CH646089A5

CH646089A5 - Anordnung zur ermittelung der wegnahme von werkzeugen und/oder getriebestuecken von aufnahmeplaetzen, insbesondere fuer einen zahnaerztlichen behandlungsplatz.

Info

Publication number: CH646089A5
Application number: CH902479A
Authority: CH
Inventors: Stefan Beier; Hermann Gmeinder
Original assignee: Kaltenbach & Voigt
Priority date: 1978-10-11
Filing date: 1979-10-08
Publication date: 1984-11-15
Also published as: DK427479A; SE436614B; IL58260A; GB2032154A; DK150820B; DE2844347C2; IT1119382B; FR2438531A1; DE2844347A1; FR2438531B1; GB2032154B; SE7908362L; JPS5552753A; JPS5745572B2; IT7968975A0; US4317112A; IL58260A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Ermittelung der Wegnahme von Werkzeugen und/oder von beim Betrieb derartiger Werkzeuge zu verwendenden Getriebestücken von für die Aufnahme der betreffenden Werkzeuge bzw. Getriebestücke vorgesehenen Aufnahmeplätzen und zur Abgabe von derartige Wegnahmen anzeigenden Signalen, insbesondere für einen zahnärztlichen Behandlungsplatz.

Die Ermittelung der Wegnahme von Werkzeugen oder sonstigen Elementen von für ihre Aufnahme vorgesehenen Aufnahmeplätzen kann prinzipiell in der Weise erfolgen,

dass den einzelnen Aufnahmeplätzen mechanische Kontakte zugeordnet sind, die bei Wegnahme des jeweiligen Elements geöffnet oder geschlossen werden. Dadurch kann dann mittels einer Abfrageeinrichtung aus dem Schalterzustand auf das Vorhandensein bzw. die Wegnahme eines derartigen Elements geschlossen werden. Von Nachteil dabei ist jedoch, dass die Kontaktgabe nicht unter allen Umständen zufriedenstellt, weshalb es zu fehlerhaften Ermittelungen der Wegnahme von Elementen bzw. Werkzeugen vom jeweiligen Aufnahmeplatz kommen kann.

Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, 5 einen Weg zu zeigen, wie eine besonders sichere und dennoch einfache Ermittelung der Wegnahme von Werkzeugen und/oder von beim Betrieb derartiger Werkzeuge zu verwendenden Getriebestücken von für ihre Aufnahme vorgesehenen Aufnahmeplätzen ermöglicht ist.

io Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch, dass jedem Aufnahmeplatz eine Spule zugehörig ist, die mit einem Schwingungserzeuger verbunden ist, dessen abgegebene Schwingungssignale in ihrer Amplitude vom 15 Vorhandensein bzw. Fehlen eines Werkzeugs bzw. Getriebestücks an dem zugehörigen Aufnahmeplatz voneinander verschiedene Werte besitzen, und dass das Auftreten einer Abweichung eines derartigen Wertes von einem Bezugswert zur Abgabe eines Anzeigesignals ausgenutzt ist.

2o Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass auf relativ einfache Weise die Wegnahme von Werkzeugen und/oder von beim Betrieb dieser Werkzeuge zu verwendenden Getriebestücken von für ihre Aufnahme vorgesehenen Aufnahmeplätzen ermittelt werden kann, ohne dass dabei Schwie-25 rigkeiten mit dem Öffnen bzw. Schliessen von Kontakten in Kauf genommen werden müssen. Ausserdem bringt die Erfindung den Vorteil mit sich, dass sie lediglich die Wirbelstrombildung in dem jeweiligen Werkstück bzw. Getriebestück als auswertbare Grösse heranzieht, weshalb praktisch 30 keinerlei Beschränkungen hinsichtlich des zu verwendenden Materials für die Werkzeuge bzw. Getriebestücke vorhanden ist.

Zweckmässigerweise sind die Spulen sämtlicher Aufnahmeplätze zyklisch aufeinanderfolgend mit dem Schwin-35 gungserzeuger verbunden. Dies bringt einen besonders geringen schaltungstechnischen Aufwand mit sich.

