ES2210739T3 - Aparato de control y alimentacion de un numero de elementos que consumen potencia. - Google Patents
Aparato de control y alimentacion de un numero de elementos que consumen potencia.Info
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Abstract
Un aparato para controlar y alimentar eléctricamente un número de elementos consumidores de potencia, comprendiendo el aparato: - una pluralidad de unidades externas (100, 12, J201- 210) cada una de ellas comprendiendo un elemento consumidor de potencia (12, J201-205), y - un módulo de seguridad (20) cada unidad externa (100, 12, J201-210) comprendiendo un medio para transmitir a la unidad de seguridad información relacionada con la potencia requerida o deseada por el elemento consumidor de potencia (12, J201-205) de la unidad externa (100, 12, J201-210) durante un funcionamiento presente o futuro de la misma, comprendiendo el módulo de seguridad: - un medio para recibir la información transmitida desde las unidades externas (100, 12, J201-210) y para evaluar o determinar en base a la información, la potencia requerida por los elementos consumidores de potencia (12, J201-205) de la pluralidad de unidades externas (100, 12, J201-210), - un medio para comparar esta potencia requerida conun límite máximo de consumo de potencia y para emitir un resultado de la comparación, - un medio para recibir el resultado del medio de comparación y para, en base a la misma, determinar la potencia con la que se va a alimentar el elemento consumidor de potencia (12, J201-205) de cada unidad externa (100, 12, J201-210), - un medio para recibir potencia de una fuente de alimentación (50), - un primer medio para proporcionar alimentación a los medios de transmisión de la pluralidad de unidades externas (100, 12, J201-210), y - un segundo medio (figura 5) para proporcionar la potencia determinada a el elemento consumidor de potencia (12, J201-205) de cada unidad externa, (100, 12, J201-210), siendo el segundo medio de provisión controlable por los medios de recepción y de determinación, en el que al menos una unidad externa (100, 12, J201- 210) comprende un medio para determinar la potencia requerida o deseada por el elemento consumidor de potencia (12, J201-205) durante el funcionamiento de la misma caracterizado porque el medio de transmisión y el elemento consumidor de potencia (12, J201-205) están interconectadas de manera que se pueden separar, el medio de determinación de la unidad externa (100, 12, J201-210) estando al menos sustancialmente interconectado de manera fija a el elemento consumidor de potencia (12, J201-205).
Description
Aparato de control y alimentación de un número de
elementos que consumen potencia.
La presente invención se refiere a un aparato
para controlar y alimentar un número de elementos con consumo de
potencia, y en especial para aspectos de seguridad en el control de
la alimentación de potencia a dichos elementos.
En una amplia gama de aplicaciones, varios
elementos consumidores de potencia están conectadas a una unidad
central que proporciona la alimentación de potencia a dichos
elementos. Sin embargo, la mayoría de las fuentes de alimentación
tienen un límite superior dentro del que se debería mantener el
consumo de potencia. El sobrepasar ese límite de potencia puede
causar que se fundan los fusibles o provocar otras acciones, que de
manera total o parcial, cortarían la potencia alimentada a la unidad
central y de ese modo la potencia disponible a los elementos con
consumo de potencia.
En varias aplicaciones, sería indeseable o
incluso inaceptable si se disminuyese o se cortase por completo la
potencia disponible para ciertos elementos. Una manera de evitar
esto sería usar varias fuentes de alimentación de manera que las
aplicaciones que requieran absolutamente potencia fuesen alimentadas
por una o más fuentes de alimentación y donde las aplicaciones menos
importantes sean alimentadas por medio de una fuente de alimentación
independiente. Sin embargo, esto no es lo que se desea debido al
incremento de costes y debido a que el sistema no siempre es capaz
de garantizar alimentación a las aplicaciones importantes.
Una situación en la que se incurre en este
problema es en una clínica dental en la que un número de motores,
tornos, bombas, lámparas e instrumentos para su uso en
electrocirugía se usan en cada momento - y a menudo varios al mismo
tiempo. Si se sobrepasa el límite de potencia de la fuente de
alimentación, se puede fundir un fusible, con lo que se detienen
todos los instrumentos. La detención de un torno o de un instrumento
para electrocirugía en mitad de su aplicación puede ser
extremadamente desagradable para el paciente y debería evitarse.
En los documentos W090/09595,
EP-A-0 660 489,
DE-A-195 14 738,
EP-A-0 409 226 y
US-A-5 211 558 se pueden ver
diferentes tipos de maneras para controlar y distribuir
potencia.
La presente invención se refiere a una solución
para este problema. En un primer aspecto, la invención se refiere a
un aparato de acuerdo con la reivindicación 1.
Así, se proporciona una solución inteligente en
la que las unidades externas envían información relativa a la
cantidad de potencia que el elemento consumidor de potencia desee
usar durante su funcionamiento. El módulo de seguridad evalúa
entonces si, con el consumo de potencia en ese momento, esto
elemento puede ser alimentada con la potencia deseada o requerida.
Si éste no es el caso, se pueden tomar acciones de varias maneras,
véase más adelante.
También, con el fin de que las unidades externas
y el módulo de seguridad sean capaces de comunicarse, se
proporcionan dos alimentaciones - ambas controladas por el módulo de
seguridad - donde una se proporciona para la comunicación, con el
fin de que el módulo de seguridad sea capaz de determinar qué tipo
de unidad externa está solicitando alimentación, y la cantidad de
potencia solicitada - y una se proporciona para la alimentación de
potencia real del elemento consumidor de potencia.
Cuando el módulo de seguridad está adaptado para
controlar ambas fuentes de alimentación, puede ser adaptado para
proporcionar potencia sobre la primera fuente solamente con el fin
de determinar si la segunda fuente debiese proporcionar potencia -
y proporcionar entonces la potencia determinada. De esta manera, el
módulo de seguridad mantiene el control sobre el consumo de
potencia, con lo que se pueden evitar las interrupciones no
previstas.
De manera preferible, los medios de recepción y
de determinación están adaptados para determinar la cantidad de
potencia realmente consumida por el elemento consumidor de potencia
de una unidad externa y para comparar esta cantidad a uno o más
límites máximos de potencia. De esta manera, no sólo se supervisa y
se controla el consumo total de potencia, sino que también se puede
supervisar el consumo de potencia de los elementos independientes.
Una ventaja de los mismos es una situación en la que el elemento
consumidor de potencia intente extraer más potencia de la
inicialmente requerida - como si estuviese cortocircuitada. De esta
manera, el módulo de seguridad puede inmediatamente cortar la
alimentación a eso elemento.
Así, los medios de recepción y de determinación
están adaptados de manera preferible para que el segundo medio de
provisión reduzca o corte la potencia suministrada a un elemento
consumidor de potencia, si la potencia consumida excediese de ese
modo un límite máximo de potencia.
El aparato adicionalmente puede comprender un
medio de visualización para proporcionar información a un operador
del aparato. Como será evidente más adelante, este medio de
visualización se puede usar para informar al operador de conflictos
en el consumo deseado de potencia y para pedir al operador que
resuelva los conflictos.
En una realización sencilla, los medios de
recepción y de determinación del módulo de seguridad estarán
adaptados para, cuando se reciba la información de una unidad
externa que pida o solicite potencia, determinar que
si la salida del resultado por el medio de
comparación significa que la potencia requerida por los elementos
que consumen potencia de la pluralidad de unidades externas es igual
o menor que el límite máximo de consumo de potencia, la potencia
deseada o requerida es proporcionada a el elemento consumidor de
potencia de la unidad externa, y
si la salida de resultado por el medio de
comparación significa que la potencia requerida por los elementos
consumidores de potencia de la pluralidad de unidades externas
sobrepasa el límite máximo de consumo de potencia, no se proporciona
alimentación a el elemento consumidor de potencia de la unidad
externa.
En muchas aplicaciones, un elemento consumidor de
potencia puede no requerir o usar de manera constante la misma
cantidad de potencia, como es a menudo el caso con lámparas. Cuando
el elemento consumidor de potencia es, por ejemplo, un motor, un
torno o una bomba, se puede proporcionar diferentes revoluciones por
minuto que requieren de diferentes cantidades de potencia.
Con el fin de que el módulo de seguridad sea
capaz de adaptarse a esa situación, debería preferiblemente estar
informado cuando se solicite un cambio en el consumo de potencia.
Posteriormente, el módulo de seguridad evaluará si se puede aceptar
esta petición de incremento de potencia.
