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Rotierende Instrumente

26.07.2011

Fräser, Schleifer und Co.

Fräser, Schleifer und Co.

Fußpflegegeräte, die sich mit verschiedenen Schleifkörpern bestücken lassen, gehören zum festen Inventar jeder Fußpflegepraxis. Unterschiedliche Formen, Materialien und Oberflächenstrukturen ermöglichen einen vielseitigen Einsatz – von der Hühneraugenentfernung bis hin zur Nagelpflege

Für die Produktion rotierender Instrumente haben sich als Rohstoffe besonders Edelstahl, Hartmetall, Diamant und Edelkorund etabliert. Ihre Materialeigenschaften gewährleisten eine besonders lange Haltbarkeit sowie einen für den Patienten schonenden Einsatz. Edelstahl und Hartmetall zeichnen sich durch eine hohe Härte bei gleichzeitig guter Elastizität aus; außerdem sind sie korrosionsbeständig. Hochwertige Instrumente weisen am Schaft die verwendete Stahlklasse mit einem entsprechenden Kürzel aus: RF steht für rostfrei, RS für rostsicher. Edelstahl hat den Vorteil, dass er Schwingungen besser absorbieren kann als Normalstahl. Eine hohe Rundlaufgenauigkeit ist so langfristig gewährleistet.

Fräser
Fräser sind Schneidewerkzeuge mit mehreren definierten Schneiden auf der Außen- und/oder Stirnseite. Größe und Form bestimmen den Einsatzbereich, zum Beispiel auf der Nagelplatte, im Nagelfalz oder auf Hautflächen. Durch die Art der Verzahnung eignen sich Fräser darüber hinaus für bestimmte Behandlungsziele, etwa das Entfernen von Hühneraugen sowie die Bearbeitung verdickter und/oder erkrankter Nagelplatten. Verzahnte Instrumente sind stets laufrichtungsgebunden, sie schneiden in der Regel im Uhrzeigersinn. Zum Einsatz kommen Fräser aus Edelstahl sowie Hartmetall. Bei Stahlfräsern erfolgt die Verzahnung im ungehärteten Zustand. Ihr Vorteil: Die Schneiden sind äußerst scharf und arbeiten skalpellartig. Auch sind Edelstahlfräser meist aus einem Werkstück gefertigt, das heißt, es handelt sich um einteilige Instrumente, die im Vergleich zu mehrteiligen Instrumenten weniger Anhaftungsmöglichkeiten für Schmutz, Feuchtigkeitsrückstände und damit Rost bieten.
Hartmetallfräser bestehen aus zwei Werkstoffen: dem erwärmten Hartmetall für den Fräserkopf sowie rostfreiem Stahl für den Schaft. Hartmetall besteht aus feinstgemahlenem Wolframkarbid, das, mit Kobalt in Form gepresst, bei 1.600 Grad verdichtet und schließlich geschliffen wird. Gegenüber Stahl besitzt Hartmetall den Vorzug einer deutlich höheren Härte bei gleichzeitig vorzüglicher Bruchstabilität. Allerdings sind Hartmetallfräser weniger scharfkantig als Stahlfräser, sodass sie vorwiegend mit höherer Umdrehungszahl anzuwenden sind. Während scharfkantige Stahlfräser für weichere Materialien (z.B. weiche Hornhaut) geeignet sind und bei eher niedriger Drehzahl arbeiten, bieten sich Hartmetallfräser für hartes Nagelmaterial sowie für besonders harte, trockene Hautpartien an. Maßgeblich für die Abrasivität, das heißt die Schneidkraft eines Fräsers, ist seine Verzahnung. Man unterscheidet Fräser mit Längshieb, Längs- und Querhieb sowie Kreuzverzahnung (X-Verzahnung). Bei Fräsern mit Längshieb verläuft die Schneidkante längs (axial) zur Rotationsachse. Bei Instrumenten mit Querhieb ist die längs verlaufende Verzahnung mit einer weiteren quer verlaufenden Kerbe kombiniert. Das abgetragene Material wird so noch feiner zerspant. Fräser mit X-Verzahnung verfügen über kreuzweise angeordnete Schneiden, die für eine optimale Zerspanung während des Abriebs sorgen. Sowohl Nass- als auch Absaugtechnik profitieren von dieser Verzahnung, weil sich in Kleinstpartikel zerlegtes Haut- und Nagelmaterial einfacher binden beziehungsweise absaugen und damit hygienisch erfassen lässt. Die verzahnten Fräserköpfe gibt es in unterschiedlicher Größe sowie im Tonnen-, Knospen-, Halbrund- oder Kugelformat. Die Verzahnung kann dabei sowohl an der Seitenfläche als auch an der Stirnseite vorliegen. Für Arbeiten am Nagel werden häufig zy-lindrische Formen eingesetzt, die eine Seitenverzahnung für die Nagelplatte und eine Stirnverzahnung für die Nagelfront besitzen. Für das Schlei-fen von Hornhaut wählt man dagegen eher runde Formen. Eine Besonderheit sind Hohlfräser. Die Verzahnung befindet sich an der Stirnseite, der Arbeitsteil ist hohl geformt. Durch die seitlichen Öffnungen kann das abgetragene Material austreten. Punktuelles Arbeiten in tiefere Hautschichten hinein, zum Beispiel das Entfernen von Hühneraugen, ist so möglich. Die Handhabung erfordert allerdings eine gewisse Erfahrung. Neben verzahnten Fräsern gibt es auch solche ohne Schneidkanten. Sie erfordern Drehzahlen von 10.000 bis 20.000 Umdrehungen. Ihr schonender Effekt gleicht einem Ultraschallgerät: Ablagerungen werden gelöst, ohne das darunter liegende Material, in diesem Fall gesunde Haut- oder Nagelschichten, zu beschädigen. Unverzahnte Fräser eignen sich daher besonders zum Entfernen von Ablagerungen im Nagelfalz.

