第１のノズル要素及び／若しくは第２のノズル要素が、搬送方向に対して垂直な共通の平面において終わることが提供される。換言すると、第１のノズル要素は、搬送方向に沿って第２のノズル要素に対して前端において突出するか、又は、前端において突出しない。したがって、出力流の形成をさらに操作できる。特に、第１のノズル要素は、１ｍｍよりも遠く、好ましくは０．８ｍｍよりも遠く、最も好ましくは０．５ｍｍよりも遠く突出しない。
【００２６】
本発明の別の態様は、本発明によるノズルシステムを備える粉体吹き付け装置である。ノズルシステムの文脈において述べられる全ての特徴及び利点は、粉体吹き付け装置に言い換えでき、その逆もまた同様である。
【００２７】
本発明の別の態様は、特に粉体吹き付け装置において本発明によるノズルシステムを使用する方法である。ノズルシステムの文脈において述べられる全ての特徴及び利点は、方法に言い換えでき、その逆もまた同様である。
【００２８】
好ましい実施形態では、出力流が、円形に形成された断面とは異なる第５の断面を有することが提供される。
【００２９】
既に明確に記載されているかいないかに関わらず、個々の実施形態又はそれらの個々の態様及び特徴を、記載される発明の範囲を制限するか又は広げることなく互いに組み合わせるか又は入れ換えでき、これは、そのような組み合わせ又は入れ換えが有意義であり、本発明の主旨内にあるときにはいつでも行われる。本発明の１つの実施形態に関して記載される利点は、可能な限り、本発明の他の実施形態の利点でもある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるノズルシステムを概略的に示す図である。
【図２】現行の技術水準による第１のノズル要素を概略的に示す図である。
【図２Ａ】本発明によるノズルシステムの第１のノズル要素の異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図２Ｂ】本発明によるノズルシステムの第１のノズル要素の異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図２Ｃ】本発明によるノズルシステムの第１のノズル要素の異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図２Ｄ】本発明によるノズルシステムの第１のノズル要素の異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図３】現行の技術水準によるノズルシステムの前端における斜視図を概略的に示す図である。
【図３Ａ】ノズルシステムの前端に向けられた斜視図における本発明によるノズルシステムの異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図３Ｂ】ノズルシステムの前端に向けられた斜視図における本発明によるノズルシステムの異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図３Ｃ】ノズルシステムの前端に向けられた斜視図における本発明によるノズルシステムの異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図３Ｄ】ノズルシステムの前端に向けられた斜視図における本発明によるノズルシステムの異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図３Ｅ】ノズルシステムの前端に向けられた斜視図における本発明によるノズルシステムの異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図３Ｆ】ノズルシステムの前端に向けられた斜視図における本発明によるノズルシステムの異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図３Ｇ】ノズルシステムの前端に向けられた斜視図における本発明によるノズルシステムの異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図３Ｈ】ノズルシステムの前端に向けられた斜視図における本発明によるノズルシステムの異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図３Ｉ】ノズルシステムの前端に向けられた斜視図における本発明によるノズルシステムの異なる好ましい実施形態を概略的に示す図である。
