Die vorliegende Erfindung betrifft ein Düsenelement, ein Pulverstrahlgerät und ein Verfahren zur Nutzung eines solchen Pulverstrahlgeräts.

Aus dem Stand der Technik sind Pulverstrahlgeräte hinlänglich bekannt. Diese dienen zur Zahnreinigung unter Verwendung eines Pulverstrahls, der als Pulver- Gas-Gemisch auf die Zahnoberfläche trifft und sich als wirkungsvolles Mittel erwie sen hat, Biofilme und dentale Verfärbungen zu entfernen.

Wesentliche Bestandteile eines solchen Pulverstrahlgeräts sind ein Handgerät mit einem Düsenelement, an dessen Ausgang der Pulverstrahl das Handgerät ver lässt, und z. B. eine Basisstation mit einer Pulverkammer. Das Pulver wird dabei von der Pulverkammer, beispielsweise austauschbar an der entsprechenden Ba sisstation montiert, bereitgestellt. Hierzu wird die Pulverkammer derart unter Druck gesetzt, dass das in der Pulverkammer entstehende Pulver-Gas-Gemisch genug Energie besitzt, um zum Düsenelement zu gelangen und das Düsenelement der art als Pulver-Gas-Strahl zu verlassen, dass ein gewünschter Reinigungseffekt an der Zahnoberfläche bewirkt wird.

Wegen der vergleichsweise hohen Drücke in der Pulverkammer ist es erforderlich, dass die Pulverkammer mit entsprechend dicken Wänden versehen wird und ei nen ausreichend abdichtenden und demnach entsprechend aufwendig ausgestal teten Verschluss oder Klemmmechanismus aufweist, der dem Druck in der Pulver kammer während des Betriebs standhält und somit den Sicherheitserfordernissen im Betrieb des Pulverstrahlgeräts genügt. Gleichzeitig weisen Basisstationen bzw. Pulverkammern in der Regel im Schnittstellenbereich zwischen Pulverkammer und Basisstation ein Quetschventil auf, das mit der nötigen Vorsicht zu handhaben ist.

Aus der WO 2018/108622 ist es bekannt, das Düsenelement derart auszulegen, dass das am Ausgang des Handstücks austretende Pulver-Gas-Gemisch von ei nem Flüssigkeitsmantel umgeben wird, der beim Auftreffen des Pulver-Gas-Ge- mischs dafür sorgt, dass einer Staubentwicklung an der Zahnoberfläche beim Ein satz des Pulverstrahlgeräts entgegengewirkt wird. Außerdem kann das Pulver nach der Anwendung ausgespült werden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Düsenelement und ein Pulver strahlgerät bereitzustellen, die gegenüber den aus dem Stand der Technik be kannten Düsen bzw. Pulverstrahlgeräten verbessert sind, insbesondere in Hinblick auf ihre konstruktive Ausgestaltung und Handhabung im Einsatz.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Düsenelement gemäß Anspruch 1 , ein Pul- verstrahlgerät gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren zur Nutzung eines Pulver strahlgeräts gemäß Anspruch 11. Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfin dung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Düsenelement für ein Pulverstrahlgerät, das für Zahnbehandlungen vorgesehen ist, umfassend

- einen Primärkanal zur Führung eines Pulver-Gas-Gemischs entlang einer Strö mungsrichtung und

- vorzugsweise einen Sekundärkanal zur Führung eines Fluids, wobei insbeson dere der Sekundärkanal den Primärkanal zumindest abschnittsweise derart umgibt, dass am Ausgang des Düsenelements das aus dem Primärkanal, insbe sondere entlang der Strömungsrichtung, austretende Pulver-Gas-Gemisch von dem aus dem Sekundärkanal austretende Fluid ummantelt wird, wobei das Düsenelement einen ersten Einlassbereich zum Einführen eines Pul vermediums, insbesondere in Gestalt einer Vorstufe des Pulver-Gas-Gemischs, und einen zweiten Einlassbereich zum Einführen eines Gasmediums, umfasst, wobei der zweite Einlassbereich derart konfiguriert ist, dass während des Betriebs des Düsenelements beim Einleiten des Gasmediums über den zweiten Einlassbe reich im Primärkanal, insbesondere lokal, in Strömungsrichtung gesehen hinter dem ersten Einlassbereich ein Unterdrück zum Ansaugen des Pulvermediums ausbildbar ist bzw. ausgebildet wird.

Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Pulverstrahlgeräten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Düsenelement derart ausgelegt ist, dass im Betrieb bzw. Einsatz des Pulverstrahlgerätes im Primärkanal, insbeson dere hinter dem ersten Einlassbereich, über den das Pulvermedium in den Pri märkanal eingeführt wird, ein Unterdrück ausgebildet wird, der insbesondere der art groß ist, dass das Pulvermedium aus der Pulverkammer angesaugt wird und ausreichend kinetische Energie vorweist, um das Düsenelement als Pulverstrahl zu verlassen und wirkungsvoll die Zahnoberfläche des zu behandelnden Zahns zu reinigen. Dadurch ergibt sich insbesondere der Vorteil gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Pulverstrahlgeräten, dass auf eine entsprechend di cke Wandung oder einen komplizierten Koppelmechanismus bzw. Anschlussme chanismus der Pulverkammer an der Basisstation verzichtet werden kann. Ein ent sprechend aufwendiges Unterdrucksetzen der Pulverkammer mit den entspre chenden konstruktiven Maßnahmen ist schließlich nicht mehr erforderlich. Auch muss das Pulver in der Pulverkammer nicht noch aufwändig gleichmäßig verwir belt werden, sondern es reicht aus, das Pulver lediglich mit dem Gas wegzuför dern in Richtung der Düse. Dies vereinfacht in vorteilhafter Weise die konstruktive Ausgestaltung des gesamten Pulverstrahlgeräts, insbesondere der Pulverkammer, die vorzugsweise als austauschbares Element bzw. als Verschleißteil bzw. Ver brauchsteil ausgebildet ist.

