DE3126906C1 - Füllvorrichtung für einen zahnärtzlichen Mundspül-Becher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen eines zahnärztlichen Bechers für Mundspülungen, mit einem Gestell, das einen Träger für den Becher aufweist, mit einem am Gestell angeordneten Fühler für den Becher-Füllstand und mit einem durch den Fühler in Abhängigkeit vom Füllstand betätigbaren Magnetventil in einer oberhalb des Trägers mündenden Wasserzuleitung.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (DE-GM 17 11836) ist derart ausgebildet, daß ein unter die Wasserzuleitung gesetzter Becher durch sein Leergewicht den Wasserzulauf in den Becher mittels einer mechanischen Schaltvorrichtung betätigt und das Füllgewicht des Bechers den Zulauf sperrt. Der Wasserzulauf erfolgt mithin zwischen zwei mechanisch bestimmten Schwellenwerten. Der Träger ist als flacher Teller an einem Hebel ausgebildet, der die Schaltvorrichtung gegen die Kraft einer Rückstellfeder betätigt. Der weitgehend mechanische Aufbau dieser Füllvorrichtung unterliegt dem Verschleiß und ist störanfällig. Ein bei nicht auf dem Träger abgestelltem Becher versehentlich auf den Träger fallender oder abgelegter Gegenstand kann bereits zum Öffnen des Wasserzulaufs führen. Der Füllstand ist davon abhängig, an welcher Stelle der Becher auf der Tragfläche des Trägers abgestellt wird, da hiervon die wirksame Länge des Hebelsarms abhängt.

Sodann ist durch die DE-OS 26 50 760 eine zahnärztliche Behandlungseinheit mit Behandlungsgeräten und einem Mundspülbecher mit Füllvorrichtung bekannt, bei der zur Überwachung eines Füllstandes ein Fühler in Gestalt eines zwischen einem Sender und einem Empfänger erzeugten Lichtstrahls vorgesehen ist, der eine dem gewünschten zu meldenden Füllstand

entsprechende Position einnimmt und bei Erreichen dieses Zustands ein Signal zur Betätigung einer Einrichtung abgibt. Hierbei überwacht der Fühler jedoch nicht den Füllstand des Mundspülbechers, sondern den Grad der Quellung bzw. Zusammenziehung eines einen Ionenaustauscher bildenden Quellstoffs in der Zuleitung einer Warmwasser verbrauchenden Einrichtung. Die durch das Signal des Fühlers betätigte Einrichtung ist eine Anzeigeeinrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die weniger störanfällig ist und bei der Wahrscheinlichkeit eines unbeabsichtigten Öffnens des Magnetventils verringert ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Fühler als optisch-elektronischer Sender-Empfänger für moduliertes Licht mit sich in einer Sende-Empfangs-Symmetrieachse unter flachem Winkel kreuzenden Sende-Empfangs-Richtungen ausgebildet und in einem seitlich vom Träger hochstehenden Teil des Gestells mit seiner Sende-Empfangs-Symmetrieachse in einem dem gewünschten Füllstand zugeordneten Abstand zur Tragfläche des Trägers befestigt ist und daß der Träger eine seine Tragfläche begrenzende Becher-Fassung aufweist.

Diese Vorrichtung enthält — bis auf das Verschlußstück des Magnetventils — keinerlei mechanische während des Betriebs bewegte Bauteile, so daß sie weniger störanfällig ist und eine entsprechend längere Lebensdauer aufweist. Die Becher-Fassung stellt sicher, daß der Becher stets nur in einer definierten Relativlage zum Fühler bzw. Fühlerkopf angeordnet werden kann. Der Becher-Füllstand ist daher unabhängig von Zufälligkeiten hinsichtlich der Abstellposition des Bechers. Da der Fühler nur einen sehr eng begrenzten Abtastbereich aufweist, werden versehentlich auf dem Träger abgelegte kleinere Gegenstände nicht durch den Fühler-Strahl erfaßt. Desgleichen spricht der Fühler nur auf Gegenstände mit einem bestimmten Reflexionsvermögen an, die sich in einer bestimmten Entfernung vom Fühler befinden. Bei dem Material des Bechers kann es sich um Glas oder Kunststoff handeln. Die Größe des Bechers und sein Gewicht können dagegen beliebig hoch gewählt werden, ohne daß eine Nachjustierung des Fühlers erforderlich ist. Streulichteinflüsse werden « durch die Modulation des vom Fühler ausgesandten Lichtes weitgehend vermieden.

