DE69818689T2

DE69818689T2 - Gerät zur steuerung und versorgung einer anzahl elektrischer verbraucher

Info

Publication number: DE69818689T2
Application number: DE69818689T
Authority: DE
Inventors: John Reipur; Nicolai Christian MAHNCKE
Original assignee: Reipur Tech AS
Current assignee: Reipur Tech AS
Priority date: 1997-04-08
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: CN1260077A; ID22826A; AU6918198A; EP0983627B1; AU6392698A; DE69818689D1; ES2210739T3; ATE233967T1; WO1998045923A1; ATE251357T1; CN1260078A; EP1010230B1; HK1033040A1; AU743791B2; WO1998045922A1; EP0983627A1; BR9809082A; DE69811883D1; CA2286218A1; JP2001519997A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Steuerung und Versorgung einer Anzahl energieverbrauchender Teile mit Energie und insbesondere Sicherheitsaspekte bei der Steuerung der Energieversorgung derartiger Teile.
In einem breiten Anwendungsbereich sind mehrere energieverbrauchende Teile an einer Zentraleinheit angeschlossen, welche derartige Teile mit Energie versorgt. Die meisten Energiequellen haben jedoch eine obere Grenze innerhalb welcher der Energieverbrauch gehalten bleiben sollte. Ein Überschreiten dieser Grenze für die Energie kann bewirken, daß Sicherungen platzen oder andere Vorgänge bewirkt werden, die zu einem insgesamten oder teilweisen Abschneiden der der Zentraleinheit zugeführten Energie führen und dabei der Energie, die den energieverbrauchenden Teilen zur Verfügung steht.
Bei vielen Anwendungen wäre es nicht wünschenswert oder sogar nicht akzeptabel, falls die verfügbare Energie für gewisse Teile gemindert oder vollständig wegfällt. Eine Möglichkeit, um dies zu vermeiden, wäre die Verwendung mehrere Energiequellen, so daß die Anwendungen, die unbedingt Energie erfordern, durch eine oder mehrere Energiequellen mit Energie versorgt werden und die weniger wichtigen Anwendungen durch eine separate Energiequelle versorgt werden. Dies ist jedoch aufgrund der erhöhten Kosten nicht erwünscht, sowie aufgrund dessen, daß das System nicht immer Energie für die wichtigen Anwendungen garantieren kann.
Eine Situation, wo dieses Problem auftauchen kann, ist eine Zahnklinik, in der mehrere Motoren, Bohrer, Pumpen, Lampen und Instrumente zur Verwendung in der Elektrochirurgie bzw. -behandlung in Abständen, und oftmals eine große Anzahl gleichzeitig, Verwendung finden. Falls die Grenze der Energie der Energiequelle überschritten ist, kann eine Sicherung platzen, wobei alle Instrumente angehalten werden. Ein Anhalten eines Bohrers oder eines Instruments für die Elektrochirurgie mitten während seines Betriebes, kann extrem schmerzvoll für den Patienten sein und sollte vermieden werden.
Verschiedene Arten von Möglichkeiten der Steuerung und Verteilung von Energie sind offenbart in WO 90/09595, EP-A-0 660 489, DE-A-195 14 738, EP-A-0 409 226 und US-A-5,211,558.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lösung in Bezug auf dieses Problem. Nach einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Gerät nach Anspruch 1.
Dadurch wird eine intelligente Lösung vorgesehen, wobei die externen Einheiten Information liefern in Bezug auf die Menge an Energie, welche das energieverbrauchende Teil während seines Betriebs zu nutzen wünscht. Das Sicherheitsmodul wertet dann aus, ob dieses Teil bei gegenwärtigem Energieverbrauch mit der gewünschten oder erforderlichen Energie versorgt werden kann. Ist dies nicht der Fall, können auf viele Weisen Eingriffe vorgenommen werden, siehe unten.
Damit die externen Einheiten und das Sicherheitsmodul kommunizieren können, sind auch zwei Energieversorgungen vorgesehen, die beide von dem Sicherheitsmodul gesteuert werden, wobei eine zur Kommunikation vorgesehen ist, damit das Sicherheitsmodul bestimmen kann, welcher Typ externe Einheit Energie anfordert, sowie die angeforderte Menge an Energie, und eine vorgesehen ist zur aktuellen Energiezufuhr an das energieverbrauchende Teil.
Ist das Sicherheitsmodul derart ausgelegt, daß es beide Energiequellen steuert, so kann es so ausgelegt sein, daß es nur Energie von der ersten Quelle liefert, um zu bestimmen, ob die zweite Quelle Energie liefern sollte und dann die vorbestimmte Energie zuführt. Auf diese Weise behält das Sicherheitsmodul die Kontrolle über den Energieverbrauch, wobei unvorhergesehene Unterbrechungen vermieden werden können.
Vorzugsweise sind die Aufnahme- und Bestimmungsmittel ausgelegt zum Bestimmen einer Menge an Energie, die aktuell von dem energieverbrauchenden Teil einer externen Einheit verbraucht wurde und um diese Menge mit einer oder mehreren Grenzen maximaler Energie zu vergleichen. Auf diese Weise wird nicht nur der gesamte Energieverbrauch erfaßt und kontrolliert bzw. gesteuert, sondern es kann auch der Energieverbrauch der individuellen Teile erfaßt bzw. aufgezeichnet werden. Ein Vorteil dessen ist eine Situation, bei welcher das energieverbrauchende Teil versucht, mehr Energie zu ziehen, als anfänglich angefordert wurde, beispielsweise als wie wenn es kurzgeschlossen wäre. Auf diese Weise kann das Sicherheitsmodul unverzüglich die Energieversorgung zu diesem Teil abschneiden.
Daher sind die Aufnahme- und Bestimmungsmittel vorzugsweise derart ausgelegt, daß die zweiten Liefermittel die einem energieverbrauchenden Teil zugeführte Energie reduzieren oder abschneiden, falls die verbrauchte Energie dabei eine Grenze maximaler Energie überschreitet.
Das Gerät kann des weiteren Anzeigemittel umfassen zum Liefern von Information an einen Operateur des Gerätes. Wie unten klar wird, können diese Anzeigemittel verwendet werden, um den Operateur über Konflikte in Bezug auf den gewünschten Energieverbrauch zu informieren und den Operateur anzufragen, den Konflikt zu lösen.
In einem einfachen Ausführungsbeispiel sind die Aufnahme- und Bestimmungsmittel des Sicherheitsmoduls derart ausgelegt, daß sie bei Empfang von Information von einer externen Einheit unter Wunsch oder Anforderung von Energie bestimmen, daß

– falls das von den Vergleichsmitteln ausgegebene Ergebnis bedeutet, daß die von den energieverbrauchenden Teilen der mehreren externen Einheiten erforderte Energie gleich oder kleiner ist als die Grenze des maximalen Energieverbrauchs, die gewünschte oder erforderliche Energie dem energieverbrauchenden Teil der externen Einheit geliefert wird, und
– falls das von den Vergleichsmitteln ausgegebene Ergebnis bedeutet, daß die von den energieverbrauchenden Teilen der mehreren externen Einheiten erforderte Energie die Grenze des maximalen Energieverbrauchs überschreitet, keine Energie dem energieverbrauchenden Teil der externen Einheit geliefert wird.

Bei vielen Anwendungen kann ein energieverbrauchendes Teil die gleiche Menge an Energie nicht konstant erfordern oder verwenden, wie dies beispielsweise oftmals der Fall bei Lampen ist. Ist das energieverbrauchende Teil beispielsweise ein Motor, ein Bohrer oder eine Pumpe, so können unterschiedliche UPMs vorgesehen sein, die unterschiedliche Mengen an Energie erfordern.
Damit sich das Sicherheitsmodul an diese Situation anpassen kann, sollte es vorzugsweise davon informiert werden, wenn eine Änderung des Energieverbrauchs angefordert wird. Darauffolgend wird das Sicherheitsmodul auswerten, ob diese Anfrage nach erhöhter Energie akzeptiert werden kann.
Die Übertragungseinrichtungen und die energieverbrauchenden Einrichtungen sind lösbar miteinander verbunden und die Bestimmungsmittel der externen Einheit sind zumindest im wesentlichen fest mit dem energieverbrauchenden Teil verbunden. Dies hat den Vorteil, daß die übertragenden Einrichtungen der externen Einheiten Teile für allgemeine Zwecke sein können und wobei das Versehen spezifischer Information bei den Bestimmungsmitteln bei dem energieverbrauchenden Teil erzeugt und an die Übertragungseinrichtungen übertragen wird, wenn die beiden Teile miteinander verbunden sind.
Sind die Übertragungseinrichtungen derart ausgelegt, daß sie die Information von den Bestimmungsmitteln bei dem energieverbrauchenden Teil empfangen und diese Information an das Sicherheitsmodul weiterleiten – anstelle, daß die Übertragungseinrichtungen derart ausgelegt sind, daß sie immer die gleiche Menge an Energie anfordern -, so ist das Sicherheitsmodul immer über eine realistische Menge an gewünschter oder angeforderter Energie informiert. Dies bedeutet, daß die verfügbare Energie auf optimale Weise genutzt wird.
Der einfachste und vielseitigste Betrieb des Sicherheitsmoduls ist derjenige, bei welchem die zweiten Liefermittel ausgelegt sind, um eine Gleich(takt)-spannung an alle externen Einheiten anzulegen und wobei wenigstens ein Teil der externen Einheiten Mittel umfaßt zum Umwandeln der Gleich(takt)-spannung in eine Spannung, die geeignet ist für dessen energieverbrauchende Teile. In dieser Situation umfaßt das energieverbrauchende Teil wenigstens eines Teils der externen Einheiten vorzugsweise Mittel zum Erzeugen von Information betreffend eine Betriebsspannung für das energieverbrauchende Teil und Mittel zum Übertragen der Information an die Umwandlungsmittel, wobei die Umwandlungsmittel durch die Information derart steuerbar sind, daß sie die Gleichspannung in die Betriebsspannung umwandeln.
Verglichen mit den externen Einheiten, die aus zwei lösbaren Teilen (einem energieverbrauchenden Teil, umfassend Mittel zum Halten oder Bestimmen von Information und zum Weiterleiten an das zweite Teil, das mit dem Sicherheitsmodul kommuniziert) gebildet sind, liefert dies natürlich Mehrzweckeinheiten, -blöcke oder -teile, die in Verbindung mit mehreren energieverbrauchenden Teilen verwendet werden können.
In der Tat sind bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel die beiden Teile vollständig separiert und an unterschiedlichen Stellen mit dem Sicherheitsmodul verbunden. Natürlich wirken die beiden Teile jedoch zusammen und die von dem Sicherheitsmodul gelieferte Energie wird über das zweite Teil an das energieverbrauchende Teil geliefert. Diese Separierung der beiden Teile hat den Vorteil, daß ein Fehler in einem nicht bewirkt, daß das andere nicht arbeitet. Ebenso können unterschiedliche zweite Teile verwendet werden in Verbindung mit unterschiedlichen energieverbrauchenden Teilen, wobei ein zweites Teil nicht notwendigerweise unbrauchbar wird, falls ein energieverbrauchendes Teil versagt.
In einer weiteren bevorzugten Situation, umfassen zusätzlich die externen Einheiten Eingriffsmittel zum Eingriff mit entsprechenden Eingriffsmitteln des Sicherheitsmoduls zum Zwecke der Übertragung von Energie und zum Steuern von Information von den Sicherheitsmodulen zu den externen Einheiten, wobei die Eingriffsmittel der externen Einheiten im wesentlichen identisch sind. Auf diese Weise kann jede Anzahl unterschiedlicher und zukünftiger Anwendungen von dem gleichen Gerät übernommen werden. Dies vereinfacht auch die Verwendung neuer Anwendungen, da die "Stecker" die gleichen sind, wie diejenigen, die dem Operateur bekannt sind.
Dies hat den Vorteil, daß weniger Teile eingekauft werden müssen, wenn in Bezug auf das Gerät ein neues Merkmal gewünscht wird.
Dieses Aufspalten der externen Einheit in zwei Teile führt jedoch auch zu einem potentiellen Problem insofern, als ein energieverbrauchendes Teil mehr Energie erfordern kann als das andere Teil der externen Einheit handhaben kann oder eine Spannung, die unterschiedlich ist zu derjenigen, die das andere Teil aus der Gleichspannung erzeugen kann. Dies bringt das potentielle Problem mit sich, daß das energieverbrauchende Teil oder das andere Teil zerstört oder nicht korrekt betrieben wird.
In dieser Situation ist daher vorzugsweise