Diamantschleifkörper
Schleifer sind Instrumente, die aus einem mit Schleifmitteln besetzten Schleifkörper bestehen und zum Herstellen glatter Oberflächen eingesetzt werden. Im Unterschied zu Fräsern haben sie keine Schneidkanten. Vielmehr ist die Oberfläche mit bestimmten Schleifkornarten belegt. Auch hier wird das Einsatzgebiet durch Form und Größe des Schleifkörpers bestimmt, während die für das Behandlungsziel entscheidende Abrasivität von der Körnung sowie der Umdrehungsgeschwindigkeit abhängt. In der Fußpflege wird vorwiegend Diamantschleifkorn verwendet. Es ist das hochwertigste Material und in seiner Abrasivität anderen Materialien überlegen. Zum Einsatz kommen sowohl synthetische Diamanten als auch Naturdiamanten.
Eine gleichmäßige Verteilung der Diamantkörner stellt sicher, dass die Schleifkörper vibrationsarm und für den Patienten angenehm laufen. Sie verfügen über eine hohe Rundlaufgenauigkeit und eignen sich deshalb vor allem für den Einsatz hochtouriger Handstücke. Eine besondere Technik bieten Diamantschleifer mit Innenkühltechnik. Bei diesen Instrumenten ist der Trägerkopf hohl konstruiert und besitzt Öffnungslöcher oder -schlitze an der Seite. Diese sorgen für eine verbesserte Sprayverwirbelung beim Einsatz von Geräten mit Nasstechnik sowie für eine verbesserte Absaugleistung beim Einsatz von Trockentechnik.
Diamantschleifkörper sind vielfältig einsetzbar. Sie eignen sich zum Abtragen dicker Hornhautschwielen bis hin zur Feinbearbeitung der Haut. Dafür stehen dem Anwender unterschiedliche Körnungsgrade, Größen und Formen zur Verfügung. Eine Besonderheit sind Schleifer mit einer Diamantierung nur auf der Stirnseite. Die Seitenflächen sind glatt poliert und die Übergänge von Stirn- und Seitenfläche besitzen eine schräge Kante. Sie eignen sich vorzugsweise zum Kürzen von Nägeln.

Keramikschleifkörper
Eine preiswerte Alternative zu Diamantschleifern sind Instrumente aus Edelkorund beziehungsweise auch Kappenschleifer. Edelkorund in unterschiedlicher Körnung wird mit einem Bindematerial gemischt, in zylindrische Formen gepresst sowie in einem Hochtemperaturverfahren erhitzt. Der Träger besteht vorzugsweise aus rostsicherem Edelstahl. Eine alternative Verarbeitung ist das galvanische Verfahren, bei dem Edelkorund als Abrasivstoff auf einen rostsicheren Edelstahlkopf gebunden wird. Beide Formen eignen sich zum Glätten von Nägeln und Hornhaut. Bei keramischen Schleifkörpern sind einige Besonderheiten zu berücksichtigen: Zum einen verhalten sie sich abrasiv, das heißt, im Unterschied zu Diamantschleifkörpern verschleißen sie mit der Zeit. Dabei werden zwar neue Schleifkörner freigesetzt, jedoch verliert das Instrument allmählich seine Form. Außerdem kommt es während der Arbeit zu einer größeren Staubentwicklung, weswegen ein Mundschutz getragen werden sollte. Eine weitere Einschränkung ist, dass keramische Schleifkörper bei der Aufbereitung niemals in alkalischen Bohrerbädern desinfiziert werden dürfen; die Fräserköpfe würden sich darin auflösen. Galvanisch belegte Edelkorund-Schleifer sind darüber hinaus nicht für die Heißluftsterilisation geeignet.