Vorzugsweise ist der Fühler jedoch ein Infrarotlichtfühler. Auf diese Weise wird der Einfluß von Streulicht mit anderer Wellenlänge noch weiter verringert

Der Sendestrahl kann mit einer vorbestimmten Frequenz hell-dunkel-moduliert sein. Dies ist eine sehr einfache Art der Modulation, die dennoch eine sehr deutliche Unterscheidung von anderen Lichtstrahlen ermöglicht

Bei der gattungsgemäßen Vorrichtung beaufschlagt der Fühler gleichzeitig zwei Schwellenwert-Schaltglieder mit unterschiedlichen Schwellenwerten, wobei das Magnetventil nach Überschreitung des niedrigeren Schwellenwertes geöffnet und nach Unterschreitung des niedrigeren Schwellenwerts gesperrt wird. Demgegenüber ist in Weiterbildung der Erfindung dafür gesorgt, daß das Magnetventil nur nach Überschreitung beider Schwellenwerte geöffnet und nach Unterschreitung des höheren Schwellenwerts gespert wird. Beim Abstellen des leeren Bechers auf dem Träger werden beide Schwellenwerte überschritten und durch das Füllen des Bechers der obere Schwellenwert unterschritten, weil das Reflexionsvermögen des gefüllten Bechers wegen der höheren Wärmeabsorption geringer als die des leeren Bechers ist.

Hierbei ist es besonders günstig, wenn zwischen dem Schwellenwert-Schaltglied mit dem höheren Schwellenwert und dem Magnetventil ein einstellbares Sperrverzögerungsglied liegt. Sobald der Füllstand hierbei das Niveau des Fühlerkopfes erreicht hat, setzt die Sperrverzögerung ein, so daß das Magnetventil nicht sofort gesperrt wird. Das Niveau des Fühlerkopfes kann daher sehr niedrig gewählt und dennoch der Becher im Verlaufe der Sperrverzögerungszeit weiter über dieses Niveau hinaus, je nach Einstellung der Verzögerungszeit, gefüllt werden. Dies hat den Vorteil, daß der Becher nicht zwangsläufig nach jeder Mundspülung, bei der dem Becher nur eine geringfügige Wassermenge entnommen wird, wieder nachgefüllt wird. Dadurch entfallen Wartezeiten bis zur vollständigen Wiederauffüllung des Bechers, wenn der Patient unmittelbar nach einer kleineren Mundspülung sofort wieder eine Mundspülung vornehmen will. Vielmehr setzt das Nachfüllen erst dann wieder ein, wenn der Becher bis unter das Niveau des Fühlerkopfes geleert wurde.

Sodann können die bei Unterschreitung der Schwellenwerte der Schwellenwert-Schaltglieder von diesen erzeugten Signale je in ein eigenes Speicherglied übertragbar sein, deren Speicherzustände durch ein Verknüpfungsglied abtastbar sind, durch das dann, wenn das dem Schwellenwert-Schaltglied mit dem höheren Schwellenwert nachgeschaltete erste Speicherglied ein Sperrsignal erhält und das zweite nicht, dem Sperrverzögerungsglied ein Sperrsignal zuführbar ist. Auf diese Weise ist sichergestellt daß bei einer ersten Überschreitung des Niveaus des Fühlerkopfes die Laufzeit des Sperrverzögerungsgliedes ausgelöst bleibt, auch wenn nur ein kurzzeitiges Überschreiten dieses Niveaus durch den Füllstand, z. B. aufgrund von Turbulenzen beim Füllen, erfolgt. Dadurch werden Systemschwingungen beim Füllen vermieden.

Ferner kann zwischen dem Schwellenwert-Schaltglied mit dem höheren Schwellenwert und einem Löscheingang des ersten Speicherglieds ein auf das bei Überschreitung des höheren Schwellenwerts erzeugte Öffnungssignal ansprechendes Verzögerungsglied liegen. Dieses Verzögerungsglied verhindert, daß kurzzeitige Unterbrechungen des Fühler-Strahls, z.B. durch versehentliches Hineingreifen in den Strahlengang, nicht die Wasserzufuhr auslösen.