El medio de transmisión y el medio de consumo de
potencia están interconectados de manera que se pueden desmontar, y
los medios de determinación de la unidad externa están al menos
sustancialmente interconectados de manera fija a el elemento
consumidor de potencia. Esto tiene la ventaja de que los medios de
transmisión de las unidades externas pueden ser elementos de
propósito general, y donde se genera la información específica de la
aplicación en el medio de determinación en el elemento consumidor de
potencia y es transmitida al medio de transmisión - cuando los dos
elementos están interconectadas.
Cuando los medios de transmisión están adaptados
para recibir la información del medio de determinación en el
elemento consumidor de potencia y reenviar esta información al
módulo de seguridad - en lugar del medio de transmisión que se esté
adaptando para solicitar siempre la misma cantidad de
\hbox{potencia -}, el módulo de seguridad está siempre informado de una cantidad realista de potencia deseada o requerida. Esto significa que la potencia disponible se utiliza de una manera óptima.
La operación más sencilla y versátil del módulo
de seguridad es una en la que los segundos medios de provisión están
adaptados para proporcionar una tensión común a todas las unidades
externas, y en el que al menos elemento de las unidades externas
comprenden un medio para convertir la tensión común a una tensión
adecuada para los elementos consumidores de potencia del mismo. En
esta situación, el elemento consumidor de potencia de al menos
elemento de las unidades externas comprende de manera preferible un
medio para generar la información relativa a una tensión operativa
para el elemento consumidor de potencia y un medio para transportar
la información al medio de conversión, siendo controlable el medio
de conversión por medio de la información para convertir la tensión
común a la tensión operativa.
Naturalmente, en comparación con las unidades
externas formadas por dos elementos que se pueden separar (un
elemento consumidor de potencia que comprende un medio para
conservar o determinar información y para reenviar a la segundo
elemento que se comunica con el módulo de seguridad) esto
proporcionará unidades, bloques o elementos multipropósito que se
pueden usar junto con un número de elementos consumidores de
potencia.
De hecho, el la presente realización preferida,
los dos elementos están completamente separados y conectados al
módulo de seguridad en diferentes posiciones. Sin embargo,
naturalmente, los dos elementos interactúan y la potencia
proporcionada desde el módulo de seguridad se proporciona a el
elemento consumidor de potencia a través de la segundo elemento.
Esta separación de los dos elementos tiene la ventaja de que un
fallo en uno no provoca que el otro deje de funcionar. También, se
pueden usar segundos elementos distintas junto con diferentes
elementos consumidores de potencia, mediante las cuales no se presta
necesariamente de manera inútil una segundo elemento si falla un
elemento consumidor de potencia.
Una situación preferida adicional en la que,
además, las unidades externas comprenden un medio de interconexión
para interconectar con el correspondiente medio de interconexión del
módulo de seguridad con el fin de transferir potencia e información
de control desde los módulos de seguridad a las unidades externas,
siendo los medios de interconexión de las unidades externas
sustancialmente idénticos. De esta manera, se puede soportar
cualquier número de aplicaciones diferentes - y futuras - por el
mismo aparato. Esto facilita también el uso de nuevas aplicaciones,
mientras los "enchufes" son los mismos que aquéllos conocidos
por el operador.
Esto tiene la ventaja de que se necesitan comprar
menos piezas cuando se desee una nueva característica en el
aparato.
Sin embargo, esta división de la unidad externa
en dos elementos introduce también un problema potencial en que un
elemento consumidor de potencia puede requerir más potencia que la
otro elemento de lo que la unidad externa es capaz de gestionar o
una tensión diferente de aquéllas tensiones que la otro elemento es
capaz de generar a partir de la tensión común. Esto conlleva el
problema potencial de que el elemento consumidor de potencia o la
otro elemento sean destruidas o no sean controladas de manera
correcta.
En esa situación, por lo tanto, de manera
preferible, el elemento consumidor de potencia es adaptada para
conservar y transmitir información relativa a sus requisitos de
potencia y de tensión,
la otro elemento de la unidad externa está
adaptada para conservar y para transmitir información relativa a su
capacidades de gestión de potencia y conversión de tensiones,
la otro elemento del módulo de seguridad estando
preferiblemente adaptado para recibir esa información y para evaluar
si se permite la interconexión de los dos elementos. Estando
adaptado el módulo de seguridad para usar esa evaluación en su
determinación de cuánta - si procede - potencia proporcionar a el
elemento consumidor de potencia.
De manera alternativa, el módulo de seguridad
puede recibir la información de ambos elementos con el fin de ser
capaz de realizar la evaluación.
Con el fin de ser capaz de determinar cuáles de
los elementos consumidores de potencia no van a recibir potencia,
(o van a recibir menos potencia de lo requerido), el aparato
comprende además de manera preferible un medio para conservar la
información relativa a una lista de prioridades en relación a la
importancia relativa del funcionamiento de los elementos de las
unidades externas que requieren potencia. Naturalmente, la prioridad
relativa entre elementos consumidores de potencia puede diferir
entre aplicaciones, con lo que se pueden proporcionar varias listas,
o la lista se puede alterar entre aplicaciones.
No se conoce de manera inherente qué elementos
consumidores de potencia van a ser alimentadas, una manera sencilla
de proporcionar esta información es una en la que al menos una de
las unidades externas comprenda un medio para conservar y transmitir
información al módulo de seguridad, la información relativa a la
importancia del funcionamiento del elemento consumidor de potencia
de la unidad externa.
En la situación descrita anteriormente, cuando el
elemento consumidor de potencia se separa del resto de la unidad
externa, el medio de retención y de transmisión es posicionado
preferiblemente en el elemento consumidor de potencia de la unidad
externa, según la importancia se refiera al funcionamiento de la
misma.
Normalmente, los medios de recepción y de
determinación, cuando la potencia requerida sobrepase el límite
máximo de consumo de potencia, estarán adaptados para asignar
primariamente potencia a los elementos que requieran potencia, cuyo
funcionamiento sea el más importante. Sin embargo, cómo de
"primariamente" es interpretado dependerá de la estrategia real
seleccionada sobre cómo se alimentan los elementos restantes. De
manera preferible, los medios de recepción y de determinación están
además adaptados para asignar menos o nada de la potencia requerida
o deseada por un elemento consumidor de potencia adaptada para
realizar una operación menos importante.
De esta manera, se puede determinar que la
potencia es asignada de manera que los elementos más importantes se
les asigna su potencia deseada por completo - tomadas en orden de
importancia - y donde a los elementos menos importantes no se les
asigna potencia.
En donde algunos elementos estén adaptadas para
funcionar sobre una cantidad de potencia más pequeña que la deseada,
estos elementos pueden ser adaptadas para informar al módulo de
seguridad de las mismas, y se puede adaptar el medio de
determinación para determinar que a estos elementos se les asignó
potencia en el intervalo entre la potencia deseada y la cantidad más
pequeña de potencia.
Otros elementos consumidores de potencia pueden
comprender un medio de temporización que controle una operación del
elemento consumidor de potencia haciendo funcionar a el elemento
consumidor de potencia durante un periodo predeterminado de tiempo
entre un tiempo de arranque y un tiempo de finalización. Los
elementos de este tipo pueden ser lámparas usadas para endurecer
material. Este endurecimiento normalmente se realiza durante un
periodo de tiempo predeterminado.
En esta situación, el medio de transmisión de la
unidad externa está adaptado preferiblemente para transmitir al
módulo de seguridad información relativa a un periodo restante de
tiempo entre un tiempo real hasta un tiempo de finalización, y los
medios de recepción y de determinación se pueden adaptar para basar
la determinación de cuánta potencia proporcionar a el elemento
consumidor de potencia en si el periodo restante de tiempo y la
potencia requerida o deseada por el elemento consumidor de potencia
se encuentran por debajo de un límite predeterminado.
Esta valoración se puede basar en la información
relativa a cuánta potencia se encuentra disponible y cuánta potencia
se requiere. Si la potencia requerida por el elemento temporizada se
encuentra dentro de un límite de seguridad dentro del que funcione
el módulo de seguridad, se puede permitir a el elemento temporizada
que se mantenga operativa - incluso si la potencia total pedida se
encuentra cerca o por encima del límite máximo de consumo de
potencia.
En lugar de solamente basar la determinación de
qué potencia proporcionar a qué elementos consumidores de potencia,
los medios de recepción y de determinación, cuando la potencia
requerida o deseada sobrepase el límite máximo de consumo de
potencia, pueden, a través del medio de visualización, ser adaptados
para solicitar al operador que inserte en el medio de retención la
información relativa a la lista de prioridades o la información
relativa a qué elemento consumidor de potencia va a recibir potencia
o no va a recibir potencia. Una situación de este tipo puede ser
una en la que el módulo de seguridad tenga que elegir entre dos
elementos que tengan la misma prioridad.