【図４】出力流に割り当てられた第５の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１において、本発明の好ましい実施形態によるノズルシステム１が、搬送方向Ｔに沿う側断面図において提示されている。そのようなノズルシステム１は好ましくは、粉体吹き付け装置の必須の部分である。それらの粉体吹き付け装置は好ましくは、歯からステイン、歯石若しくは着色を除去するために、及び／又は、歯のバイオフィルムを除去するために使用される。
ノズルシステム１は、ステイン及び着色を除去可能であるか、並びに／又は、歯のバイオフィルムを除去可能である出力流２を提供する。動作時に、出力流２は、ノズルシステム１によってその前端ＦＥにおいて噴射される。
【００３２】
出力流２は、粉体−ガス混合物流２１に加えて、粉体−ガス混合物流２１を案内し、発生した塵を捉えるとともに動作中の霧を回避するための液体流２２を含む。特に、粉体−ガス混合物流２１は、出力流２の搬送方向Ｔに対して垂直に広がる平面において、液体流２２によって少なくとも部分的に、好ましくは完全に包み込まれるか又は包囲される。そのような出力流２を実現するために、ノズルシステム１は、粉体−ガス混合物流２１を搬送方向Ｔに沿って搬送する第１のノズル要素１０、及び、第２のノズル要素２０を備え、第２のノズル要素２０は、第１のノズル要素１０と第２のノズル要素２０との間に少なくとも１つのチャネル２５が形成されるように、第１のノズル要素１０を囲む。好ましくは、第１のノズル要素１０及び／又は第２のノズル要素２０はスリーブ状の本体を有し、第１のノズル要素１０は、第２のノズル要素２０内に、特に互いに対して同心円状に配置される。好ましくは、出力流２は、ノズルシステム１から、ノズルシステム２の前端ＦＥ又は前側において噴射される。好ましくは、第１のノズル要素１０は、搬送方向Ｔに対して平行に延在する方向において第２のノズル要素２０よりも遠くに延在する。代替的には、第１のノズル要素１０及び第２のノズル要素２０は、搬送方向Ｔに対して垂直に延在する共通の平面において終わる。
【００３３】
出力流２の質、特に動作時の低下した研磨性に関して改善するために、第１のノズル要素１０の幾何学的形状を適合することが提供される。特に、第１のノズル要素１０は、第１の断面を有する加速部分１１及び第２の断面を有する拡散部分１２を有し、拡散部分１２は加速部分１１の下流に配置される。それによって、粉体−ガス混合物流２１の粒子は、加速部分１１内で加速され、したがって、加速部分１１内でのそれらの搬送中に速度を得る。
拡散部分１２は、粉体−ガス混合物流２１の粒子が拡散されるように構成される。拡散部分２１内の拡散を実現するために、第２の断面が第１の断面よりも大きいことが好ましくは提供される。特に、加速部分１１は、搬送方向Ｔに対して平行に延在する方向において拡散部分１２の直接的に隣に配置される。
【００３４】
特に、第１の断面が搬送方向Ｔに対して垂直に測定される第１の幅Ｗ１を有し、第２の断面が搬送方向Ｔに対して垂直に測定される第２の幅Ｗ２を有することが提供され、第２の幅Ｗ２は、第１の幅Ｗ１よりも最大で３倍、好ましくは最大で２．５倍、最も好ましくは最大で２倍、特に主に１．５倍大きく、及び／又は、第１の幅Ｗ１は、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．４ｍｍ〜０．９ｍｍ、最も好ましくは０．６ｍｍの幅を有する。
特に第１の幅Ｗ１及び第２の幅Ｗ２の言及した寸法を使用することにより断面を拡張することによって、出力流２の研磨性を低下させることが有利には可能である。さらに、音の衝撃が、ノズルシステム１の前端においてではなくノズルシステム１内で発生する。その結果として、動作中にノズルシステム１によって発生する騒音を低減でき、操作者及び／又は患者により快適な印象を与える。さらに、空気流量を増大させることなく、第１のノズル要素１０によって噴射される粉体−ガス混合物流１２の絶対的な出力断面を拡張可能である。粉体−ガス混合物流２１の拡張された出力断面の結果として、肺気腫のリスクが低下し、出力流２に関するより広範な特性、例えば、搬送方向Ｔに対して垂直な方向に測定されるより薄いか又はより大きい出力流を確立できる。
【００３５】
さらに、搬送方向Ｔに対して平行に延在する方向において、第１のノズル要素１０の湾曲／内面１４が、加速部分１１と拡散部分１２との間に遷移部を形成する段状の形状を有することが提供される。さらに、加速部分１２が拡散部分１２に対して同心円状に配置されることが提供される。したがって、一様な拡散を保証できる。