Das von dem Schwellenwert-Schaltglied mit dem höheren Schwellenwert bei Unterschreitung des höheren Schwellenwerts erzeugte Signal kann dem auf das Verschwinden eines Eingangssignal ansprechenden Speichereingang des zweiten Speicherglieds über ein NICHT-Glied und ein Differenzierglied zugeführt sein. Auf diese Weise werden Nachfüllschwingungen des Systems auf Grund von Turbulenzen beim Einfüllen vermieden, wenn die Verzögerungszeit des Sperrverzögerungsglieds relativ kurz eingestellt ist

Das Differenzierglied kann aus einem Verknüpfungsglied mit zwei Eingängen und einem dem einen dieser beiden Eingänge vorgeschalteten NICHT-Glied bestehen, wobei der Eingang dieses NICHT-GIieds und der andere Eingang des Verknüpfungsglieds miteinander verbunden sind und den Eingang des Differenzierglieds bilden. Hierbei wird auf einfache Weise die natürliche Ansprechverzögerung bzw. Übertragungszeit des NICHT-Glieds für die Differentiation ausgenutzt. Der Empfangsteil des Fühlers kann ein zwischen den

Eingängen eines gegengekoppelten Differenzverstärkers liegendes Fotoelement aufweisen. Das Fotoelement wird hierbei praktisch im Kurzschluß betrieben, so daß es eine weitgehend lineare Übertragungskennlinie aufweist. Durch Streulicht, Spannungsänderungen und Alterungserscheinungen bedingte Verschiebungen des Arbeitspunkts auf dieser Kennlinie haben daher keine Änderungen der Empfindlichkeit des Fotoelements zur Folge.

Eine einfache Möglichkeit zur Einstellung des ι ο Gesamtübertragungsfaktors des Fühlers besteht darin, daß das Ausgangssignal mindestens des Schwellenwert-Schaltglieds mit dem höheren Schwellenwert bei dessen Überschreitung durch eine Leuchtdiode angezeigt und der Rückkopplungsfaktor des Differenzverstärkers einstellbar ist.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Mundspülbecher-Füllvorrichtung, teilweise im Schnitt, F i g. 2 einen Ausschnitt eines Horizontalschnitts der Vorrichtung nach F i g. 1 und

F i g. 3 ein Schaltbild der elektrischen Einrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die F i g. 1 und 2 stellen ein Gestell 1 mit einem Sockel 2 und einem auf dem Sockel 2 hochragenden, abgewinkelten Füilarm 3 dar. Im Sockel 2 ist ein etwa tassenförmiger Träger 4 mit einer Tragfläche 5 und einer ringförmigen Fassung 6 für einen zahnärztlichen Mundspül-Becher 7 eingelassen.

Der Füllarm 3 enthält eine über dem Becher 7 mündende Wasserzuleitung 8 und in einem hochstehenden Teil 9 unterhalb des maximal gewünschten Füllstands im Becher 7 einen Fühlkopf 10 eines Becherfüllstands-Fühlers mit einem Leuchtelement 11 für Infrarotlicht, hier eine Leuchtdiode, einem Fotoelement 12 in Form einer. Fotodiode und einem für Infrarotlicht durchlässigen Filter 13 im Strahlengang beider Elemente 11,12. .

Die Elemente 11, 12 liegen in einer horizontalen Ebene symmetrisch zu einer horizontalen Achse 14, so daß sich der ausgesandte Lichtstrahl 15 und der vom Becher 7 reflektierte Lichtstrahl 16 unter einem sehr spitzen bzw. flachen Winkel auf dieser Symmetrieachse 14 etwa im Bereich der dem Fühlkopf 10 zugekehrten Wand des Bechers 7 schneiden und die Symmetrieachse 14 etwa durch die vertikale Mittelachse der Tragfläche 5 bzw. des Bechers 7 verläuft. Der vertikale Abstand der Symmetrieachse 14 von der Tragfläche 5 bzw. dem Boden des Bechers 7 liegt erheblich unterhalb des maximal gewünschten Füllstandes. Das Material des Bechers kann Glas oder Kunststoff sein. Der Innendurchmesser der Fassung 6 ist nur geringfügig größer als der Außendurchmesser des Bechers 7 in dem von der Fassung 6 aufgenommenen Becherteil, so daß der Becher 7 beim Abstellen auf der Tragfläche 5 zwangsläufig in bezug auf die Symmetrieachse 14 des Fühlkopfes 10 zentriert wird.