Naturalmente, el aparato preferiblemente también
comprende un medio para proporcionar potencia al módulo de
seguridad. En muchas aplicaciones, los medios de potencia son medios
de baterías recargables y medios para recargar los medios de
baterías. También, los medios de recarga podrían comprender un medio
para conectar los medios de recarga a la fuente de alimentación CC
de baja tensión.
En ciertos casos, tales como cuando se realiza
electrocirugía, se prefieren medios para prevenir la conexión de los
medios de recarga a la fuente de alimentación, con el fin de
asegurar que sólo tiene lugar la alimentación por baterías. Esto
obvia el peligro de que se funda un fusible y se pare la cirugía.
En la actualidad, se aplican requisitos estrictos como a los
instrumentos de electrocirugía teniendo que estar separados
galvánicamente de la red eléctrica. Naturalmente, esto se obtiene
usando alimentación por baterías solamente.
Con el fin de asegurar de manera inteligente que
la alimentación del módulo solamente está basada en baterías, el
medio de prevención podría comprender un medio para comunicar con el
módulo de seguridad, y en el que los medios de recepción y de
determinación del módulo de seguridad estén adaptados para
determinar si el medio de prevención se encuentra en funcionamiento.
Una manera preferida de asegurar que no tiene lugar la alimentación
externa o por baterías incluso aunque el medio de prevención esté
actuando, es uno en el que el medio de prevención comunique a través
de enchufes normalmente usados para la alimentación de potencia al
medio de recarga. De esta manera, se evitará la alimentación externa
a través de los mismos enchufes (especialmente si el medio de
comunicación del medio de prevención cesase su funcionamiento si
fuese expuesto a por ejemplo la red eléctrica u otra
tensión/alimentación externas).
Así, especialmente cuando el elemento consumidor
de potencia de una unidad externa sea una adaptada para el
tratamiento electroquirúrgico, los medios de recepción y de
determinación del módulo de seguridad están adaptados para
determinar que no se proporciona potencia por el segundo medio de
provisión, si los medios de prevención no se encuentran en
funcionamiento.
También, los medios de batería recargable pueden
comprender medios para generar información relativa a la potencia
restante que esté entrando o que en ese momento se esté derivando o
se pueda derivar de los medios de baterías recargables, y además
comprendiendo un medio para transmitir esa información al módulo de
seguridad, estando adaptado el medio de comparación para usar esa
información como el límite máximo de consumo de potencia.
En varias aplicaciones, se deseará que se
proporcionen medios para introducir información para su uso en el
funcionamiento del módulo de seguridad o del elemento consumidor de
potencia de una unidad externa. A menudo, los medios de entrada
están adaptados para que se puedan activar con el pie.
En esa situación, se debería determinar qué
información de entrada debería hacer funcionar qué elemento
consumidor de potencia. Una solución a eso es una en la que los
elementos consumidores de potencia conserven esa información,
mediante lo cual
el elemento consumidor de potencia de al menos
una unidad externa esté adaptada para ser controlada por la entrada
de información predeterminada en la unidad de entrada,
la unidad externa esté adaptada para informar al
módulo de seguridad de la información predeterminada, y
el módulo de seguridad comprenda medios para
evaluar la entrada de información por el medio de entrada y para
reenviar dicha información a la unidad externa, si la información
corresponde a la información predeterminada.
Una realización especialmente preferida de la
presente invención es como un aparato para su uso en una clínica
dental o semejante, de acuerdo con la reivindicación 28, en la que
los elementos consumidores de potencia de las unidades externas son
elementos adaptadas para ser usadas en el tratamiento de la
dentadura de un paciente. En esa realización, los elementos
consumidores de potencia pueden comprender
- lámparas, tales como lámparas para emitir
radiación para su uso en la iluminación o lámparas para emitir
radiación para su uso en el endurecimiento de materiales,
- motores, tales como los motores para los
tornos,
- bombas, tales como las bombas para agua o aire,
y/o
- instrumentos para su uso en electrocirugía,
Con el fin de que el módulo de seguridad
determine qué elementos consumidores de potencia van a recibir
alimentación, al menos una de las unidades externas comprende medios
para conservar y transmitir información al módulo de seguridad, la
información relativa a la importancia del funcionamiento del
elemento consumidor de potencia de la unidad externa, y en la
que
- cualquier unidad externa cuyos elementos
consumidores de potencia sean lámparas está adaptada para conservar
y transmitir información relativa a una primera prioridad
- cualquier unidad externa cuyos elementos
consumidores de potencia sean motores está adaptada para conservar y
transmitir información relativa a una segunda prioridad
- cualquier unidad externa cuyos elementos
consumidores de potencia sean bombas está adaptada para conservar y
transmitir información relativa a una tercera prioridad, y
- cualquier unidad externa cuyos elementos
consumidores de potencia sean para uso en electrocirugía, está
adaptada para conservar y transmitir información relativa a una
cuarta prioridad.
En esa situación, la cuarta prioridad puede ser
más alta que la primera, la segunda y la tercera prioridades, y la
primera prioridad es preferiblemente más baja que la segunda y la
tercera prioridades.
También, en esta realización, el aparato puede
además comprender un medio de reserva para almacenar agua, tal como
agua esterilizada o desmineralizada, y el elemento consumidor de
potencia de una unidad externa puede comprender una bomba para
proporcionar agua desde el medio de reserva a la boca del
paciente.
Adicional u opcionalmente, el aparato puede
además comprender un medio de recogida de desechos para guardar el
líquido de desecho, y el elemento consumidor de potencia de una
unidad externa puede comprender una bomba para succionar el líquido
en exceso de la boca del paciente y conducirla dentro del medio de
almacenamiento de desechos.
Adicional u opcionalmente, el aparato puede
además una unidad externa para proporcionar aire presurizado,
comprendiendo el elemento consumidor de potencia de la unidad
externa un medio de bomba.
Especialmente, cuando el aparato comprenda una
batería recargable para suministrar alimentación al módulo de
seguridad y de este modo a las unidades externas, y también un medio
para proporcionar aire presurizado, y un depósito de agua, y un
medio de almacenamiento de desechos, el aparato puede ser totalmente
independiente de otras fuentes o depósitos, siendo de esta forma
totalmente móvil.
La alternativa puede verse en clínicas dentales
estándar en las que se proporcionan líneas de alimentación
estacionarias para el agua, aire presurizado, líquido de desecho y
alimentación eléctrica. Los costes de instalación de estas líneas de
alimentación son, de este modo, completamente obviados
proporcionando estas facilidades directamente en el aparato.
En un segundo aspecto, la movilidad del aparato
de la reivindicación 28 para su uso en una clínica dental se usa
para proporcionar un concepto totalmente nuevo en instrumentación
para uso en clínicas dentales. En este aspecto, se proporciona una
unidad móvil para uso por un dentista en una clínica dental,
comprendiendo la unidad móvil un medio semejante a una silla, para
que se siente o descanse el dentista durante el tratamiento de un
paciente, y un aparato de acuerdo con el segundo aspecto de acuerdo
con la invención.
De manera preferible, el medio semejante a una
silla comprende un asiento para que el dentista se siente o descanse
sobre él, un medio de respaldo y de sujeción para sostener el
aparato, teniendo el respaldo una forma que sea al menos
sustancialmente un elemento de un círculo, y el medio de sujeción
preferiblemente comprende una o más elementos cada una de ellas
teniendo forma que sea al menos elemento de un círculo.
Los medios de sujeción son ventajosamente móviles
entre una primera posición cerrada y una segunda posición abierta,
en los que en la primera posición, el medio de sujeción y el
respaldo forman una forma cilíndrica sustancialmente circular, en
forma al menos sustancialmente horizontal, el asiento
preferiblemente estando situado dentro de la forma cilíndrica
circular, visto en una dirección vertical. Cuando el aparato sea
también posicionado dentro del círculo, está protegido en la
posición cerrada de golpes causados por el movimiento o del cierre
de la silla cuando no esté en funcionamiento.
Se obtienen un número de ventajas cuando el medio
en forma de silla comprende además un segundo medio al menos
sustancialmente cilíndrico circular colocado verticalmente por
debajo de y teniendo al menos sustancialmente las mismas dimensiones
exteriores que los medios de respaldo y de sujeción. Este medio
puede ser usado por el operador, típicamente un dentista o un
ayudante del mismo, para descansar sus pies sobre el mismo, o se
pueden situar sobre él los pedales para controlar los elementos
consumidores de potencia. De manera alternativa, éstos se pueden
proporcionar sobre una unidad separada conectada a la silla.