Kappenschleifer
Die einfachste Methode bieten Schleifer mit auswechselbaren Schleifköpfen, sogenannte Kappenschleifer. Sie werden in der Praxis zum Einmalgebrauch eingesetzt. Allerdings handelt es sich hierbei nicht um Medizinprodukte mit CE-Kennzeichnung. Wie bei keramischen Schleifkörpern bilden Edelkorund oder gelegentlich auch Siliziumcarbid den abrasiven Grundstoff. In einem speziellen Verfahren wird er in unterschiedlicher Körnung auf ein gewebeförmiges Trägermaterial aufgeklebt und die Kappe schließlich – auswechselbar und zum Einmalgebrauch – auf einen Gummikopf aufgezogen. Nachteil: Durch die mehrteilige Konstruktion besteht das Risiko einer Unwucht, die sich negativ auf die Lager im Handstück auswirkt. Kappenschleifer können nur mit Absaugtechnik eingesetzt werden, da die Schleifkappen nicht wasserbeständig sind. Einschränkungen bestehen außerdem im hochtourigen Drehzahlbereich. Keramische Schleifkörper und Kappenschleifer sind eine preiswerte Alternative. Allerdings sind Diamantschleifkörper nicht nur aufgrund ihrer äußerst variablen Einsatzfähigkeit und ihrer deutlich besseren Schleifkraft die wirtschaftlichere Option. Da sie über eine hervorragende Rundlaufgenauigkeit verfügen und zudem für alle gebräuchlichen Reinigungs- und Sterilisationsarten geeignet sind, zeichnen sie sich bei entsprechend guter Pflege besonders durch eine lange Lebensdauer aus.

Der richtige „Dreh“
Alle rotierenden Instrumente haben eines gemeinsam: Die zum Erreichen des jeweiligen Behandlungsziels erforderliche Abrasivität wird durch die Struktur der Arbeitsfläche (Schneidleistung/Verzahnung, Körnung) in Kombination mit der Umlaufgeschwindigkeit (Drehzahl) bestimmt. Für das Einstellen der richtigen Drehzahl ist grundsätzlich folgende Faustregel zu beachten: Je kleiner das Instrument, desto größer kann der Drehzahlbereich gewählt werden, und umgekehrt, je größer das Instrument, desto kleiner muss die Umfanggeschwindigkeit sein. Der optimale Drehzahlbereich wird durch den Hersteller vorgegeben. Deshalb sollte bei jeder Behandlung die ausgewählte Drehzahl stets mit den Angaben des Herstellers oder den Tabellenbüchern für rotierende Instrumente übereinstimmen. Ist die Drehzahl zu niedrig eingestellt, erreicht das Instrument nicht die gewünschte Schnitt- oder Schleifleistung. Ist sie dagegen zu hoch eingestellt, treten starke Fliehkräfte auf, außerdem eine enorme Reibungshitze. Die Folge: Instrument, Handstück und nicht zuletzt der Patient können Schaden nehmen. Es ist ein häufig anzutreffendes Missverständnis zu glauben, dass mit steigender Drehzahl auch die Abrasivität zunimmt. Richtig ist vielmehr, dass die Umfanggeschwindigkeit bei konstanter Drehzahl mit der Größe des Schleifkörpers zunimmt. Instrumente mit einem Durchmesser von 5 mm rotieren bei 40.000 Umdrehungen pro Minute mit einer Geschwindigkeit von 38 km/h. Wollte man ein größeres Instrument mit einem Durchmesser von zum Beispiel 20 mm bei gleicher Umdrehungszahl laufen lassen, würde sich die Geschwindigkeit mit 150 km/h mehr als verdreifachen. Fliehkraft und Reibungshitze würden entsprechend zunehmen. Gleiches passiert, wenn bei der Anwendung zu viel Druck ausgeübt wird. Die zusätzliche Reibungshitze aktiviert den Überhitzungsschutz, es kommt zum Stillstand. Bei dauerhaft zu hoher Umdrehungszahl und/oder Druckausübung kommt es zu einer Beschädigung der Lager im Handstück sowie zu einem höheren Verschleiß der Instrumente. Deshalb gilt grundsätzlich immer: Arbeiten Sie ohne übermäßigen Druck sowie stets in dem vom Hersteller empfohlenen Drehzahlbereich.


Autor: Jobst-Peter Gerlach-von Waldthausen (Eduard Gerlach GmbH)

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