Fig.3 zeigt ein Schaltbild der elektrischen Einrich- ^fco tung der Füllvorrichtung nach den F i g. 1 und 2. Danach enthält der FüHstands-Fühler 17 einen Sendeteil 18 und einen Empfangsteil 19. Der Sendeteil 18 enthält einen Oszillator 20 und die Leuchtdiode 11. Der Oszillator 20 speist die Leuchtdiode 11 mit einer Rechteckspannung *>"> von etwa 3,3 kHz, so daß die Leuchtdiode 11 hell-dunkel-modulierte Infrarotstrahlen, d.h. Infrarotlichtimpulse mit dieser Folgefrequenz, erzeugt. Der Empfangsteil 19 enthält das Fotoelement 12, einen Differenzverstärker A, der über einen festen Widerstand 21 und einen einstellbaren Widerstand 22 gegengekoppelt ist, ein dem Differenzverstärker A nachgeschaitetes und auf die Oszillatorfrequenz abgestimmtes Bandpaßfilter 25 und einen dem Bandpaßfilter 23 nachgeschalteten Demodulator 24 mit einem Gleichrichter 25, einem Glättungskondensator 26 und einem Entladewiderstand 27. Das Fotoelement 12 liegt zwischen den Eingängen des Differenzverstärkers A, und am nicht umkehrenden Eingang des Differenzverstärkers A liegt eine Referenzspannung Ur.

Der Ausgang des Fühlers 17 ist parallel mit den Eingängen zweier Schwellenwert-Schaltglieder 28, 29 verbunden. Der Schwellenwert des Schwellenwert-Schaltglieds 28 liegt höher als der des Schwellenwert-Schaltglieds 29. Jedes Schwellenwert-Schaltglied 28,29 enthält einen mitgekoppelten Differenzverstärker mit einem an einer positiven Betriebsspannung Ub Hegenden Spannungsteiler, der den jeweiligen Schwellenwert am nichtumkehrenden Eingang bestimmt. Die umkehrenden Eingänge dieser Differenzverstärker bilden die Eingänge der Schwellenwert-Schaltglieder 28, 29. Die Mittkopplung der Differenzverstärker ergibt ein Kippverhalten wie bei einem Schmitt-Trigger. Wenn das Eingangssignal eines Schwellenwert-Schaltglieds dessen Schwellenwert überschreitet, geht das Ausgangssignal des Schwellenwert-Schaltglieds sprungartig von einem hohen Wert »1« auf einen niedrigen Wert »0« über, und umgekehrt.

Am Ausgang des Schwellenwert-Schaltglieds 28 liegen hintereinander: ein NICHT-Glied 30 (auch Negationsglied, Inverter oder Umkehrstufe genannt), ein Öffnungsverzögerungsglied 31, ein Speicherglied 32, ein NOR-Verknüpfungsglied 33, ein Sperrverzögerungsglied 34, ein NICHT-Glied 35, eine NOR-Verknüpfungsglied 36, ein Leistungsverstärker 37 und ein Magnetventil 38 mit parallel geschalteter Freilaufdiode. Das Verschlußstück bzw. Sperrorgan des Magnetventils 38 liegt in der Wasserzuleitung 8.

Der Speichereingang des Speicherglieds 32 ist mit dem Ausgang des Öffnungsverzögerungsglieds 31 und der Löscheingang direkt mit dem Ausgang des Schwellenwert-Schaltglieds 28 verbunden.

Der Ausgang des Schwellenwert-Schaltglieds 29 ist direkt mit dem Löscheingang eines weiteren Speicherglieds 39 und mit dem zweiten Eingang des Verknüpfungsglieds 36 verbunden. Der Ausgang des NICHT-Glieds 30 ist mit dem Eingang eines Differenzierglieds 40 und mit dem einen Eingang eines NAND-Verknüpfungsglieds 41 verbunden. Der Ausgang des Differenzierglieds 40 ist mit dem Speiehereingang des Speicherglieds 39 und der Löschausgang Q₂ des Speicherglieds 39 mit dem zweiten Eingang des Verknüpfungsglieds 33 verbunden. Der Speicherausgang Q₂ des Speicherglieds 39 ist mit dem zweiten Eingang des NAND-Verknüpfungsglieds 41 verbunden, dessen Ausgang über eine Leuchtdiode 42 und einen Vorwiderstand 43 an der Betriebsspannung Ub liegt. Der Speicherausgang Qi des Speicherglieds 32 ist mit dem ersten Eingang des Verknüpfungsglieds 33 verbunden. Der Löschausgang Q\ ist nach außen hin frei.

Die Speicherglieder bestehen aus je zwei NOR-Verknüpfungsgliedern, die über Kreuz verbunden sind, so daß sie ein Flipflop bilden.