También, el segundo medio al menos
sustancialmente cilíndrico circular puede comprender un medio para
interconectar una fuente de alimentación y un medio para transmitir
la potencia recibida a un módulo de baterías adaptado para
proporcionar potencia al módulo de seguridad. Típicamente, la fuente
de alimentación será proporcionada en una posición remota de la
posición en la que es tratado el paciente. De esta manera, se puede
asegurar que el aparato está alimentado solamente por una
batería.
En una realización especialmente preferida, la
unidad móvil está adaptada para no requerir la adición o
alimentación de agua, alimentación eléctrica o aire presurizado
desde una posición externa a la unidad y para no requerir el acceso
a las facilidades que contienen los desechos fuera de la unidad
cuando se encuentra en funcionamiento - esto es, cuando se use para
el tratamiento de la dentadura de un paciente.
Como se ha descrito antes, al aparato de por sí
puede comprender un medio para suministrar alimentación eléctrica al
módulo de seguridad. Con el fin de incrementar la vida útil
operativa (entre recargas), el aparato puede comprender otro y/o una
batería con un contenido de potencia igual al proporcionado
normalmente con el aparato. Esta otra batería puede ser
proporcionada en el medio semejante a una silla con el fin de que
esté oculto y no aumentar de esta manera el tamaño del aparato.
Se debería notar que cuando se use el presente
aparato junto con un medio semejante a una silla, la unidad podría
ser completamente móvil y no requerir líneas de alimentación o de
desechos cualquiera que sean durante su funcionamiento. Esto
conlleva un número de ventajas en que esta unidad puede ser tratada
de una manera diferente de la manera en que se trata a un equipo
dental fijo estándar.
La mejor manera de ilustrar las ventajas de esta
unidad móvil es junto con un nuevo tipo de clínica dental facilitada
por esta unidad móvil.
Por lo tanto, un tercer aspecto de la invención
se refiere a una clínica dental que comprende uno o más medios en
forma de silla para que los pacientes descansen durante el
tratamiento de su dentadura y una o más unidades móviles de las
anteriormente mencionadas.
Una realización interesante de la misma es una en
la que la clínica está adaptada para no comprender terminales,
líneas o cables fijos para alimentar agua, potencia eléctrica o
líquido de desecho a o desde las unidades móviles durante el
tratamiento de la dentadura de un paciente. Esto hace especialmente
a las unidades móviles, y debido a esta movilidad, se pueden usar
ahora unidades equipadas de manera diferente en una clínica, en
donde una unidad que tenga el equipamiento adecuado se usa para un
paciente que requiera un tratamiento con ese equipamiento.
Anteriormente, el equipamiento en la cama o en la
silla de cada paciente sería el equipamiento para uso en una amplia
gama de tratamientos, con lo que una clínica estándar típicamente
tendría duplicados del equipamiento, que raramente se usa.
Naturalmente, esto suma costes de establecimiento de una clínica
dental.
También, como una gran elemento del equipamiento
estándar hasta ahora ha estado situado en la clínica de manera
estacionaria, la limpieza de este equipamiento ha sido difícil.
Como ahora las unidades son móviles, esto se
facilita, ya que la clínica puede ahora comprender de manera
adicional una localización para su uso en los elementos que
consumen potencia para la limpieza de las unidades externas que
hayan sido usadas en un tratamiento de la dentadura de un paciente.
De manera preferible, esta localización es diferente de las
localizaciones en las que se coloca un medio semejante a una silla
para que se sitúe el paciente.
Esto facilitará la construcción de barreras
bacteriológicas entre pacientes, ya que las unidades pueden ser
ahora limpiadas o esterilizadas entre pacientes. Mientras que se
esteriliza o se limpia una unidad, otra unidad puede ocupar el
puesto de ésta, con lo que todas las camas o sillas de los pacientes
se pueden usar mientras que se limpian las unidades
También, como las unidades son móviles, se pueden
colocar dentro de un medio de limpieza, tal como un medio de
radiación UV, un medio emisor de iones, un medio emisor de
electrones, con lo que las superficies de toda la unidad son
esterilizadas.
Naturalmente, la movilidad de la unidad también
tiene un número de otras ventajas. Como la clínica puede comprender
varias unidades que tengan diferente equipamiento, sólo una de unas
pocas unidades necesita estar equipada para tratamientos raros o
complicados, y un número de unidades pueden estar equipado para sólo
gestionar operaciones estándar. Si un paciente requiere de manera
repentina el equipamiento más avanzado, la unidad que lo tenga se
puede desplazar al paciente. Esto disminuye los costes de la
cantidad total de equipamiento en la clínica.
Una realización adicional es una en la que se
proporciona otra categoría de unidad móvil no para el dentista sino
para su ayudante. Esta unidad puede proporcionarse con sólo el
equipamiento más básico, tal como succión, con lo que esta unidad
sola necesita ser usada por un paciente, cuando cese el tratamiento
y donde por ejemplo, se esté secando un empaste.
También, esta unidad de ayudantes pueden ser
retirada por un brazo robot que sujete la succión con el fin de que
el ayudante sólo sea usado con relación a pacientes que requieran
una asistencia más experta.
También, como la unidad se puede mover
fácilmente, es perfecta para su uso por elemento de dentistas
móviles, tales como las visitas de pago de dentistas en la casa
particular del paciente o para establecer clínicas en lugares
semipermanentes - o para su uso en campo antes de que se haya
establecido el alojamiento permanente o semipermanente.
Un uso de este tipo será en las áreas menos
desarrolladas, campos de refugiados o en áreas donde se haya
producido alguna catástrofe. Como las unidades pueden ser
autocontenidas, no se requiere alimentación eléctrica ni agua con el
fin de tener la unidad operativa.
A continuación, las realizaciones preferidas de
los aspectos de la invención, que se refieren al equipamiento
dental, serán descritas con referencia a los dibujos, en los que
La figura 1 ilustra una realización preferida del
aparato de acuerdo con la invención, estando el aparato conectado
con un número de unidades externas,
La figura 2 ilustra la realización de la figura 1
vista desde atrás, y en la que se han retirado las unidades
externas,
La figura 3 ilustra la realización de la figura
1, vista desde arriba,
La figura 4 es un diagrama de circuito de la
electrónica del módulo de seguridad,
La figura 5 es un diagrama de circuito de los
circuitos de fusibles del módulo de seguridad,
La figura 6 es un diagrama de circuito que
ilustra el flujo de potencia y de información entre el módulo de
seguridad y las unidades externas,
La figura 7 es un diagrama de circuito que
ilustra la electrónica relativa a un LCD,
Las figuras 8 y 9 ilustran los circuitos que
controlan la carga y la descarga de las baterías en el módulo,
La figura 10 ilustra la circuitería para su uso
en un bloque para proporcionar alimentación y control a un
motor,
La figura 11 ilustra la circuitería para su uso
en un bloque para proporcionar alimentación a una lámpara,
La figura 12 ilustra una realización preferida de
una silla de acuerdo con el segundo aspecto de la invención para que
se siente el dentista, y
La figura 13 ilustra una clínica dental de
acuerdo con el tercer aspecto de la invención.
Con referencia a las figuras 1 a la 3, el aparato
10 comprende un módulo de seguridad 20, un módulo compresor 30, y un
módulo de alta potencia 40. El módulo de seguridad 20 comprende un
LCD 21 y varias ranuras 22 para recibir bloques 100 (véase la figura
1) que forman elemento de las unidades externas que en la presente
realización están formadas por un bloque 100 y una herramienta que
consume potencia (ejemplificada por 12) controlada por medio del
bloque 100 (véase más adelante).
En la presente realización, las herramientas 12
no están conectadas directamente al bloque 100 pero lo están a
través del módulo de seguridad 20 - a través de enchufes 23 a través
de los que las herramientas 12 están conectadas al módulo 20. Una
razón para esto es que las herramientas 12 pueden comunicar
directamente con el módulo de seguridad 20 sin ninguna interferencia
por elemento de los bloques 100. Sin embargo, el funcionamiento del
aparato 10 puede ser exactamente el mismo como si las herramientas
12 estuviesen directamente conectadas a los bloques 100.
También, el aparato 10 comprende un módulo 50 que
a su vez comprende una batería (no mostrada) para la alimentación de
potencia del módulo de seguridad 20 y a través de él las
herramientas 12. Este módulo 50 comprende también tres pedales 51
para controlar el funcionamiento del módulo de seguridad 20 y de las
herramientas 12. La alimentación y la comunicación entre el módulo
50 y el módulo 20 tiene lugar a través de un enchufe 26 en el módulo
20.
