CH629952A5

CH629952A5 - Dental apparatus with a plurality of instruments

Info

Publication number: CH629952A5
Application number: CH682578A
Authority: CH
Inventors: Hermann Gmeinder
Original assignee: Kaltenbach & Voigt
Priority date: 1977-07-27
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1982-05-28
Also published as: FR2398489A1; DE2733916C3; FR2398489B1; DE2733916A1; DE2733916B2; GB1594390A; JPS5426093A; JPS5746855B2; IT7853586V0

Description

Die Erfindung betrifft ein zahnärztliches Gerät mit mehreren Instrumenten, mit einem Entnahmesignalgeber und einer mit diesem verbundenen Logikschaltung für jedes Instrument sowie mit einer einzigen Verknüpfungsleitung zwischen den Logikschaltungen der einzelnen Elemente, wobei in jeder Logikschaltung ein Aktivierungssignal für das zugeordnete Instrument erzeugbar ist zwecks Abgabe eines Sperrsignals an die Verknüpfungsleitung, wenn ein Entnahmesignal von dem zugeordneten Entnahmesignalgeber und kein Sperrsignal von den anderen Logikschaltungen auf der Verknüpfungsleitung vorliegt.

Ein derartiges zahnärztliches Gerät ist in der DE-AS 2 636 957 beschrieben. Bei diesem bekannten Gerät sind bei Entnahme eines Arbeitsinstrumentes die übrigen Instrumente bei nachfolgender Entnahme blockiert. Dadurch ist es möglich, die übrigen Instrumente gefahrlos zu reinigen oder ihr Werkzeug zu wechseln, jedoch nur solange, wie das Arbeitsinstrument nicht in die Halterung zurückgegeben worden ist. Wenn das Arbeitsinstrument in die Halterang zurückgelegt wird, so laufen die übrigen entnommenen Instrumente an. Wenn ein neues Arbeitsinstrument ausgewählt werden soll, müssen alle Instrumente des Gerätes in ihre Halterungen zurückgelegt werden. Mit der neuen Entnahme des ausgewählten Arbeitsinstrumentes sind dann wieder alle anderen Instrumente über die gemeinsame Verknüpfungsleitung blockiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem zahnärztlichen Gerät der zuvor beschriebenen Art Vorsorge dafür zu treffen, dass bei Rückgabe eines entnommenen Arbeitsinstrumentes die übrigen entnommenen Instrumente nicht ungewollt anlaufen können. Wenn aber eines der entnommenen übrigen Instrumente als neues Arbeitsinstrument ausgewählt werden soll, so soll dies durch einfaches Betätigen des zugeordneten Entnahmesignalgebers möglich sein.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jede Logikschaltung einen derart ausgebildeten Speicher enthält, dass er den bei Zuführung eines Entnahmesignals auf der Verknüpfungsleitung herrschenden Signalzustand einspeichert und die Logikschaltung veranlasst, nach Massgabe des gespeicherten Signalzustandes ein Aktivierungssignal und ein Sperrsignal zu erzeugen.

Die erfindungsgemässe Lösung beruht auf dem Gedanken, dass die einzelnen Logikschaltungen nicht mehr wie bisher eine dynamische Auswertung des Signalzustandes auf der gemeinsamen Verknüpfungsleitung vornehmen, sondern für die logische Entscheidung mit einem Festwert beaufschlagt werden, der dem Augenblickswert des Signalzustandes auf der Verknüpfungsleitung im Zeitpunkt der Entnahme des zugeordneten Instrumentes entspricht. Dieser Festwert wird erst wieder geändert, wenn der zu diesem Instrument gehörende Entnahmesignalgeber betätigt wird, sei es durch Zurücklegen und erneute Entnahme des Instrumentes oder von Hand, wobei das Instrument nicht zurückgelegt zu werden braucht.