Das Öffnungsverzögerungsglied 31 besteht aus einem ohmschen Widerstand 44, einem Kondensator 45 und einer zu dem Widerstand 44 parallel geschalteten Diode

10

i5

20

25

46, deren Durchlaßrichtung entgegen der Übertragungsrichtung des Verzögerungsglieds 31 gepolt ist

Das Sperrverzögerungsglied 34 besteht aus einem festen Widerstand 47, einem dazu in Reihe liegenden, einstellbaren Widerstand 48, einem Kondensator 49 und einer zu den Widerständen 47, 48 parallel geschalteten Reihenschaltung aus einem ohmschen Widerstand 50 und einer Diode 51. Die Durchlaßrichtung der Diode 51 stimmt mit der Übertragungsrichtung des Verzögerungsglieds 34 überein. Der Widerstandswert des Widerstands 50 ist wesentlich kleiner als der der Widerstände 47,48 zusammen gewählt.

Das Differenzierglied 40 enthält ein NOR-Verknüpfungsglied 52 mit zwei Eingängen und ein NICHT-Glied 53. Der eine Eingang des NOR-Verknüpfungsglieds 52 bildet zugleich den Eingang des Differenzierglieds 40 und ist über das NICHT-Glied 53 mit dem anderen Eingang des NOR-Verknüpfungsglieds 52 verbunden.

Wenn kein Becher 7 auf dem Träger 5 steht, erhält das Fotoelement 12 keine reflektierten Infrarot-Lichtimpulse 16. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers A ist daher Null oder allenfalls ein Gleichsignal, wenn das von der Umgebung auf das Fotoelement 12 treffende Streulicht so stark sein sollte, daß die von dem Fotoelement 12 erzeugte Spannung die Referenzspannung Ur überschreitet. Weder das 0-Signal noch das Gleichsignal wird vom Bandpaßfilter 23 durchgelassen, so daß das Ausgangssignal des Fühlers 17 Null ist und keinen der Schwellenwerte der Schwellenwert-Schaltglieder 28 und 29 überschreitet An den Ausgängen der Schwellenwert-Schaltglieder 28,29 treten daher Sperrsignale in Form von 1-Signalen auf. Das 1-Signal des Schwellenwert-Schaltglieds 28 wird in das Speicherglied 32 überfragen, so daß an dessen Speicherausgang Qi ein 1-Signal auftritt, das am Ausgang des NOR-Verknüpfungsglieds 33 ein Sperrsignal in Form eines O-Signals erzeugt Das Sperrverzögerungsglied 34 erzeugt daher am Ausgang, ggf. nach Ablauf der Verzögerungszeit, wenn der Kondensator 49 geladen war und sich zunächst über die Widerstände 47, 48 entladen muß, ein 0-Signal, das über das NICHT-Glied 35 ein 0-Signal am Ausgang des NOR-Verknüpfungsglieds 36 erzwingt Dieses 0-Signal wird daher auch direkt (unverzögert) durch das am Ausgang des Schwellenwert-Schaltglieds 29 auftretende, durch ein 1-Signal dargestellte Sperrsignal erzwungen. Mithin sind der Transistor in dem Leistungsverstärker 37, das Magnetventil 38 und die Wasserzuleitung 8 gesperrt

Wenn jetzt der leere Becher 7 auf der Tragfläche 5 des Trägers 4 abgestellt wird, werden die von dem Leuchtelement 11 ausgesandten Lichtimpulse 15 vom Becher 7 als Lichtimpulse 16 reflektiert und von dem Fotoelement 12 empfangen und in elektrische Impulse am Ausgang des Differenzverstärkers A umgeformt. Da das Bandpaßfilter 23 auf die Folgefrequenz dieser Impulse abgestimmt ist, läßt es die Impulse durch. Sie werden dann vom Gleichrichter 25 des Demodulators gleichgerichtet und durch dessen Kondensator 26 geglättet Am Ausgang des Fühlers 17 tritt daher ein Signal auf, das so hoch ist, daß die Schwellenwerte beider Schwellenwert-Schaltglieder 28 und 29 überschritten werden. Beide Schwellenwert-Schaltglieder 28, 29 geben daher am Ausgang ein Öffnungssignal in Form eines 0-Signals ab. Das 0-Signal des Schwellenwert-Schaltglieds 28 wird durch das NICHT-Glied 30 invertiert, und das so gebildete 1-Signal wird durch das Verzögerungsglied 31 (um etwa 1,5 Sekunden) verzögert, auf den Speichereingang des Speicherglieds 32