Los elementos consumidores de potencia de las
herramientas 12 pueden estar, como es el caso con por ejemplo
tornos, colocados en la herramienta real, y en otros pueden estar
colocados alejados de las mismas. Ejemplos del segundo tipo son las
herramientas para proporcionar aire o líquido o para retirar
líquido. En las herramientas de este tipo, las bombas requeridas
están preferiblemente situadas en el módulo de seguridad 20, con el
fin de facilitar el manejo de la herramienta real. En la figura 2,
se proporcionan motores para controlar las bombas peristálticas 27,
que pueden estar atadas sobre el lado exterior de la carcasa de los
módulos 30 ó 40.
El funcionamiento de los motores se controla por
medio de la electrónica (descrita en detalle más adelante)
proporcionada dentro de los módulos 30 y 40 de la misma manera que
las herramientas 12 son controladas por los bloques 100.
El módulo 30 es un módulo para hacer funcionar un
instrumento de tres vías usado para proporcionar agua y/o aire a la
boca del paciente. También, como se puede ver en la figura 2, se
proporciona una entrada de agua 25 en el módulo 40 (de hecho se
proporcionan dos en el módulo 40 y uno en el módulo 3) para
introducir agua en él por medio de la bomba 27 controlada por el eje
del motor (no mostrado). La razón para esto es que el enchufe 23
relativo a esta unidad comprende un terminal de agua - y un
conductor de aire - con lo que todos los terminales que van al
instrumento de tres vías se pueden conectar a través del enchufe
23. El conductor de aire transporta aire desde un medio compresor
(no mostrado) situado dentro de la carcasa del módulo 30.
Naturalmente, el medio compresor está controlado
también por una electrónica situada dentro del bloque 30.
El módulo 40 es un módulo de alta potencia para
su uso junto con instrumentos que requieran una tensión más alta que
la proporcionada por el módulo 20. Instrumentos tales como aquéllos
usados en electrocirugía o en la limpieza dental por medio de
ultrasonidos requieren tensiones en torno a 25 a 30 V. Con el fin de
proporcionar dichas tensiones, se ha proporcionado un módulo
específico para dichos instrumentos. El funcionamiento de estos dos
tipos de instrumentos requiere también agua, por lo que, como en el
caso del módulo 30, se proporcionan dos bombas de agua 27 (una para
cada eje de motor 24) y el agua de las mismas se bombea dentro de la
unidad 40 y fuera a través de los enchufes 23 proporcionados dentro
de la misma. El funcionamiento de estos instrumentos y la
comunicación con el módulo 20 se hace teniendo en cuenta los
circuitos electrónicos situados dentro del módulo 40.
En la figura 2, se ilustran dos bombas
peristálticas 27 que comprenden un depósito de agua (no mostrado) y
desde el cual se conecta un tubo a las entradas de agua 25 con el
fin de bombear el agua dentro de la unidad 40.
También, en la figura 1, se proporciona un
depósito de succión de vacío 28 para succionar el líquido de la boca
del paciente. Este depósito y su bomba de succión (no mostrados)
están unidos (incluso aunque se ilustra del bloque 100) como una
unidad en una ranura 22. El funcionamiento y el control de esta
unidad son exactamente los mismos que los de las herramientas
12.
En lo que sigue, el funcionamiento real del
aparato 10 será descrito en relación a los diagramas de circuito de
las figuras 4 a la 11.
En la figura 4, se muestra el diagrama del
circuito del módulo de seguridad. En el lado izquierdo del mismo, se
introducen los datos y la alimentación desde el módulo 50, que será
descrito más adelante.
En la presente realización sencilla, se
proporcionan cinco salidas (una para cada ranura 22) directamente
desde el módulo de seguridad 20 y cada una de ellas está controlada
por medio de un circuito de fusible (véase la figura 5). En la
presente realización, los circuitos de fusible están todos ellos
fijados para detener la alimentación eléctrica si el consumo de una
sola herramienta sobrepasa los 10 A.
El estado de los circuitos de fusible se
transmite desde los circuitos de fusible al procesador principal de
la figura 4, y este procesador es capaz de controlar cada circuito
de fusible con el fin de proporcionar alimentación o no
proporcionarla (patillas 55 a 58 y 63 a 67 del procesador
principal).
La figura 6 ilustra el flujo de potencia y de
información a las unidades externas. En el lado derecho, se
proporciona la comunicación serie (comunicación I^{2}C) a y desde
el procesador principal del módulo de seguridad 20. Como se ve en
la figura 4, el circuito sencillo en el elemento izquierda superior
convierte estos datos antes de su introducción al procesador
principal.
En la figura 6, cada bloque
(J206-J210) representa la interconexión entre un
bloque 100 y el módulo de seguridad 20. Dentro de este bloque 100
fluyen la comunicación serie y la potencia de alimentación, y fuera
de él fluye la alimentación (V_{out}) adaptada para la herramienta
12 a la que se sirve o se controla por medio del bloque real
100.
Esta potencia es proporcionada a la herramienta
real (J201-J205) a través del módulo 20. la
alimentación de la comunicación (+5V ext) a los bloques 100 siempre
está conectada, pero el procesador principal puede cortar la
alimentación (fusible 1-5 salida a través de los
circuitos de fusibles) a la herramienta.
La comunicación entre el módulo de seguridad 20 y
las herramientas individuales 12 está separada de la que tiene lugar
entre el módulo de seguridad 20 y los bloques 100.
La comunicación entre las herramientas 12 y el
módulo de seguridad 20 se hace teniendo cuidado a través de los
conductores (+\muC1-+\muC5 y \muC-). La alimentación del
procesador en las herramientas se hace teniendo cuidado de los
mismos cables. Alimentando una de las líneas +\muC1-+\muC5, el
procesador principal determina la herramienta 12 con la que desea
comunicarse.
En la realización en curso, el control de
cualesquiera de los bloques 100 es comunicando con el procesador
principal y se gestiona por medio de software.
En la figura 7, se ilustra el circuito
electrónico relativo al LCD 21. Éste es estándar para su uso en
conexión con LCD en los que se desea una iluminación de fondo
constante.
De esta forma, cuando se conectan un bloque 100 y
una herramienta 12 al módulo de seguridad 20, el procesador
principal comunica con estas dos elementos y determina si pueden
interactuar. También, en esa conexión el procesador principal puede
determinar cuánta potencia requiere la herramienta 12 durante su
funcionamiento y la combinación de señales de pedal (véase más
adelante) requeridas para hacer funcionar la herramienta 12. Cuando
la herramienta 12 pide potencia, el módulo de seguridad 20
determinará si se le permite esta potencia en base a la potencia
realmente consumida (por otras herramientas 12 - o los motores
consumidores de potencia, etc. en los módulos 30 y 40). Si hay
suficiente potencia disponible, se abre el circuito de fusible
relativo a la herramienta 12. En caso de que no haya potencia
disponible, no se abre. Si el operador desea entonces hacer
funcionar la herramienta, se debería apagar antes otra
herramienta.
Si una herramienta 12 y un bloque 100 son
compatibles, estarán relacionados con la potencia requerida por la
herramienta 12 y ésa con el bloque 100 que puede manejar - así como
los requisitos de tensión y proporcionando las capacidades de los
dos elementos. Esto se podrá determinar por el procesador principal.
Si los dos elementos no son compatibles, no se proporcionará
potencia alguna a la herramienta 12 bajo ninguna circunstancia.
En las figuras 8 y 9, se ilustran los circuitos
que controlan la carga y descarga de la batería del módulo 50. La
comunicación entre los módulos 20 y 50 tiene lugar a través de
RS485, y esta comunicación entra figura 8 en el elemento superior
derecha. El elemento inferior derecha de la figura 8 es un circuito
medidor de corriente que proporciona información para su uso en el
procesador de la figura 8 y el procesador principal del módulo de
seguridad 20 con el fin de que éste evalúe la potencia consumida en
ese momento.
En el elemento central izquierda, se ven las
entradas desde los tres pedales 51 proporcionados en el módulo 50.
Esta información es gestionada por el procesador de la figura 8 y se
reenvía a través de comunicación RS485 al procesador principal.
La presente "codificación" preferida de la
información del pedal con el fin de controlar las distintas
herramientas 12 se puede ver en la solicitud PCT en trámite junto
con la presente del solicitante archivada en fecha pareja y que
reivindica la misma prioridad.
En el elemento superior izquierda, se ve la
entrada de alimentación para recargar la batería. En la actualidad,
se prefiere cargar la batería usando una fuente de alimentación CC
de baja tensión. Sin embargo, en ciertas aplicaciones, sería más
aplicable usar una fuente de alimentación externa. Esta potencia se
introduce dentro del circuito "PowSwitch", que se ilustra en la
figura 9. Este circuito es un circuito estándar para cargar y
recargar baterías.
