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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der Dentaltechnik mit abgedeckten elektrischen Schaltelementen, entsprechend den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
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Vorrichtungen der Dentaltechnik verfügen über zahlreiche Funktionen, die vom Zahnarzt oder der Assistenzperson bedient bzw. angesteuert werden müssen. Hierfür sind Bedieneinheiten vorhanden, auf denen die Schaltelemente weitgehend zusammengefasst sind.
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Unter Vorrichtung der Dentaltechnik werden in diesem Zusammenhang Einrichtungen verstanden, die in einer Zahnarztpraxis vorkommen und mit Fremdenergie angetrieben bzw. versorgt werden. Dies sind die kompletten Behandlungseinheiten mit Behandlungsstuhl, Instrumententräger (auch in Cartversion) und Speibecken sowie Behandlungslampe.
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Zum Einsatz kommen hierbei Bedieneinheiten, bei denen die mechanischen Schaltelemente (Schalter und Taster) auf einer Trägerblatte zusammengefasst sind. Sie können dabei auch unter einer transparenten und biegsamen Kunststofffolie angeordnet sein. Diese Ausführung hat dann den Vorteil, dass die Schaltelemente gegen äußere Einwirkungen, wie z. B. Flüssigkeiten, geschützt sind und sich die Schaltelemente ohne direkten Zugriff betätigen lassen.
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Aus Gründen der Hygiene und wegen der besseren Haltbarkeit werden die Bedieneinheiten nach dem Stand der Technik vorzugsweise mit dieser Kunststofffolie abgedeckt (Schutzfolie). Die Schaltelemente liegen unter der Kunststofffolie und lassen sich durch Druck auf die Folie betätigen, da diese elastisch ist und nachgibt.
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Die Bedienbarkeit und die Haltbarkeit solcher Bedieneinheiten nach dem Stand der Technik sind jedoch verbesserungsbedürftig. Auch der Arbeitsaufwand beim routinemäßigen Desinfizieren muss reduziert werden. Ein wichtiges Entwicklungsziel war auch die Kostensenkung bei der Herstellung von Bedieneinheiten.
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Bedieneinheiten mit und ohne Folienabdeckung sind im Zusammenhang mit den Vorrichtungen der Dentaltechnik bereits bekannt. Diese üblichen Bedieneinheiten nach dem Stand der Technik haben jedoch die oben genannten Mängel, die hier näher erläutert werden.
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Die Folienbedieneinheiten sind aufwändig und dementsprechend teuer. Außerdem altert die Folie relativ schnell unter dem Einfluss von Desinfektionsmitteln und UV-Licht. Auch die mechanische Beanspruchung durch die Bedienvorgänge strapaziert die Kunststofffolie fortlaufend. Die Folge dieser Belastungen ist, dass die Folie hart wird, sich verfärbt und auch verformt (Dellen-/Beulenbildung).
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Durch diese Alterungsvorgänge lassen sich die den Schaltelementen zugeordneten Symbole nicht mehr einwandfrei erkennen und die Schaltvorgänge sind nicht mehr eindeutig definiert, da unter Umständen zwei oder mehr Schaltelemente gleichzeitig betätigt werden, wenn die Folie verhärtet ist.
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Insbesondere besteht jedoch die Gefahr, dass die ausgehärtete (versprödete) Kunststofffolie durch die ständigen Biegewechsel beim Bedienen an die Grenzen ihrer Biegewechselfestigkeit kommt und einreißt.
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Die praktischen Erfahrungen im Umgang mit solchen Folienbedieneinheiten zeigen, dass das Auswechseln dieser beschädigten Schalteinrichtungen in vielen Fällen erst mit großer zeitlicher Verzögerung erfolgt (Einsatz des Servicetechnikers). Dementsprechend wird längere Zeit mit beschädigten Bedieneinheiten gearbeitet.
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In solchen Fällen können das flüssige Desinfektionsmittel oder andere Flüssigkeiten durch die Folie hindurch zu den mechanischen Schaltelementen gelangen und diese zerstören oder im schlimmsten Fall Fehlfunktionen auslösen. Diese können zu einer Gefährdung der Patienten führen und müssen daher unter allen Umständen vermieden werden.
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Ein weiterer Nachteil besteht bei den Folienbedieneinheiten darin, dass die Abstände zwischen den Schaltelementen aus Stabilitätsgründen auf ein gewisses Maß begrenzt werden müssen. Insbesondere beim Arbeiten mit Gummihandschuhen ist dann unter Umständen kein sicherer Betrieb möglich, da die Schalelemente zu dicht beieinander sitzen.