Den durch Abfragen jeweils ein und desselben Aufnahmeplatzes während zweier aufeinanderfolgender Abfragezyklen gewonnenen Schwingungssignalen entsprechende An-40 zeigesignale werden zweckmässigerweise in zwei gesonderten Speichern gespeichert, und die jeweils ein und demselben Aufnahmeplatz zugehörigen Anzeigesignale der beiden Speicher werden unter Lieferung eines Anzeigesignals miteinander verglichen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines beson-45 ders geringen schaltungstechnischen Aufwands für die Realisierung des sogenannten Last-Look-Prinzips.

Vorzugsweise ist ein Adressengenerator vorgesehen, der sämtliche Aufnahmeplätze bezeichnende Adressen abgibt, aus denen mittels eines Decoders Steuersignale für das so Schliessen von Schaltern ableitbar sind, über die die Spulen mit dem Schwingungserzeuger verbunden sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen Aufwands für die Verbindung der einzelnen Spulen mit dem einzigen Schwingungserzeuger.

55 Nach Wegnahme eines Werkzeugs bzw. Getriebestücks von dessen zugehörigen Aufnahmeplatz ist zweckmässigerweise ein an diesem Aufnahmeplatz befindliches Anzeigeelement zur Abgabe eines Anzeigesignals wirksam steuerbar, und zwar insbesondere zur Abgabe eines Blinksignals. Auf 60 diese Weise ist dann sichergestellt, dass derjenige Aufnahmeplatz besonders gekennzeichnet ist, an den ein gerade weggenommenes Werkzeug bzw. Getriebestück nach Gebrauch wieder abzusetzen ist.

65 Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung gemäss der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild eine Ausführungsform einer bei der Anordnung gemäss Fig. 1 vorgesehenen Abfrageeinrichtung.

Fig. 3 zeigt schematisch in einer Schnittansicht eine Möglichkeit der Aufnahme eines Werkzeugs an einem Aufnahmeplatz.

Fig. 4 zeigt den in Fig. 3 dargestellten Aufnahmeplatz ohne ein Werkzeug.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung, die je Werkzeug-Aufnahmeplatz vorgesehen sein kann.

Fig. 6 zeigt in einem Signal-Zeit-Diagramm den Verlauf von Signalen an verschiedenen Punkten der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung.

Fig. 7 zeigt in einem Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung, die für eine Vielzahl von Werkzeug-Aufnahmeplätzen vorgesehen sein kann.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zeigt eine Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung 10 für einen zahnärztlichen Behandlungsplatz. Diese Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung 10 weist eine Anzahl von Aufnahmeplätzen für Werkzeuge 11 auf, bei denen es sich um Bohrer handeln mag. Jedem Aufnahmeplatz ist ein Anzeigeelement 12 zugehörig, beispielsweise in Form einer Leuchtdiode oder Glühlampe. Mit der Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung 10 ist eine Abfrageeinrichtung 13 über zwei Steuerkabel 14,15 verbunden. Über das Steuerkabel 14 fragt die Abfrageeinrichtung 13 die einzelnen Aufnahmeplätze der Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung 10 auf das Vorhandensein bzw. Fehlen eines Werkzeugs ab. Über das Steuerkabel 15 steuert die Abfrageeinrichtung 13 die einzelnen Anzeigeelemente 12 an. Dies kann in der Weise erfolgen, dass dasjenige Anzeigeelement 12 zum Aufleuchten oder Blinken gebracht wird, von dessen zugehörigen Aufnahmeplatz gerade ein Werkzeug 11 weggenommen worden ist. Die Wegnahme eines derartigen Werkzeugs 11 von seinem Aufnahmeplatz signalisiert die Abfrageeinrichtung 13 durch Abgabe eines entsprechenden Anzeigesignals, das von einem Ausgangsanschluss 16 abnehmbar ist.