【００３６】
さらに、第１のノズル要素１０は収集部分１３を備え、収集部分１３は加速部分１１の上流に配置され、収集部分は、搬送方向Ｔに沿って好ましくは一定である第３の断面を有する。収集部分１３を使用することによって、加速部分１１に入る粒子を適切に準備することが有利には可能である。
第３の断面は、拡散部分１２の第２の断面に対応し得るか、又は、例えばサイズ及び段部、すなわち第１のノズル要素１０の内面１４の形状に関して、第２の断面とは異なり得る。特に、第１のノズル要素１０の内側の湾曲／面１４は、収集部分１３から加速部分１１への遷移部を形成する別の段状の形状を有する。収集部分１３と加速部分１１との間の遷移部が漏斗形状であることも考えられる。特に、第３の断面は第１の断面よりも大きく、第３の断面の第３の幅Ｗ３は、第１の幅よりも最大で３倍、好ましくは最大で２倍、最も好ましくは最大で１．６倍、特に主に１．２倍大きく、第１の幅は、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．４ｍｍ〜０．９ｍｍ、最も好ましくは主に０．６ｍｍの幅を有する。
【００３７】
その上、加速部分１１は、搬送方向Ｔに沿って測定される第１の長さＬ１を有し、拡散部分１２は、搬送方向Ｔに沿って測定される第２の長さＬ２を有し、第２の長さＬ２は、第１の長さＬ１よりも０．５倍〜３．５倍、好ましくは１．１倍〜２倍、最も好ましくは１．３倍〜１．８倍長い。特に、第１の長さＬ１は０．５ｍｍよりも長い必要がある。
【００３８】
さらに、小さい／薄い液体ジェットが出力流２のために発生するように、チャネル２５が構成されることが提供される。特に、液体ジェットが噴射される出力面２３は好ましくは、比較的小さい第４の断面を有する。好ましくは、第４の断面は、前端ＦＥにおいて搬送方向Ｔに対して垂直に延在する平面において測定される。これによって、液体流を噴射するために使用される及び／又は利用可能な全ての開口が好ましくは、第４の断面を形成し、すなわち、第４の断面は、液体流２２を噴射する前端における幾つかの別個の又は個々の開口に割り当てられるサブ断面によって形成され得る。特に、第４の断面は、例えばチャネル２５の前端ＦＥにおいて周方向に、好ましくは円に沿って均一に配置される複数の開口によって形成される構造又はプロファイルを有する。
特に、第４の断面は好ましくは、０．１ｍｍ２〜０．８ｍｍ２、好ましくは０．６ｍｍ２〜０．３ｍｍ２、最も好ましくは０．３ｍｍ２〜０．４ｍｍ２のサイズを有する。それとは対照的に、現行の技術水準による第４の断面は、０．８ｍｍ２よりも大きい。
【００３９】
特に、第４の断面は好ましくは、粉体−ガス混合物流１２を包み込む液体流２２が液滴によって形成されるように構成される。液滴の使用に起因して、液体が塵の粉末を捉える可能性を高めることが有利には可能である。さらに、制御された液体流２２が、粉体−ガス混合物流２１の方向付け又は案内を支持する。
【００４０】
チャネル２５のそのような幾何学的形状は、それ自身によって、出力流の研磨性を低下させることを可能にする。したがって、粉体吹き付け装置のノズルシステム（１）であって、粉体−ガス混合物流（２１）を搬送方向（Ｔ）に沿って搬送する第１のノズル要素（１０）、及び、第２のノズル要素（２０）であって、第１のノズル要素（１０）と第２のノズル要素（２０）との間に少なくとも１つのチャネル（２５）が形成されるように、第１のノズル要素（１０）を囲み、チャネル（２５）は、液体流（２２）を搬送するために設けられ、第１のノズル要素（１０）及び第２のノズル要素（２０）は、動作時に、第１のノズル要素（１０）によって噴射される粉体−ガス混合物流（２１）が、ノズルシステム（１）の出力流（２）を形成するように、出力面（２３）を介してチャネル（２５）によって噴射される液体流（２２）により包み込まれるよう配置され、出力面（２３）は第４の断面を有し、第４の断面は、出力流の研磨性を低下させるように０．３ｍｍ２〜０．４ｍｍ２のサイズを有する、第２のノズル要素（２０）、を備える、粉体吹き付け装置のノズルシステム（１）が提供される。
【００４１】
