DE1200472B

DE1200472B - Dental drill with braking device

Info

Publication number: DE1200472B
Application number: DEV22452A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing G Fleischer
Original assignee: DENTALTECHNIK VEB
Current assignee: DENTALTECHNIK VEB
Priority date: 1962-05-05
Filing date: 1962-05-05
Publication date: 1965-09-09

Description

Zahnärztliche Bohrmaschine mit Abbremsvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine zahnärztliche Bohrmaschine mit einer vollkommen vom zahnärztlichen Drehzahlfußschalter oder anderen möglichen Steuer gliedern räumlich getrennten Abbremsvorrichtung.Dental Drill With Braking Device The invention relates to on a dental drill with a totally dated dental Speed foot switch or other possible control divide spatially separate braking device.

Es ist hinreichend bekannt, daß bei einer zahnärztlichen Bohrmaschine zur Vermeidung von Verletzungen des Patienten bei Bohrer- und Schleifscheibendefekten eine schnellwirkende Abbremsvorrichtung erforderlich ist. Hierbei wird das grundsätzlich bekannte elektrische Motorbremsverfahren des Kurzschließens des Motorankers bei gleichzeitiger Fremderregung des Motorfeldes angewandt. It is well known that in a dental drill to avoid injuries to the patient in the event of drill and grinding wheel defects a fast acting braking device is required. This is basically the case known electric motor braking method of short-circuiting the motor armature simultaneous external excitation of the motor field applied.

Der dazu erforderliche schaltungstechnische Zustand wurde bei früheren Verfahren dadurch hergestellt, daß entsprechende Kontaktsegmente im Drehzahlfußschalter der zahnärztlichen Bohrmaschine während des Zurückschnellens des Fußhebels in die Nullstellung durch dessen Kontaktträger innerhalb eines begrenzten Bereiches der Kontaktbahnen (genannt Bremsbereich) überbrückt wurden. Die Zeit, während der diese Bremsschaltung eingeschaltet blieb, hing somit von der Geschwindigkeit des Fußhebels, die dieser bei Überstreichen des Bremsbereiches der Kontaktbahnen besaß, und von der Länge des Bremsbereiches der Kontaktbahnen ab. Diese Parameter konnten aus Konstruktionsgründen nur begrenzt verändert werden, so daß bei modernen hochtourigen Geräten die damit erzielte Bremswirkung unzureichend ist. The necessary circuit status was used in earlier Method produced by the fact that corresponding contact segments in the speed foot switch of the dental drill while the foot pedal snaps back into the Zero position by its contact carrier within a limited range of the Contact tracks (called braking area) were bridged. The time during this Brake circuit remained switched on, thus depended on the speed of the foot pedal, which this possessed when sweeping the braking area of the contact tracks, and of the length of the braking area of the contact tracks. For design reasons, these parameters could not be used can only be changed to a limited extent, so that with modern high-speed devices The braking effect achieved is insufficient.

Es wurde daher eine Bremsvorrichtung bekannt, die den geschilderten Mangel beseitigt und auch die Schwächen ihr ähnlicher Verfahren ausschaltet, indem sie eine Anordnung vorsieht mit im wesentlichen vom zahnärztlichen Drehzahlfußschalter räumlich getrennter Abbremsvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Kurzschließen des rotierenden Motorankers während der selbsttätigen Rückbewegung des die Drehzahl steuernden Steuergliedes eingeleitet wird durch Betätigung eines Kontaktes mittels einer mit dem Steuerglied verbundenen Kurvenscheibe od. dgl., und dieser Kontakt ein Relais steuert, das die Kurzschließung durchführt, so daß erst nach erfolgtem Motorstillstand ein Relais mit Abfallverzögerung mit seinem Kontaktsatz den Bohrmaschinenmotor und die gesamte Abbremsvorrichtung von der Stromquelle abschaltet. It has therefore been known a braking device that the described Eliminates deficiencies and also eliminates the weaknesses of similar procedures by it provides an arrangement with essentially the dental speed foot switch spatially separated braking device, which is characterized in that the Short-circuiting the rotating motor armature during the automatic return movement of the control member controlling the speed is initiated by actuating a Contact by means of a cam disk connected to the control member or the like., and this contact controls a relay that carries out the short-circuit, so that only after the motor has come to a standstill does a relay with drop-out delay with its Contact set the drill motor and the entire braking device from the power source turns off.

Einer solchen Abbremsvorrichtung haftet der grundsätzliche Mangel an, daß sie stets einen Kontakt benötigt, der das erste Relais ein- bzw. abschaltet. Such a braking device is liable for the fundamental defect indicates that it always needs a contact to switch the first relay on or off.

