DE19516823A1 - Erkennung der Entnahme eines zahnärztlichen Behandlungsinstrumentes - Google Patents
Erkennung der Entnahme eines zahnärztlichen BehandlungsinstrumentesInfo
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- A61G15/14—Dental work stands; Accessories therefor
- A61G15/16—Storage, holding or carrying means for dental handpieces or the like
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen der Entnahme eines
zahnärztlichen Behandlungsinstrumentes aus einer den Instrumenten zugewiesenen
Ablageeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
An einem zahnärztlichen Behandlungsplatz werden in der Regel mehrere
verschiedenartige Instrumente, z. B. Turbinenbohrer, elektrische Bohrer,
Zahnsteinentfernungsgeräte oder Mehrfunktionshandstücke betrieben. Die Versorgung
der einzelnen Instrumente mit den jeweils passenden Betriebsmitteln erfolgt entweder
über spezifische Versorgungseinrichtungen für jeden Verbraucher oder über eine
zentrale, intelligente elektronische Versorgungseinrichtung, die die an die Instrumente
abgegebenen Betriebsmittel an die Bedürfnisse des jeweils angeschlossenen Instrumentes
anpaßt. Ebenso ist auch eine Mischung der beiden Verfahren denkbar.
Um jedoch ein aus der Ablageeinrichtung entnommenes Instrument mit den jeweils
passenden Betriebsmitteln versorgen zu können, muß zuvor die Entnahme des
Instrumentes aus der Ablageeinrichtung erfaßt werden. Es ist bekannt, die Entnahme
eines Instrumentes aus der Ablageeinrichtung mit Hilfe mechanischer Schalter, die als
Sensoren wirken, zu überwachen. Ebenso ist es bereits bekannt, mit Hilfe von
Lichtschranken die Entnahme eines Instrumentes zu erfassen. Eine derartige
Vorrichtung wird beispielsweise in der DE-A-43 09 773 der Anmelderin beschrieben,
wobei bei Entnahme eines Instrumentes aus der Ablageeinrichtung der Lichtstrahl einer
Lichtschrankenanordnung unterbrochen wird und somit auf die Entnahme des
Instrumentes geschlossen werden kann. Aufgrund derjenigen Ablageeinrichtung, die die
Unterbrechung der Lichtschranke meldet, kann die Position des entnommenen
Instrumentes abgeleitet werden.
Um jedoch ein entnommenes Instrument auch mit den für das jeweilige Instrument
passenden Betriebsmitteln, wie z. B. Luft, Wasser oder Strom oder eine Mischung
davon, zu versorgen, muß neben der Entnahme des Instrumentes auch der Typ des
entnommenen Instrumentes ermittelt werden. Diesbezüglich sind bereits
verschiedenartige Erkennungseinrichtungen zum Feststellen des angeschlossenen
Instrumententyps bekannt.
Aus der P 42 20 522.0 der Anmelderin ist es bekannt, jeden Verbraucher, d. h. jedes
zahnärztliche Behandlungsinstrument mit einem charakteristischen Widerstandswert zu
codieren. Ebenso können der an das Instrument anzuschließende Schlauch oder
Zwischenstücke entsprechend codiert werden, so daß sich für jede Instrumenten-
Schlauchkombination eine charakteristische Widerstandsserienschaltung ergibt. Nach
Entnahme eines Instrumentes aus der entsprechenden Ablagevorrichtung wird der
angeschlossene Gesamt-Widerstandswert gemessen und aufgrund des gemessenen
Widerstandswertes auf den angeschlossenen Instrumententyp geschlossen. Einer
Steuereinheit sind dabei die nach Art und Menge jeweils passenden Betriebsmittel für
jeden Instrumententyp bekannt, so daß nach Feststellen des Instrumententyps eine
Versorgungseinrichtung bezüglich der an den Instrumententyp abzugebenden
Betriebsmittel entsprechend gesteuert werden kann. Bei der in dieser Druckschrift
beschriebenen Vorgehensweise muß jedoch jedes Instrumenten-Handstück und jedes
Zwischenstück extra mit einem Widerstandswert codiert werden, der zudem im Inneren
der Instrumenten-Handstücke anzubringen ist. Dies ist sowohl aufwendig als auch teuer.