– das energieverbrauchende Teil ausgelegt, um Information in Bezug auf die Energie- und Spannungsanforderungen zu halten und zu übertragen,
– das andere Teil der externen Einheit ausgelegt, um Information in Bezug auf seine Energiehandhabungs- und Spannungsumwandlungsmöglichkeiten zu halten und zu übertragen,

Alternativ kann das Sicherheitsmodul die Information von beiden Teilen empfangen, um die Auswertung durchführen zu können.
Um Bestimmen zu können, welches der energieverbrauchenden Teile keine Energie empfangen soll (oder weniger Energie als angefordert empfangen soll), umfaßt das Gerät vorzugsweise Mittel zum Halten von Information in Bezug auf eine Liste von Prioritäten, welche die relative Wichtigkeit des Betriebs der energieverbrauchenden Teile der externen Einheiten betrifft. Natürlich kann die relative Priorität zwischen energieverbrauchenden Teilen zwischen Anwendungen unterschiedlich sein, wobei mehrere Listen vorgesehen sein können oder die Liste zwischen den Anwendungen geändert werden kann.
Falls eigentlich nicht bekannt ist, welche energieverbrauchenden Teile mit Energie versorgt werden sollen, besteht eine einfache Weise des Vorsehens dieser Information darin, daß wenigstens eine der externen Einheiten Mittel umfaßt zum Halten und Übertragen von Information zu dem Sicherheitsmodul, wobei die Information die Wichtigkeit des Betriebs des energieverbrauchenden Teils der externen Einheit betrifft.
In der oben beschriebenen Situation, in welcher die energieverbrauchenden Teile von dem Rest der externen Einheit getrennt werden können, ist vorzugsweise das Halte- und Übertragungsmittel bei dem energieverbrauchenden Teil der externen Einheit positioniert, da die Wichtigkeit sich auf dessen Betrieb bezieht.
Normalerweise werden die Aufnahme- und Bestimmungsmittel derart ausgelegt, um zuerst Energie den energieverbrauchenden Teilen zuzuteilen, deren Betrieb der wichtigste ist, wenn die erforderliche Energie die maximale Energieverbrauchsgrenze überschreitet. Wie jedoch "zuerst" interpretiert wird, wird von der aktuell ausgewählten Strategie abhängen, wie die verbleibenden Teile mit Energie versorgt werden. Vorzugsweise sind die Aufnahme- und Bestimmungsmittel weiter derart ausgelegt, daß sie weniger oder gar keine von einem energieverbrauchenden Teil erforderte oder gewünschte Energie zuteilen, das ausgelegt ist zum Durchführen eines weniger wichtigen Betriebes.
Auf diese Weise kann bestimmt werden, daß Energie derart zugeteilt wird, daß den wichtigsten Teilen ihre vollständig gewünschte Energie zugeteilt wird – in der Reihenfolge der Wichtigkeit – und den weniger wichtigen Teilen keine Energie zugeteilt wird.
Wo einige Teile ausgelegt sind, um mit einer geringeren Menge an Energie als erwünscht betrieben zu werden, können diese Teile derart ausgelegt sein, daß sie das Sicherheitsmodul davon in Kenntnis setzen und die Bestimmungsmittel können derart ausgelegt werden, daß sie bestimmen, daß diesen Teilen Energie in dem Intervall zwischen der gewünschten Energie und der kleineren Menge an Energie zugeteilt wird.
Andere energieverbrauchende Teile können Zeitsteuerungsmittel umfassen, zum Steuern eines Betriebs des energieverbrauchenden Teiles durch Betrieb des energieverbrauchenden Teiles in einer vorbestimmten Zeitspanne zwischen einer Startzeit und einer Endzeit. Teile dieses Typs können Lampen sein, die verwendet werden zum Härten des Materials. Dieses Härten wird normalerweise durchgeführt während einer vorbestimmten Zeitspanne.
In dieser Situation ist das Übertragungsmittel der externen Einheit vorzugsweise ausgelegt zum Übertragen von Information in Bezug auf eine verbleibende Zeitspanne zwischen einer momentanen Zeit und der Stoppzeit an die Sicherheitseinheit und die Aufnahme und Bestimmungsmittel können derart ausgelegt sein, daß sie die Bestimmung, wieviel Energie dem energieverbrauchenden Teil zugeführt werden soll, darauf basieren lassen, ob die verbleibende Zeitspanne und die von dem energieverbrauchenden Teil erforderte oder gewünschte Energie unterhalb einer vorbestimmten Grenze liegen.
Diese Wertung kann beruhen auf Information dahingehend, wieviel Energie verfügbar und wieviel erforderlich ist. Falls die von dem zeitgesteuerten Teil erforderte Energie innerhalb einer Sicherheitsgrenze liegt, innerhalb welcher das Sicherheitsmodul betreibbar ist, kann dem zeitgesteuerten Teil erlaubt werden, weiter zu arbeiten, selbst wenn die gesamte gezogene Energie nahe oder oberhalb der maximalen Energieverbrauchsgrenze ist.
Anstatt die Bestimmung, welche energieverbrauchenden Teile mit welcher Energie versorgt werden, basieren zu lassen, können die Aufnahme- und Bestimmungsmittel derart ausgelegt sein, daß sie über die Anzeigemittel den Operateur auffordern, in das Haltemittel Information einzugeben betreffend die Liste an Prioritäten oder Information betreffend welches energieverbrauchende Teil Energie empfangen oder nicht empfangen soll, wenn die erforderliche oder gewünschte Energie die Grenze maximalen Energieverbrauchs überschreitet. Eine Situation dieser Art kann jene sein, bei welcher das Sicherheitsmodul zu wählen hat zwischen zwei Teilen mit gleicher Priorität.
Natürlich umfaßt das Gerät auch vorzugsweise Mittel zum Liefern von Energie an das Sicherheitsmodul. Bei vielen Anwendungen sind die Energieeinrichtungen wiederaufladbare Batterieeinrichtungen und Mittel zum Wiederaufladen der Batterieeinrichtungen. Auch können die Mittel zum Wiederaufladen Mittel zum Verbinden der Mittel zum Wiederaufladen mit der Niedergleichspannungsenergieversorgung umfassen.
Unter gewissen Umständen, beispielsweise wenn eine Elektrochirurgie durchgeführt wird, sind Mittel bevorzugt zum Verhindern der Verbindung der Mittel zum Wiederaufladen mit der Energieversorgung, um sicherzustellen, daß lediglich eine Energieversorgung über die Batterie stattfindet. Dies schließt die Gefahr aus, daß eine Sicherung platzt und den chirurgischen Vorgang stoppt. Momentan bestehen strikte Anforderungen an das elektrochirurgische Instrument, das galvanisch von dem Stromversorgungsnetz getrennt sein muß. Selbstverständlich ist dies möglich unter Verwendung lediglich der Energie einer Batterie.
Um intelligent sicherzustellen, daß die Energieversorgung des Moduls lediglich auf der Batterie beruht, können die Mittel zum Verhindern Mittel umfassen zum Kommunizieren mit dem Sicherheitsmodul und die Aufnahme- und Bestimmungsmittel des Sicherheitsmoduls ausgelegt sein, um zu bestimmen, ob sich die Mittel zum Verhindern im Betrieb befinden. Eine bevorzugte Art des Sicherstellens, daß keine externe oder keine nicht von der Batterie stammende Energieversorgung stattfindet, selbst wenn die Mittel zum Verhindern sich im Betrieb befinden, ist diejenige, bei welcher die Mittel zum Verhindern über Stecker kommunizieren, die normalerweise verwendet werden zur Energieversorgung der Mittel zum Wiederaufladen. Auf diese Weise wird eine externe Zufuhr über die gleichen Stecker verhindert (insbesondere wenn die Mittel zum Kommunizieren der Mittel zum Verhindern ihren Betrieb aufgäben, falls sie beispielsweise einer Netz- oder anderen externen Spannung/Energie ausgesetzt wären).
Daher sind insbesondere wenn das energieverbrauchende Teil einer externen Einheit eines ist, daß ausgelegt ist zur elektrochirurgischen Behandlung, die Aufnahme- und Bestimmungsmittel des Sicherheitsmoduls ausgelegt, um zu bestimmen, daß keine Energie von dem zweiten Liefermittel geliefert wird, falls die Mittel zum Verhindern sich nicht im Betrieb befinden.
Ebenso können die wiederaufladbaren Batterieeinrichtungen Mittel umfassen zum Erzeugen von Information in Bezug auf die Energie, die noch in den wiederaufladbaren Energieeinrichtungen verblieben ist oder momentan von diesen erhältlich oder erhaltbar ist und des weiteren Mittel umfassen zum Übertragen der Information an das Sicherheitsmodul, wobei die Vergleichsmittel ausgelegt sind, um diese Information als Grenze maximalen Energieverbrauchs zu nutzen.
Bei einer Reihe von Anwendungen ist es erwünscht, daß Mittel vorgesehen sind zur Eingabe von Information zur Verwendung beim Betrieb des Sicherheitsmoduls oder des energieverbrauchenden Teils einer externen Einheit. Oftmals sind die Eingabemittel ausgelegt, um von einem Fuß betätigt zu werden.
In dieser Situation sollte bestimmt werde, welche Eingabeinformation welches energieverbrauchende Teil betreiben sollte. Eine Lösung besteht darin, daß die energieverbrauchenden Teile diese Information halten, wobei

– das energieverbrauchende Teil wenigstens einer externen Einheit ausgelegt ist, um von vorbestimmter Information gesteuert zu werden, die bei der Eingabeeinheit eingegeben wurde,
– die externe Einheit ausgelegt ist, um das Sicherheitsmodul über die vorbestimmte Information zu informieren, und
– das Sicherheitsmodul Mittel umfaßt zum Auswerten der von den Eingabemitteln eingegebenen Information und zum Weiterleiten derartiger Information an die externe Einheit, falls die Information der vorbestimmten Information entspricht.

Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät zur Verwendung in einer Zahnklinik oder ähnlichem gemäß Anspruch 28, bei welchem die energieverbrauchenden Teile der externen Einheiten Teile sind, die ausgelegt sind zur Verwendung bei der Behandlung der Zähne eines Patienten. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die energieverbrauchenden Teile umfassen:

– Lampen, wie beispielsweise Lampen zum Ausstrahlen von Strahlung zur Verwendung beim Beleuchten oder Lampen zum Ausstrahlen von Strahlung zur Verwendung beim Härten von Materialien bzw. Werkstoffen,
– Motoren, beispielsweise Motoren für Bohrer,
– Pumpen, beispielsweise Pumpen für Wasser oder Luft und/oder
– Instrumente zur Verwendung bei der Elektrochirurgie.

Damit das Sicherheitsmodul bestimmen kann, welche energieverbrauchenden Teile Energie aufnehmen sollen, umfaßt wenigstens eine der externen Einheiten Mittel zum Halten und Übertragen von Information an das Sicherheitsmodul, wobei die Information die Wichtigkeit des Betriebs des energieverbrauchenden Teils der externen Einheit betrifft und – wobei

– jegliche externen Einheiten, deren energieverbrauchenden Teile Lampen sind, ausgelegt sind zum Halten und Übertragen von Information betreffend eine erste Priorität,
– jegliche externe Einheiten, deren energieverbrauchenden Teile Motoren sind, ausgelegt sind zum Halten und Übertragen von Information betreffend eine zweite Priorität,
– jegliche externe Einheiten, deren energieverbrauchende Teile Pumpen sind, ausgelegt sind zum Halten und Übertragen von Information betreffend eine dritte Priorität, und
– jegliche externe Einheiten, deren energieverbrauchende Teile zur Verwendung in der Elektrochirurgie dienen, ausgelegt sind zum Halten und Übertragen von Information betreffend eine vierte Priorität.