In Fig. 2 ist anhand eines Blockschaltbildes die in Fig. 1 angedeutete Abfrageeinrichtung 13 für z.B. 16 Werkzeuge näher dargestellt. Gemäss Fig. 2 gibt ein von einem Taktgeber 27 angesteuerter 4-Bit-Zähler 28 aufeinanderfolgend Adressen zur Adressierung zweier Lese-Schreib-Speicher 21 und 22 sowie zur Adressierung eines der Werkzeug-Aufnah-meeinrichtung 10 gemäss Fig. 1 entsprechenden Bohrerstän-ders 20 ab. In diesem Bohrerständer 20 werden die einzelnen Aufnahmeplätze der Werkzeuge entsprechend adressiert angesteuert, wobei das jeweilige Ergebnis in Form eines Bits den Schreibeingängen der beiden Speicher 21 und 22 und ausserdem dem einen Eingang eines Exklusiv-ODER-Glie-des 25 zugeführt wird. Dieses Exklusiv-ODER-Glied 25 ist ausgangsseitig mit einem Eingang eines UND-Gliedes 26 verbunden. Der andere Eingang dieses UND-Gliedes 26 ist mit dem anderen Eingang des Exklusiv-ODER-Gliedes 25 am Ausgang eines Multiplexers bzw. Umschalters 24 angeschlossen, der je nach seiner Einstellung entweder den Ausgang des Speichers 21 oder den Ausgang des Speichers 22 mit den gerade erwähnten Eingängen der beiden Verknüpfungsglieder 25 und 26 verbindet. Die Einstellung des Multiplexers 24 bewirkt ein bistabiles Kippglied 23, welches mit seinen beiden Ausgängen ausserdem mit Steuereingängen der beiden Speicher 21 und 22 verbunden ist. Je nach An-steuerung befindet sich jeweils einer dieser beiden Speicher 21,22 im Schreibbetrieb, während der jeweils andere Speicher 22 bzw. 21 sich im Lesebetrieb befindet. Der im Lesebetrieb befindliche Speicher ist mit seinem Ausgang dann über den Multiplexer 24 mit den miteinander verbundenen Ein646 089

gängen der beiden Verknüpfungsglieder 25 und 26 verbunden.

Das bistabile Kippglied 23 ist mit einem Takteingang an einem Übertrag-Ausgang des Zählers 28 angeschlossen. Dadurch schaltet das bistabile Kippglied 23 jeweils dann um, wenn der Zähler 28 seine sämtlichen Zählerstellungen durchlaufen hat.

Am Ausgang des UND-Gliedes 26 ist ein 4-Bit-Latch-Register 29 mit einem Freigabeeingang angeschlossen. Dieses Register 29 stellt ein Übernahmeregister dar, welches auf eine entsprechende Ansteuerung von dem UND-Glied 26 her die zu dem betreffenden Zeitpunkt von dem Zähler 28 abgegebene Adresse übernimmt. Diese Adresse gibt das Register 29 dann als diejenige Adresse an einem Ausgangsanschluss AI ab, die einen Aufnahmeplatz bezeichnet, von dem gerade ein Werkzeug weggenommen worden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 26 ist mit einem weiteren Ausgangsanschluss A2 verbunden. An diesem Ausgangsanschluss A2 tritt ein « 1 »-Bit auf, wenn tatsächlich von einem Aufnahmeplatz der Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung ein Werkzeug weggenommen worden ist.

Um das Wegnehmen eines Werkzeugs von seinem zugehörigen Aufnahmeplatz erkennen zu können, ist jedem Aufnahmeplatz eine Spule 30 zugehörig, wie dies in Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist. Dabei zeigt Fig. 3 den Fall, dass in der als Luftspule ausgebildeten Spule 30 ein Werkzeug 31 aufgenommen ist. Figur 4 zeigt hingegen den Fall, dass in der Spule 30 kein Werkzeug aufgenommen ist. Eine vergleichende Betrachtung der Fig. 3 und 4 lässt erkennen, dass im Falle der Fig. 4 die Spule 30 ein stärkeres Streufeld 32 besitzt.