Die JP-A-62/137047 und JP-A-62/142548 schlagen ebenfalls vor, jedes
Instrumentenhandstück mit einem charakteristischen Widerstandswert zu codieren.
Aufgrund des gemessenen Widerstandswerts beim Anschließen des Instrumentes kann
auf den Instrumententyp geschlossen und dementsprechend die Betriebsmittel nach Art
und Menge geregelt werden. Gemäß diesen Druckschriften wird jedoch der Widerstand
eines jeden Instrumentes automatisch beim Aufstecken des Instrumentes auf den
Schlauch durch Ankoppeln des entsprechenden Widerstandswertes gemessen.
Bei den bekannten Erkennungsvorrichtungen bzw. Erkennungsverfahren ist es jedoch
jeweils vorgesehen, zunächst die Entnahme eines Instrumentes aus der
Ablageeinrichtung zu überwachen und erst anschließend den Typ des entnommenen
Instrumentes festzustellen. Zudem muß bei den bekannten Erkennungsvorrichtungen
bzw. Erkennungsverfahren das entnommene Instrument zur Feststellung seines Typs
jeweils mit einer entsprechenden Meßeinrichtung gekoppelt werden, so daß eine
berührungslose Typfeststellung nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue und verbesserte
Vorrichtung zur Erkennung der Entnahme eines zahnärztlichen
Behandlungsinstrumentes aus einer Ablageeinrichtung anzugeben.
Insbesondere soll die neue verbesserte Vorrichtung auch zur Feststellung des Typs des
entnommenen Instrumentes geeignet sein, wobei vorzugsweise gleichzeitig mit dem
Feststellen der Entnahme des zahnärztlichen Instruments auch dessen Typ festgestellt
werden kann.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß wird die Entnahme der zahnärztlichen Instrumente aus den den
jeweiligen Instrumenten zugewiesenen Ablageeinrichtungen mit Hilfe von
Ablagesensoren erfaßt, die die Änderung bzw. Störung eines magnetischen Feldes
überwachen, die sich bei der Entnahme eines Instrumentes aus seiner Ablageeinrichtung
einstellt, wobei die erfaßte Änderung bzw. Störung des magnetischen Feldes als
Entnahme des entsprechenden Instrumentes aus seiner Ablageeinrichtung interpretiert
wird. Die einzelnen Instrumente sind dabei mit einem - vorzugsweise magnetischen -
Instrument versehen, so daß sich der magnetische Fluß in der Ablageeinrichtung bei
Vorhandensein der Instrumente in der Ablageeinrichtung von demjenigen bei der
Entnahme des Instrumentes aus der Ablageeinrichtung, d. h. wenn sich das mit dem
Instrument verbundene Element nicht in dem Magnetfeld befindet, unterscheidet.
Vorzugsweise weist das mit den Instrumenten verbundene magnetische Element eine
höhere Permeabilität als Luft auf, so daß bei Ablage der Instrumente das magnetische
Feld verstärkt wird. Wird das Instrument aus der Ablageeinrichtung entnommen, so
sinkt die Feldstärke in der Ablageeinrichtung, so daß das Sinken der Feldstärke der
Entnahme des zahnärztlichen Instrumentes aus der Ablageeinrichtung gleichgesetzt
werden kann. Das Element kann ringförmig auf das Instrumentenhandstück aufgebracht
sein und z. B. ein eingelegter oder eingespritzter Weicheisenring sein. Ebenso kann aber
auch Kunststoffmaterial mit magnetischen Eigenschaften verwendet werden.
Erfindungsgemäß werden verschiedene Ablagesensoren zur Erfassung der Änderung des
magnetischen Feldes vorgeschlagen. So kann beispielsweise die Änderung des
magnetischen Feldes mit Hilfe eines Hallsensors, der von einem Permanentmagneten
vorgespannt ist, überwacht werden. Alternativ kann jedoch das magnetische Feld auch
ein magnetisches Wechselfeld sein, wobei dieses magnetische Wechselfeld von
Antennen als Ablagesensoren überwacht wird. Bei Ablegen eines Instrumentes in der
Ablageeinrichtung ergibt sich aufgrund des Vorhandenseins des auf dem Instrument
angebrachten magnetischen Elementes eine Störung des magnetischen Wechselfeldes, so
daß aufgrund der unterschiedlichen von der Antenne empfangenen magnetischen Felder
bei Vorhandensein des Instrumentes in der Ablageeinrichtung bzw. bei Entnahme des
Instrumentes aus der Ablageeinrichtung die Entnahme des Instrumentes überwacht
werden kann.