35

40

JO

55

60

65 übertragen, so daß dieses am Ausgang (?i bzw. dem Eingang des NOR-Verknüpfungsglieds 33 ein 0-Signal erzeugt. Weder der 1-0-Übergang am Ausgang des Schwellwert-Schaltglieds 29 noch der 0-1-Übergang am Ausgang des NICHT-Glieds 30 ändert den Zustand des Speicherglieds 39, so daß dieses dem zweiten Eingang des NOR-Verknüpfungsglieds 33 weiterhin ein 0-Signal zuführt und mithin das NOR-Verknüpfungsglied 33 nunmehr ein 1-Signal erzeugt Dieses 1-Signal bewirkt über die Diode 51 und den Widerstand 50 eine verhältnismäßig rasche Aufladung des Kondensators 49 (innerhalb von etwa 0,03 Sekunden). Das daraufhin am Ausgang des Sperrverzögerungsglieds 34 (praktisch unverzögert) als 1-Signal auftretende Öffnungssignal steuert über die Glieder 35 und 36 den Transistor des Leistungsverstärkers 37 durch, so daß das Magnetventil 38 geöffnet wird und über die Zuleitung 8 Wasser in den Becher 7 fließt.

Sobald der Füllstand im Becher die Sende-Empfangs-Symmetrieachse 14 (Fig. 1) bzw. das Niveau des Fühlerkopfes 10 überschreitet, und sei es auch nur durch ein kurzzeitiges Hochschwappen des Wassers im Becher 7, verringert sich die Intensität des reflektierten Infrarotlichts 16 so weit, daß das Ausgangssignal des Fühlers 17 den höheren Schwellenwert des Schwellenwert-Schaltglieds 28 unterschreitet, nicht jedoch den niedrigeren des Schwellenwert-Schaltglieds 29. Als Ursache für diese Intensitätsverringerung kann die höhere Wärmekapazität von Behälter und Wasser zusammen angesetzt werden, wobei aufgrund der höheren Wärmeabsorption der Anteil der reflektierten Infrarotstrahlung abnimmt. Demzufolge bleibt das 0-Signal am Ausgang des Schwellenwert-Schaltglieds 29 unverändert vorhanden, während am Ausgang des Schwellenwert-Schaltglieds 28 ein 0-1-Übergang und am Ausgang des NICHT-Glieds 30 ein 1-0-Übergang auftritt Solange das 1-Signal am Ausgang des NICHT-Glieds 30 vorhanden war, trat am Ausgang des NOR-Verknüpfungsglieds 52 und am Ausgang des NICHT-Glieds 53 ein 0-Signal auf. Aufgrund des 1-0-Übergangs am Eingang des Differenzierglieds 40 tritt nunmehr im ersten Augenblick an beiden Eingängen des NOR-Verknüpfungsglieds 52 ein 0-Signal und am Ausgang des NOR-Verknüpfungsglieds 52 ein 1-SignaI auf. Erst nach Ablauf der Übertragungszeit bzw. Ansprechverzögerung des NICHT-Glieds 53 erscheint an dessen Ausgang ein 1-Signal und damit auch am Ausgang des NOR-Verknüpfungsglieds 52 wieder ein 0-Signal. Der während der Übertragungszeit des NICHT-Glieds 53 andauernde 1-Impuls am Ausgang des NOR-Verknüpfungsglieds 52 bewirkt ein Kippen des Speicherglieds 39, so daß es am Ausgang Q₂ ein 0-Signal und am Ausgang Q₂ ein 1-Signal erzeugt Das 1-Signal erzwingt am Ausgang des NOR-Verknüpfungsglieds 33 ein Sperrsignal in Form eines 0-Signals, so daß sich der aufgeladene Kondensator 49 nunmehr über die hochohmigen Widerstände 47, 48 entladen kann. Die Entladezeit ist wegen der Diode 51 mit etwa 0,2 bis 3,2 Sekunden (einstellbar) wesentlich, nämlich etwa 7 bis 107mal, länger als die Aufladezeit Nach erfolgter Entladung des Kondensators 49 liegt am Ausgang des Sperrverzögerungsglieds 34 ein 0-Signal und mithin an der Basis des Transistors im Leistungsverstärker 37 ein Sperrsignal, so daß das Magnetventil 38 und damit die weitere Wasserzufuhr erst nach Ablauf dieser Verzögerungszeit gesperrt wird. Der Füllstand im Becher 7 steigt daher bis über das Niveau der Achse (bzw. des Fühlerkopfs 10) weiter an. Das Differen-

230 264/474

zierglied 40 verhindert hierbei, daß bei kürzer eingestellter Sperrverzögerungszeit des Sperrverzögerungsglieds 34 durch das Hochschwappen des Wassers im Becher 7 Schwingungen bei der Wasserzufuhr auftreten, d. h. das Magnetventil in kurzen Abständen geöffnet und gesperrt wird.