Dabei handelt es sich insbesondere bei dem Düsenelement um ein solches Dü senelement, das in einem Pulverstrahlgerät, insbesondere einem Handgerät eines Pulverstrahlgeräts, den Ausgang bildet, über den das Pulver-Gas-Gemisch das Düsenelement verlässt. Grundsätzlich ist es vorgesehen, dass mittels des an spruchsgemäßen Düsenelements auf eine weitere Gasquelle bzw. Druckquelle an oder in Strömungsrichtung gesehen vor der Pulverkammer verzichtet werden kann bzw. auf eine Druckquelle, die die Pulverkammer unter Druck setzt. D. h. das Pul verstrahlgerät ist vorzugsweise an der Basisstation bzw. der Pulverkammer druck quellenfrei. Es ist alternativ auch vorstellbar, dass mittels des Unterdrucks, der im Primärkanal gebildet wird, eine eventuell weitere Druckquelle an der Pulverkam mer unterstützt wird bzw. entlastet wird, sodass der aufgebrachte Druck im Be reich der Pulverkammer reduziert werden kann, was ebenfalls zu einer Vereinfa chung der Ausgestaltung der Pulverkammer bzw. des Koppelmechanismus der Pulverkammer an die Basisstation führen kann.

Bei dem Pulvermedium handelt es sich vorzugsweise um ein abrasives Pulver, das in der Pulverkammer gelagert ist. Dabei wird das Pulvermedium insbesondere in Form einer Vorstufe des Pulver-Gas-Gemisches im ersten Einlassbereich auch als Pulver-Gas-Gemisch zur Verfügung gestellt, da automatisch bereits ein gerin ger Anteil an Gas beim Ansaugen des Pulvermediums mitgeführt wird. Allerdings entspricht diese Vorstufe des Pulver-Gas-Gemisches in seiner Zusammenset zung, das heißt seinen Anteilen an Pulver und Gas, nicht derjenigen Zusammen setzung des Pulver-Gas-Gemisches, das den Ausgang des Düsenelements ver lässt. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Pulver-Gas-Gemisch den Ausgang in Strömungsrichtung linear verlässt. Das heißt: Es erfolgt vorzugsweise kein Abknicken oder Abwinkeln im ausgangsseitigen Bereich des Düsenelements. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass der erste Einlassbereich und der zweite Einlassbereich an einem stirnseitigen Ende des Primärkanals ausgebildet sind, insbesondere dem stirnseitigen Ende des Primärkanals, der dem Ausgang des Düsenelements abgewandt ist. Mit anderen Worten: das Gasmedium und/o der das Pulvermedium werden dem Primärkanal an dessen dem Ausgang des Dü senelements abgewandten Ende zugeführt. Um den Unterdrück ausbilden zu können bzw. im Einsatz bzw. im Betrieb auszu bilden, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Einlassbereich derart ausgelegt bzw. konfiguriert ist, dass das über den zweiten Einlassbereich in den Primärkanal eingefügte Gasmedium zumindest abschnittsweise an einer Innen seite der Wandung des Primärkanals angrenzend geführt wird. Mit anderen Wor ten, das Gasmedium umgibt bzw. ummantelt das Pulvermedium innerhalb des Pri märkanals, vorzugweise abschnittsweise oder über die volle Länge des Primärka nals. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass durch eine entsprechende kon struktive Maßnahme am zweiten Einlassbereich das Gasmedium derart beschleu nigt wird, dass Verwirbelungen unmittelbar hinter dem ersten Einlassbereich in Strömungsrichtung gesehen entstehen, die wiederum für den erforderlichen Unter drück sorgen, der für das Ansaugen des Pulvermediums aus der Pulverkammer verantwortlich ist. Es hat sich in überraschender Weise herausgestellt, dass es möglich ist, durch eine entsprechende Ausgestaltung, insbesondere Zuführung ei nes Gasmediums über den zweiten Einlassbereich, einen ausreichend großen Un terdrück zu realisieren, der es gestattet, das Pulvermedium aus der Pulverkammer herauszusaugen bzw. abzusaugen und so mit kinetischer Energie bzw. Geschwin digkeit auszustatten, dass das ausgangsseitig austretende Pulver-Gas-Gemisch beim Auftreffen auf die Zahnoberfläche ausreichend kinetische Energie aufweist, wodurch eine wirkungsvolle Abtragung von Verunreinigungen und Verfärbungen an der Zahnoberfläche möglich ist.