Um gleichzeitig mit der Entnahme eines Instrumentes auch auf den Typ des neuen
Instrumentes schließen zu können, weist erfindungsgemaß jedes an den einzelnen
Instrumenten angebrachte Element eine charakteristische, für das jeweilige Instrument
spezifische magnetische Eigenschaft auf. So kann beispielsweise jedes magnetische
Element eine unterschiedliche Permeabilität besitzen oder eine unterschiedliche Dicke
aufweisen, wodurch jedes Element von dem entsprechenden Ablagesensor
unterschiedlich weit beabstandet ist, so daß abhängig von dem entnommenen Instrument
die Änderung des magnetischen Feldes jeweils instrumentenspezifisch festgelegt ist.
Ebenso kann bei Verwendung eines magnetischen Wechselfeldes jedes magnetische
Element einen unterschiedlichen Hystereseverlauf aufweisen, so daß sich für jedes
Instrument eine unterschiedliche Störung des magnetischen Wechselfeldes ergibt.
Erfindungsgemäß sind die einzelnen Ablagesensoren bzw. die entsprechenden
Meßeinrichtungen, die die Veränderung bzw. Störung des magnetischen Feldes
überwachen, mit einer zentralen Steuereinheit verbunden, die abhängig von dem
gelieferten Wert der Änderung des magnetischen Feldes auf den Typ des entnommenen
Instrumentes schließt und eine Versorgungseinrichtung entsprechend steuert, um das
entnommene Instrument mit den passenden Betriebsmitteln zu versorgen.
Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltdiagramm einer Schaltungsanordnung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer in Fig. 1 gezeigten Ablageeinrichtung,
Fig. 3 einen detaillierte Ansicht der in Fig. 1 gezeigten zentralen Steuereinheit,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Ablageeinrichtung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 5 beispielhafte Verläufe von magnetischen Wechselfeldern bei dem in Fig. 4
gezeigten Ausführungsbeispiel.
Zur Erläuterung des ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels wird nachfolgend
auf Fig. 1 und 3 Bezug genommen.
In Fig. 1 sind beispielhaft drei verschiedene zahnärztliche Instrumente dargestellt, ein
elektrischer Bohrer 2a, ein Zahnsteinentfernungsgerät 2b sowie ein Aushärtelicht 2c.
Die einzelnen Instrumente befinden sich jeweils in einer zu dem jeweiligen
zahnärztlichen Behandlungsplatz gehörenden Ablageeinrichtung 1a-c. Die einzelnen
Instrumente sind über steuerbare Schalter an einen zentralen Versorgungsbus 6
anschließbar, der zentrale Versorgungsleitungen für Luft, Wasser und Strom umfaßt.
Jede der Ablageeinrichtungen 1a-c umfaßt einen Ablagesensor 4a-c, mit deren Hilfe die
Entnahme eines Instrumentes aus der entsprechenden Ablageeinrichtung überwacht
werden soll. Die von den Ablagesensoren 4a-c gelieferten Signale 8a-c werden an eine
zentrale Steuereinheit 9 angelegt, die abhängig von den von den Ablagesensoren 4a-c
gelieferten Signalen 8a-c entsprechende Stellsignale 7a-c an die steuerbaren Schalter
abgibt, um das entnommene Instrument mit den jeweils passenden Betriebsmitteln zu
versorgen. Zu diesem Zweck aktiviert die zentrale Steuereinheit 9 eine zentrale
Versorgungseinheit 10, wobei alternativ auch anstelle einer zentralen
Versorgungseinheit und eines zentralen Versorgungsbus einzelne, den jeweiligen
Instrumenten zugeordnete Versorgungseinheiten und Versorgungsleitungen vorhanden
sein können. Die zentrale Steuereinheit 9 dimensioniert gleichzeitig die von der
Versorgungseinheit 10 abgegebenen Betriebsmittel, d. h. stellt die Menge der
abgegebenen Betriebsmittel abhängig von dem entnommenen Instrumententyp ein. Mit
Hilfe eines Fußreglers 11 kann extern auf die Steuerung der Versorgungseinheit 10
eingewirkt werden. Dasselbe ist mit Hilfe eines Bedienfeldes 12 möglich, das zudem als
Anzeigeneinheit z. B. des entnommenen Instrumententyps bzw. der dem jeweiligen
Instrument zugeführten Betriebsmittel dient, da es ein Display aufweist.