Da jede Logikschaltung gleichzeitig mit der Erzeugung eines Aktivierungssignals für das zugeordnete Instrument auch ein Sperrsignal an die gemeinsame Verknüpfungsleitung für die anderen Instrumente abgibt, jedoch nur dann ein Aktivierungssignal erzeugt, wenn auf der Verknüpfungs2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

629 952

leitung kein Sperrsignal vorliegt, muss Vorsorge dafür getragen werden, dass das von der Logikschaltung selbst erzeugte Sperrsignal bei der logischen Entscheidung ohne Ein-fluss bleibt. Bei dem in der DE-AS 2 636 957 beschriebenen Gerät wird dies durch Verwendung einer Erkennungsschaltung ermöglicht. Diese Massnahme kann selbstverständlich auch im vorliegenden Fall zur Bewältigung des erwähnten Problems Anwendung finden. Eine andere Möglichkeit besteht gemäss einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung darin, dass die Auswertung des gespeicherten Signalzustandes gegenüber dem Zeitpunkt der Einspeicherung verzögert erfolgt. Das bedeutet, dass zum Zeitpunkt der logischen Entscheidung, die eine Logikschaltung zu treffen hat, von der Logikschaltung selbst noch kein Sperrsignal erzeugt wird, dessen Einfluss auf die logische Entscheidung eleme-niert werden müsste. Das Sperrsignal wird vielmehr von der Logikschaltung verzögert, d.h. erst dann erzeugt, wenn die Entscheidung bereits getroffen worden ist und von diesem Sperrsignal nicht mehr beeinflusst werden kann.

Eine Möglichkeit zur praktischen Ausgestaltung dieses Gedankens kann in der Erzeugung eines Entnahmesignals bestehen, welches zwei zeitlich beabstandete Signalanteile aufweist, von denen der erste das Setzen des Speichers und der zweite die Auswirkung für die logische Entscheidung veranlasst.

Wenn, wie bekannt, jeder Signalgeber des Gerätes einen Umschalter aufweist, der bei Entnahme des zugeordneten Instrumentes von einer ersten in eine zweite Schaltstellung umgeschaltet wird, so kann der erste Signalanteil des Entnahmesignals durch das Verlassen der ersten Schaltstellung und der zweite Signalanteil durch das Erreichen der zweiten Schaltstellung erzeugt werden.

Eine der zeitgemässen Technik entsprechende besonders einfache und platzsparende Ausgestaltung der Erfindung kann ferner darin bestehen, dass jede Logikschaltung aus einem JK-Master-Slave-Flipflop mit zwei Vorbereitungseingängen, einem invertierenden Stelleingang, einem invertierenden Rückstelleingang, einem Takteingang sowie zwei komplementären Ausgängen besteht, dass die beiden Vorbereitungseingänge mit der Verknüpfungsleitung verbunden sind, dass der invertierende Stelleingang bzw. der invertierende Rückstelleingang auf einen ersten logischen Zustand festgelegt ist, dass der invertierende Rückstelleingang bzw. der invertierende Stelleingang normalerweise auf den zweiten logischen Zustand festgelegt ist und bei Auftreten des ersten Signalanteils eines Entnahmesignals auf den ersten logischen Zustand umgeschaltet wird, dass dem Taktsignaleingang zumindest der zweite Signalanteil des Entnahmesignals zugeführt wird, und dass dem einen der beiden Ausgänge das Aktivierungssignal entnommen wird.

Der Aufbau und die Wirkungsweise des JK-Master-Sla-ve-Flipflops ist beispielsweise in der Zeitschrift «Elektrotechnik» 53, Heft 18, vom 15. September 1971, Seiten 31/32 sowie im Heft 19 vom 6. Oktober 1971, Seiten 49/50 beschrieben. Ferner ist dieses Flipflop in dem Applikationsbuch «Halbleiterschaltbeispiele» Verlag Siemens, 1970, Seiten 8/9 beschrieben. Schliesslich wird noch auf die DIN 40 700 verwiesen.

Wenn, wie oben angedeutet, jeder Entnahmesignalgeber einen Umschalter aufweist, so kann eine weitere Ausgestaltung der Erfindung darin bestehen, dass der Umschalter in der ersten Schaltstellung den invertierenden Rückstelleingang bzw. den invertierenden Stelleingang des JK-Master-Slave-Flipfiops auf den zweiten logischen Zustand festlegt und bei Erreichen der zweiten Schaltstellung dem Takteingang einen Schaltstoss zuführt.

Wie bereits in der DE-AS 2 636 957 beschrieben, kann das von einer Logikschaltung erzeugte Aktivierungssignal gleichzeitig als Sperrsignal für die übrigen Logikschaltungen verwendet werden. Zur Realisierung dieses Gedankens im vorliegenden Fall wird vorgeschlagen, dass der Ausgang des JK-Master-Slave-Flipflops, dem das Aktivierungssignal entnommen wird, über eine Einweg-Übetragungsschaltung mit der Verknüpfungsleitung verbunden ist. Die Einweg-Über-tragungsschaltung überträgt das von dem JK-Master-Slave-Flipflop erzeugte Aktivierungssignal als Sperrsignal auf die Verknüpfungsleitung, lässt jedoch nicht zu, dass von anderen Logikschaltungen erzeugte Sperrsignale an den Ausgang des JK-Master-Slave-Flipflops gelangen.