Als Gasmedium ist vorzugsweise Luft vorgesehen. Es kann sich allerdings auch um ein anderes Gas handeln, wie zum Beispiel Sauerstoff oder Stickstoff. Vor zugsweise ist der Primärkanal von einem Sekundärkanal umgeben, insbesondere in einem ausgangsseitigen Abschnitt des Düsenelements. Dabei stellt der Sekun därkanal ein Fluid zur Verfügung, das am Ausgang des Düsenelements dieses derart verlässt, dass es das am Ausgang austretende Pulver-Gas-Gemisch in be kannter Weise ummantelt. Dadurch kann in vorteilhafter weise einer Staubent wicklung beim Auftreffen auf die Zahnoberfläche, verursacht durch das auftref fende Pulver-Gas-Gemisch, entgegengewirkt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Düsen element einen sich entlang der Strömungsrichtung, insbesondere koaxial zum Pri märkanal, erstreckenden Pulvereinleitkanal aufweist, der den ersten Einlassbe reich als stirnseitige Öffnung bereitstellt. Durch das koaxiale Einführen über einen sich in Strömungsrichtung erstreckenden Pulvereinleitkanal ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Wahrscheinlichkeit für ein Verklumpen bzw. Verstopfen dieses Pulvereinleitkanals zu verhindern bzw. zu reduzieren. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Pulvereinleitkanal in den Primärkanal hineinragt. Vorzugs weise ragt der Pulvereinleitkanal entlang der Strömungsrichtung gemessen zwi schen 0,5 mm und 2 mm in den Primärkanal hinein. Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Pulvereinleitkanal, in Strömungsrichtung gesehen, unmittelbar vor dem Primärkanal ausgebildet ist, das heißt der Pulvereinleitkanal geht unmittelbar in den Primärkanal über.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorge sehen, dass das Düsenelement einen sich entlang der Strömungsrichtung, insbe sondere koaxial zum Primärkanal, erstreckenden Gaseinleitkanal aufweist, der den Pulvereinleitkanal vorzugsweise ummantelt und den zweiten Einlassbereich bereitstellt. Vorzugsweise bildet dabei der Gaseinleitkanal einen zweiten Einlass bereich aus, dessen ringförmige Öffnung den ersten Einlassbereich des Pulverein leitkanals umgibt. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass der erste Einlassbe reich und der zweite Einlassbereich in Strömungsrichtung gesehen im Wesentli chen auf derselben Höhe angeordnet sind bzw. der zweite Einlassbereich ist in Strömungsrichtung etwas gegenüber dem ersten Einlassbereich zurückversetzt, vorzugsweise um 0,05 mm bis 2 mm. Dadurch ist es in vorteilhafter weise mög lich, dass die Kanten des Pulvereinleitkanals die Verwirbelung des eingeführten Gasmediums unterstützen, um so die Ausbildung des Unterdrucks zu bewirken. Vorzugsweise ist der Gaseinleitkanal derart ausgebildet, dass er dem Gasmedium vor Eintritt in den Primärkanal eine entsprechende Vorzugsrichtung entlang der Strömungsrichtung des Pulvermediums, insbesondere parallel zur Strömungsrich tung des Pulvermediums, insbesondere koaxial zum Primärkanal, vorgibt, wodurch eine Förderung des Gasmediums entlang der Innenseite der Wandung des Primärkanals unterstützt wird.

Weiter ist es vorgesehen, dass sich der Gaseinleitkanal in Richtung der Strö mungsrichtung verjüngt, insbesondere unmittelbar vor dem zweiten Einlassbe reich, das heißt ein verjüngender Teilabschnitt des Gaseinleitkanals grenzt unmit telbar an den zweiten Einlassbereich an. Durch den verjüngenden Teilabschnitt des Gaseinleitkanals ist es in vorteilhafter weise möglich, das Gasmedium derart zu beschleunigen, dass die Unterdruckbildung im Bereich unmittelbar hinter dem ersten Einlassbereich hervorgerufen wird bzw. unterstützt wird. Dabei ist insbe sondere der verjüngende Teilabschnitt durch eine Innenwandung ausgebildet, die angrenzend an den zweiten Einlassbereich unter Ausbildung eines Neigungswin kels gegenüber der Strömungsrichtung des Pulvermediums geneigt ist. Dabei bil det der Neigungswinkel einen Winkel zwischen 5° und 45°, 20° und 35° und be sonders bevorzugt zwischen 30° und 35° aus. Weiterhin ist es bevorzugt vorgese hen, dass der verjüngende Teilabschnitt des Gaseinleitkanals in der letzten Hälfte bzw. im letzten Drittel bzw. besonders bevorzugt im letzten Viertel des Gaseinleit kanals in Strömungsrichtung des Gases gesehen ausgebildet ist, sodass im vo rangehenden Abschnitt des Gaseinleitkanals für eine gewünschte Vorzugsausrich tung beim Eintritt über den zweiten Einlassbereich gesorgt wird.