Die Funktion der in Fig. 1 gezeigten Schaltung soll nachfolgend erläutert werden. Im
Ausgangszustand sind sämtliche Instrumente 1a-d von dem zentralen Versorgungsbus
getrennt. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist im Schaft eines jeden Instrumentes ein
Eisenring 3a-c, vorzugsweise ein Weicheisenring eingelegt. Fig. 2 zeigt eine
Querschnittsansicht der Ablageeinrichtung 1a mit dem elektrischen Bohrer 2a. Wie in
Fig. 2 anhand des elektrischen Bohrers 2a gezeigt, weist die Ablageeinrichtung 1a einen
von einem Magneten 13a, vorzugsweise einem Permanentmagneten, vorgespannten
Hallsensor 4a auf. Senkrecht zu der Zeichenebene ist der Hallsensor mit einem
eingeprägten Strom beaufschlagt, wobei die eingeprägte Stromquelle der
Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Das magnetische Feld verläuft senkrecht
oder schräg zu dem Stromfluß in dem Hallsensor. Aufgrund des magnetischen Feldes
werden die Elektronen in dem Hallsensor abgelenkt, so daß sich zwischen der Ober-
und Unterkante des Hallsensors eine Spannungsdifferenz bildet, die als Hallspannung
UH bezeichnet wird. Die Hallspannung UH ist direkt proportional zu der Stärke des
magnetischen Feldes. Da jedes Instrument mit einem Eisenkern versehen ist, wird bei
Vorhandensein des Instrumentes in der Ablageeinrichtung aufgrund des Eisenkerns das
magnetische Feld verstärkt, während es bei Entnahme des Instrumentes aus der
Ablageeinrichtung geschwächt wird. Die Hallspannung wird von einer entsprechenden
Meßeinrichtung 5a-c überwacht und liefert an die zentrale Steuereinheit 9 ein
entsprechendes Informationssignal 8a-c. Aufgrund der Änderung des Magnetfeldes H
bzw. des magnetisches Flusses B oder der magnetischen Flußdichte Φ bei der Entnahme
eines Instrumentes aus seiner Ablageeinrichtung, kann aus dem Abfall der Hallspannung
UH unmittelbar auf die Entnahme des entsprechenden Instrumentes geschlossen werden.
Neben ferromagnetischen Elementen 3a-c sind jedoch auch para- oder sogar
diamagnetische Elemente verwendbar, so daß bei diamagnetischen Elementen bei der
Entnahme des Instruments das magnetische Feld verstärkt wird und die Hallspannung
ansteigt.
Um gleichzeitig mit Feststellen der Entnahme eines Instrumentes aus der
Ablageeinrichtung auch den Typ des entnommenen Instrumentes feststellen zu können,
ist jedes Instrument mit einem charakteristischen magnetischen Element versehen. So
kann beispielsweise jedes magnetische Element 3a-c eine unterschiedliche Permeabilität
aufweisen, wobei sich abhängig von der Entnahme eines bestimmten Instrumentes aus
seiner Ablageeinrichtung eine unterschiedliche Änderung der Hallspannung UH bzw.
des magnetischen Feldes H ergibt. Der gleiche Effekt ist erreichbar, wenn jedes der
magnetischen Elemente mit einer unterschiedlichen Dicke versehen wird, so daß
abhängig von dem magnetischen Element des entnommenen Instrumentes der Abstand
zwischen dem magnetischen Element und dem entsprechenden Hallsensor in der
Ablageeinrichtung variiert und ebenfalls eine unterschiedliche, von Instrument zu
Instrument abweichende Änderung der Hallspannung auftritt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die zentrale Steuereinheit 9 mit einer Zentraleinheit bzw.