In dieser Situation kann die vierte Priorität höher sein als die erste, zweite und dritte Priorität und die erste Priorität vorzugsweise niederer als die zweite und dritte Priorität.
Ebenfalls kann in diesem Ausführungsbeispiel das Gerät des weiteren umfassen: eine Reservoir-Einrichtung zum Halten von Wasser, beispielsweise steriles oder entmineralisiertes Wasser und das energieverbrauchende Teil einer externen Einheit kann eine Pumpe umfassen, um Wasser von der Reservoir-Einrichtung zum Mund des Patienten zuzuführen.
Zusätzlich oder wahlweise kann das Gerät des weiteren umfassen: eine Ausscheidungshalteeinrichtung zum Halten gebrauchter Flüssigkeit und das energieverbrauchende Teil einer externen Einheit kann eine Pumpe umfassen zum Saugen überschüssiger Flüssigkeit aus dem Mund des Patienten in die Ausscheidungshalteeinrichtung.
Zusätzlich oder wahlweise kann das Gerät des weiteren eine externe Einheit umfassen zum Liefern von Druckluft, wobei das energieverbrauchende Teil der externen Einheit eine Pumpeinrichtung umfaßt.
Insbesondere wenn das Gerät eine wiederaufladbare Batterie zur Energieversorgung des Sicherheitsmoduls und daher der externen Einheiten umfaßt, sowie eine Einrichtung zum Liefern von Druckluft, ein Wasserreservoir und Ausscheidungshalteeinrichtungen, kann das Gerät vollständig unabhängig von anderen Quellen oder Reservoirs sein, wodurch es gänzlich mobil ist.
Die Alternative kann gesehen werden bei Standard-Zahnkliniken, bei denen stationäre Zuführleitungen vorgesehen sind für Wasser, Druckluft, Ausscheidungsflüssigkeit und Energie. Die Installationskosten dieser Zuführleitungen sind daher gänzlich vermieden, indem diese Einrichtungen direkt an dem Gerät vorgesehen werden.
In einem zweiten Aspekt wird die Mobilität des Gerätes nach Anspruch 28 zur Verwendung in einer Zahnklinik ausgenutzt, um ein vollständig neues Konzept der Instrumentierung zur Verwendung in Dentalkliniken vorzusehen. Gemäß diesem Aspekt ist eine mobile Einheit zur Verwendung von einem Zahnarzt in einer Zahnklinik vorgesehen, wobei die mobile Einheit eine stuhlartige Einrichtung für den Zahnarzt umfaßt, auf der er während der Behandlung eines Patienten sitzt oder ruht, sowie ein Gerät gemäß dem zweiten Aspekt nach der Erfindung.
Vorzugsweise umfassen die stuhlartigen Einrichtungen einen Sitz für den Zahnarzt zum Zwecke des Sitzens oder Ruhens darauf, einen Rückenteil und eine Halteeinrichtung zum Halten des Geräts, wobei das Rückenteil eine Gestalt hat, die zumindest im wesentlichen ein Teil eines Kreises ist und die Halteeinrichtung vorzugsweise ein oder mehrere Teile hat, von denen jedes eine Gestalt hat, die zumindest Teil eines Kreises ist.
Die Halteeinrichtungen sind vorzugsweise bewegbar zwischen einer ersten, geschlossenen Stellung und einer zweiten, offenen Stellung, wobei in der ersten Stellung die Halteeinrichtungen und das Rückenteil eine im wesentlichen kreisförmige, zylindrische Form ausbilden mit zumindest im wesentlichen horizontaler Gestalt, wobei der Sitz in vertikaler Richtung gesehen vorzugsweise innerhalb der kreisförmigen, zylindrischen Form positioniert ist. Ist das Gerät ebenfalls innerhalb des Kreises positioniert, so ist es in der geschlossenen Stellung geschützt gegenüber Stößen, die herrühren von einer Bewegung oder Aufbewahrung des Stuhles, wenn er sich nicht im Betrieb befindet.
Eine Reihe von Vorteilen werden erzielt, wenn die stuhlartigen Einrichtungen des weiteren eine zweite, zumindest im wesentlichen kreisförmige zylindrische Einrichtung umfassen, die vertikal niederer positioniert ist als und zumindest im wesentlichen die gleichen Außenabmessungen hat wie das Rückenteil und die Halteeinrichtungen. Diese Einrichtung kann der Bediener, typischerweise ein Zahnarzt oder sein Assistent nutzen, um seinen/ihren Fuß abzulegen oder die Pedale zur Steuerung der energieverbrauchenden Teile können daran vorgesehen sein. Alternativ können diese an einer mit dem Stuhl verbundenen, getrennten Einheit vorgesehen sein.
Auch können die zweiten zumindest im wesentlichen kreisförmigen, zylindrischen Einrichtungen Mittel umfassen zum Eingriff bzw. Anschluß mit/an einer Energiequelle und Mittel zum Übertragen empfangener Energie an eine Batterieeinrichtung, die ausgelegt ist, um Energie an das Sicherheitsmodul zu liefern. Typischerweise wird die Energiequelle an einer Stelle vorgesehen, die von der Stelle entfernt liegt, wo der Patient behandelt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß das Gerät allein durch eine Batterie mit Energie versorgt wird.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die mobile Einheit derart ausgelegt, daß sie nicht den Zusatz oder die Zufuhr von Wasser, Energie oder Druckluft von einer Stelle außerhalb der Einheit erfordert und keinen Zugang zu Aussonderungs-Beinhaltungseinrichtungen außerhalb der Einheit erfordert, wenn sie sich im Betrieb befindet, d. h., wenn sie zur Behandlung der Zähne eines Patienten Verwendung findet.
Wie oben beschrieben, kann das Gerät selbst Einrichtungen umfassen, um dem Sicherheitsmodul Energie zuzuführen. Um die Betriebsdauer zu vergrößern (zwischen einem Wiederaufladen) kann das Gerät einen anderen und/oder eine Batterie mit einem anderen Energieinhalt haben als derjenige, der normalerweise mit dem Gerät vorgesehen ist. Diese andere Batterie kann an den stuhlartigen Einrichtungen vorgesehen sein, so daß sie versteckt ist und dem Gerät keine zusätzliche Größe verleiht.
Bei Verwendung des vorliegenden Geräts in Verbindung mit einer stuhlartigen Einrichtung sei festgehalten, daß diese Einheit vollständig mobil sein kann und keine Zuführ- oder Ausscheidungsleitungen wie auch immer während des Betriebs erfordert. Dies bringt mehrere Vorteile insofern mit sich, als die Einheit unterschiedlich zu derjenigen behandelt werden kann, bei der standardmäßige, fixierte Dentalausstattung vorgesehen ist.
Die beste Weise zur Darstellung der Vorteile dieser mobilen Einheit steht im Zusammenhang mit einem neuen Typ Dentalklinik, der durch diese mobile Einheit vereinfacht wird.
Daher betrifft ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Zahnklinik, die einen oder mehrere stuhlartige Einrichtungen für Patienten umfaßt, um darin während der Behandlung ihrer Zähne zu ruhen, sowie eine oder mehrere der oben erwähnten mobilen Einheiten.
Ein interessantes Ausführungsbeispiel dessen ist eines, bei dem die Klinik derart ausgelegt ist, daß sie keine festen Zuführungen, Leitungen oder Drähte zur Zufuhr von Wasser, Energie oder gebrauchter Flüssigkeit zu oder von den mobilen Einheiten während der Behandlung der Zähne eines Patienten umfaßt. Insbesondere dies macht die mobilen Einheiten mobil und aufgrund dieser Mobilität können nun unterschiedlich ausgestattete Einheiten in einer Klinik Verwendung finden, wobei eine Einheit mit der richtigen Ausrüstung zu einem Patienten bewegt wird, der eine Behandlung mit dieser Ausrüstung braucht.
Früher war die Ausrüstung bei jedem Bett oder Sitz eines Patienten eine Ausrüstung, die für einen weiten Bereich von Behandlungen verwendet werden mußte, wobei eine Standardklinik typischerweise Duplikate der Ausrüstung hatte, die kaum gebraucht wurden. Natürlich führt dies zu zusätzlichen Kosten bei der Einrichtung einer Zahnklinik.
Da ein großer Teil der Standardausrüstung bislang stationär in der Klinik verblieb, war das Reinigen dieser Ausrüstung auch schwierig.
Da die Einheiten nun mobil sind, wird dies vereinfacht, da die Klinik nun des weiteren einen Ort umfassen kann zur Verwendung bei der Reinigung von energieverbrauchenden Teilen externer Einheiten, die bei der Behandlung der Zähne eines Patienten Verwendung fanden. Insbesondere ist dieser Ort unterschiedlich zu den Orten, wo die stuhlartigen Einrichtungen für die Patienten positioniert sind.
Dies wird den Aufbau einer bakteriologischen Barriere zwischen Patienten vereinfachen, da die Einheit nun zwischen Patienten gereinigt oder sterilisiert werden kann. Während eine Einheit sterilisiert oder gereinigt wird, kann eine andere Einheit ihren Platz einnehmen, wobei alle Patientenbetten oder -sitze verwendet werden können, während Einheiten gereinigt werden.
Da die Einheiten mobil sind, können sie zudem im Inneren einer Reinigungseinrichtung positioniert werden, wie beispielsweise einer W-Strahlungseinrichtung, einer Ionen emittierenden Einrichtung, einer Elektronen emittierenden Einrichtung, wobei die Oberflächen der gesamten Einheit sterilisiert werden können.
Natürlich hat die Mobilität der Einheit eine Reihe anderer Vorteile. Da die Klinik mehrere Einheiten mit darauf befindlichen unterschiedlichen Ausrüstungen umfassen kann, müssen lediglich eine oder wenige Einheiten ausgestattet sein für seltene oder komplizierte Behandlungen und eine Reihe von Einheiten kann so ausgestattet sein, daß sie lediglich Standardoperationen handhaben kann. Falls ein Patient plötzlich eine fortgeschrittenere Ausrüstung braucht, so kann die sie haltende Einheit zu dem Patienten bewegt werden. Dies mindert die Kosten für den gesamten Anteil an Ausrüstung in der Klinik.
Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel ist eines, bei dem eine andere Kategorie von mobiler Einheit nicht für den Zahnarzt, sondern für ihren/seinen Assistenten vorgesehen ist. Diese Einheit kann mit lediglich der grundsätzlichsten Ausrüstung versehen sein, wie beispielsweise einer Saugeinrichtung, wobei diese Einheit alleine bei einem Patienten verwendet werden kann, wenn die Behandlung vorbei ist, und wenn beispielsweise eine Füllung getrocknet wird.
Auch kann diese Assistenteneinheit durch einen Roboterarm entfernt werden, welcher die Saugeinrichtung hält, so daß der Assistent nur gebraucht wird bei Patienten, die eine fachkundigere Assistenz benötigen.
Da die Einheit leicht bewegbar ist, ist sie ebenfalls perfekt für die Verwendung durch mobile Zahnärzte, wie beispielsweise Zahnärzte, die Hausbesuche machen oder zur Errichtung von Kliniken in halbpermanenten Stellen oder zur Feldverwendung, bevor ein permanentes oder halbpermanentes Gebäude aufgestellt wurde.
Eine Verwendung dieses Typs erfolgt in weniger entwickelten Gebieten, Flüchtlingscamps oder in Katastrophengebieten. Da die Einheit in sich geschlossen bzw. unabhängig sein kann, ist für den Betrieb der Einheit keine Energie oder Wasser erforderlich.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Aspekte der Erfindung, die sich auf Dentalausrüstungen beziehen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der:
1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Geräts gemäß der Erfindung darstellt, wobei das Gerät mit mehreren externen Einheiten versehen ist,
2 das von hinten gesehene Ausführungsbeispiel der 1 darstellt, wobei die externen Einheiten entfernt wurden,
3 das Ausführungsbeispiel der 1, von unten gesehen, darstellt,
4 ein Schaltungsdiagramm der Elektronik in dem Sicherheitsmodul ist,
5 ein Schaltungsdiagramm der Sicherungsschaltungen des Sicherheitsmoduls ist,
6 ein Schaltungsdiagramm in Darstellung des Flusses der Energie und Information zwischen dem Sicherheitsmodul und den externen Einheiten ist,
7 ein Schaltungsdiagramm in Darstellung der sich auf ein LCD beziehenden Elektronik ist,
8 und 9 Schaltungen darstellen zur Steuerung der Ladung und Entladung der Batterie in dem Modul,
10 einen Schaltkreis darstellt zur Verwendung in einem Block zur Zufuhr von Energie und zum Steuern eines Motors,
11 einen Schaltkreis darstellt zur Verwendung in einem Block zum Liefern von Energie an eine Lampe,
12 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Stuhles gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung darstellt, auf dem der Zahnarzt sitzen kann, und
13 eine Zahnklinik gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung darstellt.
Bezugnehmend auf die 1–3, umfaßt das Gerät 10 ein Sicherheitsmodul 20, ein Kompressormodul 30 und ein Hochleistungsmodul 40. Das Sicherheitsmodul 20 umfaßt ein LCD 21 und mehrere Schlitze 22 zur Aufnahme von Blöcken 100 (siehe 1), die Teil der externen Einheiten bilden, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Block 100 und ein energieverbrauchendes Werkzeug (beispielhaft mit 12), gesteuert durch den Block 100 (siehe unten) gebildet sind.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Werkzeuge 12 nicht direkt mit dem Block 100 verbunden, sondern über das Sicherheitsmodul 20 – über Stecker 23, über welche die Werkzeuge 12 mit dem Modul 20 verbunden sind. Ein Grund hierfür ist, daß die Werkzeuge 12 direkt mit dem Sicherheitsmodul 20 kommunizieren können ohne irgendeine Beeinflussung durch die Blöcke 100. Der Betrieb des Gerätes 10 kann jedoch genau der gleiche sein, als wie wenn die Werkzeuge 12 direkt mit den Blöcken 100 verbunden wären.
Auch umfaßt das Gerät 10 ein Modul 5, das eine Batterie (nicht dargestellt) umfaßt, um das Sicherheitsmodul 20 und über dieses die Werkzeuge 12 mit Energie zu versorgen. Dieses Modul 50 umfaßt auch drei Pedale 51 zur Steuerung des Betriebs des Sicherheitsmoduls 20 und der Werkzeuge 12. Eine Energieversorgung und Kommunikation zwischen dem Modul 50 und dem Modul 20 findet über den Stecker 26 in dem Modul 20 statt.
Die energieverbrauchenden Teile der Werkzeuge 12 können – wie dies der Fall mit beispielsweise Bohrern ist – in dem tatsächlichen Werkzeug positioniert sein, sowie in anderen, von diesen entfernt positioniert. Beispiele des zweiten Typs sind Werkzeuge zur Zufuhr von Luft oder Flüssigkeit oder zum Abführen von Flüssigkeit. Bei Werkzeugen dieses Typs sind die erforderlichen Pumpen vorzugsweise bei dem Sicherheitsmodul 20 positioniert, um eine Handhabung des aktuellen bzw. tatsächlichen Werkzeugs zu vereinfachen. In 2 sind Motoren vorgesehen, um Peristalpumpen 27 anzutreiben, die an der Außenseite des Gehäuses der Module 30 oder 40 befestigt sein können.