Das bedeutet häufig eine schaltungstechnische Komplizierung und beschränkt die Anwendung dieser Schaltung auf kontaktbehaftete Drehzahlsteuerglieder. In modernen Schaltungen, die mit kontaktlosen Drehzahlsteuergliedern arbeiten, würde dieser Umstand starke konstruktive Beschränkungen auferlegen. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß bei einem im zahnärztlichen Betrieb häufig erforderlichen unmittelbaren Drehrichtungswechsel, der durch Betätigen eines kombinierten Drehzahl-Drehrichtung-Steuergliedes oder eines mit einem Ein- und Ausschaltglied kombinierten Drehrichtungssteuergliedes ausgeführt wird, eine starke elektrische und mechanische Beanspruchung der zahnärztlichen Bohrmaschine auftritt, da auf Grund der Betätigung des für die Kurzschließung des rotierenden Motorankers zuständigen Relais mittels einer mit dem Drehzahlsteuerglied verbundenen Kurvenscheibe oder ähnlicher Kontaktanordnungen die Bremsung des Bohrmaschinenmotors vorzeitig unterbrochen wird und dieser somit bei hoher Geschwindigkeit des rotierenden Motorankers ruckartig in die entgegengesetzte Drehrichtung umgeschaltet wird.This often means a complexity in terms of circuit technology and is limited the application of this Switching to contact-based speed control elements. In modern Circuits that work with contactless speed control elements would do this The circumstance impose severe design constraints. Another disadvantage of this Arrangement is that in a dental operation often required Immediate change of direction of rotation by actuating a combined speed-direction of rotation control element or a direction of rotation control element combined with an on and off switching element running a high electrical and mechanical stress on the dental Drill occurs because due to the actuation of the for short-circuiting the rotating motor armature responsible relay by means of a with the speed control element connected cam or similar contact arrangements braking the drill motor is interrupted prematurely and this thus at high speed of the rotating Motor armature is switched abruptly in the opposite direction of rotation.

Will der Zahnarzt dem dadurch bedingten erhöhten Verschleiß seines Gerätes vorbeugen, so ist er gezwungen, sich auf den Umschaltvorgang zu konzentrieren und ihn bei entsprechender Feinfühligkeit mit kurzzeitigem Verharren des Drehzahlsteuergliedes in der Nullstellung auszuführen. Dies erschwert die zahnärztliche Arbeit und wirkt vor allem bei hochtourigen Bohrmaschinen äußerst störend. Gegenüber der Erfindung ist bei der bekannten Abbremsvorrichtung auch eine größere Anzahl elektrischer Bauelemente vorgesehen, wodurch sie unwirtschaftlicher wird und sich die Anzahl der möglichen Fehlerquellen, also die Betriebsunsicherheit, erhöht.Does the dentist want the resulting increased wear and tear If you prevent the device, he is forced to concentrate on the switching process and if the sensitivity is appropriate, the speed control element pauses briefly to be carried out in the zero position. This complicates the dental work and works extremely annoying, especially with high-speed drills. Compared to the invention is in the known braking device also a larger number of electrical components intended, which makes it less economical and reduces the number of possible sources of error, so the operational uncertainty increases.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung bringt daher eine Lösung, die sämtliche genannten Mängel ausschaltet und bei geringerem Aufwand an elektrischen Bauelementen universell einsatzfähig ist, sowohl in Schaltungen mit kontaktbehafteten als auch solchen mit kontaktlosen Drehzahlsteuergliedern. The circuit arrangement according to the invention therefore brings a solution which eliminates all the defects mentioned and with less electrical effort Components can be used universally, both in circuits with contacts as well as those with contactless speed control elements.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Steuerung der Bremsvorrichtung durch den Motorstrom der zahnärztlichen Bohrmaschine oder einen anderen gemäß der Erfindung definierten Strom, wodurch die Vorrichtung völlig unabhängig wird von der Art des Drehzahlsteuergliedes. Stets dann, wenn ein solcher Strom durch ein beliebiges Steuerglied unter einen Mindestwert gesenkt oder vollkommen unterbrochen wird, beginnt der Bremsvorgang, indem ein im Motorstromkreis oder einem anderen durch ein Drehzahlsteuerglied oder ein kombiniertes Drehzahl-Drehrichtung-Steuerglied oder ein gesondertes Ein- und Ausschaltglied oder ein mit einem Ein- und Ausschaltglied kombiniertes Drehrichtungssteuerglied beeinflußbaren Stromkreis liegendes Relais mit seinem Kontaktsatz den Ladekreis eines Kondensators unterbricht und in den Entladekreis dieses Kondensators ein zweites Relais schaltet, welches anzieht und mit seinem Kontaktsatz die Bremsschaltung durch Kurzschließen des rotierenden Motorankers und Fremderregen des Motorfeldes herstellt und nach erfolgtem Motorstillstand in seine Ruhelage zurückfällt. According to the invention, the braking device is controlled by the motor current of the dental drill or another according to the invention defined current, which makes the device completely independent of the type of Speed control element. Always when such a current flows through any control element is lowered below a minimum value or completely interrupted, the braking process begins, by one in the motor circuit or another by a speed control element or a combined speed / direction of rotation control element or a separate input and Switching-off element or a direction of rotation control element combined with an on-and-off switching element Influenceable circuit lying relay with its contact set the charging circuit interrupts a capacitor and a second into the discharge circuit of this capacitor Relay switches which picks up and the brake circuit with its contact set Short-circuiting the rotating motor armature and external rain in the motor field and after the engine has come to a standstill, it reverts to its rest position.