Weiter ist es vorgesehen, dass der Pulvereinleitkanal, insbesondere auf Höhe des ersten Einlassbereichs, eine senkrecht zur Strömungsrichtung gemessene erste Ausdehnung aufweist, wobei die erste Ausdehnung vorzugsweise einen Wert zwi schen 0,1 und 1,5 mm, bevorzugt zwischen 0,3 und 1 mm und besonders bevor zugt einen Wert von etwa 0,7 mm annimmt, und/oder der Gaseinleitkanal insbe sondere auf Höhe des zweiten Einlassbereichs eine senkrecht zur Strömungsrich tung bemessene zweite Ausdehnung aufweist, wobei die zweite Ausdehnung vor zugsweise einen Wert zwischen 0,3 und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,5 und 1 ,5 mm und besonders bevorzugt einen Wert von etwa 1,1 mm annimmt. Vorzugs weise ist es vorgesehen, dass ein Verhältnis der ersten Ausdehnung zur zweiten Ausdehnung einen Wert zwischen 0,7 und 1, bevorzugt zwischen 0,8 und 1 und besonders bevorzugt zwischen 0,9 und 1 annimmt. Mit anderen Worten, es wird eine vergleichsweise gering ausgebildete Querschnittsfläche zwischen dem Pul vereinleitkanal und dem Gaseinleitkanal ausgebildet, über die das Gasmedium in den Primärkanal eingeleitet wird, um für den entsprechenden Unterdrück zu sor gen und zudem Bestandteil des Pulver-Gas-Gemischs zu werden.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Gaseinleitkanal einen zweiten Einlass bereich mit einer Querschnittsfläche zwischen 0,1 und 2 mm ² , bevorzugt zwischen 0,1 und 1 mm ² und besonders bevorzugt einen Wert von im Wesentlichen 0,33 mm ² aufweist. Es hat sich herausgestellt, dass es mit einem derartig dimensi onierten Querschnitt, insbesondere bei der Bemessung eines Querschnitts mit 0,33 mm ² , möglich ist, ausreichende Saugwirkung zu erlangen, ohne zu viel Gas bereitzustellen, die andernfalls nachteilig wäre für die Zusammensetzung des Pul- ver-Gas-Gemischs.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Gaseinleitkanal eine Länge zwischen 1 und 20 mm, bevorzugt zwischen 1 und 15 mm und besonders bevorzugt von etwa 7 mm aufweist. Im Gegensatz zum Gaseinleitkanal ist die Länge des Pulvereinleit kanals von untergeordneter Relevanz und ist insbesondere nur darauf abgestellt, ein Verklumpen bzw. ein Verstopfen zu verhindern. Im Falle des Gaseinleitkanals haben sich die oben genannten bzw. näher bezeichneten Dimensionierungen als vorteilhaft erwiesen, da sie für die ausreichende Beschleunigung entlang der Strö mungsrichtung sorgen und eine entsprechende Vorzugsrichtung für das in den Pri märkanal eintretende Gasmedium garantieren, ohne das Düsenelement in Strö mungsrichtung gesehen überdimensionieren zu müssen.

Weiter ist es vorgesehen, dass das Düsenelement eine erste Versorgungsleitung zur Versorgung des Pulvereinleitkanals, eine zweite Versorgungsleitung zur Ver sorgung des Gaseinleitkanals und/oder eine dritte Versorgungsleitung zur Versor gung des Sekundärkanals aufweist, wobei bevorzugt die erste Versorgungslei tung, die zweite Versorgungsleitung und/oder die dritte Versorgungsleitung schräg zur Strömungsrichtung verläuft. Dadurch ist es möglich, ein vergleichsweise kom paktes Düsenelement bereitzustellen. Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass die zweite Versorgungsleitung dem Gaseinleitkanal das Gasmedium wahl weise koaxial verlaufend bereitstellt und/oder über entsprechende Bohrungen, die schräg zur Strömungsrichtung verlaufen.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die erste Versorgungsleitung und/oder die zweite Versorgungsleitung und/oder die dritte Versorgungsleitung ein Ventil, ins besondere ein Rückschlagventil, aufweist. Insbesondere für die erste Versor gungsleitung kann dadurch in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass kein Rückstrom von Pulver aus dem Düsenelement in die Pulverkammer erfolgt, bei spielsweise bei einem Verstopfen oder Blockieren des Düsenelements. Besonders vorteilhaft erweist sich das Rückschlagventil bzw. das Ventil, wenn der Betrieb des Düsenelements beendet bzw. unterbrochen wird. In diesem Fall wird nämlich die Luftzufuhr über die zweite Versorgungsleitung unterbrochen und in der Pulverkam mer herrscht ein Unterdrück, der andernfalls das Pulver bzw. das Pulver-Gas-Ge- misch wieder zurück in die Pulverkammer ziehen würde. Mittels des Ventils, insbe sondere des Rückschlagventils, lässt sich dies einfach verhindern. Es ist auch vor stellbar, dass das Ventil in der ersten Versorgungsleitung automatisch, beispiels weise mittels einer Steuereinrichtung, geschlossen wird, bevor die Zufuhr eines Gases über die zweite Versorgungsleitung unterbrochen wird. Dadurch kann si chergestellt werden, dass kein Pulver in die Pulverkammer zurückgezogen wird.