Die einzelnen Schaltungsteile des Gerätes lassen sich in elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Form realisieren. Die verwendeten Bezeichnungen für die einzelnen Schaltungselemente sollen für alle drei Möglichkeiten gelten.

Bei elektrischer Ausführung der Logikschaltung kann die Einweg-Übertragungsschaltung eine Diode sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, die eine schematisierte Schaltung in elektrischer Ausführung zeigt.

Das Gerät kann mehrere Instrumente aufweisen, von denen nur zwei, nämlich das Instrument 1 und das Instrument 101 dargestellt sind. Die jedem Instrument zugeordneten Schaltungsteile sind identisch, so dass nur der dem Instrument 1 zugeordnete Schaltungsteil genauer beschrieben werden soll.

Dem Instrument 1 ist eine Ablage 2 zugeordnet, die mit einem Entnahmesignalgeber 3 in Verbindung steht.

Der Entnahmesignalgeber 3 gibt bei Entnahme des Instrumentes 1 von der Ablage 2 an eine Logikschaltung 4 ein Entnahmesignal ab. Die Logikschaltung 4 kann bei vorliegend entsprechender logischer Bedingungen an ihrem Ausgang ein Aktivierungssignal erzeugen, das einer Energieversorgungsschaltung 5 für das Instrument 1 zugeführt wird. Das Aktivierungssignal veranlasst die Energieversorgungsschaltung 5 das Instrument 1 mit Energie zu versorgen, so dass dieses anlaufen kann. Die Funktion des Instrumentes 1 lässt sich normalerweise noch mit einem Anlasser steuern, der in der vorliegenden Schaltung der Einfachheit halber weggelassen ist.

Das von der Logikschaltung 4 erzeugte Aktivierungssignal wird ferner einer allen Schaltungsteilen gemeinsamen Verknüpfungsleitung 8 über eine Einwegschaltung 7 als Sperrsignal zugeführt.

Die Logikschaltung 4 erzeugt dann ein Aktivierungsund Sperrsignal, wenn ihr von dem Entnahmesignalgeber 3 ein Entnahmesignal zugeführt wird und wenn auf der gemeinsamen Verknüpfungsleitung 8 kein Sperrsignal vorliegt. Um letzteres festzustellen, ist ein Eingang der Logikschaltung 4 mit der Verknüpfungsleitung 8 verbunden.

Der Entnahmesignalgeber 3 weist einen Umschalter 9 auf, der zwischen einem ersten Schaltkontakt 10 und einem zweiten Schaltkontakt 11 umschaltbar ist. Wenn das Instrument 1 auf der Ablage 2 liegt, so befindet sich der Umschalter 9 in Verbindung mit dem ersten Schaltkontakt 10. Wenn das Instrument 1, wie dargestellt aus der Ablage 2 entnommen ist, so befindet sich der Umschalter 9 in Verbindung mit dem zweiten Schaltkontakt 11. Der zweite Schaltkontakt 11 ist über einen Widerstand 14 mit einer Leitung 12 verbunden, die hohes Potential H führt. Dieses Potential H entspricht einem ersten Logikzustand. Der Schaltkontakt 11 ist ferner über einen Kondensator 20 und einem Widerstand 15 mit der Leitung 12 verbunden. Der gemeinsame Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 20 und dem Widerstand 15 ist über einen Widerstand 16 mit einer Leitung 13 verbunden, die niedriges Potential L führt. Dieses niedrige Potential L entspricht einem zweiten logischen Zustand.

Die Logikschaltung 4 weist ein JK-Master-Slave-Flip-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

629952

flop 6 auf. Dieses hat zwei Vorbereitungseingänge J, K, einen Stelleingang S, einen Rückstelleingang R, einen Takteingang T sowie zwei komplementäre Ausgänge Q, Q. Das Aktivierungssignal wird dem Ausgang Q entnommen. Dazu ist der Ausgang 0 mit dem Eingang der Energieversorgungsschaltung 5 und der Einweg-Signalschaltung 7 verbunden. Der Stelleingang S ist über einen Widerstand 17 mit der Leitung 12 verbunden und ist demnach auf den ersten logischen Zustand H festgelegt. Der Eingang R ist einerseits über einen Widerstand 18 mit der Leitung 12 und anderseits mit dem Schaltkontakt 10 des Entnahmesignalgebers 3 verbunden. Die beiden Vorbereitungseingänge J und K sind mit der gemeinsamen Verknüpfungsleitung 8 verbunden. Der Takteingang T ist mit dem Kondensator 20 des Entnahmesignalgebers 3 sowie über einen Widerstand 16 mit der Leitung 13 verbunden. Der Ausgang Q ist unbenutzt. Die Verknüpfungsleitung 8 ist über einen Widerstand 19 mit der Leitung 12 verbunden.