Diese erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur elektrischen Schnellbremsung einer zahnärztlichen Bohrmaschine bietet neben den bereits genannten Vorteilen die Möglichkeit der vollkommenen räumlichen Trennung der Abbremsvorrichtung vom Drehzahlsteuerglied oder anderen möglichen Steuergliedern, was sich für eine moderne konstruktive Gestaltung der Steuerung einer zahnärztlichen Bohrmaschine sehr vorteilhaft auswirkt, vor allem dann, wenn sich die Steuerglieder nicht im Fußschalter der zahnärztlichen Bohrmaschine, sondern z. B. im zahnärztlichen Handstück befinden. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung erlaubt - entgegen dem geschilderten Mangel des bekannten Verfahrens - dem behandelnden Zahnarzt, den Umschaltvorgang auch bei unmittelbarem Drehrichtungswechsel ohne die geringste Feinfühligkeit und dennoch geräteschonend auszuführen, da bei jedem Drehrichtungswechsel infolge Minimum- oder Nulldurchgang des Motorstromes oder eines anderen gemäß der Erfindung definierten Stromes der Bremsvorgang eingeleitet wird und der Bohrmaschinenmotor unabhängig von der Stellung des Drehzahlsteuergliedes erst nach vollständigem Ablauf der Bremszeit, also nach Motorstillstand, in den schaltungstechnischen Zustand versetzt wird, der ein erneutes Hochlaufen des Motors gestattet. Dies bedeutet Erhöhung der Lebensdauer der zahnärztlichen Bohrmaschine und Arbeitserleichterung für den Zahnarzt. This circuit arrangement according to the invention for electrical rapid braking a dental drill offers in addition to the advantages already mentioned Possibility of complete spatial separation of the braking device from the speed control element or other possible control elements, what a modern constructive design Controlling a dental drill is very beneficial, especially then, if the control elements are not in the foot switch of the dental drill, but z. B. are located in the dental handpiece. The circuit arrangement according to the invention allows - contrary to the described deficiency of the known method - the treating person Dentist, the switching process even with an immediate change of direction of rotation without the Lowest sensitivity and yet to be carried out in a way that is gentle on the device, since every time the direction of rotation is changed as a result of minimum or zero crossing of the motor current or another according to the Invention defined current the braking process is initiated and the drill motor regardless of the position of the speed control element, only after the process has been completed the braking time, i.e. after the motor has come to a standstill, in the circuit state which allows the motor to run up again. This means increasing the Service life of the dental drill and ease of work for the dentist.

Nachfolgend seien Einzelheiten der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es stellt dar F i g. 1 eine zahnärztliche Bohrmaschine mit Abbremsvorrichtung und fußbedientem Drehzahlsteuerglied, Fig. 2 ein Schaltbild der zahnärztlichen Bohrmaschine mit Abbremsvorrichtung. Details of the invention are given below using an exemplary embodiment explained. It represents F i g. 1 a dental drill with a braking device and foot-operated speed control element, FIG. 2 is a circuit diagram of the dental drill with braking device.

Die zahnärztliche Bohrmaschine 1 ist in einem Geräteträger 2 angeordnet und über ein Kabel mit der ebenfalls im Geräteträger 2 befindlichen Abbremsvorrichtung 3 verbunden. Über ein weiteres Kabel ist die zahnärztliche Bohrmaschine 1 an ein mit dem Fuß zu bedienendes Drehzahlsteuerglied 4 angeschlossen, welches den Motorstrom der zahnärztlichen Bohrmaschine 1 von Null bis zu seinem Maximum beeinflussen kann. The dental drill 1 is arranged in an equipment rack 2 and via a cable to the braking device, which is also located in the equipment rack 2 3 connected. The dental drill 1 is connected to a further cable connected to the foot operated speed control member 4, which the motor current the dental drill 1 can affect from zero to its maximum.