Weiterhin ist es besonders bevorzugt vorgesehen, wenn in der zweiten Versor gungsleitung ein Ventil zum Einstellen eines Gasdrucks in der zweiten Versor gungsleitung vorgesehen ist. Insbesondere ist das Ventil in der zweiten Versor gungsleitung ein Ventil zum kontinuierlichen oder gestuften Einstellen der Gas drucks, beispielsweise ein Drosselventil und/oder ein Proportionalventil. Die In tegration eines solchen Ventils in die zweite Versorgungsleitung gestattet es die Gaszufuhr und somit die Strömungsverhältnisse im Düsenelement zu steuern, ohne Gefahr zu laufen, dass Pulver das Ventil verstopft. Entsprechend wird der Verschleiß des Ventils reduziert. Weiterhin ist es vorgesehen, dass an das Düsenelement eine Gasquelle angebun den ist, insbesondere an die zweite Versorgungsleitung, wobei die Gasquelle vor zugsweise das Gasmedium mit einer Durchflussrate zwischen 5 und 35 nl/min, be vorzugt zwischen 8 und 15 nl/min und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 12 nl/min bereitstellt. Es hat sich hierbei herausgestellt, dass es in vorteilhafter Weise möglich ist, einen Unterdrück mit derart vergleichsweise niedrigen Durch flussraten zu erzeugen. Dies ist insbesondere deswegen von Vorteil, weil eine zu hohe Luftmenge zu vermeiden ist, da ansonsten mit einem erhöhten Emphysem- Risiko zu rechnen wäre. Es hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, die Durchflussrate nicht höher als 35 nl/min einzustellen. Dabei hat sich herausge stellt, dass mit einer Durchflussrate von 12 nl/min bereits ein Unterdrück realisier bar ist, der ausreicht für die gewünschte Bereitstellung an kinetischer Energie für den Pulverstrahl bzw. das Pulver-Gas-Gemisch, ohne zu viel Gas im Pulver-Gas- Gemisch mitzuführen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Pulverstrahlgerät mit einem erfindungsgemäßen Düsenelement und einer Pulverkammer als Reservoir für das Pulvermedium. Alle für das Düsenelement beschriebenen Vorteile und Ei genschaften lassen sich analog auf das Pulverstrahlgerät übertragen und anders rum.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Pulverkammer ein Mittel zur Versor gung der Pulverkammer mit Umgebungsluft aufweist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Mittel zur Versorgung der Pulverkammer mit Umgebungsluft um eine Öffnung, beispielsweise eine verschließbare Öffnung, die bei Bedarf geöffnet wer den kann, um eine Zuluft in die Pulverkammer zu gestatten, um einem sich an dernfalls in der Pulverkammer ausbildenden Unterdrück entgegenzuwirken. Hierzu verfügt das Mittel zur Versorgung der Pulverkammer mit Umgebungsluft beispiels weise ein entsprechendes Ventilsystem. Vorzugsweise ist die Öffnung in der Pul verkammer, beispielsweise in einer Wandung des Pulverkammer, eingelassen. Dadurch, dass die Pulverkammer mit einem entsprechenden Mittel zur Versor gung der Pulverkammer mit Umgebungsluft versehen ist, ist es in vorteilhafter Weise möglich, nur eine Verbindung zwischen der Pulverkammer und der Basis station bzw. dem Handgerät zu realisieren, insbesondere deswegen weil keine zu sätzlich Gaszufuhr zur Pulverkammer erforderlich ist, die den Überdruck in der Pulverkammer kompensieren muss.

Zur Unterstützung des Unterdrucks, der den Pulverstrom veranlasst, ist es vor stellbar, dass in der Pulverkammer gezielt ein zusätzlicher Überdruck realisiert wird. Wegen des durch das Düsenelement erzeugten Unterdrucks reicht dabei ein Überdruck von z. B. höchstens 1 bar, bevorzugt höchstens 0,5 bar und besonders bevorzugt von höchstens 0,25 bar aus.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Nutzung eines erfindungsgemäßen Pulverstrahlgeräts, wobei ein Gasmedium über den zweiten Einlassbereich derart in den Primärkanal eingeführt wird, dass im Pri märkanal ein Unterdrück erzeugt wird und das Pulvermedium aus der Pulverkam mer über den ersten Einlassbereich in den Primärkanal gesaugt wird. Alle für das Düsenelement bzw. das Pulverstrahlgerät beschriebenen Vorteile und Eigenschaf ten gelten in analoger Weise für das Verfahren zur Nutzung des Pulverstrahlgeräts und andersrum. Insbesondere ist es in vorteilhafter Weise möglich, durch das Ab stimmen des eingeleiteten Gasmediums, insbesondere dessen Drucks, und den konstruktiven Maßnahmen am zweiten Einlassbereich bzw. am Gaseinleitkanal, den gewünschten Effekt des Unterdrucks im Primärkanal, insbesondere hinter dem ersten Einlassbereich, zu bewirken.

Weitere Vorteile und Eigenschaften ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegen stands mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigt:

Fig.1 Düsenelement gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung Fig.2: Primärkanal für ein Düsenelement gemäß einer zweiten bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Fig. 3 weiterer Primärkanal für ein Düsenelement gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform und