図２において、先行技術による第１のノズル要素１０が、本発明によるノズルシステム１の第１のノズル要素１０の異なる例示的な実施形態を提示する図２Ａ〜図２Ｄの第１のノズル要素１０の幾何学的形状に対して比較されるように提示されている。特に、図２Ａは、収集部分を有しない、以下においてＥＡ−５６９８と称されるノズルシステム１に割り当てられる第１のノズル要素１０を示している。さらに、第１のノズル要素１０は、拡散部分１２と比較して比較的長い加速部分１１を有する。第１のノズル要素１０の外面１５において延在する、支柱又はリップ等の要素１７が、液体流２２を噴射するチャネル２５のサブチャネル及び構造化された出力面２３を実現することが意図される。好ましくは、支柱及び／又はリップは、第２の長さＬ２よりも長い長さを有する。その上、第２の幅Ｗ２は約０．８ｍｍであり、一方で、先行技術による第１のノズル要素１０の内径は、約０．６５ｍｍである。
図２Ｂにおける第１のノズル要素１は、収集エリア１３を有し、以下においてＥＡ５６８２と称されるノズルシステム１に言及する。その第２の幅Ｗ２は約０．７ｍｍである。第１の長さＬ１は、約３ｍｍ〜５ｍｍであり、第２の長さＬ２は約２ｍｍ〜３ｍｍである。収集部分１３に割り当てられる第３の長さＬ３は約０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであり、第３の幅は約１ｍｍである。さらに、収集部分１３と加速部分１１との間の遷移部が漏斗形状であることが提供される。その上、例えば約１ｍｍである第３の幅Ｗ３は、例えば約０．７ｍｍである第２の幅よりも大きい。第１の幅は約０．６１ｍｍである。
【００４２】
図２Ｃの第１のノズル要素１０は例えば、名称ＥＡ−５７０１が割り当てられるノズルシステム１の一部である。図２Ｃの第１のノズル要素１０は、拡散部分１２の内側の湾曲／面１４の設計によって、図２Ｂの第１のノズル要素１０とは異なり、搬送方向Ｔに沿う内側の湾曲／面は、段状の形状を有する。
図示の実施形態では、幾つかのサブセクション、特に３つのサブセクション２５が設けられており、サブセクション２５は、搬送方向Ｔに沿って測定される同じ長さを有する。例えば、各サブセクションの長さは約１．５ｍｍであり、結果として、約４．５ｍｍの第２の長さＬ２を形成する。さらに、サブセクションの各々に割り当てられるそれぞれの第２の幅Ｗ２が、搬送方向Ｔに沿って増大することが好ましくは提供される。例えば、第２の幅Ｗ２は、搬送方向Ｔに１つのサブセクション２６から次のサブセクション２６への各遷移部によって０．２ｍｍだけ増大する。代替的には、隣接するサブセクション２６間の第２の幅Ｗ２の拡張及び／又は各サブセクション２６の長さは、搬送方向Ｔに沿って異なることも考えられる。
【００４３】
図２Ｄにおいて、さらなる第１のノズル要素１０が提示されており、この第１のノズル要素は、以下においてＥＡ−５６９７と呼ばれるノズルシステムの一部である。図２Ｂの実施形態と比較して、より長い収集部分１３が設けられている。さらに、例えば約０．８ｍｍである第３の幅Ｗ３が、例えば約１ｍｍである第２の幅Ｗ２よりも小さいことが提供される。
【００４４】
図３において、先行技術によるノズルシステム１の前端ＦＥが、本発明によるノズルシステム１の異なる例示的な実施形態を提示する図３Ａ〜図３Ｉのノズルシステム１の前端ＦＥに対して比較されるように、斜視図で提示されている。特に、前端ＦＥにおける図は、液体流２２を噴射するチャネル２５の端において形成される第４の断面を示している。先行技術を提示するノズルシステム１は、以下ではＥＭＳと呼ばれる。このノズルシステム１は、リング形状であり、プロファイル付きの第４の断面を形成するチャネル２５に含まれる構造を有しない。
それとは対照的に、図３Ａ〜図３Ｈによって示されているノズルシステム２のチャネル２５は、第１のノズル要素１０と第２のノズル要素２０との間の幾つかのサブチャネル、特に溝状のサブチャネルによって形成される。サブチャネルは、好ましくは搬送方向Ｔに対して平行に延在し、ノズルシステム１の前端におけるそれらの端は、第４の断面を形成する。特に、サブチャネルは、搬送方向Ｔに対して平行に延在する方向に測定される第４の長さＬ４を有する。好ましくは、第４の長さＬ４は、第１のノズル要素１０から半径方向に突出するリップ要素及び／又は支柱要素１７の長さによって決まる。例えば、第４の長さＬ４は第２の長さＬ２よりも長い。特に、第４の長さＬ４に対する第２の長さＬ２の比は１よりも大きく、好ましくは２よりも大きく、最も好ましくは３よりも大きい。
【００４５】
特に、支柱要素１７は第１のノズル要素１０の一部である。その上、第１のノズル要素１０の外面／側１５が、２つの隣接する支柱要素１７間にアーチ状の形状を有することが提供される。特に、第１のノズル要素１０は、サブチャネルを形成する溝３５を含む。それによって、第１のノズル要素１０の外面／側１５は内方に成形される／湾曲する。