Jede der so vorgesehenen Spulen kann nun in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise in eine Auswerteeinrichtung einbezogen sein. Diese Auswerteeinrichtung umfasst einmal einen Schwingungserzeuger bzw. Oszillator 50, dessen Schwingungsfrequenz durch die Induktivität 54 einer Spule und die Kapazität eines Kondensators 55 bestimmt ist. Die Schwingungsamplitude des Schwingungserzeugers 50 hängt von der Grösse des Streufeldes der betreffenden Spule ab. Am Ausgang des Schwingungserzeugers 50 ist eine Gleichrichterschaltung 51 angeschlossen, der eine Amplitudenschwell-wertschaltung 52, beispielsweise ein Komparator, nachgeschaltet ist, welcher an einem Ausgang 53 Ausgangssignale abzugeben vermag.

Um die Arbeitsweise der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung besser verständlich werden zu lassen, sei auf Fig. 6 Bezug genommen. In Fig. 6a) ist der Verlauf der von dem Schwingungserzeuger 50 gemäss Fig. 5 abgegebenen Schwingungssignale veranschaulicht. Dabei ist durch den Signalverlauf 61 angedeutet, dass ein Werkzeug, wie das Werkzeug 31, von seiner zugehörigen Spule 30 entnommen worden ist. Der Signalverlauf 62 veranschaulicht die Schwingungsamplitude des Schwingungserzeugers 50 für den Fall, dass sich ein Werkzeug, wie das Werkzeug 31, in seiner zugehörigen Spule 30 befindet. Aus diesen in Fig. 6a) angedeuteten Schwingungssignalen 61, 62 erzeugt die Gleichrichterschaltung 51 das in Fig. 6b) dargestellte Signal, welches dann zur Abgabe des in Fig. 6c) dargestellten Signals vom Ausgang 53 der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 5 führt. Damit dürfte ersichtlich sein, dass eine eindeutige Ermittelung des Vorhandenseins oder Fehlens eines Werkzeugs an seinem zugehörigen Aufnahmeplatz ermöglicht ist.

In Fig. 7 ist eine Modifikation des in Fig. 5 dargestellten Schaltungsprinzips angedeutet. Gemäss Fig. 7 sind die den einzelnen Aufnahmeplätzen zugehörigen Spulen 72 bis 79 nicht jeweils mit einem eigenen Schwingungserzeuger verbunden, sondern sie sind vielmehr einem einzigen Schwingungserzeuger bzw. Oszillator 70 zugehörig. Dabei wird die Schwingungsfrequenz des Schwingungserzeugers 70 wie bei

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der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung durch die Kapazität eines Kondensators 71 und durch die Induktivität der jeweils benutzten Spule der Spulen 72 bis 79 bestimmt. Diese Spulen 72 bis 79 sind mit ihren einen Enden gemeinsam mit der einen Belegung des Kondensators 71 an Masse angeschlossen. Mit ihren anderen Enden sind die Spulen 72 bis 79 an ihnen individuell zugehörigen Schaltern 72' bis 79' angeschlossen, über die die einzelzen Spulen 72 bis 79 individuell mit dem Oszillator 70 verbunden werden können. Um diese Verbindung herzustellen, werden den Betätigungsein-gängen der erwähnten Schalter 72' bis 79' vom Ausgang eines Decoders 701 entsprechende Betätigungssignale zugeführt. Der Decoder 701 ist über eine Adressenleitung am Ausgang eines Adressengenerators 700 angeschlossen. Dieser Adressengenerator 700 mag zyklisch aufeinanderfolgend solche Adressen abgeben, dass nacheinander jeder der Schalter 72' bis 79' für einen kurzen Augenblick geschlossen wird. Während der Schliessungsdauer des jeweiligen Schalters ist dann die mit diesem Schalter verbundene Spule, wie die Spule 72, in den Schwingungskreis des Schwingungserzeugers bzw. Oszillators 70 einbezogen.