Como se describe anteriormente, espacialmente
cuando se usen instrumentos 12 para electrocirugía, es importante
asegurar que el instrumento está únicamente controlado por baterías.
Por lo tanto, se proporciona un enchufe de propósito especial (que
no se muestra), cuya presencia puede ser detectada por el
aparato.
En la presente realización, este enchufe se
inserta en el enchufe que normalmente recibiría un cable de fuente
de alimentación. Este enchufe comprende tres conductores, "1",
"2" y "3", en donde "1" y "2" se usan para
recibir la alimentación. El presente enchufe de prevención comprende
un procesador que, cuando se inserta el enchufe, es alimentado por
"2", donde "1" es tierra, y donde "3" se usa para la
comunicación entre este procesador y el procesador PIC16C73A de la
figura 8. Cuando puede tener lugar la comunicación entre estos dos
procesadores, el enchufe está en su sitio y el aparato está
alimentado solamente por baterías. Esta información se puede
transmitir desde el procesador P1C16C73A al procesador principal,
que tiene esta información en cuenta cuando se proporcione potencia
al instrumento para su uso en electrocirugía.
En la figura 10, se ilustra la circuitería para
uso en un bloque 100 para proporcionar alimentación y control a un
motor. En esta figura, la información y la alimentación
provenientes del módulo de seguridad 20 son proporcionadas en el
elemento superior izquierda. El elemento inferior de la figura es
una fuente de alimentación de 5V altamente eficiente, y en el
elemento superior derecha, la tensión se regula con el fin de que el
motor se mueva a una velocidad constante. Si esta velocidad va a ser
alterada, la información para ese efecto será introducida a través
de un pedal 51, interpretada por el procesador principal y la
información para ese efecto será reenviada al procesador de la
figura 10, que de nuevo regula la tensión regulando el circuito del
elemento superior derecha. Se pueden proporcionar motores de este
tipo en los módulos 30 ó 40 o en las herramientas 12, tales como un
torno.
La potencia proporcionada por este bloque 100 es
proporcionada al motor de la herramienta 12 a través del módulo
20.
En la figura 11, se ilustra el circuito para uso
en un bloque 100 para proporcionar potencia a una lámpara. En esta
figura, la información y la potencia proveniente del módulo de
seguridad 20 es proporcionada a el elemento superior derecha. Lo
restante es una fuente de alimentación conmutada estándar, que es
controlada por la resistencia variable R22. Cuando esta resistencia
se haya fijado al valor correcto (típicamente 2,5V), el procesador
PIC12C508 es procesado con el fin de "conocer" la configuración
de la resistencia.
La persona experta fácilmente será capaz de
establecer la comunicación entre los procesadores independientes.
Debido al gran número de procesadores, la comunicación y la acción
cuidadas por medio de un número de los procesadores externos
(aquéllos de los bloques 100, herramientas 12, y módulos 30, 40 y
50) es completamente sencilla. La información requerida desde una
herramienta 12 se relacionará con los requisitos de potencia y de
tensión, y puede que con su identidad con el fin de asegurar que la
herramienta 12 observará el protocolo y la codificación usados.
En la figura 12, una silla 60 para que se siente
el dentista ilustra el segundo aspecto de la invención. La silla
tiene un asiento 61, un respaldo 62, una base 63 que comprende
ruedas 64 y un elemento 65 que comprende un aparato 10 como el que
se describe en relación a las figuras 1-11. El
elemento 65 comprende dos elementos que tienen la forma de los
elementos de un círculo, y cuando están en una posición cerrada (el
elemento derecha de la figura 12), el respaldo 62 y estos dos
elementos sustancialmente forman un círculo en el que se sitúa el
aparato 10.
En la posición abierta mostrada en el elemento
izquierda de la figura 12, el dentista se puede sentar en la silla
61 y usar el aparato 10 en el tratamiento de la dentadura de un
paciente.
En la posición de cerrada, la silla 60 se
encuentra en una posición de recogida en la que el aparato 10 está
protegido frente a por ejemplo golpes durante el movimiento,
transporte o almacenamiento del mismo.
En esta realización preferida, la base 63 puede
sostener la batería del módulo 50 - o una batería adicional para
prolongar el periodo de actividad del aparato 10. También, la silla
60 comprende un contenedor para los desechos en lugar del depósito
de succión de aspirador 28 - o además del mismo - también para
prolongar el periodo de tiempo requerido entre llevar a la silla 60
fuera de operación. También, se puede proporcionar una fuente de
agua adicional en la base 63 por las mismas razones.
Ahora, como el aparato o la base 63 pueden
proporcionar tanto alimentación eléctrica como agua, y cuando se
puedan retener los desechos por elemento del mismo, se ve que la
silla 60 está autocontenida, lo que da un número de ventajas que se
verán mejor junto con la figura 13.
En la figura 13, se puede ver que habiendo
proporcionado el aparato 10 y la silla 60, se puede hacer una
clínica dental mucho más barata y fácil de mantener.
La clínica dental de la figura 13 comprende
varias sillas o camas de paciente 71, además de las sillas 60. Como
las sillas pueden ser autocontenidas, la clínica no necesita líneas
para proporcionar potencia eléctrica, agua y aire presurizado a cada
aparato. No siquiera necesita líneas para retirar los desechos del
aparato. Esto disminuye en gran medida los costes relativos al
establecimiento de una clínica dental.
También, debido a la movilidad de la silla 60, se
ve una larga reducción en los costes para poner en marcha una
clínica dental en que diferentes sillas pueden estar equipadas con
diferentes equipos. Normalmente, hoy cada aparato fijado al lado de
la cama de cada paciente estará equipado para manejar tratamientos
tanto sencillo como complicados. Sin embargo, será raramente cuando
se use el equipamiento para el tratamiento complejo.
Usando la presente invención, una silla 60 puede
estar equipada para los tratamientos complejos y otras sillas 60
para tratamientos o tratamientos más sencillos. De esta manera, el
coste global en la financiación de el equipamiento se verá reducido.
Como las sillas 60 son móviles, una silla móvil 60 se puede mover al
paciente que requiera este tratamiento.
También, un aspecto interesante puede ser uno en
el que se proporcione una silla 60 no sólo para el dentista sino que
también se proporcione una silla 60 para su ayudante. Esta silla 60
puede ser proporcionada sólo con por ejemplo, succión, con lo que
está silla tan sencilla 60 se puede usar en relación a pacientes
que hayan recibido su tratamiento y donde por ejemplo, se esté
secando un empaste. Esto de nuevo optimiza el uso del equipo, ya que
la silla 60 que sujeta el equipo complicado puede ser posteriormente
movida a un nuevo paciente que requiera un tratamiento con ella.
La clínica también tiene un área 72 en la que la
silla es traída después del tratamiento. En esta posición, los
elementos del aparato 10 sobre la silla 60 que requieran limpieza o
sustitución serán limpiadas o sustituidas. También, la batería de
la silla 60 o del aparato 10 puede ser recargada si se necesita. Una
realización especialmente interesante es una en la que la base 63
de la silla 60 comprende un número de conductores eléctricos (no
mostrados) para poner en contacto los carriles de la alimentación de
potencia eléctrica 74 en el área 72. La silla 60 automáticamente
será recargada cuando se sitúe entre estos carriles 74.
Cuando se usen estos carriles 74, no se
necesitará un enchufe estándar con el fin de recargar la batería del
módulo 50 o la silla 60. En esa situación, el enchufe de prevención
anteriormente mencionado tendría una forma o como un medio de
cubierta que cubre el elemento de la base 63 que tiene los
conductores eléctricos o no se necesita para nada, ya que el área 72
puede ser situada tan lejana de la cama del paciente 71 que la
recarga no puede tener lugar mientras que se use la silla 60 para
electrocirugía. De esa manera, la distancia entre las
localizaciones puede ser la suficiente para asegurar el
funcionamiento por batería del aparato 10.