Wenn nunmehr der Becher 7 zwecks Mundspülung vom Träger 4 entfernt wird, wird auch der Schwellenwert des Schwellenwert-Schaltglieds 29 unterschritten. Das am Ausgang des Schwellenwert-Schaltglieds 29 daraufhin auftretende 1-Signal bestätigt den Zustand des Speicherglieds 39 über dessen Löscheingang, so daß am Ausgang Q₂ weiterhin ein 1-Signal und am Ausgang des NQR-Verknüpfungsglieds 33 weiterhin ein Sperrsignal auftritt, das eine erneute Aufladung des Kondensators 49 verhindert. Darüber hinaus erzwingt das 1-Signal des Schwellenwert-Schaltglieds 29 am Ausgang des NOR-Verknüpfungsglieds 36 weiterhin ein Sperrsignal »0«, so daß die Wasserzufuhr unterbrochen bleibt. An diesem Zustand ändert sich auch dann nichts, wenn der Becher 7 nach der Mundspülung wieder auf dem Träger 4 abgestellt wird, ohne daß er bis unter das Niveau der Achse 14 entleert wurde. Gegebenenfalls erzeugt nämlich das Schwellenwert-Schaltglied 28 wieder ein O-Signal (Sperrsignal) und das Schwellenwert-Schaltglied 29 wieder ein 1-Signal, so daß das 1-Signal am Ausgang Qi durch das Verzögerungsglied 31 verzögert und das 1-Signal am Ausgang Q₂ sofort verschwindet und der Kondensator 49 durch das daraufhin am Ausgang des NOR-Verknüpfungsglieds 33 auftretende 1-Signal wieder aufgeladen wird. Da das 1-Signal des Schwellenwert-Schaltglieds 29 aber dem NOR-Verknüpfungsglied 36 unverzögert zugeführt wird, bleibt dessen Sperrsignal weiterhin vorhanden und das Magnetventil 38 weiterhin gesperrt. Der Becher 7 wird daher nicht nachgefüllt, wenn er nicht bis unter das Niveau der Achse 14 entleert wurde. Dies ist in der Zahnarztpraxis insofern erwünscht, als einerseits die Wartezeit für ein Nachfüllen entfällt, wenn nach einer Mundspülung sofort eine erneute Mundspülung erfolgen soll, und andererseits der Patient sich nicht genötigt fühlt, den Becher 7 bei jeder Mundspülung vollständig zu entleeren, mit der Folge, daß der Zahnarzt insgesamt noch längere Wartezeiten zwischen mehreren in kurzen Abständen aufeinander folgenden Mundspülungen bis zum erneuten Füllen des Bechers 7 in Kauf nehmen muß, ohne den Patienten behandeln zu können.

Wenn der Becher 7 jedoch bei einer Mundspülung vollständig oder so weit entleert wird, daß der Füllstand unter dem Niveau der Achse 14 liegt, dann wird der Becher 7 wieder bis zum Erreichen dieses Niveaus und darüber hinaus während der Sperrverzögerungszeit des Sperrverzögerungsglieds 34 in der geschilderten Weise gefüllt.

Das Verzögerungsglied 31 verhindert hierbei, daß bei nicht auf dem Träger 4 abgestelltem Becher 7 kurzzeitig in den Sendestrahl 15 gebrachte Gegenstände, z. B. dadurch, daß der Patient seine Hand, ggf. mit einer reflektierenden Armbanduhr, versehentlich in den Sendestrahl 15 hält, die Wasserzufuhr auslösen.

Mittels der Leuchtdiode 42 kann eine Einstellung des Gesamtverstärkungsgrads auf einfache Weise überwacht werden. Diese Einstellung kann mittels des Rückkopplungswiderstands 22 bewirkt werden, und zwar so, daß bei leerem Becher 7 der obere Schwellenwert gerade überschritten wird. Gegebenenfalls wird die NAND-Bedingung des NAND-Verknüpfungsglieds 41 erfüllt und die Leuchtdiode 42 eingeschaltet.

Die Verwendung des gegengekoppelten Verstärkers A hat den Vorteil, daß das Fotoelement 12 nur durch einen sehr niedrigen Widerstand belastet, d. h. praktisch im Kurzschluß betrieben wird. Dies ergibt eine praktisch lineare Abhängigkeit des Ausgangsstroms / des Fotoelements 12 von der Beleuchtungsstärke R Verschiebungen des Arbeitspunkts auf der 5-7-Kennlinie aufgrund von Streulicht, Betriebsspannungsänderungen, Alterung usw. haben daher praktisch keinen Einfluß auf den Übertragungsfaktor des Fotoelements bzw. dessen Empfindlichkeit.