Der Betrieb der Motoren wird durch Elektronik (weiter unten beschrieben), die innerhalb der Module 30 und 40 vorgesehen ist, in gleicher Weise gesteuert wie die Werkzeuge 12 durch die Blöcke 100 gesteuert werden.
Das Modul 30 ist ein Modul zur Betätigung eines Dreiweginstruments, das dazu verwendet wird, um dem Mund des Patienten Wasser und/oder Luft zuzuführen. Wie ebenfalls in 2 erkennbar, ist ein Wassereinlaß 25 in dem Modul 40 vorgesehen (tatsächlich sind zwei in dem Modul 40 vorgesehen und einer in dem Modul 3), um Wasser darin einzuführen mit Hilfe der Pumpe 27, die durch die Motorwelle (nicht dargestellt) angetrieben wird. Der Grund dafür ist, daß der zu dieser Einheit gehörige Stecker 23 eine Wasserleitung – und eine Luftleitung – umfaßt, wobei alle Leitungen, die zu dem Dreiwegeinstrument führen über den Stecker 23 verbunden sein können. Die Luftleitung transportiert Luft von einer Kompressoreinrichtung (nicht dargestellt), die innerhalb des Gehäuses des Moduls 30 angeordnet ist.
Natürlich sind die Kompressoreinrichtungen ebenfalls mit Hilfe innerhalb des Blocks 30 angeordneter Elektronik gesteuert.
Das Modul 40 ist ein Hochleistungsmodul zur Verwendung in Verbindung mit Instrumenten, die eine Spannung benötigen, die höher ist als diejenige, die durch das Modul 20 vorgesehen wird. Instrumente wie diejenigen, wie sie in der Elektrochirurgie oder bei der Reinigung von Zähnen mit Ultraschall verwendet werden, erfordern Spannungen von in etwa 25–30 V. Um derartige Spannungen zu liefern, wurde ein spezielles Modul für derartige Instrumente vorgesehen. Der Betrieb dieser beiden Arten von Instrumenten erfordert auch Wasser, wobei, wie im Falle des Moduls 30, zwei Wasserpumpen 27 vorgesehen sind (eine für jede Motorwelle 24) und Wasser von dort wird in die Einheit 40 gepumpt und nach außen durch die darin vorgesehenen Stecker 23. Der Betrieb dieser Instrumente und die Kommunikation mit dem Modul 20 wird abgewickelt über elektronische Schaltkreise, die innerhalb des Moduls 40 angeordnet sind.
In 2 sind zwei Peristalpumpen 27 dargestellt, die ein Wasserreservoir (nicht dargestellt) umfassen und von dem aus ein Rohr mit den Wassereinlässen 25 verbunden ist, um das Wasser in die Einheit 40 zu pumpen.
Auch ist in 1 ein Vakuumsaugtank 28 vorgesehen, um Flüssigkeit aus dem Mund des Patienten abzusaugen. Dieser Tank und seine Absaugpumpe (nicht dargestellt) sind angehängt (auch wenn er von dem Block 100 dargestellt ist) als eine Einheit in einem Schlitz 22. Der Betrieb und die Steuerung dieser Einheit ist exakt gleich wie diejenige der Werkzeuge 12.
Im folgenden wird der tatsächliche Betrieb des Geräts 10 in Bezug auf die Schaltungsdiagramme in den 4–11 beschrieben.
In 4 ist das Schaltungsdiagramm des Sicherheitsmoduls gezeigt. An seiner linken Seite werden Daten und Energie von dem Modul 50 zugeführt bzw. eingeführt, was weiter unten beschrieben wird.
In dem vorliegenden einfachen Ausführungsbeispiel sind fünf Ausgänge (einer für jeden Schlitz 22) direkt von dem Sicherheitsmodul 20 aus vorgesehen und jeder wird durch einen Sicherungsschaltkreis (siehe 5) gesteuert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind alle Sicherungsschaltkreise so eingestellt, daß sie eine Energiezufuhr stoppen, falls der Verbrauch durch ein einzelnes Werkzeug 10A überschreitet.
Die Statuse der Sicherungsschaltkreise werden von den Sicherungsschaltkreisen an den Hauptprozessor der 4 übertragen und dieser Prozessor kann jeden Sicherungsschaltkreis steuern, um Energie zu liefern oder nicht (Beine 55–58 und 63–67 des Hauptprozessors).
6 stellt den Fluß von Energie und Information an die externen Einheiten dar. Auf der rechten Seite ist die serielle Kommunikation (I²C Kommunikation) zu und von dem Hauptprozessor des Sicherheitsmoduls 20 vorgesehen. Wie in 4 erkennbar, wandelt der einfache Schaltkreis oben links diese Daten um, bevor sie dem Hauptprozessor zugeführt werden.
In 6 gibt jeder Block (J206–J210) die Zwischenverbindung zwischen einem Block 100 und dem Sicherheitsmodul 20 wieder. In diesem Block 100 fließt das serielle Kommunikations (-signal) und die Energie der Batterie und aus ihm fließt Energie (V_aus), die für das Werkzeug 12 ausgelegt ist, wobei eine Bedienung oder Steuerung durch den aktuellen Block 100 erfolgt. Diese Energie wird über das Modul 20 dem aktuellen Werkzeug (J201–J205) zugeführt. Die Kommunikationsenergie (+5 V ext) zu den Blöcken 100 ist immer vorhanden, jedoch kann der Hauptprozessor von der Energie (Sicherung 1–5 – Ausgang – über die Sicherungsschaltkreise) zu dem Werkzeug abgeschnitten sein.
Die Kommunikation zwischen dem Sicherheitsmodul 20 und den individuellen Werkzeugen 12 ist getrennt von derjenigen, die zwischen dem Sicherheitsmodul 20 und den Blöcken 100 stattfindet.
Die Kommunikation zwischen den Werkzeugen 12 und dem Sicherheitsmodul 20 wird vorgenommen über die Leiter (+μC1– +μC5 und μC-). Die Energieversorgung des Prozessors in den Werkzeugen erfolgt über die gleichen Drähte. Durch Energieversorgung bzw. Betreiben einer der Leitungen +μC1– +μC5, bestimmt der Hauptprozessor, mit welchem Werkzeug 12 er eine Kommunikation wünscht.
In dem aktuellen Ausführungsbeispiel wird die Steuerung dahingehend, welcher der Blöcke 100 mit dem Hauptprozessor kommuniziert, über Software gemanagt.
In 7 ist der das LCD 21 betreffende elektronische Schaltkreis dargestellt. Dieser ist Standard bei der Verwendung in Verbindung mit LCDs, bei denen eine konstante Hintergrundbeleuchtung gewünscht ist.
Wenn ein Block 100 und ein Werkzeug 12 mit dem Sicherheitsmodul 20 verbunden sind, kommuniziert daher der Hauptprozessor mit diesen beiden Teilen und bestimmt, ob sie zusammenwirken können. Auch kann in diesem Zusammenhang der Hauptprozessor bestimmen, wieviel Energie das Werkzeug 12 während des Betriebs erfordert, sowie die Kombination an Pedalsignalen (siehe unten), die erforderlich sind zum Betrieb des Werkzeugs 12. Fordert das Werkzeug 12 Energie an, so wird das Sicherheitsmodul 20 bestimmen, ob dies basierend auf der aktuell verbrauchten Energie (durch andere Werkzeuge 12 – oder die energieverbrauchenden Motoren etc. in den Modulen 30 und 40) gestattet wäre. Falls ausreichend Energie verfügbar ist, wird der zu dem Werkzeug 12 gehörige Sicherungsschaltkreis geöffnet. Falls nicht, wird er dies nicht. Will der Operateur dann, daß das Werkzeug betrieben wird, so sollte ein anderes Werkzeug abgeschaltet werden.
Ob ein Werkzeug 12 und ein Block 100 kompatibel sind, hängt von der Energie ab, die für das Werkzeug 12 erforderlich ist und derjenigen, die der Block 100 handhaben kann, wie auch die Spannungsanforderungen und das Vorsehen von Leistungsfähigkeiten der beiden Teile. Dies wird durch den Hauptprozessor bestimmbar. Falls die beiden Teile nicht kompatibel sind, wird dem Werkzeug 12 unter keinen Umständen Energie zugeführt.
In den 8 und 9 sind die Schaltkreise dargestellt, welche das Laden und Entladen der Batterie in dem Modul 50 steuern. Die Kommunikation zwischen den Modulen 20 und 50 findet über den RS485 statt und dieses Kommunikationssignal trifft in 8 oben rechts ein. Unten rechts in der 8 ist ein Strommeßschaltkreis, der Information liefert zur Verwendung in dem Prozessor der 8 und dem Hauptprozessor des Sicherheitsmoduls 20, damit dieser momentan verbrauchte Energie auswertet.
Mitte links sind die Eingänge der drei in dem Modul 50 vorgesehenen Pedale 51 erkennbar. Diese Information wird verarbeitet durch den Prozessor der 8 und wird über die RS485 Kommunikation zu dem Hauptprozessor weitergegeben.
Das momentan bevorzugte "Kodieren" der Pedalinformation zum Zwecke der Steuerung unterschiedlicher Werkzeuge 12 ist in der gleichzeitig anhängigen PCT-Anmeldung erkennbar, die mit gleichem Datum eingereicht wurde und die gleiche Priorität beansprucht.
Oben links ist der Eingang für die Energie erkennbar zum Zwecke des Wiederaufladens der Batterie. Momentan ist es bevorzugt, die Batterie unter Verwendung einer Niedergleichsspannungs-Versorgung zu laden. Bei gewissen Anwendungen wäre es jedoch mehr zu raten, eine externe Versorgung zu verwenden. Diese Energie wird in den "PowSwit" Schaltkreis zugeführt, der in 9 dargestellt ist. Dieser Schaltkreis ist ein Standardschaltkreis zum Laden einer wiederaufladbaren Batterie.
Wie oben beschrieben, ist es insbesondere bei Verwendung von Instrumenten 12 für die Elektrochirurgie wichtig sicherzustellen, daß das Instrument nur durch Batterien angetrieben wird. Daher wird ein Stecker (nicht dargestellt) für spezielle Zwecke vorgesehen, dessen Anwesenheit von dem Gerät erfaßt werden kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieser Stecker in den Stecker eingeführt, der normalerweise ein Energieversorgungskabel aufnehmen würde. Dieser Stecker umfaßt drei Leiter "1", "2" und "3", wobei "1" und "2" zur Aufnahme der Energie dienen. Der vorliegende Verhinderungsstecker umfaßt einen Prozessor, der bei eingeführtem Stecker über "2" mit Energie versorgt wird, wobei "1" Masse ist, und wobei "3" verwendet wird zum Zwecke der Kommunikation zwischen diesem Prozessor und dem PIC16C73A Prozessor in 8. Kann eine Kommunikation zwischen diesen beiden Prozessoren stattfinden, so befindet sich der Stecker an Ort und Stelle und das Gerät ist nur über die Batterie betrieben. Diese Information kann von dem PIC16C73A Prozessor an den Hauptprozessor weitergegeben werden, der diese Information berücksichtigt, wenn er Energie an das Instrument abgibt, das bei der Elektrochirurgie verwendet wird.
In 10 ist der Schaltkreis zur Verwendung in einem Block 100 dargestellt, um einen Motor mit Energie zu versorgen und zu steuern. In dieser Figur werden das Informationssignal und die Energie von dem Sicherheitsmodul 20 oben links gegeben. Der untere Teil der Figur ist eine hocheffiziente 5V-Energieversorgung und oben rechts wird die Spannung geregelt, derart, daß der Motor mit konstanter Geschwindigkeit läuft. Falls diese Geschwindigkeit geändert werden soll, wird eine diesbezügliche Information über ein Pedal 51 eingegeben, durch den Hauptprozessor interpretiert und diesen Effekt bewirkende Information an dem Prozessor der 10 weitergeleitet, der wiederum die Spannung regelt durch Regeln des Schaltkreises oben rechts. Es können Motoren dieses Typs in den Modulen 30 oder 40 oder in den Werkzeugen 12, wie beispielsweise in einem Bohrer, vorgesehen sein.
Die durch diesen Block 100 gelieferte Energie wird über das Modul 20 dem Motor des Werkzeugs 12 zugeführt.
In 11 ist der Schaltkreis zur Verwendung in einem Block 100, mit dem Energie einer Lampe zugeführt wird, dargestellt. In dieser Figur werden das Informationssignal und die Energie von dem Sicherheitsmodul 20 oben rechts zugeführt. Der Rest ist eine Standardschaltungsmodusenergieversorgung, die durch den variablen Resistor R22 gesteuert wird. Wenn dieser Resistor auf den richtigen Wert (typischerweise 2,5 V) eingestellt wurde, so findet eine Verarbeitung des Prozessors P1C12C508 statt, um die Einstellung des Resistors zu "kennen".
Für den Durchschnittsfachmann ist es einfach, die Kommunikation zwischen den individuellen Prozessoren einzustellen. Aufgrund der großen Anzahl an Prozessoren, ist die Kommunikation und der Betrieb, um den sich mehrere externe Prozessoren kümmern (jene in den Blöcken 100, Werkzeugen 12 und Modulen 30, 40 und 50) recht einfach. Die von einem Werkzeug 12 angeforderte Information wird die Energie- und Spannungsanforderungen betreffen und vielleicht dessen Identität, um sicherzustellen, daß das Werkzeug 12 das verwendete Protokoll und die Kodierung beachtet.
In 12 stellt ein Stuhl 60 für den Zahnarzt, auf dem er sitzen kann, den zweiten Aspekt der Erfindung dar. Der Stuhl hat einen Sitz 61, ein Rückenteil 62, einen Unterbau 63 mit Rädern 64 und einen Teil 65, der ein Gerät 10 umfaßt, wie dies unter Bezugnahme auf die 1–11 beschrieben wurde. Das Teil 65 umfaßt zwei Elemente, welche die Gestalt von Teilen eines Kreises haben und in geschlossener Stellung (dem rechten Teil der 12) bilden das Rückenteil 62 und diese beiden Elemente im wesentlichen einen Kreis, in dem das Gerät 10 positioniert ist.
In der in dem linken Teil der 12 gezeigten offenen Stellung kann der Zahnarzt auf dem Sitz 61 sitzen und das Gerät 10 bei der Behandlung der Zähne des Patienten benutzen.
In der geschlossenen Stellung befindet sich der Stuhl 60 in einer Lagerstellung, in welcher das Gerät 10 geschützt ist gegenüber einem Stoß während der Bewegung, dem Transport oder seiner Lagerung.
In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Unterbau 63 die Batterie des Moduls 50 halten, oder eine zusätzliche Batterie zur Verlängerung der aktiven Arbeitszeitdauer des Geräts 10. Ruch umfaßt der Stuhl 60 einen Abfallbehälter anstelle des Vakuumabsaugtanks 28 oder zusätzlich dazu, ebenfalls zur Verlängerung der Zeitspanne, die erforderlich ist, bis der Stuhl 60 außer Betrieb gelangt. Aus den gleichen Gründen kann auch eine zusätzliche Wasserversorgung in dem Unterbau 63 vorgesehen sein.
Da nun sowohl Energie wie auch Wasser durch das Gerät oder den Unterbau 63 geliefert werden können und die Abfälle bzw. Ausscheidungen dabei gehalten werden können, ist erkennbar, daß der Stuhl 60 autark bzw. unabhängig ist, was zu vielen Vorteilen führt, die am besten erkennbar sind in Verbindung mit der 13.
In 13 ist erkennbar, daß durch Vorsehen des Geräts 10 und des Stuhles 60 eine Zahnklinik viel billiger erstellt und leichter zu erhalten ist.
Die Zahnklinik der 13 umfaßt mehrere Patientensitze und -betten 71, zusätzlich zu den Stühlen 60. Da die Stühle autark sein können, benötigt die Klinik keine Leitungen zur Zufuhr von Energie, Wasser und Druckluft hin zu jedem Gerät. Auch benötigt sie keine Leitungen zum Abführen von Abfall bzw. Ausscheidungen aus dem Gerät. Dies vermindert die Kosten in Bezug auf den Aufbau einer Zahnklinik erheblich.