Die Einweg-Übertragungsleitung 7 ist von einer Diode 20 gebildet.

Für das JK-Master-Slave-Flipflop gelten folgende Bedingungen:

1. Es ist verboten, dass § und R beide auf L liegen.

2. Q und Q haben immer verschiedene (inverse) Logikzustände.

3. Wenn R auf L liegt, erscheint an Q in jedem Fall H, unabhängig davon, welcher Zustand an J, K oder T herrscht.

4. Wenn R (und §) auf H liegt, ergibt sich bei der nächsten negativen Impulsflanke an T in Abhängigkeit von den Logikzuständen an J und K der aus der folgenden Tabelle ablesbare Logikzustand an Q:

Logiktabelle

J K Q

L L Logikzustand bleibt unverändert

L H H

H L L

H H Logikzustand wird geändert (invertiert)

Die Schaltung arbeitet wie folgt:

Zunächst sei angenommen, dass sich das Instrument 1 auf der Ablage 2 befindet, und dass auf das Instrument 101

und alle übrigen (nichtdargestellten) Instrumente auf ihrer Ablage liegen. In diesem Fall ist der Umschalter 9 mit dem Schaltkontakt 10 in Verbindung, wodurch R auf L liegt. Dadurch erscheint gemäss der obigen Bedingung 3 an Q der Logikzustand H. Das bedeutet, dass die Logikschaltung 4 weder ein Aktivierungssignal noch ein Sperrsignal erzeugt. Die gemeinsame Verknüpfungsleitung 8 liegt demnach über dem Widerstand 19 auf H. Das bedeutet, dass auch hier kein Sperrsignal vorliegt, welches dem Logikzustand L entsprechen würde.

Nimmehr soll das Instrument 1 von der Ablage 2 genommen werden. Wenn der Umschalter 9 den Schaltkontakt 10 verlässt, so wird R über den Widerstand 18 auf H gelegt. Die beiden Vorbereitungseingänge J und K erhalten von der Verknüpfungsleitung 8 den Logikzustand H. Wenn der Umschalter 9 den Schaltkontakt 11 erreicht, so wird dem Takteingang T über den Kondensator 20 ein negativer Impuls zugeführt. Daraus ergibt sich gemäss Bedingung 4 und Logiktabelle ein Umschalten des Logikzustandes an Q auf L. Dieser Logikzustand L entspricht dem Aktivierungssignal, das die Energieversorgungsschaltung 5 veranlasst, das Instrument 1 anzutreiben. Ausserdem wird dieser Logikzustand L über die Diode 20, die nunmehr auf Durchlass schaltet, als Sperrsignal auf die Verknüpfungsleitung 8 übertragen. Die Verknüpfungsleitung 8 Hegt demnach nun auf L. Auch an den Vorbereitungseingängen J und K liegt demnach L. Beachtenswert ist jedoch, dass dadurch der Logikzustand an Q nicht mehr beeinflusst wird.

Wenn nun das Instrument 101 aus seiner Halterung genommen wird, so liegt an den Vorbereitungseingängen J und K seines Flipflops 106 der Logikzustand L. Gemäss Logiktabelle kann dadurch keine Umschaltung des Logikzustandes am Ausgang Q des Flipflops 106 erfolgen. Das Instrument 101 bleibt also auch bei Entnahme ausser Betrieb.

Wenn nun das Instrument 101 entnommen bleibt und das Instrument 1 zurückgelegt wird, so kann das Instrument 101 gemäss Bedingimg 4 solange nicht anlaufen, wie am Takteingang T seines Flipflops 106 keine negative Impulsflanke auftritt. Wenn das entnommene Instrument 101 als Arbeitsinstrument verwendet werden soll, so braucht demnach nur mit der Hand auf seine Ablage 102 getastet zu werden, um den Umschalter 109 einmal zwischen seinen beiden Schaltstellungen 110,111 umzuschalten. Dies hat zur Folge, dass am Takteingang T eine negative Impulsflanke auftritt, die dann, wie erwähnt, zum Anlaufen des Instrumentes 101 führt.