図３Ａ〜図３Ｄのノズルシステムにおいては、アーチ状の形状は主に放物線状であり、６つの異なるサブチャネルが６つの半径方向に延在する支柱要素１７によって形成される。図３Ａ〜図３Ｄのノズルシステムは主に、第１のノズル要素１０に割り当てられる壁の厚さによって互いから異なる。
【００４６】
図３Ｅ及び図３Ｆにおいては、６つよりも多くのサブチャネルが実現されている。図３Ｆ及び図３Ｇにおいては、６つよりも少ないサブチャネルが形成されており、アーチ状の形状は主に円弧のようである。図３Ｉにおいて、第４の断面はスリット３６によって形成されている。
【００４７】
さらに、図３ＡのノズルシステムはＥＡ５６８２に言及するものであり、図３ＢのノズルシステムはＥＡ５７０１に言及するものであり、図３ＣのノズルシステムはＥＡ５６９８に言及するものであり、図３ＤのノズルシステムはＥＡ５６９７に言及するものである。それらのノズルシステムについて、出力流１の研磨性を測定し、ＥＭＳと称されるノズルシステムの研磨性と比較した。
研磨性試験は、ノズルが４５°で配置され、投射距離が２ｍｍである試験台を使用することによって行うものとした。ノズルの前方のシャッタを使用して、暴露時間を決定する。研磨性を求めるために、試験材料をＰＭＭＡ板とする。同じ適用時間を使用する各試験につき１６個の研磨地点を作製する。実験バイアスを回避するために、暴露時間は、２０ミクロン〜２００ミクロンの研磨穴を得るように調整される。暴露時間は、たいていは１秒〜５秒である。この暴露時間は、使用される粉末の量に従って結果が正規化されるため、重要なパラメータではない。したがって、研磨性は、粉末の量に対するクレータ深さ発生レートとして画成される。研磨性＝クレータ深さ［μｍ］／使用される粉末の量［ｇ］である。
【００４８】
ＥＭＳの研磨性は、１７００μｍ／ｇ〜２３３３μｍ／ｇの値を有し、ＥＡ−５６８２は１３００μｍ／ｇｍ〜１６００μｍ／ｇｍの値を有し、ＥＡ−５７０１は９００μｍ／ｇ〜１１００μｍ／ｇの値を有し、ＥＡ−５６９８は７００μｍ／ｇ〜１１００μｍ／ｇの値を有し、ＥＳ  ５６９７は４００μｍ／ｇ〜６００μｍ／ｇの値を有していた。
【００４９】
図４において、ＥＡ−５７０１によって実現される出力流に割り当てられる第５の断面Ｑ５が示されている。出力流の第５の断面は、ノズルシステム１の前端ＦＥから２．２ｍｍの距離に位置付けられている塗装された鋼面に出力流２を方向付けることによって可視化されている。第５の断面は、円形に形成された断面とは異なることが分かる。
【符号の説明】
【００５０】
１  ノズルシステム
２  出力流
１０  第１のノズル要素
１１  加速部分
１２  拡散部分
１３  収集部分
１４  内面
１５  外面
１７  支柱要素
２０  第２のノズル要素
２１  粉体−ガス混合物流
２２  液体流
２３  出力面
２５  チャネル
２６  サブセクション
３５  溝
３６  スリット
Ｔ  搬送方向
ＦＥ  前端
Ｌ１  第１の長さ
Ｌ２  第２の長さ
Ｌ３  第３の長さ
Ｗ１  第１の幅
Ｗ２  第２の幅
Ｗ３  第３の幅
Ｑ５  第５の断面
【図１】
2021531886.tif 000003
【図２】
2021531886.tif 000004
【図２Ａ】
2021531886.tif 000005
【図２Ｂ】
2021531886.tif 000006
【図２Ｃ】
2021531886.tif 000007
【図２Ｄ】
2021531886.tif 000008
【図３】
2021531886.tif 000009
【図３Ａ】
2021531886.tif 000010
【図３Ｂ】
2021531886.tif 000011
【図３Ｃ】
2021531886.tif 000012
【図３Ｄ】
2021531886.tif 000013
【図３Ｅ】
2021531886.tif 000014
【図３Ｆ】
2021531886.tif 000015
【図３Ｇ】
2021531886.tif 000016
【図３Ｈ】
2021531886.tif 000017
【図３Ｉ】
2021531886.tif 000018
【図４】
2021531886.tif 000019
【国際調査報告】
2021531886.tif 000020
2021531886.tif 000021
2021531886.tif 000022
2021531886.tif 000023
2021531886.tif 000024