Aufgrund der Mobilität des Stuhls 60 sind auch starke Kostenreduzierungen beim Betreiben einer Zahnklinik insofern erkennbar, als unterschiedliche Stühle mit unterschiedlicher Ausstattung ausgerüstet sein können. Normalerweise ist heutzutage jedes neben einem Patientenbett fixierte Gerät so ausgestattet, daß es sowohl einfache wie auch komplizierte Behandlungen durchführen kann. Es wird jedoch recht selten vorkommen, daß sich die Ausstattung für die komplexen Behandlungen in Verwendung befindet. Legende (alle in dieser Legende nicht aufgeführten Bezeichnungen lauten im Deutschen wie in den englischen Originalfiguren) Fig. 4A:

RESET	RÜCKSTELLUNG
Vin	Vein
Vout	Vaus

Fig. 4B:

ID-ACTIVE	ID-AKTIV
FUSEISTATUS	SICHERUNGISTATUS
FUSE2STATUS	SICHERUNG2STATUS
FUSE3STATUS	SICHERUNG3STATUS
FUSE4STATUS	SICHERUNG4STATUS
FUSE5STATUS	SICHERUNG5STATUS
+5V(ID-POWER)	+5V(ID-ENERGIE)
FUSE1 ON/OFF	SICHERUNG1 AN/AUS
FUSE2 ON/OFF	SICHERUNG2 AN/AUS
FUSE3 ON/OFF	SICHERUNG3 AN/AUS
FUSE4 ON/OFF	SICHERUNG4 AN/AUS
FUSE5 ON/OFF	SICHERUNG5 AN/AUS
LCD ON/OFF	LCD AN/AUS
BACKLIGHT ON/OFF	RÜCKLICHT AN/AUS
LCD ENABLE	LCD FREIGEBEN
ID-DATA	ID-DATEN
LCD CONTROL	LCD STEUERUNG
ID-POWER	ID-ENERGIE
LCD DATA	LCD DATEN

FIG. 5A:

FUSE 1	SICHERUNG 1
Trip delay	Tripverzögerung
Autoreset	Autorückstellung
FUSE1 ON/OFF	SICHERUNG1 AN/RUS
FUSE1STATUS	SICHERUNG1 STATUS
ON/OF	AN/AUS
FUSE1 OUTPUT	SICHERUNG1 AUSGANG
FUSE 2	SICHERUNG 2
FUSE2 ON/OFF	SICHERUNG2 AN/AUS
FUSE2 STATUS	SICHERUNG2 STATUS
FUSE2 OUTPUT	SICHERUNG2 AUSGANG

FIG. 5B:

FUSE 3	SICHERUNG 3
Trip delay	Tripverzögerung
Autoreset	Autorückstellung
FUSE3 ON/OFF	SICHERUNG3 AN/AUS
FUSE3 STATUS	SICHERUNG3 STATUS
ON/OFF	AN/AUS
FUSE3 OUTPUT	SICHERUNG3 AUSGANG
FUSE 4	SICHERUNG 4
FUSE4 ON/OFF	SICHERUNG4 AN/AUS
FUSE4 STATUS	SICHERUNG4 STATUS
FUSE4 OUTPUT	SICHERUNG4 AUSGANG

Fig. 5C:

FUSE 5	SICHERUNG 5
Trip delay	Tripverzögerung
Autoreset	Autorückstellung
FUSE5 ON/OFF	SICHERUNG5 AN/AUS
FUSE5 STATUS	SICHERUNG5 STATUS
ON/OFF	AN/AUS
FUSE5 OUTPUT	SICHERUNG5 AUSGANG

Fig. 6:

DM_STAG SOCKET	DMS_TAG SOCKEL
DM_LVM SOCKET	DM_LVM SOCKEL
Vin+	Vein+
Vin–	Vein–
KeepAlive/Die	Aufrechterhalten/Tot
Vout+	Vaus+
Vout–	Vaus–
FUSE1 OUTPUT	SICHERUNG1 AUSGANG
FUSE2 OUTPUT	SICHERUNG2 AUSGANG
FUSE3 OUTPUT	SICHERUNG3 AUSGANG
FUSE4 OUTPUT	SICHERUNG4 AUSGANG
FUSE5 OUTPUT	SICHERUNG5 AUSGANG
HIGH BLOCK SOC	HOCH BLOCK SOC

Fig. 7:

Overview	Ubersicht
LCD ON/OFF	LCD AN/AUS
BACKLIGHT ON/OFF	RÜCKLICHT AN/AUS
LCD ENABLE	LDC FREIGEBEN
LCD CONTROL	LDC STEUERUNG
LCD DATA	LCD DATEN
LCD DISPLAY	LCD ANZEIGE

Fig. 8A:

DC INPUT	DC EINGANG
WakeUp	Wach auf
KeepAlive/Die	Aufrechterhalten/Tot
Vin	Vein

Fig. 8B:

Trickle	Puffer
High	Hoch

Fig. 8C:

To External Pedals

Zu externen Pedalen

Fig. 8D:

CLKIN	CLKEIN
CLKOUT	CLKAUS
RESET	RÜCKSTELLUNG
KeepAlive/Die	Aufrechterhalten/Tot
Output On/Off	Ausgang An/Aus
High	Hoch
Trickle	Puffer
InCode	EinCode
Vin	Vein

Fig. 8E:

OUT	AUS
Mount thermally close	Kopf thermisch nahe
Fused+	Gesichert+
Kelvin Connection	Kelvin Verbindung
ON/OFF	AN/AUS
DRAIN SENSE	DRAIN ERFASSUNG
SHUTDOWN	ABSCHALTUNG
Istartup	Ieinschaltung
Cload	Cladung

Fig. 8F:

Shutdown Threshold	Abschaltung Schwellwert
Pspice says	Pspice sagt
Off to On	Aus zu An
On to Off	An zu Aus
Sense	Erfassung

Fig. 9A:

High	Hoch
Switcher shut down	Schalter abschalten
powerless	stromlos
Low	Niedrig
Switcher active	Schalter aktiv
powered	mit Strom
Vin	Vein
VccOut	VccAus
P-Drive	P-Antrieb
SHUTDOWN2	ABSCHALTUNG2
SENSE	ERFASSUNG

Fig. 9B:

SwitchNode

Schaltknoten

Fig. 9C:

Keep Low when comming out Of ShutDown to prevent External PSU from current-Limiting. Set High when Current is needed.	Niedrig halten, wenn aus Abschaltung kommt, um externe PSU an Strombegrenzung zu hindern. Setze hoch, wenn Strom Benötigt wird.
Sense	Erfassung
Iout	Iaus
IN–	EIN–
IN+	EIN+
Ifloat	Ifluß
Itrickle	Ipuffer
Trickle	Puffer
High	Hoch
Ihigh	Ihoch
Sense+	Erfassung+
Keep traces close together	Halte Spuren eng zusammen
Sense–	Erfassung–

Fig. 9D:

Gain of	Verstärkung von
Converts	Wandelt um
Referenced to	bezogen auf

Fig. 10A:

ContactArms.Motor	KontaktArms.Motor
Vout+	Vaus+
Vout–	Vaus–
Vin	Vein
Effect	Einfluß
Override On	Übersteuern An
No Override	Keine Übersteuerung
Override Off	Übersteuerung Aus
Override On	Übersteuerung An
RESET	RÜCKSTELLUNG

Fig. 10B:

Triangle	Dreieck
MotorFET_On	MotorFET_Ein
MotorFET_Off	Motor FET-Aus
Never pull RA5 High when RA4 is Low	Ziehe nie RA5 hoch, wenn RA4 niedrig ist
Only works in conjunction With 31 kHz High	Arbeitet nur in Verbindung mit 31 kHz hoch

Fig. 10C:

ToMotor/Lamp	ZuMotor/Lampe
Vout–	Vaus–

Fig. 10D:

Sw On Off	Sw An/Aus
Vin	Vein
SHUTDOWN2	ABSCHALTUNG2
P-DRIVE	P-ANTRIEB
SENSE–	ERFASSUNG–
SENSE+	ERFASSUNG+

Fig. 10E:

Vin	Vein
To Motor/Lamp	Zu Motor/Lampe
Vout+	Vaus+
SENSE+	ERFASSUNG+

Fig. 10F:

Inter-PCB connections	Zwischen-PCB Verbindungen
Triangle	Dreieck
Vout–	Vaus–
Vout+	Vaus+
SENSE+	ERFASSUNG+
Vin	Vein
Sw_On/Off	Sw_An/Aus
Center Holes	Zentralbohrungen
Mounted on motorconnector	Eingerichtet an Motorverbindung

Fig. 11A:

Vin+	Vein+
SwitchNode	Schaltknoten
Vin	Vein
SHUTWDOWN2	ABSCHALTUNG2
SENSE–	ERFASSUNG–
SENSE+	ERFASSUNG+
P-DRIVE	P-ANTRIEB
SENSE+2	ERFASSUNG+2
SENSE+1	ERFASSUNG+1

Fig. 11B:

Vout+2	Vaus+2
Vout+1	Vaus+1
Vin+	Vein+
Vout+	Vaus+
Vout–	Vaus–
Vin	Vein
ContactArms.Lamp	KontaktArms.Lampe
Inter-PCB connections	Zwischen-PCB Verbindung
Vout+1	Vaus+1
Sense+1	Erfassung+1
Vout+2	Vaus+2
Sense+2	ERFASSUNG+2