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Die anderen Bedieneinheiten nach dem Stand der Technik ohne Folienabdeckung haben noch weit größere Nachteile, da sie über keine Schutzfolie verfügen und die mechanischen Schaltelemente dementsprechend bereits ab Werk ungeschützt sind.
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Bei diesen Bedieneinheiten sind mehrere mechanische Schalter bzw. Taster auf einer Trägerplatte zu einer Bedieneinheit ohne Schutzeinrichtung zusammengefasst. Die Gefahr von Funktionsstörungen bzw. Fehlfunktionen besteht dementsprechend permanent. Insbesondere eindringende Flüssigkeit kann zu erheblichen Problemen führen.
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Insbesondere können Schaltvorgänge durch eingedrungene Feuchtigkeit ausgelöst werden und dementsprechend ungewollte Bewegungen stattfinden. Wenn dies im Bereich des besetzten Behandlungsstuhls auftritt, so kann es zum Einklemmen des Patienten kommen. Hiervon gehen dann erhebliche Gefährdungen aus.
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Bei diesen Nachteilen der Bedieneinheiten im Bereich der Dentaltechnik handelt es sich um prinzipielle Nachteile. Sie können grundsätzlich auch bei anderen technischen Anwendungen der Bedieneinheiten auftreten (z. B. an Getränkeautomaten).
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Im nachfolgenden Sprachgebrauch werden Nachteile, die unabhängig vom Verwendungszweck sind, d. h. grundsätzlich auch bei anderen technischen Anwendungen auftreten können, als prinzipielle Nachteile bezeichnet.
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In anderen Bereichen der Technik sind auch Bedieneinheiten einer völlig anderen Bauart bekannt geworden, die unter der Bezeichnung Glasbedieneinheiten Verwendung finden. Bei diesen Glasbedieneinheiten nach dem Stand der Technik treten die genannten prinzipiellen Nachteile nicht auf, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit den Folienbedieneinheiten bzw. den mechanischen Bedieneinheiten genannt wurden. Dafür gibt es hier spezifische Nachteile, die dazu führten, dass an den Vorrichtungen der Dentaltechnik bisher keine Glasbedieneinheiten Verwendung fanden.
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Die Bedienoberfläche dieser Glasbedieneinheiten besteht aus einer Glasplatte ausreichender Festigkeit, die auf der Rückseite mit den Symbolen der einzelnen Schaltelemente bedruckt ist. Der Schaltvorgang wird kapazitiv ausgelöst. Hierzu ist auf der Rückseite der Glasplatte für jedes einzelne Schaltelement auch eine kleine, elektrisch leitende Schaltfläche vorgesehen, die mit der Schaltelektronik verbunden ist.
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Wenn der Bediener mit seinem Finger die Vorderseite der Glasplatte dort berührt, wo ihm das gewünschte Schaltelement mittels Symbol angezeigt wird, so entsteht ein Kondensator. Dieser wird gebildet von 1. der genannten Schaltfläche, 2. der Glasplatte als Dielektrikum und 3. dem Finger der menschlichen Hand, mit dem der Schaltvorgang ausgelöst wird. Die Kapazitätsänderung an dieser Stelle wird von der Elektronik erfasst und damit der Schaltvorgang ausgelöst.
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Solche Glasbedieneinheiten sind in anderen Bereichen der Technik bereits bekannt. Sie sind jedoch in den bekannt gewordenen Ausführungen für die Dentaltechnik (Medizintechnik) nicht geeignet. Dies hängt damit zusammen, dass es um höchste Zuverlässigkeit geht, wenn Einrichtungen geschaltet (bedient) werden sollen, mit denen Patienten behandelt werden.
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Die bisher bekannt gewordenen Glasbedieneinheiten nach dem Stand der Technik erfüllen die besonderen Anforderungen, die an Einrichtungen der Dentaltechnik (Medizintechnik) gestellt werden, aber auch in anderer Hinsicht nicht. Diese Glasbedieneinheiten wurden wegen der genannten spezifischen Nachteile bisher nicht zum Ansteuern von Einrichtungen der Dentaltechnik (Medizintechnik) eingesetzt.
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Diese spezifischen Nachteile bei den Glasbedieneinheiten nach dem Stand der Technik lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- • Die bisher benutzte Schaltelektronik, mit der die Kapazitätsänderungen erfasst und in Schaltvorgänge umgewandelt werden, ist nicht sicher genug, d. h. beim Ausfall einzelner elektronischer Bauteile kann es zu Betriebsstörungen kommen.