Wie bei der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung ist auch bei der in Fig. 7 dargestellten Schaltungsanordnung dem Ausgang des Oszillators 70 eine Gleichrichterschaltung 702 nachgeschaltet, welcher wiederum eine Auswerteschaltung, wie ein Komparator 703, nachgeschaltet ist. Diese Auswerteschaltung 703 gibt an einen Ausgang 704 entsprechende Ausgangssignale ab. Im Prinzip arbeitet die in Fig. 7 dargestellte Schaltungsanordnung wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert worden ist.

Abschliessend sei noch daraufhingewiesen, dass die vorliegende Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf eine Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung und unter Bezugnahme auf die Wegnahme von Werkzeugen von zugehörigen Aufnahmeplätzen aus der betreffenden Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung erläutert wurden. Es sei jedoch daraufhingewiesen, dass die vorliegende Erfindung prinzipiell in gleicher Weise auch zur Ermittelung der Wegnahme von Getriebestücken oder anderen Elementen verwendbar ist, die gegebenenfalls in Verbindung mit den betreffenden Werkzeugen zu verwenden sind. Ein solcher Anwendungsfall liegt insbesondere bei einem zahnärztlichen Behandlungsplatz vor. Dabei kann im übrigen so vorgegangen sein, dass für jede Gruppe von Elementen, wie Werkzeugen und Getriebestücken, den vorstehend erläuterten Anordnungen entsprechende Anordnungen gesondert vorgesehen sind.

Im Zusammenhang mit der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung sei schliesslich noch angemerkt, dass es das dieser Schaltungsanordnung innewohnende Last-Look-Prinzip mit sich bringt, dass nicht sämtliche Aufnahmeplätze der jeweiligen Aufnahmeeinrichtung belegt sein müssen, um eine gültige Anzeige bei Wegnahme eines derartigen Elements von seinem zugehörigen Aufnahmeplatz zu liefern.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

646 089 PATENTANSPRÜCHE

1. Anordnung zur Ermittelung der Wegnahme von Werkzeugen und/oder von beim Betrieb derartiger Werkzeuge zu verwendenden Getriebestücken von für die Aufnahme der betreffenden Werkzeuge bzw. Getriebestücke vorgesehenen Aufnahmeplätzen und zur Abgabe von derartige Wegnahmen anzeigenden Signalen, insbesondere für einen zahnärztlichen Behandlungsplatz, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Aufnahmeplatz eine Spule (30; 54; 72 bis 79) zugehörig ist, die mit einem Schwingungserzeuger (50; 70) verbunden ist, dessen abgegebene Schwingungssignale in ihrer Amplitude vom Vorhandensein bzw. Fehlen eines Werkzeugs bzw. Getriebestücks (11; 31) an dem zugehörigen Aufnahmeplatz voneinander verschiedene Werte besitzen, und dass das Auftreten einer Abweichung eines derartigen Wertes von einem Bezugswert zur Abgabe eines Anzeigesignals ausgenutzt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (72 bis 79) sämtlicher Aufnahmeplätze zyklisch aufeinanderfolgend mit dem Schwingungserzeuger (70) verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gesonderte Speicher (21,22) vorgesehen sind, darin den durch Abfragen jeweils ein und desselben Aufnahmeplatzes während zweier aufeinanderfolgender Abfragezyklen gewonnenen Schwingungssignalen entsprechende Anzeigesignale gespeichert sind, und dass die jeweils ein und demselben Aufnahmeplatz zugehörigen Anzeigesignale der beiden Speicher (21,22) unter Lieferung eines Anzeigesignals miteinander verglichen werden.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adressengenerator (700) vorgesehen ist, der sämtliche Aufnahmeplätze bezeichnende Adressen abgibt, aus denen mittels eines Decoders (701) Steuersignale für das Schliessen von Schaltern (72' bis 79') ableitbar sind, über die die Spulen (72 bis 79) mit dem Schwingungserzeuger (70) verbunden sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anzeigeelement (12) vorgesehen ist und nach Wegnahme eines Werkzeugs bzw. Getriebestücks (11; 31) von dessen zugehörigen Aufnahmeplatz das an diesem Aufnahmeplatz befindliche Anzeigeelement (12) zur Abgabe eines Anzeigesignals, insbesondere eines Blinksignals, wirksam steuerbar ist.