Fig. 11C:

PullUp	Heranziehen
CLKIN	CLKEIN

Claims

Gerät zur Steuerung und Versorgung einer Anzahl energieverbrauchender Teile mit Energie, wobei das Gerät umfaßt: – mehrere externe Einheiten (100, 12, I201–210), von denen jede ein energieverbrauchendes Teil (12, I201–205) umfaßt, und – ein Sicherheitsmodul (20), wobei jede externe Einheit (100, 12, I201–210) Mittel umfaßt zum Übertragen von Information an die Sicherheitseinheit betreffend die Energie, die erforderlich oder gewünscht ist für das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) der externen Einheit (100, 12, I201–210) während seines gegenwärtigen oder zukünftigen Betriebs, wobei das Sicherheitsmodul (20) umfaßt: – Mittel zum Empfang der von den externen Einheiten (100, 12, I201–210) übertragenen Information und basierend auf der Information, zum Auswerten oder Bestimmen der von den energieverbrauchenden Teilen (12, I201–205) der mehreren externen Einheiten (100, 12, I201–210) erforderlichen Energie, – Mittel zum Vergleich dieser erforderlichen Energie mit einer Grenze für den maximalen Energieverbrauch und zur Ausgabe eines Ergebnisses des Vergleichs, – Mittel zur Aufnahme des Ergebnisses von den Vergleichsmitteln und auf dessen Basis, zur Bestimmung der Energie, mit der das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) jeder externen Einheit (100, 12, I201–210) versorgt werden soll, – Mittel zur Aufnahme von Energie von einer Energiequelle (50), – erste Mittel zum Liefern von Energie an die Übertragungsmittel der mehreren externen Einheiten (100, 12, I201–210) und – zweite Mittel (5) zum Liefern der bestimmten Energie an das energieverbrauchende Teil. (12, I201–205) jeder externen Einheit (100, 12, I201– 210), wobei die zweiten Liefermittel durch die Aufnahme- und Bestimmungsmittel steuerbar sind, wobei wenigstens eine externe Einheit (100, 12, I201– 210) Mittel umfaßt zum Bestimmen der Energie, die erforderlich oder gewünscht ist von dem energieverbrauchenden Teil (12, I201–205) während dessen Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel und das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) lösbar miteinander verbunden sind, wobei die Bestimmungsmittel der externen Einheit (100, 12, I201–210) zumindest im wesentlichen fest mit dem energieverbrauchenden Teil (12, I201–205) verbunden sind.
Gerät nach Anspruch 1, bei welchem die Aufnahme- und Bestimmungsmittel ausgelegt sind zum Bestimmen einer Menge an Energie, die tatsächlich von dem energieverbrauchenden Teil (12, I201–205) einer externen Einheit (100, 12, I201–210) verbraucht wurde und um diese Menge mit einer oder mehreren Grenzen maximaler Energie zu vergleichen.
Gerät nach Anspruch 2, bei welchem die Aufnahme- und Bestimmungsmittel derart ausgelegt sind, daß die zweiten Liefermittel (5) die einem energieverbrauchenden Teil (12, I201–205) zugeführte Energie reduzieren, falls die verbrauchte Energie dabei eine Grenze maximaler Energie überschreitet.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, des weiteren umfassend Anzeigemittel (21) zum Liefern von Information an einen Operateur des Gerätes.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das Aufnahme- und Bestimmungsmittel. des Sicherheitsmoduls (20) derart ausgelegt ist, daß es bei Empfang von Information von einer externen Einheit (100, 12, I201–210) unter Wunsch oder Anforderung von Energie, bestimmt, daß – falls das von den Vergleichsmitteln ausgegebene Ergebnis bedeutet, daß die von den energieverbrauchenden Teilen (12, I201–205) der mehreren externen Einheiten (100, 12, I201–210) erforderte Energie gleich oder kleiner ist als die Grenze des maximalen Energieverbrauchs, die gewünschte oder erforderliche Energie dem energieverbrauchenden Teil (12, I201–205) der externen Einheit (100, 12, I201–210) geliefert wird, und – falls das von den Vergleichsmitteln ausgegebene Ergebnis bedeutet, daß die von den energieverbrauchenden Teilen (12, I201–205) der mehreren externen Einheiten (100, 12, I201–210) erforderte Energie die Grenze des maximalen Energieverbrauchs überschreitet, keine Energie dem energieverbrauchenden Teil (12, I201–205) der externen Einheit (100, 12, I201–210) geliefert wird.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, des weiteren umfassend Mittel zum Halten von Information in Bezug auf eine Liste von Prioritäten, welche die relative Wichtigkeit des Betriebs der energieverbrauchenden Teile (12, I201–205) der externen Einheiten (100, 12, I201–210) betrifft.
Gerät nach Anspruch 6, bei welchem wenigstens eine der externen Einheiten (100, 12, I201–210) Mittel umfaßt zum Halten und Übertragen von Information zu dem Sicherheitsmodul (20), wobei die Information die Wichtigkeit des Betriebs des energieverbrauchenden Teils (12, I201–205) der externen Einheit (100, 12, I201–210) betrifft.
Gerät nach Anspruch 7, bei welchem das Halte- und Übertragungsmittel bei dem energieverbrauchender Teil (12, I201–205) der externen Einheit (100, 12, I201–210) positioniert ist.
Gerät nach Anspruch 6, bei welchem die Aufnahme- und Bestimmungsmittel ausgelegt sind, um zuerst Energie den energieverbrauchenden Teilen (12, I201–205) zuzuteilen, deren Betrieb der wichtigste ist, wenn die erforderliche Energie die Grenze maximalen Energieverbrauchs überschreitet.
Gerät nach Anspruch 9, bei welchem die Aufnahme- und Bestimmungsmittel weiters derart ausgelegt sind, daß sie weniger oder keine von einem energieverbrauchenden Teil (12, I201–205) erforderliche oder gewünschte Energie zuteilen, das ausgelegt ist zum Durchführen eines weniger wichtigen Betriebes.
Gerät nach Anspruch 9 oder 10, bei welchem das energieverbrauchende Teil wenigstens einer externen Einheit Zeitsteuerungsmittel umfaßt zum Steuern eines Betriebes des energieverbrauchenden Teiles durch Betrieb des energieverbrauchenden Teiles in einer vorbestimmten Zeitspanne zwischen einer Startzeit und einer Endzeit.
Gerät nach Anspruch 11, bei welchem die Übertragungsmittel der externen Einheit (100, 12, I201– 210) ausgelegt sind zum Übertragen von Information in Bezug auf eine verbleibende Zeitspanne zwischen einer momentanen Zeit und der Stoppzeit an die Sicherheitseinheit (20).
Gerät nach Anspruch 12, bei welchem die Aufnahme- und Bestimmungsmittel derart ausgelegt sind, daß sie die Bestimmung, wieviel Energie dem energieverbrauchenden Teil (12, I201–205) zugeführt werden soll, darauf basieren lassen, ob die verbleibende Zeitspanne und die von dem energieverbrauchenden Teil (12, I201–205) erforderte oder gewünschte Energie unterhalb einer vorbestimmten Grenze liegen.
Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 13, bei welchem die Aufnahme- und Bestimmungsmittel derart ausgelegt sind, daß sie über die Anzeigemittel (21) den Operateur auffordern, in das Haltemittel Information einzugeben betreffend die Liste an Prioritäten oder Information betreffend welches energieverbrauchende Teil (12, I201– 205) Energie empfangen oder nicht empfangen soll, wenn die erforderliche oder gewünschte Energie die Grenze maximalen Energieverbrauchs überschreitet.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend Mittel (26, 50) zum Liefern von Energie an das Sicherheitsmodul (20).
Gerät nach Anspruch 15, weiter umfassend wiederaufladbare Batterieeinrichtungen und Mittel (9) zum Wiederaufladen der Batterieeinrichtungen.
Gerät nach Anspruch 16, bei welchem die Mittel zum Wiederaufladen (9) Mittel zum Verbinden der Mittel zum Wiederaufladen mit einer Netzstromenergieversorgung umfassen.
Gerät nach Anspruch 17, weiter umfassend Mittel zum Verhindern der Verbindung der Mittel zum Wiederaufladen (9) mit der Netzstromenergieversorgung.
Gerät nach Anspruch 18, bei welchem die Mittel zum Verhindern Mittel umfassen zum Kommunizieren mit dem Sicherheitsmodul (20) und wobei die Aufnahme- und Bestimmungsmittel der Sicherheitseinheit (20) ausgelegt sind, um zu bestimmen, ob sich die Mittel zum Verhindern im Betrieb befinden.
Gerät nach Anspruch 19, bei welchem das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) einer externen Einheit (100, 12, I201–210) eines ist, das ausgelegt ist zur elektrochirurgischen Behandlung und wobei die Aufnahme- und Bestimmungsmittel des Sicherheitsmoduls (20) ausgelegt ist, um zu bestimmen, daß keine Energie von dem zweiten Liefermittel (5) geliefert wird, falls die Mittel zum Verhindern sich nicht in Betrieb befinden.
Gerät nach Anspruch 16, bei welchem die wiederaufladbaren Batterieeinrichtungen Mittel umfassen zum Erzeugen von Information in Bezug auf die Energie, die noch in den wiederaufladbaren Energieeinrichtungen verblieben ist oder momentan von diesen erhältlich oder erhaltbar ist und des weiteren Mittel umfaßt zum Übertragen der Information zu dem Sicherheitsmodul (20), wobei die Vergleichsmittel, ausgelegt sind, um diese Information als Grenze maximalen Energieverbrauchs zu nutzen.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die zweiten Liefermittel (5) ausgelegt sind, um eine Gleich(Takt)spannung an alle externen Einheiten (100, 12, I201–210) anzulegen und wobei wenigstens ein Teil der externen Einheiten (100, 12, I201–210) Mittel umfaßt zum Umwandeln der Spannung in eine Spannung, die geeignet ist für dessen energieverbrauchenden Teile (12, I201-205).
Gerät nach Anspruch 22, bei welchem das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) wenigstens eines Teils der externen Einheiten (100, 12, I201–210) Mittel umfaßt zum Erzeugen von Information betreffend eine Betriebsspannung für das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) und Mittel zum Übertragen der Information an die Umwandlungsmittel, wobei die Umwandlungsmittel durch die Information derart steuerbar sind, daß sie die Gleichspannung in die Betriebsspannung umwandeln.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die externen Einheiten (100, 12, I201–210) Eingriffsmittel umfassen zum Eingriff mit entsprechenden Eingriffsmitteln (22) des Sicherheitsmoduls (20) zum Zwecke der Übertragung von Energie und zum Steuern von Information von dem Sicherheitsmodul (20) zu den externen Einheiten (100, 12, I201–210), wobei die Eingriffsmittel der externen Einheiten im wesentlichen identisch sind.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter Mittel (51) umfassend zur Eingabe von Information zur Verwendung beim Betrieb der Sicherheitseinheit (20) oder des energieverbrauchenden Teils (12, I201–205) einer externen Einheit (100, 12, I201–210).