- • Gefährdungen entstehen insbesondere auch beim mechanisch angetriebenen Verfahren von Vorrichtungen, wenn diese bei einer Störung in der Schaltelektronik/-elektrik über die vorgesehene Position hinaus fährt.
- • Die einzelnen Schaltfelder können vom Servicetechniker nicht abgeschaltet werden, wenn sie nicht mehr benötigt werden.
- • Die Helligkeit (Hintergrundbeleuchtung) der Glasbedieneinheiten nach dem Stand der Technik ist nicht einstellbar und insbesondere nicht programmierbar. Bei mehreren Ärzten in einer Praxis ist dies jedoch erforderlich, da die Helligkeitswünsche unterschiedlich sein können. Das individuelle Einstellen der Helligkeit muss per Tastendruck möglich sein.
- • Für Reinigungszwecke muss ein Servicetaster vorhanden sein, mit dem die Glasbedieneinheit komplett abgeschaltet werden kann. Damit wird sichergestellt, dass keine Schaltfunktionen ausgelöst werden, wenn die Vorderseite der Glasplatte abgewischt wird.
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Wegen der hier genannten spezifischen Nachteile der Glasbedieneinheiten nach dem Stand der Technik, können diese in Dentaleinrichtungen (Medizineinrichtungen) nicht in der bisherigen Ausführung eingebaut werden. Zum Vermeiden von Verwechslungen werden die Glasbedieneinheiten, die erfindungsgemäß zum Ansteuern von Vorrichtungen der Dentaltechnik benutzt werden, nachstehend als Medizinische Glasbedieneinheiten bezeichnet.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Medizinische Glasbedieneinheiten zu schaffen die eine hohe Betriebssicherheit und Bedienerfreundlichkeit aufweisen sowie durch die Desinfektionsmittel bzw. UV-Strahlung weder in ihrer Haltbarkeit noch Funktion beeinträchtigt werden. Auch die Herstellkosten sollten minimiert werden. Im Servicefall muss eine kostengünstige Lösung möglich sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der Eingangs genannten Art und mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
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Bei den Vorrichtungen der Dentaltechnik gibt es zahlreiche elektrisch, hydraulisch und pneumatisch angetriebene Funktionsgruppen. Hinzu kommen elektrische Operationslampen sowie handgeführte Instrumente, die zum Teil ebenfalls mit den genannten Energiearten versorgt werden.
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Zum Ansteuern der verschiedenen Funktionen werden Schaltelemente benötigt, mit denen die elektrische Energie den betreffenden Funktionsgruppen zugeleitet wird. Bei den hydraulischen bzw. pneumatischen Funktionsgruppen werden mit den Schaltelementen üblicherweise Magnetventile geöffnet oder geschlossen und damit der Stoffstrom (Flüssigkeit, Gas) geregelt.
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Das Ansteuern der genannten Funktionen muss sehr sicher erfolgen und sich bedienerfreundlich durchführen lassen. Es darf nicht zu Verwechslungen kommen.
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Die Alterungsbeständigkeit aller Bauteile der Medizinischen Glasbedieneinheit muss auch unter der Einwirkung von Desinfektionsmittel und UV-Licht gewährleistet sein. Beim Service müssen sich defekte Bauteile ohne größeren Aufwand austauschen lassen. Die Herstellkosten sind zu reduzieren.
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Die genannten Anforderungen werden von der für die Dentaltechnik entwickelten Medizinischen Glasbedieneinheit wie folgt erfüllt:
- • Die Schaltelektronik der erfindungsgemäßen Medizinischen Glasbedieneinheit ist sicher. Falls ein wichtiges Elektronikbauteil ausfällt, so kommt es zu keinen gefährlichen Störungen und der Fehler wird angezeigt.
- • Aus Sicherheitsgründen wird der Behandlungsstuhl mit der Medizinischen Glasbedieneinheit nicht auf einmal im vollen Bereich verfahren (bis Endlage), sondern es sind insgesamt 4 Positionen (Einstellungen) vorprogrammiert, die angefahren werden, wenn die entsprechende Schaltfläche an der Glasbedieneinheit angetippt wird.
- • Die Schaltelemente können in großzügig bemessenen Abständen zueinander angeordnet werden, ohne dass konstruktive Probleme entstehen. Ein leichtes Bedienen ist auch mit Gummihandschuhen möglich.