Fig.4: Düsenelement gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung

In Fig. 1 ist ein Düsenelement 1 gemäß einer bevorzugten ersten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung dargestellt. Ein solches Düsenelement 1 ist ins besondere Teil eines Pulverstrahlgeräts (nicht dargestellt), das dazu vorgesehen ist, mittels eines Pulverstrahls eine Zahnoberfläche zu reinigen. Hierzu verlässt der Pulverstrahl in Form eines Pulver-Gas-Gemisches 13 einen Ausgang 19 des Düsenelements 1. Dabei ist das Düsenelement 1 vorzugsweise in ein Handgerät (nicht dargestellt) eingelassen, sodass sich der Pulverstrahl bzw. das Pulver-Gas- Gemisch 13 entsprechend auf die Zahnoberfläche zu dessen Reinigung ausrich- ten lässt. Ein weiterer Bestandteil eines solchen Pulverstrahlgeräts ist eine Pulver kammer (nicht dargestellt), die das Pulver bzw. Pulver-Gas-Gemisch 13 dem Handgerät, insbesondere dem Düsenelement 1 , zur Verfügung stellt bzw. das Dü senelement 1 mit Pulver bzw. dem Pulver-Gas-Gemisch 13 versorgt. In den aus dem Stand der Technik bekannten Pulverstrahlgeräten ist es vorgesehen, dass in der Pulverkammer, die typischerweise zylindrisch ausgebildet ist und austausch bar an einer Basisstation montierbar ist, ein Pulver-Gas-Gemisch 13, beispiels weise mittels eines Venturi-Effekts, realisiert wird und derart unter Druck gesetzt wird, dass das Pulver-Gas-Gemisch 13 nicht nur bis zum Düsenelement 1 beför dert wird, sondern das Düsenelement 1 mit ausreichend kinetischer Energie bzw. Geschwindigkeit verlässt, dass eine wirkungsvolle abrasive Wirkung an der Zahn- Oberfläche bewirkt wird. Bei einer derartigen Vorgehensweise ist es allerdings er forderlich, dass die Pulverkammer eine entsprechend dicke Wandung bzw. im Schnittstellenbereich zur Basisstation eine entsprechende Verbindungsmechanik aufweist, die dem in der Kammer entstehenden Druck standhält. In entsprechen der Weise sind hohe konstruktive Anforderungen an Material und Verbindungsme chanismus der Pulverkammer gegeben.

Zur Vereinfachung, insbesondere zur konstruktiven Vereinfachung, des Pulver strahlgeräts, ist es in dem Düsenelement 1 aus Fig. 1 vorgesehen, dass einem Primärkanal 11 , der das Pulver-Gas-Gemisch 13 entlang einer Strömungsrichtung S befördert, über einen ersten Einlassbereich 31 ein Pulvermedium 14 und ein Gasmedium 16 über einen zweiten Einlassbereich 32 bereitgestellt wird, bevor das Pulver-Gas-Gemisch 13 das Düsenelement 1 über den Ausgang 19 verlässt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der erste Einlassbereich 31 und der zweite Einlassbereich 32 separat ausgebildet sind, sodass das Pulvermedium 14 separat vom Gasmedium 16 in den Primärkanal 11 eingeführt wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der zweite Einlassbereich 32 derart ausgestaltet ist, dass im Pri märkanal 11, insbesondere in Strömungsrichtung S gesehen hinter dem ersten Einlassbereich 31 , ein Unterdrück gebildet wird. Dieser Unterdrück wird insbeson dere derart realisiert bzw. ausgelegt, dass ein Ansaugen des Pulvermediums 14 aus der Pulverkammer möglich ist. Infolgedessen ist es vorgesehen, dass das für den Ausgang 19 des Düsenelements 1 vorgesehene Pulver-Gas-Gemisch 13 nicht durch Unterdrucksetzen der Pulverkammer bereits in der Pulverkammer ent steht, sondern erst im Primärkanal 11. Das Pulvermedium 14 wird dabei aus der Pulverkammer über eine erste Versorgungsleitung 51 durch den Unterdrück im Primärkanal 11 angesaugt, insbesondere derart angesaugt, dass das den Aus gang 19 verlassende Pulver-Gas-Gemisch 13 eine ausreichende Geschwindigkeit aufweist, um effektiv die Zahnoberfläche reinigen zu können. Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass unter einem Pulvermedium 14 eine Vorstufe zum späteren Pulver-Gas-Gemisch 13 zu verstehen ist, bei dem zumindest ein geringer Anteil an Gas bereits existent ist, allerdings nicht dem Gasanteil entspricht, bei dem im Primärkanal 11 geführten bzw. am Ausgang 19 austretenden Pulver-Gas-Gemisch 13 erreicht wird.