Mikroprozessor 14 versehen, der auf die Daten eines Speichers 15 zugreift. In den
Speicher 15 sind unterschiedliche Vergleichswerte für die Änderung der Hallspannung
abgelegt, die jeweils mit den von den Meßeinrichtungen 5a-c gelieferten
Änderungswerten der Hallspannung verglichen werden, um den entnommenen
Instrumententyp zu ermitteln. Zu jedem Hallspannungswert ist in dem Speicher ein
Instrumententyp sowie die entsprechenden Betriebsdaten für die Ansteuerung der
Versorgungseinheit 10 abgelegt. Die Zentraleinheit 14 liest den Inhalt des Speichers 15
aus. Der Speicherinhalt kann extern über das Bedienfeld 12 verändert werden. Ebenso
kann extern über das Bedienfeld 12 und den Fußregler 11 auf die Steuerung der
zentralen Steuereinheit 9 eingewirkt werden. Anstelle eines fest in die zentrale
Steuereinheit 9 eingebauten Speichers 15 ist jedoch auch eine austauschbare
Speicherkarte denkbar, die ebenfalls entsprechend den Bedürfnissen frei programmiert
werden kann. Der Speicher 15 ist vorzugsweise als PROM ausgebildet. Die
Vergleichsdaten werden fuhr jedes Instrument mit den entsprechenden Betriebsdaten vor
Inbetriebnahme der gesamten Vorrichtung in den Speicher 15 eingeschrieben. Die
Ermittlung der entsprechenden Hallspannungswerte kann beispielsweise durch einen
Probelauf vor Inbetriebnahme der gesamten Anordnung durchgeführt werden. Während
des Probelaufes wird für jedes Instrument der Unterschied in der Hallspannung bei
abgelegtem und entnommenem Instrument mit Hilfe der entsprechenden
Meßeinrichtung ermittelt und in den Speicher 15 geschrieben. Der Benutzer weist
anschließend den Hallspannungswerten den passenden Instrumententyp und die
passenden Betriebsdaten zu.
Es ist erfindungsgemäß auch möglich, jedes der Instrumente mit einem
Permanentmagneten mit für das Instrument charakteristischer magnetischer Feldstärke zu
versehen, so daß wie oben beschrieben, ebenfalls abhängig von der Änderung des
magnetischen Feldes bei Entnahme eines Instrumentes auf dem Instrumententyp
geschlossen werden kann.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 ein zweites erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel beschrieben.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist in jeder Ablageeinrichtung 1a-c ein Generator
16 zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes vorgesehen, das über eine mit dem
Generator 16 verbundene Antenne 17 emittiert wird. Jedes Instrument 2a-c ist
wiederum mit einem entsprechenden magnetischen Element 3a-c codiert. Das von der
Antenne 17 emittierte magnetische Wechselfeld wird von einer weiteren Antenne 18
empfangen und an die jeweilige Meßeinrichtung weitergeleitet. Aufgrund des
magnetischen Wechselfeldes wird das mit dem Instrument verbundene magnetische
Elemente wechselseitig in verschiedene Richtungen magnetisiert. Aufgrund des
Vorhandenseins des magnetischen Elementes in dem magnetischen Wechselfeld ergibt
sich im Ablegestatus des entsprechenden Instrumentes eine Störung des magnetischen
Wechselfeldes, die von der entsprechenden Antenne 18 erfaßt wird. Aufgrund der
Störung des magnetischen Wechselfeldes kann die jeweilige Meßeinrichtung auf das
Vorhandensein des Instrumentes in der dem Instrument zugewiesenen
Ablageeinrichtung schließen. Wird das Instrument aus seiner Ablageeinrichtung
genommen, so tritt in dem von der Antenne 18 empfangenen magnetischen Wechselfeld
eine Änderung auf, wobei dies die Meßeinrichtung 5 als Entnahme des Instrumentes aus
der zugeordneten Ablageeinrichtung wertet. Somit kann auf diese Weise durch
Überwachung des von der Antenne 18a-c empfangenen magnetischen Wechselfeldes auf
die Entnahme eines Instrumentes aus der zugeordneten Ablageeinrichtung geschlossen
werden.