Claims (47)
1. Un aparato para controlar y alimentar
eléctricamente un número de elementos consumidores de potencia,
comprendiendo el aparato:
- una pluralidad de unidades externas (100, 12,
J201-210) cada una de ellas comprendiendo un
elemento consumidor de potencia (12, J201-205),
y
- un módulo de seguridad (20)
cada unidad externa (100, 12,
J201-210) comprendiendo un medio para transmitir a
la unidad de seguridad información relacionada con la potencia
requerida o deseada por el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de la unidad externa (100, 12,
J201-210) durante un funcionamiento presente o
futuro de la misma,
comprendiendo el módulo de seguridad:
- un medio para recibir la información
transmitida desde las unidades externas (100, 12,
J201-210) y para evaluar o determinar en base a la
información, la potencia requerida por los elementos consumidores
de potencia (12, J201-205) de la pluralidad de
unidades externas (100, 12, J201-210),
- un medio para comparar esta potencia requerida
con un límite máximo de consumo de potencia y para emitir un
resultado de la comparación,
- un medio para recibir el resultado del medio de
comparación y para, en base a la misma, determinar la potencia con
la que se va a alimentar el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de cada unidad externa (100, 12,
J201-210),
- un medio para recibir potencia de una fuente de
alimentación (50),
- un primer medio para proporcionar alimentación
a los medios de transmisión de la pluralidad de unidades externas
(100, 12, J201-210), y
- un segundo medio (figura 5) para proporcionar
la potencia determinada a el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de cada unidad externa, (100, 12,
J201-210), siendo el segundo medio de provisión
controlable por los medios de recepción y de determinación,
en el que al menos una unidad externa (100, 12,
J201-210) comprende un medio para determinar la
potencia requerida o deseada por el elemento consumidor de potencia
(12, J201-205) durante el funcionamiento de la misma
caracterizado porque el medio de transmisión y el elemento
consumidor de potencia (12, J201-205) están
interconectadas de manera que se pueden separar, el medio de
determinación de la unidad externa (100, 12,
J201-210) estando al menos sustancialmente
interconectado de manera fija a el elemento consumidor de potencia
(12, J201-205).
2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el medio de recepción y el medio de determinación están
adaptados para determinar una cantidad de potencia realmente
consumida por el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de una unidad externa (100, 12,
J201-210) y para comparar esta cantidad con uno o
más límites máximos de potencia.
3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 2,
en el que los medios de recepción y de determinación están adaptados
para que el segundo medio de proporción (figura 5) reduzca la
potencia suministrada a un elemento consumidor de potencia (12,
J201-205), si la potencia consumida por lo tanto
sobrepasa un límite máximo de potencia.
4. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, comprendiendo además un medio de
visualización (21) para proporcionar información a un operador del
aparato.
5. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios de recepción y de
determinación del módulo de seguridad (20) están adaptados para,
cuando reciban información desde una unidad externa (100, 12,
J201-210) que pida o requiera potencia, determinar
que
- si la salida del resultado del medio de
comparación significa que la potencia requerida por los elementos
consumidores de potencia (12, J201-205) de la
pluralidad de unidades externas (100, 12, J201-210)
es igual o menor que el límite máximo de consumo de potencia, se
suministra la potencia deseada o requerida a el elemento consumidor
de potencia (12, J201-205) de la unidad externa
(100, 12, J201-210), y
- si la salida del resultado del medio de
comparación significa que la potencia requerida por los elementos
consumidores de potencia (12, J201-205) de la
pluralidad de unidades externas (100, 12, J201-210)
sobrepasa el límite máximo de consumo de potencia, no se proporciona
potencia a el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de la unidad externa (100, 12,
J201-210).
6. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, comprendiendo además un medio para
conservar la información relativa a una lista de prioridades
relacionadas con la importancia relativa del funcionamiento de los
elementos que requieren potencia (12, J201-205) de
las unidades externas (100, 12, J201-210).
7. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 6,
en el que al menos una de las unidades externas (100, 12,
J201-210) comprende un medio para conservar y
transmitir información al módulo de seguridad (20), la información
relativa a la importancia del funcionamiento del elemento consumidor
de potencia (12, J201-205) de la unidad externa
(100, 12, J201-210).
8. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 7,
en el que los medios de retención y de transmisión están situados en
el elemento consumidor de potencia (12, J201-205) de
la unidad externa (100, 12, J201-210).
9. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 6,
en el que los medios de recepción y de determinación, cuando la
potencia requerida sobrepasa el límite máximo de consumo de
potencia, están adaptados para asignar de manera primaria potencia a
los elementos que requieren potencia (12,
J201-205), cuyas operaciones son las más
importantes.
10. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
9, en el que los medios de recepción y de determinación están además
adaptados para asignar menos que, o ninguna, la potencia requerida o
deseada por un elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) adaptada para realizar una operación menos
importante.
11. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 9
ó 10, en el que el elemento consumidor de potencia de al menos una
unidad externa comprende un medio de temporización que controla un
funcionamiento del elemento consumidor de potencia haciendo
funcionar a el elemento consumidor de potencia durante un periodo de
tiempo predeterminado entre un tiempo de arranque y un tiempo de
finalización.
12. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
11, en el que el medio de transmisión de la unidad externa (100, 12,
J201-210) está adaptado para transmitir a la unidad
de seguridad (20) información relativa a un periodo de tiempo
restante entre un tiempo real hasta el tiempo de detención.
13. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
12, en el que los medios de recepción y de determinación están
adaptados para basar la determinación de cuánta potencia
proporcionar a el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) en si el periodo de tiempo restante y la
potencia requerida o deseada por el elemento consumidor de potencia
(12, J201-205) se encuentran por debajo de un límite
predeterminado.
14. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones de la 6 a la 13, en el que los medios de recepción
y de determinación, cuando la potencia requerida o deseada sobrepase
el límite máximo de consumo de potencia, están adaptados para, a
través del medio de visualización (21), solicitar al operador que
inserte dentro del medio de retención la información relativa a la
lista de prioridades o la información relativa a qué elemento
consumidor de potencia (12, J201-205) va a recibir
potencia o no va a recibir potencia.
15. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, comprendiendo además un medio (26, 50)
para proporcionar potencia al módulo de seguridad (20).
16. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
15, comprendiendo además un medio de batería recargable y un medio
(figura 9) para recargar el medio de batería.
17. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
16, en el que el medio de recarga (figura 9) comprende un medio para
conectar el medio recargable a la red eléctrica.
18. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
17, comprendiendo además un medio para evitar la conexión del medio
de recarga (figura 9) a la red eléctrica.
19. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
18, en el que el medio de prevención comprende un medio para
comunicarse con el módulo de seguridad (20); y en el que los medios
de recepción y de determinación de la unidad de seguridad (20) están
adaptados para determinar si el medio de prevención se encuentra en
funcionamiento.
20. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
19, en el que el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de una unidad externa (100, 12,
J201-210) es una adaptada para el tratamiento
electroquirúrgico, y en el que los medios de recepción y de
determinación del módulo de seguridad (20) están adaptados para
determinar que no se proporcione potencia por elemento del segundo
medio para proporcionar (figura 5) si el medio de prevención no se
encuentra en funcionamiento.
21. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
16, en el que el medio de batería recargable comprende un medio para
generar información relativa a la potencia restante en o que en ese
momento se esté derivando o se pueda derivar desde el medio de
batería recargable, y además comprendiendo un medio para transmitir
esa información al módulo de seguridad (20), estando el medio de
comparación adaptado para usar esa información como el límite máximo
de consumo de potencia.
22. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el segundo medio para
proporcionar (figura 5) está adaptado para proporcionar una tensión
común a todas las unidades externas (100, 12,
J201-210), y en el que al menos elemento de las
unidades externas (100, 12, J201-210) comprenda un
medio para convertir la tensión común a una tensión adecuada para
los elementos consumidores de potencia (12,
J201-205) de la misma.
23. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
22, en el que el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de al menos elemento de las unidades
externas (100, 12, J201-210) comprenda un medio para
generar información relativa a una tensión operativa para el
elemento consumidor de potencia (12, J201-205) y un
medio para transportar la información al medio de conversión, siendo
el medio de conversión controlable por medio de la información para
convertir la tensión común a la tensión operativa.
24. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que las unidades externas (100,
12, J201-210) comprenden un medio de interconexión
para interconectar con el correspondiente medio de interconexión
(22) del módulo de seguridad (20) con el fin de transferir potencia
e información de control desde el módulo de seguridad (20) a las
unidades externas (100, 12, J201-210), siendo los
medios de interconexión de las unidades externas sustancialmente
idénticos.
25. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, comprendiendo además un medio (51) para
introducir información para su uso en el funcionamiento de la unidad
de seguridad (20) o del elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de una unidad externa (100, 12,
J201-210).
26. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
25, en el que el medio de introducción (51) está adaptado para ser
operado por medio de un pie.
27. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
25 ó 26, en el que
- el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de al menos una unidad externa (100, 12,
J201-210) está adaptada para ser controlada por
medio de la entrada de información predeterminada en la unidad de
entrada (51),
- la unidad externa (100, 12,
J201-210) está adaptada para informar al módulo de
seguridad (20) de la información predeterminada, y
- el módulo de seguridad (20) comprende un medio
para evaluar la entrada de información por el medio de entrada (51)
y para reenviar dicha información a la unidad externa (100, 12,
J201-210), si la información se corresponde con una
información predeterminada.