Zur Ausbildung eines Unterdrucks wird in Fig. 1 bzw. im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ein Gaseinleitkanal 42 genutzt, der einen Pulvereinleitkanal 41 umgibt. Ins besondere sind der Gaseinleitkanal 42 und der Pulvereinleitkanal 41 konzentrisch zueinander angeordnet und weisen an ihren stirnseitigen Enden, die dem Pri märkanal 11 zugewandt sind, jeweils den ersten Einlassbereich 31 und den zwei ten Einlassbereich 32 auf. Insbesondere wird der zweite Einlassbereich 32 in der dargestellten Ausführungsform durch einen ringförmigen Spalt ausgebildet, der sich zwischen dem Pulvereinleitkanal 41 einerseits und dem Gaseinleitkanal 42 und/oder dem Primärkanal 11 andererseits ausbildet. In dieser geometrischen An ordnung ist es möglich, dass das über den zweiten Einlassbereich 32 eingeführte Gasmedium 16 entlang einer Innenseite des Primärkanals 11 in diesen hinein strömt und insbesondere sich entlang der Innenseite bzw. Wandung des Pri märkanals 11 entlang der Strömungsrichtung S fortsetzt. Durch einen verjüngen den Abschnitt im Gaseinleitkanal 42, insbesondere unmittelbar vor dem zweiten Einlassbereich 32, ist es in vorteilhafter weise möglich, das Gasmedium 16 zu be schleunigen, wodurch in Strömungsrichtung S gesehen hinter dem ersten Einlass bereich 31 eine Verwirbelung des eingeführten Gasmediums 16 entsteht. Dadurch wird wiederum der gewünschte Unterdrück erzielt. Dabei wird das Gasmedium 16 vorzugsweise von einer Gasquelle (nicht dargestellt) bereitgestellt, die über eine zweite Versorgungsleitung 52 mit dem Gaseinleitkanal 42 verbunden ist. Dabei ist es vorstellbar, dass das Gasmedium 16 in den Gaseinleitkanal 42 koaxial einge führt wird und/oder über entsprechende Bohrungen. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Pulvereinleitkanal 41 , insbesondere auf Flöhe des ersten Einlassbereichs 31 , eine senkrecht zur Strömungsrichtung S bemessene erste Ausdehnung A1 aufweist, wobei die erste Ausdehnung A1 vorzugsweise einen Wert zwischen 0,1 und 1 ,5 mm, bevorzugt zwischen 0,3 und 1 mm und besonders bevorzugt einen Wert von etwa 0,7 mm annimmt. Weiterhin ist es bevorzugt vor gesehen, dass der Gaseinleitkanal 42 insbesondere auf Flöhe des zweiten Ein- lassbereichs 32 eine senkrecht zur Strömungsrichtung S bemessene zweite Aus dehnung A2 aufweist, wobei die zweite Ausdehnung A2 vorzugsweise einen Wert zwischen 0,3 und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,5 und 1 ,5 mm und besonders be vorzugt einen Wert von etwa 1,1 mm annimmt.

Darüber hinaus ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Gaseinleitkanal 42 einen zweiten Einlassbereich 32 mit einer Querschnittsfläche zwischen 0,1 und 2 mm ² , bevorzugt zwischen 0,1 und 1 mm ² und besonders bevorzugt einen Wert von im Wesentlichen 0,33 mm ² aufweist. Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Gaseinleitkanal 42 eine Länge L zwischen 1 und 20 mm, bevorzugt zwischen 1 und 15 mm und besonders bevorzugt von etwa 7 mm aufweist. Weiterhin ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass ein an den zweiten Einlassbereich 32 an grenzender verjüngender Teilabschnitt des Gaseinleitkanals 42 eine in Strö mungsrichtung S bemessene Teillänge aufweist, die im Wesentlichen dem 0,05- bis 0,4-fachen der in Strömungsrichtung S bemessenen Länge L des Gaseinleitka nals 42 entspricht. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass eine Innenseite des verjüngenden Teilabschnitts des Gaseinleitkanals 42 derart verläuft, dass die Innenseite gegenüber der Strömungsrichtung S einen Neigungswinkel a ausbildet, wobei der Neigungswinkel a einen Wert zwischen 20° und 25°, bevorzugt zwi schen 30 und 40° und besonders bevorzugt etwa 35° annimmt.

In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist neben dem Primärkanal 11 zusätzlich ein Sekundärkanal 12 vorgesehen. Der Sekundärkanal 12 ummantelt den Primärkanal 11 zumindest abschnittsweise und dient insbesondere dem Be reitstellen eines Fluids 21, beispielsweise Wasser, wobei der Sekundärkanal 12 derart ausgestaltet ist, dass das den Sekundärkanal 12 verlassende Fluid 21 das Pulver-Gas-Gemisch 13, das den Primärkanal am Ausgang 19 verlässt, umman telt. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, einer Staubentwicklung beim Auftreffen des Pulver-Gas-Gemisches 13 auf der Zahnoberfläche entgegenzuwir ken. Dabei ist es ferner vorgesehen, dass dem zweiten Sekundärkanal 12 über eine dritte Versorgungsleitung 53 das Fluid 21 bereitgestellt wird. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die erste Versorgungsleitung 51 , die zweite Versorgungslei tung 52 und/oder die dritte Versorgungsleitung 53 schräg zur Strömungsrichtung S verläuft, wodurch in vorteilhafter weise ein vergleichsweise kompaktes Düsenele ment 1 bereitgestellt werden kann.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Pulvereinleitkanal 41, insbesondere mit seiner stirnseitigen Öffnung, die den ersten Einlassbereich 31 bereitstellt, in den Primärkanal 11 hineinragt. Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Primärkanal 11 gegenüber dem Sekundärkanal 12 am Ausgang 19 des Düsenelements 1 vor steht. Vorzugsweise stellt die Gasquelle das Gasmedium 16 derart unter Druck bereit, dass das Gasmedium 16 mit einer Durchflussrate zwischen 5 und 35 nl/min, bevorzugt zwischen 8 und 15 nl/min und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 12 nl/min, insbesondere am zweiten Einlassbereich 32, bereitge stellt wird.