Um mit der Überwachung des magnetischen Wechselfeldes auch auf den Typ des
entnommenen Instrumentes schließen zu können, wird erfindungsgemäß die
Abhängigkeit des Magnetisierungsverlaufs bzw. der Hystereseschleife von dem Material
des magnetischen Elementes 3a-c ausgenutzt. Fig. 5a zeigt den Verlauf eines reinen
magnetischen Wechselfeldes, das idealerweise nahezu einen sinusförmigen Verlauf
aufweist. Ein derartiges magnetisches Wechselfeld wird in Fig. 4 von der Antenne 17a
emittiert und, bei Nichtvorhandensein des Instrumentes 2a in seiner Ablageeinrichtung
1a, auch von der Antenne 18a empfangen und an die Meßeinrichtung 5a weitergeleitet.
Ist jedoch das Instrument mit dem magnetischen Element 3a in der Ablageeinrichtung
1a abgelegt, so wird das in Fig. 5a gezeigte magnetische Wechselfeld aufgrund der
periodischen Ummagnetisierung des magnetischen Elementes 3a gestört, so daß die
Antenne 18a den in Fig. 5b gezeigten zeitlichen Magnetfeldverlauf empfängt. Eine
derartige Störung tritt auf, wenn - wie in Fig. 5b gezeigt - das magnetische Element 3a
aus einem Material gefertigt ist, das einen im wesentlichen symmetrischen
Hystereseverlauf aufweist. Wird jedoch, wie in Fig. 5c gezeigt, ein Element mit einem
unsymmetrischen Hystereseverlauf gewählt, so wird das magnetische Feld derart
gestört, daß sich abhängig von der Polarisierungsrichtung der Magnetisierung eine
unterschiedlich hohe Amplitude für die einzelnen Impulse ergibt. Bei dem in Fig. 5c
gezeigten Hystereseverlauf ist die Koerzitivfeldstärke für positive Feldstärken deutlich
größer als die für negative und zudem ist der Magnetisierungsverlauf in positiver
Feldstärkenrichtung deutlich steiler als in negativer Feldstärkenrichtung. Die Form und
die Nähe der in dem gestörten magnetischen Wechselfeld auftretenden Impulse sowie
deren Amplitude ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, deutlich abhängig von der
Hystereseschleife, die das entsprechende Element aufweist. Wird jedem Instrument 2a-c
ein magnetisches Element 3a-c mit jeweils einem unterschiedlichen Hystereseverlauf
zugewiesen, so kann die Steuereinheit 9 jeweils abhängig von den Amplituden bzw.
dem Verlauf der von den Antennen 18a-c empfangenen magnetischen Wechselfelder auf
den entsprechenden Typ schließen. Zu diesem Zweck müßte in dem Speicher 15 zu
jedem Instrument mit den entsprechenden Betriebsdaten ein entsprechender
Vergleichswert für die Wellenform bzw. die Amplitude des von den Antennen 18a-c
empfangenen magnetischen Wechselfeldes abgespeichert sein. Wird ein Instrument aus
der Ablageeinrichtung entnommen, so wird die sich ergebende Änderung/Störung des
Magnetfeldes von der dazugehörenden Meßeinrichtung erfaßt und an die zentrale
Steuereinheit weitergeleitet, die abhängig von der gemeldeten Magnetfeldänderung auf
den entnommenen Instrumententyp schließt.
Um eine ausreichend sichere Unterscheidung zwischen den einzelnen Instrumenten auch
mit bereits geringen magnetischen Feldstärken erreichen zu können, werden
vorzugsweise magnetische Materialien mit geringen Koerzitivfeldstärken für die
magnetischen Elemente 3a-c verwendet. Der in Fig. 5c gezeigte unsymmetrische
Hystereseverlauf kann beispielsweise durch Aufbringen einer antiferromagnetischen
Schicht auf ein weichmagnetisches Material erreicht werden, wobei die
antiferromagnetische Schicht mit dem weichmagnetischen Material magnetisch
gekoppelt ist.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß erfindungsgemäße die zentrale Steuereinheit
auch eine Sperrvorrichtung beinhalten kann, die bei Entnahme eines Instrumentes aus
einer Ablageeinrichtung verhindert, daß weitere Instrumente an die zentralen
Versorgungsleitungen 6 angeschlossen werden können. Dies kann beispielsweise
dadurch geschehen, daß die mit den anderen Instrumenten verbundenen steuerbaren
Schalter deaktiviert werden.