4

s io

15

20

25

30

35

40

45

S

1 Blatt Zeichnungen

Claims

629 952 PATENTANSPRÜCHE

1. Zahnärztliches Gerät mit mehreren Instrumenten, mit einem Entnahmesignalgeber und einer mit diesem verbundenen Logikschaltung für jedes Instrument, sowie mit einer einzigen Verknüpfungsleitung zwischen den Logikschaltungen der einzelnen Elemente, wobei in jeder Logikschaltung ein Aktivierungssignal für das zugeordnete Instrument erzeugbar ist, zwecks Abgabe eines Sperrsignals an die Verknüpfungsleitung, wenn ein Entnahmesignal von dem zugeordneten Entnahmesignalgeber und kein Sperrsignal von den andern Logikschaltungen auf der Verknüpfungsleitung vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass jede Logikschaltung (4) einen derart ausgebildeten Speicher enthält, dass er den bei Zuführung eines Entnahmesignals auf der Verknüpfungsleitung (8) herrschenden Signalzustand einspeichert und die Logikschaltung veranlasst, nach Massgabe des gespeicherten Signalzustandes ein Aktivierungssignal und ein Sperrsignal zu erzeugen.

2. Zahnärztliches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikschaltung derart ausgebildet ist, dass sie die Auswertung des gespeicherten Signalzustandes gegenüber dem Zeitpunkt der Einspeicherung verzögert ausführt.

3. Zahnärztliches Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Entnahmesignalgeber gelieferte Entnahmesignal zwei zeitlich beabstandete Signalanteile aufweist, von denen der erste das Setzen des Speichers und der zweite die Auswertung für die logische Entscheidung veranlasst.

4. Zahnärztliches Gerät nach Anspruch 3, bei dem jeder Entnahmesignalgeber einen Umschalter (9) aufweist, der bei Entnahme des zugeordneten Instrumentes von einer ersten in eine zweite Schaltstellung umgeschaltet wird, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung, dass der erste Signalanteil des Entnahmesignals durch das Verlassen einer ersten Schaltstellung (10) und der zweite Signalanteil durch das Erreichen einer zweiten Schaltstellung (11) erzeugbar ist.

5. Zahnärztliches Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Logikschaltung (4) aus einem JK-Master-Slave-Flipflop (6) mit zwei Vorbereitungs-eingängen (J, K) einem invertierenden Stelleingang (§), einem invertierenden Rückstelleingang (R), einem Takteingang (T) sowie zwei komplementären Ausgängen (Q, Q) besteht, dass die beiden Vorbereitungseingänge (J, K) mit der Verknüpfungsleitung (8) verbunden sind, dass der invertierende Stelleingang (§) bzw. der invertierende Rückstelleingang (R) auf einen ersten logischen Zustand (H) festgelegt ist, dass der invertierende Rückstelleingang (Ë.) bzw. der invertierende Stelleingang (5) normalerweise auf den zweiten logischen Zustand (L) festgelegt ist und bei Auftreten des ersten Signalanteils eines Entnahmesignals auf den ersten logischen Zustand (H) umgeschaltet wird, dass dem Taktsignaleingang (T) zumindest der zweite Signalanteil des Entnahmesignals zuführbar ist, und dass dem einen der beiden Ausgänge (Q, Q) das Aktivierungssignal entnehmbar ist.

6. Zahnärztliches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Umschalters (9) in der ersten Schaltstellung (10) der invertierende_Rückstelleingang (R) bzw. der invertierende Stelleingang (S) auf den zweiten logischen Zustand (L) festlegbar ist, und dass bei Erreichen der zweiten Schaltstellung (11) dem Takteingang (T) ein Schaltstoss zuführbar ist.

7. Zahnärztliches Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (Q) des JK-Master-Slave-Flipflops (6), dem das Aktivierungssignal entnehmbar ist, über eine Einweg-Übertragungsschaltung (7) mit der Verknüpfungsleitung (8) verbunden ist, um dieser das Aktivierungssignal als Sperrsignal zuzuführen.

8. Zahnärztliches Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei elektrischer Ausführung der Logikschaltung (4) die Einweg-Übertragungsschaltung (7) eine Diode (20) ist.