28. Un aparato para su uso en una clínica dental
(72) o similar para controlar y alimentar con potencia varios
elementos consumidores de potencia, comprendiendo el aparato:
- una pluralidad de unidades externas (100, 12,
J201-210) cada una de ellas comprendiendo un
elemento consumidor de potencia (12, J201-205),
y
- un módulo (20) de seguridad,
cada unidad externa (100, 12,
J201-210) comprendiendo un medio para transmitir a
la unidad de seguridad (20) información relativa a la potencia
requerida o deseada por el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de la unidad externa (100, 12,
J201-210) durante un funcionamiento presente o
futuro de la misma,
el módulo de seguridad (20) comprendiendo:
- un medio para recibir la información
transmitida desde las unidades externas (100, 12,
J201-210), medio para evaluar o determinar en base a
la información, la potencia requerida por los elementos
consumidores de potencia (12, J201-205) de la
pluralidad de unidades externas (100, 12,
J201-210),
- un medio para comparar esta potencia requerida
con un límite máximo de consumo de potencia y para emitir un
resultado de la comparación,
- un medio para recibir el resultado del medio de
comparación y para, en base al mismo, determinar la potencia que el
elemento consumidor de potencia (12, J201-205) de
cada unidad externa (100, 12, J201-210) va a
proporcionar,
- un medio para recibir potencia desde una fuente
de alimentación (50),
- un primer medio para proporcionar potencia al
medio de transmisión de la pluralidad de unidades externas (100, 12,
J201-210), y
- un segundo medio (figura 5) para proporcionar
la potencia determinada a el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de cada unidad externa (100, 12,
J201-210), siendo el segundo medio de proporción
(figura 5) controlable por los medios de recepción y de
determinación,
caracterizado en que los elementos
consumidores de potencia (12, J201-205) de las
unidades externas (100, 12, J201-210) están
adaptadas para ser usadas en el tratamiento de la dentadura de los
pacientes.
29. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
28, en el que los elementos consumidores de potencia (12,
J201-205) comprenden
- lámparas, tales como lámparas que emiten
radiación para su uso en iluminación o lámparas para emitir
radiación para su uso en el endurecimiento de materiales,
- motores, tales como motores para tornos,
- bombas, tales como bombas para agua, aire
y/o
- instrumentos para uso en electrocirugía.
30. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
29, en el que al menos una de una pluralidad de unidades externas
(100, 12, J201-210) comprende un medio para
conservar y transmitir información al módulo de seguridad (20), la
información relativa a la importancia del funcionamiento del
elemento consumidor de potencia (12, J201-205) de la
unidad externa (100, 12, J201-210), y en el que
- las unidades externas (100, 12,
J201-210) cuyos elementos consumidores de potencia
(12, J201-205) son lámparas, están adaptadas para
conservar y transmitir información relativa a una primera
prioridad,
- las unidades externas (100, 12,
J201-210) cuyos elementos consumidores de potencia
(12, J201-205) sean motores, están adaptadas para
conservar y transmitir información relativa a una segunda
prioridad,
- las unidades externas (100, 12,
J201-210) cuyos elementos consumidores de potencia
(12, J201-205) sean bombas, están adaptadas para
conservar y transmitir información relativa a una tercera
prioridad,
- las unidades externas (100, 12,
J201-210) cuyos elementos consumidores de potencia
(12, J201-205) sean para uso en electrocirugía,
están adaptadas para conservar y transmitir información relativa a
una cuarta prioridad.
31. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
30, en el que la cuarta prioridad es más alta que la primera, la
segunda y la tercera prioridad, y en el que la primera prioridad es
preferiblemente más baja que la segunda y tercera prioridades.
32. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
28, comprendiendo además un medio de reserva para mantener agua tal
como agua esterilizada o desmineralizada, y en el que el elemento
consumidor de potencia (12, J201-205) de una unidad
externa (100, 12, J201-210) comprende una bomba (27)
para proporcionar agua desde el medio de reserva a la boca del
paciente.
33. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
28, comprendiendo además un medio de conservación de desechos (28)
para conservar el líquido de desecho, y en el que el elemento
consumidor de potencia (12, J201-205) de una unidad
externa (100, 12, J201-210) comprende una bomba para
succionar el exceso de líquido de la boca de los pacientes y
conducirla al medio de conservación de desechos.
34. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
28, comprendiendo además una unidad externa (100, 12,
J201-210) para proporcionar aire presurizado,
comprendiendo el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de la unidad externa (100, 12,
J201-210) un medio de bomba.
35. Una unidad móvil (60) para uso por un
dentista en una clínica dental (72), comprendiendo la unidad móvil
(60) un medio semejante a una silla, para que se siente o descanse
el dentista durante el tratamiento de un paciente, y un aparato de
acuerdo con la reivindicación 28.
36. Una unidad móvil de acuerdo con la
reivindicación 35, en la que el medio semejante a una silla
comprende un medio de batería para suministrar potencia a la unidad
de seguridad.
37. Una unidad móvil de acuerdo con la
reivindicación 35 ó 36, comprendiendo además un medio de depósito
para contener agua, tal como agua esterilizada o desmineralizada, y
en la que el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de una unidad externa comprende una bomba
para proporcionar agua desde el medio de depósito a la boca de los
pacientes, estando sujetado el medio de depósito por el medio
semejante a una silla (60).
38. Una unidad móvil de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 35-37, comprendiendo además un
medio para contener desechos (28) para contener el líquido de
desecho, y en el que el elemento consumidor de potencia (12,
J201-205) de una unidad externa (100, 12,
J201-210) comprende una bomba para succionar el
exceso de líquido de la boca de los pacientes y conducirlo al medio
para contener desechos, estando sujeto el medio para contener
desechos (28) por el medio semejante a una silla (60).
39. Una unidad móvil de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 35-38, en la que el medio
semejante a una silla (60) comprende un asiento (61) para que el
dentista se siente o descanse, un respaldo (62) y un medio de
sujeción (65) para sostener el aparato, teniendo el respaldo (62)
una forma que es sustancialmente un elemento de un círculo, y
comprendiendo el medio de sujeción (65) una o más elementos, cada
una de ellas teniendo una forma siendo sustancialmente elemento de
un círculo.
40. Una unidad móvil de acuerdo con la
reivindicación 39, en la que el medio de sujeción (65) es amovible
entre una primera posición cerrada y una segunda posición abierta,
en la que en la primera posición, el medio de sujeción (65) y el
respaldo (62) forman una forma sustancialmente cilíndrica circular,
al menos sustancialmente horizontal, estando colocado
preferiblemente el asiento (61) dentro de la forma cilíndrica
circular, visto en la dirección vertical.
41. Una unidad móvil de acuerdo con la
reivindicación 39, comprendiendo además un segundo medio al menos
sustancialmente cilíndrico circular colocado verticalmente inferior
y teniendo al menos sustancialmente las mismas dimensiones externas
que el respaldo (62) y el medio de sujeción (65).
42. Una unidad móvil de acuerdo con la
reivindicación 41, en la que el segundo al menos sustancialmente
medio cilíndrico circular comprende un medio para interconectar una
fuente de alimentación y un medio para transmitir la potencia
recibida a un medio de batería adaptado para proporcionar potencia
al módulo de seguridad.
43. Una unidad móvil de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 35-42, que está adaptada para
no necesitar adición de alimentación de agua o de potencia o de aire
presurizado desde una posición externa a la unidad (60) y para no
necesitar el acceso a los instalaciones contenedoras de desechos
fuera de la unidad.
44. Una clínica dental comprendiendo uno o más
medios semejantes a una silla (71) para que descansen los pacientes
durante el tratamiento de su dentadura y una o más unidades móviles
(60) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
35-43.
45. Una clínica dental de acuerdo con la
reivindicación 44, estando adaptada la clínica para no comprender
terminales, líneas o cables fijos para la alimentación de agua,
potencia o líquido de desecho a o desde las unidades móviles (60)
durante el tratamiento de la dentadura de los pacientes.
46. Una clínica dental de acuerdo con la
reivindicación 44 ó 45, comprendiendo además una localización (72)
para uso en la limpieza de los elementos consumidores de potencia
(12, J201-205) de las unidades externas (100, 12,
J201-210) que hayan sido usadas en un tratamiento de
la dentadura de un paciente.
47. Una clínica dental de acuerdo con la
reivindicación 46, en la que la localización (72) es diferente de
las localizaciones en las que se coloquen los medios (71) similares
a sillas para los pacientes.
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