Claims (31)
1. Vorrichtung zum Erkennen der Entnahme von zu einem zahnärztlichen
Behandlungsplatz gehörenden zahnärztlichen Instrumenten (2a-c) aus einer den
Instrumenten zugewiesenen Ablageeinrichtung (1a-c),
mit Ablagesensoren (4a-c), die das Entnehmen eines Instrumentes aus der
Ablageeinrichtung erfassen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablagesensoren (4a-c) eine Änderung bzw. Störung eines magnetischen Feldes (B, H, Φ) erfassen, die sich bei Entnahme eines Instrumentes (2a-c) aus seiner Ablageeinrichtung (1a-c) einstellt, und daß die Änderung bzw. Störung des magnetischen Feldes als Entnahme des Instrumentes aus seiner Ablageeinrichtung interpretiert wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablagesensoren (4a-c) eine Änderung bzw. Störung eines magnetischen Feldes (B, H, Φ) erfassen, die sich bei Entnahme eines Instrumentes (2a-c) aus seiner Ablageeinrichtung (1a-c) einstellt, und daß die Änderung bzw. Störung des magnetischen Feldes als Entnahme des Instrumentes aus seiner Ablageeinrichtung interpretiert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (13a, 16a) zum Erzeugen eines magnetischen Feldes (B, H) in der
Ablageeinrichtung (1a-c) eines jedes Instrumentes (2a-c).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (13a, 16a) zum Erzeugen des magnetischen Feldes (H, B) in der Ablageeinrichtung (1a-c) angeordnet ist oder jedes Instrument jeweils eine das magnetische Feld erzeugende Einrichtung aufweist.
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (13a, 16a) zum Erzeugen des magnetischen Feldes (H, B) in der Ablageeinrichtung (1a-c) angeordnet ist oder jedes Instrument jeweils eine das magnetische Feld erzeugende Einrichtung aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Instrumente (2a-c) in dem magnetischen Feld (H, B) angeordnet sind, wenn sie
sich in der entsprechenden Ablageeinrichtung (a-c) befinden.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Instrumente (2a-c) jeweils mit einem Element (3a-c) versehen sind, welches die
Änderung des magnetischen Feldes (H, B) bei Entnahme der Instrumente aus der
Ablageeinrichtung (1a-c) hervorruft.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (3a-c) eine von Luft unterschiedliche Permeabilität aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (3a-c) aus ferromagnetischem Material gefertigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (3a-c) weichmagnetisch ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Ablegen eines Instrumentes (2a-c) in seiner Ablageeinrichtung (1a-c) das an
dem Instrument befestigte Element (3a-c) im Vergleich zum entnommenen Zustand des
Instrumentes das magnetische Feld (H, B) stört bzw. verändert.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (3a-c) ringförmig ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (3a-c) in das entsprechende Instrumentenhandstück (2a-c) eingelegt
oder eingespritzt ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der Ablagesensoren (4a-c) ein Hallsensor ist, der aufgrund der Veränderung
des magnetischen Feldes (H, B) eine veränderte Hallspannung (ΔUH) liefert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hallsensoren (4a-c) von dem magnetischen Feld (H, B) durchsetzt werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hallsensoren (4a-c) zwischen der Einrichtung (13a, 16a) zum Erzeugen des
magnetischen Feldes (H, B) und dem entsprechenden Instrument (2a-c) angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-,
dadurch gekennzeichnet,
daß das magnetische Feld (H, B) von einem Permanentmagneten erzeugt wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das magnetische Feld (H, B) ein magnetisches Wechselfeld ist, und
daß die Ablagesensoren Antennen (18a-c) sind, die das magnetische Wechselfeld
erfassen.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Instrument (2a-c) bei seiner Entnahme aus der entsprechenden
Ablageeinrichtung (a-c) eine für das jeweilige Instrument charakteristische Änderung
des magnetischen Feldes (H, B) hervorruft.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17 und einem der Ansprüche 5-16,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Instrument (2a-c) mit einem für das jeweilige Instrument charakteristischen
magnetischen Element (3a-c) versehen ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Element (3a-c) eine unterschiedliche Permeabilität aufweist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Element (3a-c) der einzelnen Instrumente (2a-c) eine unterschiedliche Dicke
aufweist, wodurch jedes Element bei Ablage des entsprechenden Instrumentes in der
Ablageeinrichtung (1a-c) von dem entsprechenden Ablagesensor (4a-c, 18a-c)
unterschiedlich weit beabstandet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Element (3a-c) eine unterschiedliche Koerzitivfeldstärke und/oder einen
unterschiedlichen Hystereseverlauf aufweist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3 und einem der Ansprüche 12-18,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Instrument (2a-c) mit einer Einrichtung versehen ist, die jeweils ein für das
Instrument charakteristisches magnetisches Feld, insbesondere mit einer für das
jeweilige Instrument charakteristischen magnetischen Feldstärke, erzeugt.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine zentrale Steuereinheit (9) zur Identifizierung eines aus seiner Ablageeinrichtung
(1a-c) entnommenen Instrumentes (2a-c), und
mindestens eine Versorgungseinheit (10) zur Versorgung des identifizierten
Instrumentes (2a-c) mit den für das identifizierte Instrument nach Art und Menge
passenden Betriebsmitteln (Luft, Wasser, Strom).