Ein im Sendeteil 18 an der Betriebsspannung Ub liegender entkoppelnder Kondensator verhindert, daß durch den Oszillator 20 Betriebsspannungsschwankungen auftreten, die über die Stromversorgung in den Empfangsteil eingekoppelt werden und das Bandpaßfilter 23 passieren können und in diesem Falle als Nutz-Empfangssignal demoduliert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Füllen eines zahnärztlichen Bechers für Mundspülungen, mit einem Gestell, das einen Träger für den Becher aufweist, mit einem im Gestell angeordneten Fühler für den Becher-FüH-stand und mit einem durch den Fühler in Abhängigkeit vom Füllstand betätigbaren Magnetventil in einer oberhalb des Trägers mündenden Wasserzuleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (17) als optisch-elektronischer Sender-Empfänger für moduliertes Licht mit sich in einer Sende-Empfangs-Symmetrieachse (14) unter flachem Winkel kreuzende Sende-Empfangs-Richtungen ausgebildet und in einem seitlich vom Träger (4) hochstehenden Teil (9) des Gestells (1) mit seiner Sende-Empfangs-Symmetrieachse (14) in einem dem gewünschten Füllstand zugeordneten Abstand zur Tragfläche (5) des Trägers (4) befestigt ist, daß der Träger (4) eine seine Tragfläche (4) begrenzende Becher-Fassung (6) aufweist und der Becher derart beschaffen ist, daß er reflektiert, und daß die Spülflüssigkeitssäule die Intensität des reflektierten Lichtes beeinflußt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (17) ein Infrarotlichtfühler ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendestrahl (15) mit einer vorbestimmten Frequenz hell-dunkel-moduliert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Fühler zwei Schwellenwert-Schaltglieder unterschiedlicher Schwellenwerte beaufschlagt, durch welche das Magnetventil nur zwischen zwei vorgewählten Füllstandswerten geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (38) nur nach der den vorhandenen Becher und im Überwachungsbereich noch fehlende Flüssigkeit signalisierenden Überschreitung beider Schwellenwerte geöffnet und eine Ventilsperrung bei vorhandener Flüssigkeitssäule jeweils nach einer diesen Zustand signalisierenden Unterschreitung des höheren Schwellenwerts bei noch überschrittenem unteren Schwellenwert veranlaßt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schwellenwert-Schaltglied (28) mit dem höheren Schwellenwert und dem Magnetventil (38) ein einstellbares Sperrverzögerungsglied (34) liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Unterschreitung der Schwellenwerte der Schwellenwert-Schaltglieder (28, 29) von diesen erzeugten Signale je ein eigenes Speicherglied (32; 39) ansteuern, deren Speicherzustände durch ein Verknüpfungsglied (33) ausgewertet sind, durch das dann, wenn das dem Schwellenwert-Schaltglied (28) mit dem höheren Schwellenwert nachgeschaltete erste Speicherglied (32) ein Sperrsignal enthält und das zweite (39) nicht, dem Sperrverzögerungsglied (34) ein Sperrsignal zugeführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schwellenwert-Schaltglied (28) mit dem höheren Schwellenwert und einem Löscheingang des ersten Speicherglieds (32) ein auf das bei Überschreitung des höheren Schwellenwerts erzeugte Öffnungssignal anspre

chendes Verzögerungsglied (31) liegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Schwellenwert-Schaltglied (28) mit dem höheren Schwellenwert bei Unterschreitung des höheren Schwellenwerts erzeugte Signal dem auf das Verschwinden eines Eingangssignals ansprechenden Speichereingang des zweiten Speicherglieds (39) über ein NICHT-Glied (30) ein Differenzierglied (40) zugeführt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzierglied (40) aus einem Verknüpfungsglied (52) mit zwei Eingängen und einem dem einen dieser beiden Eingänge vorgeschalteten NICHT-Glied (53) besteht, wobei der Eingang dieses NICHT-Glieds (53) und der andere Eingang des Verknüpfungsglieds (52) miteinander verbunden sind und den Eingang des Differenzierglieds (40) bilden.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangsteil (19) des Fühlers (17) ein zwischen den Eingängen eines gegengekoppelten Differenzverstärkers (A) liegendes Fotoelement (12) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal mindestens des Schwellenwert-Schaltglieds (28) mit dem höheren Schwellenwert bei dessen Überschreitung durch eine Leuchtdiode (43) angezeigt und der Rückkopplungsfaktor des Differenzverstärkers (A) einstellbar ist.