- • Durch die besondere Bauart können die Schaltflächen im Bereich der Schaltelemente mit den gewünschten Symbolen bedruckt werden. Die entsprechenden Piktogramme können so gewählt werden, wie dies in der Dentaltechnik üblich ist. Da diese auf der Innenseite der Glasplatte angeordnet sind, kommt es zu keinen Abnutzungen.
- • Die Elektronik lässt sich so einstellen, dass bereits ein leichtes Berühren der Glasplatte genügt, um den gewünschten Schaltvorgang auszulösen. Ein größerer Druck ist nicht erforderlich, kann wenn gewünscht, jedoch ebenfalls eingestellt werden.
- • Einzelnen Schaltelemente können vom Servicetechniker leicht abgeschaltet werden, wenn sie nicht mehr benötigt werden. Dies kann der Fall sein, wenn eine angeschlossene Funktionsgruppe stillgesetzt werden soll. Fehlschaltungen werden damit vermieden. Zum Abschalten von Schaltelementen können, wenn gewünscht, Passwörter benutzt werden.
- • Das Einstellen der gewünschten Helligkeit am Bedienfeld (Hintergrundbeleuchtung) kann dem einzelnen Arzt zugeordnet werden und ist dann mittels einfachem Schaltvorgang (Kennziffer) abzurufen.
- • An der Rückseite der Medizinischen Glasbedieneinheit befindet sich ein Servicetaster (z. B. in Piezo-Technik), mit dem das Gerät vom Praxispersonal für Reinigungszwecke komplett abgeschaltet werden kann.
- • Für die Glasplatten kann hoch schlagfestes Material gewählt werden, so dass auch die mechanische Stabilität gewährleistet ist.
- • Die Glasbedieneinheiten sind völlig resistent gegen jede Art von Flüssigkeiten, wie sie in einer Dentalpraxis vorkommen (Desinfektionsmittel). Auch die Widerstandsfähigkeit gegen UV-Licht ist voll gegeben.
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Die Medizinische Glasbedieneinheit wird an der Dental-Behandlungseinrichtung einmal oder mehrfach angeordnet, wobei im zweiten Fall je eine Glasbedieneinheit für den Zahnarzt und eine für die Assistenzperson vorgesehen wird. Auch einzelnen Einrichtungen kann eine Medizinische Glasbedieneinheit zugeordnet werden, wenn dies aus bedienungstechnischen Gründen zweckmäßig ist.
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Die Medizinische Glasbedieneinheit besteht aus einem Gehäuse, das mit der genannten Glasplatte abgedeckt ist. Im Inneren des Gehäuses befindet sich die Schaltelektronik/-elektrik, während die Glasplatte an ihrer Rückseite die aufgedruckten Symbole zur Kennzeichnung der einzelnen Schaltfunktionen trägt. Dort befinden sich ebenfalls die Schaltflächen, bei deren Aktivierung (Kondensatorbildung) die Schaltvorgänge ausgelöst werden.
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Diese Medizinische Glasbedieneinheit wird entweder an geeigneten Haltern befestigt, oder in Ausnehmungen an der Dental-Behandlungseinrichtung eingelassen. Über Kabel wird die Verbindung zu den angeschlossenen Verbrauchern (Funktionsgruppen) hergestellt. Die Bedienung erfolgt durch leichtes Antippen der Symbole für die einzelnen Vorgänge. Dies ist auch beim Tragen von Gummihandschuhen möglich.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachstehend anhand eines Beispiels und der und beschrieben. Es sind jedoch auch andere Varianten der Vorrichtung vorgesehen. Auf den Abbildungen ist folgendes dargestellt:
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: Anordnung von zwei Medizinischen Glasbedieneinheiten an einer Dental-Behandlungseinrichtung
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: Vorderansicht einer Medizinischen Glasbedieneinheit mit den Symbolen für die verschiedenen Funktionen
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Zu Abb. 1
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Dargestellt ist eine Dental-Behandlungseinrichtung (1) mit Behandlungsstuhl (2) und je einem Arzt-Instrumententräger (3) und einem Assistenz-Instrumententräger (4). Dem Arzt-Instrumententräger (3) ist eine Medizinische Glasbedieneinheit (5) zugeordnet. Dementsprechend ist im Bereich des Assistenz-Instrumententrägers (4) ebenfalls eine Medizinische Glasbedieneinheit (6) angeordnet. Die Details zum grundsätzlichen Aufbau einer Medizinischen Glasbedieneinheit (16) werden anhand von beschrieben.