Gerät nach Anspruch 25, bei welchem die Eingabemittel (51) ausgelegt sind, um von einem Fuß betätigt zu werden.
Gerät nach Anspruch 25 oder 26, bei welchem – das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) wenigstens einer externen Einheit (100, 12, I201– 210) ausgelegt ist, um von vorbestimmter Information gesteuert zu werden, die bei der Eingabeeinheit (51) eingegeben wurde, – die externe Einheit (100, 12, I201–210) ausgelegt ist, um das Sicherheitsmodul (20) von der vorbestimmten Information zu informieren, und – das Sicherheitsmodul (20) Mittel umfaßt zum Auswerten der von den Eingabemitteln (51) eingegebenen Information und zum Weiterleiten derartiger Information zu der externen Einheit (100, 12, I201–210), falls die Information der vorbestimmten Information entspricht.
Gerät zur Verwendung in einer Zahnklinik (72) oder ähnlichem und zur Steuerung und Versorgung einer Anzahl energieverbrauchender Teile mit Energie, wobei das Gerät umfaßt: – mehrere externe Einheiten (100, 12, I201–210), von denen jede ein energieverbrauchendes Teil (12, I201–205) umfaßt, und – ein Sicherheitsmodul (20), wobei jede externe Einheit (100, 12, I201–210) Mittel umfaßt zum Übertragen von Information an die Sicherheitseinheit betreffend die Energie, die erforderlich oder gewünscht ist für das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) der externen Einheit (100, 12, I201–210) während seines gegenwärtigen oder zukünftigen Betriebs, wobei das Sicherheitsmodul (20) umfaßt: – Mittel zum Empfang der von den externen Einheiten (100, 12, I201–210) übertragenen Information und basierend auf der Information, zum Auswerten oder Bestimmen der von den energieverbrauchenden Teilen (12, I201–205) der mehreren externen Einheiten (100, 12, I201–210) erforderlichen Energie, – Mittel zum Vergleich dieser erforderlichen Energie mit einer Grenze für den maximalen Energieverbrauch und zur Ausgabe eines Ergebnisses des Vergleichs, – Mittel zur Aufnahme des Ergebnisses von den Vergleichsmitteln und auf dessen Basis, zur Bestimmung der Energie, mit der das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) jeder externen Einheit (100, 12, I201–210) versorgt werden soll, – Mittel zur Aufnahme von Energie von einer Energiequelle (50), – erste Mittel zum Liefern von Energie an die Übertragungsmittel der mehreren externen Einheiten (100, 12, I201–210) und – zweite Mittel (5) zum Liefern der bestimmten Energie an das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) jeder externen Einheit (100, 12, I201– 210), wobei die zweiten Liefermittel durch die Aufnahme- und Bestimmungsmittel steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die energieverbrauchenden Teile (12, I201–205) der externen Einheiten (100, 12, I201–210) Teile sind, die ausgelegt sind zur Verwendung bei der Behandlung der Zähne eines Patienten.
Gerät nach Anspruch 28, bei welchem die energieverbrauchenden Teile (12, I201–205) umfassen: – Lampen, beispielsweise Lampen zum Ausstrahlen von Strahlung zur Verwendung beim Beleuchten oder Lampen zum Ausstrahlen von Strahlung zur Verwendung beim Härten von Materialien bzw. Werkstoffen, – Motoren, beispielsweise Motoren für Bohrer, – Pumpen, beispielsweise Pumpen für Wasser oder Luft, und/oder – Instrumente zur Verwendung bei der Elektrochirurgie.
Gerät nach Anspruch 29, bei welchem wenigstens eine der externen Einheiten (100, 12, I201–210) Mittel umfaßt zum Halten und Übertragen von Information an das Sicherheitsmodul (20), wobei die Information die Wichtigkeit des Betriebs des energieverbrauchenden Teils (12, I201–205) der externen Einheit (100, 12, I201–210) betrifft und wobei – externe Einheiten (100, 12, I201–210), deren energieverbrauchenden Teile (12, I201–205) Lampen sind, ausgelegt sind zum Halten und Übertragen von Information betreffend eine erste Priorität, – externe Einheiten (100, 12, I201–210), deren energieverbrauchende Teile (12, I201–205) Motoren sind, ausgelegt sind zum Halten und Übertragen von Information betreffend eine zweite Priorität, – externe Einheiten (100, 12, I201–210), deren energieverbrauchende Teile (12, I201–205) Pumpen sind, ausgelegt sind zum Halten und Übertragen von Information betreffend eine dritte Priorität, und – externe Einheiten (100, 12, I201–210), deren energieverbrauchende Teile (12, I201–205) der Verwendung in der Elektrochirurgie dienen, ausgelegt sind zum Halten und Übertragen von Information betreffend eine vierte Priorität.
Gerät nach Anspruch 30, bei welchem die vierte Priorität höher ist als die erste, zweite und dritte Priorität und wobei die erste Priorität vorzugsweise niederer ist als die zweite und dritte Priorität.
Gerät nach Anspruch 28, des weiteren umfassend eine Reservoireinrichtung zum Halten von Wasser, beispielsweise steriles oder entmineralisiertes Wasser und wobei das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) einer externen Einheit (100, 12, I201–210) eine Pumpe (27) umfaßt, um Wasser von der Reservoireinrichtung zum Mund des Patienten zuzuführen.
Gerät nach Anspruch 28, des weiteren umfassend eine Ausscheidungshalteeinrichtung (28) zum Halten der gebrauchten Flüssigkeit und wobei das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) einer externen Einheit (100, 12, I201–210) eine Pumpe umfaßt zum Saugen überschüssiger Flüssigkeit aus dem Mund des Patienten in die Ausscheidungshalteeinrichtung.
Gerät nach Anspruch 28, des weiteren umfassend eine externe Einheit (100, 12, I201–210) zum Liefern von Druckluft, wobei das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) der externen Einheit (100, 12, I201–210) eine Pumpeinrichtung umfaßt.
Mobile Einheit (60) zur Verwendung von einem Zahnarzt in einer Zahnklinik (72), wobei die mobile Einheit (60) eine stuhlartige Einrichtung umfaßt für den Zahnarzt, auf der er sitzt oder ruht während der Behandlung eines Patienten, und ein Gerät gemäß Anspruch 28.
Mobile Einheit nach Anspruch 35, bei welcher die stuhlartige Einrichtung eine Batterieeinrichtung umfaßt zur Zufuhr von Energie an die Sicherheitseinheit.
Mobile Einheit nach Anspruch 35 oder 36, des weiteren umfassend eine Reservoireinrichtung zum Halten von Wasser, beispielsweise steriles oder entmineralisiertes Wasser und wobei das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) einer externen Einheit eine Pumpe umfaßt zum Liefern von Wasser von der Reservoireinrichtung zu dem Mund des Patienten, wobei die Reservoireinrichtung von der stuhlartigen Einrichtung (60) gehalten ist.
Mobile Einheit nach einem der Ansprüche 35 bis 37, des weiteren umfassend eine Ausscheidungshalteeinrichtung (28) zum Halten der gebrauchten Flüssigkeit und wobei das energieverbrauchende Teil (12, I201–205) einer externen Einheit (100, 12, I201–210) eine Pumpe umfaßt zum Saugen von überschüssiger Flüssigkeit aus dem Mund des Patienten in die Ausscheidungshalteeinrichtung, wobei die Ausscheidungshalteeinrichtung (28) durch die stuhlartige Einrichtung (60) gehalten ist.
Mobile Einheit nach einem der Ansprüche 35–38, bei welcher die stuhlartige Einrichtung (60) einen Sitz (61) für den Zahnarzt zum Zwecke des Sitzens oder Ruhens darauf umfaßt, einen Rückenteil (62) und eine Halteeinrichtung (65) zum Halten des Geräts, wobei das Rückenteil (62) eine Gestalt hat, die zumindest im wesentlichen ein Teil eines Kreises ist und die Halteeinrichtung (65) ein oder mehrere Teile hat, von denen jedes eine Gestalt hat, die zumindest teilweise ein Kreis ist.
Mobile Einheit nach Anspruch 39, bei welcher die Halteeinrichtungen (65) bewegbar sind zwischen einer ersten, geschlossenen Stellung, und einer zweiten, offenen Stellung, wobei in der ersten Stellung die Halteeinrichtungen (65) und das Rückenteil (62) eine im wesentlichen kreisförmige, zylindrische Form ausbilden mit zumindest im wesentlichen horizontaler Gestalt, wobei der Sitz (61) in vertikaler Richtung gesehen vorzugsweise innerhalb der kreisförmigen, zylindrischen Form positioniert ist.
Mobile Einheit nach Anspruch 39, des weiteren umfassend eine zweite, zumindest im wesentlichen kreisförmige zylindrische Einrichtung, die vertikal niederer positioniert ist als und zumindest im wesentlichen die gleichen Außenabmessungen hat wie das Rückenteil (62) und die Halteeinrichtung (65).
Mobile Einheit nach Anspruch 41, bei welcher die zweiten zumindest im wesentlichen kreisförmigen, zylindrischen Einrichtungen Mittel umfassen zum Eingriff mit einer Energiequelle und Mittel zum Übertragen empfangener Energie an eine Batterieeinrichtung, die ausgelegt ist, um Energie an das Sicherheitsmodul zu liefern.
Mobile Einheit nach einem der Ansprüche 35 bis 42, die derart ausgelegt ist, daß sie nicht den Zusatz oder die Zufuhr von Wasser, Energie oder Druckluft von einer Stelle außerhalb der Einheit (60) erfordert und keinen Zugang zu Aussonderungsbeinhaltungseinrichtungen außerhalb der Einheit erfordert.
Zahnklinik mit einer oder mehreren stuhlartigen Einrichtungen (71) für Patienten, um darin während der Behandlung ihrer Zähne zu ruhen und einer oder mehreren mobilen Einheiten (60) gemäß einem der Ansprüche 35 bis 43.
Zahnklinik nach Anspruch 44, wobei die Klinik derart ausgelegt ist, daß sie keine festen Zuführungen, Leitungen oder Drähte zur Zufuhr von Wasser, Energie oder gebrauchter Flüssigkeit zu oder von den mobilen Einheiten (60) während der Behandlung der Zähne eines Patienten umfaßt.
Zahnklinik nach Anspruch 44 oder 45, des weiteren umfassend einen Ort (72) zur Verwendung bei der Reinigung von energieverbrauchenden Teilen (12, I201– 205) externer Einheiten (100, 12, I201–210), die bei der Behandlung der Zähne eines Patienten Verwendung fanden.
Zahnklinik nach Anspruch 46, bei welcher der Ort (72) unterschiedlich ist zu den Orten, wo die stuhlartigen Einrichtungen (71) für die Patienten positioniert sind.