24. Vorrichtung nach Anspruch 23 und einem der Ansprüche 17-22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Steuereinheit (9) ein entnommenes Instrument (2a-c) aufgrund eines
von dem entsprechenden Ablagesensor (4a-c, 18a-c) gelieferten Signals, das die durch
die Entnahme des Instrumentes hervorgerufene instrumentenspezifische Änderung des
Magnetfeldes (H, B) kennzeichnet, identifiziert.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Steuereinheit (9) ein aus der Ablageeinrichtung entnommenes
Instrument (2c) durch Vergleich des gelieferten instrumentenspezifischen
Magnetfeldänderungswertes mit vorgegebenen Magnetfeldänderungswerten identifiziert.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Steuereinheit (9) die Versorgungseinheit (10) abhängig von
Betriebsdaten steuert, die den vorgegebenen instrumentenspezifischen
Magnetfeldänderungswerten zugeordnet sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgegebenen Magnetfeldänderungswerte und Betriebsdaten gespeichert sind,
vorzugsweise in einem PROM (15).
28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgegebenen Magnetfeldänderungswerte und Betriebsdaten über ein Bedienfeld
(12) veränderbar sind.
29. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgegebenen Magnetfeldänderungswerte und Betriebsdaten auf einer
austauschbaren Speicherkarte gespeichert sind.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23-29,
gekennzeichnet durch
eine zentrale Versorgungseinheit (10), an die über einen zentralen Versorgungsbus (6)
die zahnärztlichen Instrumente (2a-c) des zahnärztlichen Behandlungsplatzes
anschließbar sind.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Entnahme eines Instrumentes (2a-c) aus der Ablageeinrichtung (1a-c) das
entnommene Instrument an den zentralen Versorgungsbus (6) anschließbar ist, während
der Anschluß der anderen Instrumente an den zentralen Versorgungsbus unterbunden
ist.
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EP1970020B1 (de) * | 2007-03-12 | 2011-08-31 | W & H Dentalwerk Bürmoos GmbH | Mit einem Elektromotor betreibbares Laborhandstück |
Citations (3)
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EP0110200A1 (de) * | 1982-11-23 | 1984-06-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Steuereinrichtung für in einem zahnärztlichen Gerät in Ablagen gehalterte Instrumente |
EP0300317B1 (de) * | 1987-07-24 | 1991-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Einrichtung für in zahnärztliche Behandlungsinstrumente einsetzbare Werkzeuge |
WO1995005795A1 (en) * | 1993-08-23 | 1995-03-02 | Hallen Jan Aake | A holder for tools which are propelled via conductor |
Family Cites Families (3)
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DE9320949U1 (de) * | 1993-03-25 | 1995-06-22 | Kaltenbach & Voigt | Lichtschranke, insbesondere für eine Ablageeinrichtung für ärztliche oder zahnärztliche Handinstrumente |
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-
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- 1996-05-08 EP EP96107279A patent/EP0742000B1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0742000A2 (de) | 1996-11-13 |
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