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Zu Abb. 2
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In ist die Medizinische Glasbedieneinheit (16) im Detail dargestellt. Die Glasplatte (7) ist auf dem vorderen Rand (8) des Gehäuses (9) befestigt und trägt die allgemeinen Schaltsymbole (10) und die Stuhl-Schaltsymbole (11) auf ihrer Rückseite, so dass diese gegen jede Art von Abnutzung gesichert sind.
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Dort auf der Rückseite befinden sich auch die Schaltflächen (nicht sichtbar) zum Auslösen der Schaltfunktionen. Dies ist bereits durch leichtes Antippen möglich, da die Elektronik entsprechend empfindlich eingestellt werden kann.
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Die Ansprechempfindlichkeit ist wählbar und kann den einzelnen Ärzten der Praxis zugeordnet werden, ähnlich wie dies im Zusammenhang mit der Behandlungslampe (14) bereits beschrieben wurde. Der bevorzugte Wert kann durch einfaches Anwählen mittels Kennziffer aufgerufen werden. Dies gilt mit anderen Schaltsymbolen auch für die Beleuchtung der Medizinische Glasbedieneinheit.
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Die gezeigten allgemeinen Schaltsymbole (10) und die Stuhl-Schaltsymbole (11) können vom Servicetechniker leicht abgeschaltet (außer Funktion genommen) werden, wenn sie nicht mehr gebraucht werden. Dies kann z. B. zweckmäßig sein, wenn die angeschlossene Funktionsgruppe stillgesetzt werden soll. Hierzu wird ein Laptop an der Medizinischen Glasbedieneinheit angeschlossen und mittels Passwort der erforderliche Vorgang ausgelöst.
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Im Inneren des Gehäuses (9) befindet sich die Schaltelektronik/-elektrik. Diese ist nicht dargestellt, da an der Medizinischen Glasbedieneinheit (16) auch nicht sichtbar. Diese elektrischen Einrichtungen sind sicher, d. h. beim Ausfall einzelner Bauteile oder anderer Funktionsstörungen entstehen keine gefährlichen Betriebszustände. Die Störung wird angezeigt.
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Man erkennt die Stuhl-Schaltsymbole (11) für die verschiedenen Einstellungen des Behandlungsstuhls (2). Beim Antippen dieser Stuhl-Schaltsymbole (11) können die verschiedenen und vorprogrammierten Positionen des Behandlungsstuhls (2) angefahren werden. Beim Erreichen der gewünschten Position bleibt der Stuhl sicher stehen, auch wenn der auslösende Finger zu lange auf dem entsprechendem Stuhl-Schaltsymbol (11) verbleibt.
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Auf der erkennt man auch, dass die geometrischen Abstände zwischen den allgemeinen Schaltsymbolen (10) bzw. den Stuhl-Schaltsymbolen (11) reichlich bemessen sind. Ein Auslösen dieser Schaltsymbole (10) und (11) ist auch mit Gummihandschuhen bei schnellem Arbeiten sicher möglich, ohne dass es zu Verwechslungen oder Doppelbetätigung kommt.
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An der Rückseite der Medizinischen Glasbedieneinheit (16) befindet sich der bereits erwähnte Servicetaster (nicht dargestellt), mit dem das Praxispersonal alle den Schaltsymbolen (10) und (11) zugeordneten Schaltfunktionen abschalten kann. Damit ist sichergestellt, dass beim Abwischen der Glasplatte (7) keine Schaltfunktionen ausgelöst werden können.
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Die Glasplatte (7) selbst ist aus hoch schlagfestem Material, so dass eine hohe mechanischen Stabilität gewährleistet ist. Sie ist außerdem resistent gegen jede Art von Flüssigkeiten, die in Dentalpraxen vorkommen und auch gegen UV-Licht, das von der Behandlungslampe (14) in geringen Mengen abgegeben wird.
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Auf der Glasplatte (7) ist auch eine Fläche (12) vorgesehen, in die der Hersteller sein Firmenlogo und andere Infos eintragen kann. Auf anderen Freiflächen (13) können mittels Displays Fehlermeldungen sichtbar gemacht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dental-Behandlungseinrichtung
- 2
- Behandlungsstuhl
- 3
- Arzt-Instrumententräger
- 4
- Assistenz-Instrumententräger
- 5
- Medizinische Glasbedieneinheit
- 6
- Medizinische Glasbedieneinheit
- 7
- Glasplatte
- 8
- vorderer Rand
- 9
- Gehäuse
- 10
- allgemeines Schaltsymbol
- 11
- Stuhl-Schaltsymbol
- 12
- Fläche
- 13
- Freifläche
- 14
- Behandlungslampe
- 15
- Speibecken
- 16
- Medizinische Glasbedieneinheit