Die Relais 5, 6 mit ihren Kontaktsätzen 7, 8, der Kondensator 9, der Gleichrichter 10 und die Widerstände 11, 12 sind in der Abbremsvorrichtung 3 räumlich vereinigt. The relays 5, 6 with their contact sets 7, 8, the capacitor 9, the rectifier 10 and the resistors 11, 12 are in the braking device 3 spatially united.

Im folgenden soll die Wirkungsweise der Schaltung erläutert werden. Steigt infolge Betätigung des Drehzahlsteuergliedes 4 der Motorstrom der zahnärztlichen Bohrmaschine 1 an, so spricht oberhalb eines Mindestwertes desselben das im Stromkreis des Motors 1 zwischen Anker 13 und Feld 14 liegende Relais 5 an und schließt mit seinem Kontaktsatz 7 den Ladestromkreis des Kondensators 9. Der Kondensator9 lädt sich nunmehr über den Gleichrichter 10 und den Widerstand 11 auf. Das Relais 6 ist seit Beginn dieses Vorganges abgefallen, wodurch es mit seinem Kontaktsatz 8 den normalen Motorstromkreis geschlossen hält und den Lauf des Motors 1 ermöglicht. Soll der Motor 1 stillgesetzt werden, so wird durch Betätigen des Drehzahlsteuergliedes 4 in seine Nullstellung der Motorstrom bis zu Null gesenkt, wobei bereits unterhalb eines Mindestwertes desselben das Relais 5 abfällt und mit seinem Kontaktsatz 7 den Ladestromkreis des Kondensators 9 unterbricht und in dessen Entladekreis das Relais 6 einschaltet, welches anzieht und mit seinem Kontaktsatz 8 die Bremsschaltung herstellt, indem es das Feld 14 des Motors 1 über den Vorwiderstand 12 an das Netz legt und gleichzeitig den Anker 13 des Motors 1 kurzschließt. Die Stellung der Kontaktsätze 7 und 8 in F i g. 2 entspricht der Bremsschaltung. Nach erfolgtem Motorstillstand ist die Entladung des Kondensators 9 über das Relais 6 beendet, so daß Relais 6 in seine Ruhelage zurückfällt und mit seinem Kontaktsatz 8 den normalen Motorstromkreis wiederherstellt. Durch entsprechende Dimensionierung des Entladekreises des Kondensators 9 kann die Dauer der Bremsschaltung der Motordrehzahl angepaßt werden. The operation of the circuit will be explained below. When the speed control element 4 is actuated, the motor current of the dental Drilling machine 1 responds, so that speaks above a minimum value of the same in the circuit of the motor 1 between armature 13 and field 14 relay 5 and closes with its contact set 7 the charging circuit of the capacitor 9. The capacitor 9 charges now via the rectifier 10 and the resistor 11. The relay 6 is dropped since the beginning of this process, making it with his contact set 8 the keeps normal motor circuit closed and allows motor 1 to run. If the motor 1 is to be stopped, then by actuating the speed control member 4 in its zero position the motor current is lowered to zero, with already below a minimum value of the same the relay 5 drops and with its contact set 7 interrupts the charging circuit of the capacitor 9 and in its discharge circuit the Relay 6 switches on, which picks up and with its contact set 8 the brake circuit produced by the field 14 of the motor 1 via the series resistor 12 to the network sets and at the same time the armature 13 of the motor 1 short-circuits. The position of the contact sets 7 and 8 in FIG. 2 corresponds to the brake circuit. After the engine has stopped the discharge of the capacitor 9 via the relay 6 has ended, so that relay 6 falls back into its rest position and with its contact set 8 the normal motor circuit restores. By appropriately dimensioning the discharge circuit of the capacitor 9, the duration of the braking circuit can be adapted to the engine speed.

Claims

Claim: Dental drill with one of the dental Speed foot switch or other possible control elements spatially completely separated Braking device, the control elements being constructed with or without contact can be, characterized in that the braking process is initiated by one in the motor circuit or in another by a speed control element or by a combined speed / direction of rotation control element or by a separate one On and off switching element or by a combined with an on and off switching element Direction of rotation control element influenceable circuit lying relay (5) by on Reason for influencing the circuit mentioned by one of the control elements mentioned the current flowing through the relay (5) falls below a minimum or is completely interrupted is, whereby this relay drops out and with its contact set (7) the charging circuit a capacitor (9) interrupts and this into the discharge circuit Capacitor switches a second relay (6), which picks up and with its contact set (8) the braking circuit by short-circuiting the rotating motor armature and external rain of Motor field produces and falls back into its rest position after the motor has come to a standstill.

References considered: U.S. Patent No. 2492549.