In Fig. 2 ist eine Anordnung eines Primärkanals 11 und eines Sekundärkanals 12 für ein Düsenelement 1 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei ersetzt diese Anordnung aus dem Pri märkanal 11 und dem Sekundärkanal 12 den ausgangsseitigen Abschnitt des Dü senelements 1 aus dem Ausführungsbeispiel der Figur 1. Insbesondere ist es in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 vorgesehen, dass der Sekundärkanal 12 in Strömungsrichtung S gesehen gegenüber der Austrittsöffnung 18 des Primärka nals 11 vorsteht, insbesondere hinter der Austrittsöffnung 18 in Strömungsrichtung S gesehen zunächst verjüngt und dann den zweiten Durchmesser D2, der in Strö mungsrichtung S bis zum Ausgang 19 konstant bleibt, aufweist. Dabei verjüngt der Sekundärkanal 12 von einem ersten Durchmesser D1 auf Flöhe des Primärkanals 11 , auf einen zweiten Durchmesser D2. Durch das Verjüngen wird das im Sekun därkanal 12 geführte Fluid beschleunigt und ummantelt das über die Austrittsöff nung 18 heraustretende Pulver-Gas-gemisch 13 unter Ausbildung eines Pulver strahls mit vergleichsweise hoher Austrittsenergie am Ausgang 19 des Düsenele- ments 1. Hinsichtlich der spezifischen Ausgestaltung dieses ausgangsseitigen Ab schnitts des Düsenelements 1 wird explizit Bezug genommen auf den Offenba rungsgehalt der WO 2018 108622 A1.

In Fig. 3 ist eine weitere Anordnung aus Primärkanal 11 und Sekundärkanal 12 für ein Düsenelement 1 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung dargestellt. Wie in Fig. 2 schließt diese Anordnung vorzugs weise in Strömungsrichtung S gesehen hinter dem Bereich an, in dem der Unter drück ausgebildet wird bzw. der dem Ansaugen des Pulvermediums 14 aus dem Pulverbehälter bzw. der Pulverkammer dient. Dabei ist es insbesondere vorgese hen, dass der in Fig. 3 dargestellte ausgangsseitige Abschnitt des Düsenelements 1 einen ersten Abschnitt 61 mit einer ersten Weite W1 und einen zweiten Ab schnitt 62 mit einer zweiten Weite W2 aufweist. Dabei ist es vorgesehen, dass die erste Weite W1 kleiner ist als die zweite Weite W2. Zudem weist der zweite Ab schnitt eine zweite Länge L2 auf, die größer ist als eine erste Länge L1 des ersten Abschnitts 61. Darüber hinaus ist es bevorzugt vorgesehen, dass in Strömungs richtung S vor dem ersten Abschnitt 61 ein dritter Abschnitt 3 vorgesehen ist, der eine dritte Länge L3 aufweist. Durch die Verjüngung im ersten Abschnitt 61 wird eine Beschleunigung des Pulver-Gas-Gemisches 13 und durch den breiteren zweiten Abschnitt 62 mit der zweiten Weite W2 eine Aufweitung des Pulverstrahls veranlasst, wodurch eine Querschnittsfläche des Pulver-Gas-Gemischs 13 beim Auftreffen auf dem Zahn gezielt vergrößert werden kann. Dadurch wird verhindert, dass die Zahnoberfläche beschädigt wird bzw. ein zu großer Abtrag an der Zahn oberfläche stattfindet.

In Fig. 4 ist ein Düsenelement 1 gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei unterscheidet sich das Düsen element 1 aus Figur 4 im Wesentlichen nur dahingehend, dass der zweite Einlass bereich 32 nicht als umlaufender Ring ausgebildet ist, sondern durch eine Mehr zahl an Gaseinleitöffnungen 43, vorzugsweise durch eine Mehrzahl an gleichmä ßig entlang einer Umlaufrichtung verteilter Gaseinleitöffnungen 43. Insbesondere sind zwei bis acht Gaseinleitöffnungen 43 vorgesehen. Dabei weisen diese Ga seinleitöffnungen 43 jeweils einen dritten Durchmesser D3 auf, der einen Wert zwischen 0,01 und 1 mm, bevorzugt zwischen 0,03 und 0,75 und besonders be vorzugt zwischen 0,05 mm und 0,5 mm annimmt. Dabei können sich die dritten Durchmesser D3 voneinander unterscheiden oder identisch sein. Die Gaseinleit öffnungen 43 sind ferner bevorzugt rund ausgebildet. Insbesondere lässt sich der Summe aller Gaseinleitöffnungen 43 zur Ausbildung des zweiten Einlassbereichs 32 eine Querschnittsfläche zuordnen, die einen Wert zwischen 0,05 und 2 mm ² , bevorzugt zwischen 0,1 und 1 mm ² und besonders bevorzugt 0,33 mm ² annimmt.

Bezuqszeichenliste:

1 Düsenelement 11 Primärkanal

12 Sekundärkanal

13 Pulver-Gas-Gemisch

14 Pulvermedium

16 Gasmedium 18 Austrittsöffnung

19 Ausgang

21 Fluid

31 erster Einlassbereich

32 zweiter Einlassbereich 41 Pulvereinleitkanal

42 Gaseinleitkanal

43 Gaseinleitöffnung

51 erste Versorgungsleitung

52 zweite Versorgungsleitung 53 dritte Versorgungsleitung

61 erster Abschnitt

62 zweiter Abschnitt

63 dritter Abschnitt

S Strömungsrichtung L Länge

L1 erste Länge

L2 zweite Länge

L3 dritte Länge

A1 erste Ausdehnung A2 zweite Ausdehnung W1 erste Weite W2 zweite Weite D1 erster Durchmesser

D2 zweiter Durchmesser

D3 dritter Durchmesser a Neigungswinkel