ES2605175T3

ES2605175T3 - Aparato dental guiado a mano

Info

Publication number: ES2605175T3
Application number: ES10196001.1T
Authority: ES
Inventors: Oliver Benz; Dario Tommasini
Original assignee: Ivoclar Vivadent AG
Current assignee: Ivoclar Vivadent AG
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2017-03-13
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: ES2652496T3; JP2012130691A; US20120156637A1; US20160022396A1; EP2465466B1; EP2465466A1; EP2465467B1; US9179990B2; JP5735409B2; EP2465467A1

Abstract

Aparato dental guiado a mano, con una carcasa (12) en la que una fuente de luz (14), en particular al menos un LED, está en conexión con una fuente de energía y un dispositivo de control (36), donde la fuente de energía está formada por al menos un acumulador (20), en particular una batería de iones de litio (20), y al menos un almacenador de energía en forma de al menos un condensador de doble capa (26, 28).

Description

DESCRIPCION

Aparato dental guiado a mano.

5 [0001] La invencion se refiere a un aparato dental guiado a mano, segun la reivindicacion 1.

[0002] En la tecnica dental desde hace mucho se conocen aparatos dentales guiados a mano con una fuente de luz y una fuente de energla como un acumulador. Un ejemplo para ello es el aparato dental conocido por el documento DE 42 11 230 A1, en el que la fuente de luz se hace funcionar a traves de acumuladores recargables.

10

[0003] Los aparatos de fotopolimerizacion inalambricos no deben ser demasiado pesados en la medida de lo posible.

[0004] El empeno de los dentistas y protesicos dentales es funcionar con ciclos de polimerizacion lo mas 15 cortos posibles. Para ello estan a disposicion entretanto chips LED con potencia elevada que posibiliten ciclos de

entrega de luz de, por ejemplo, 20 o 30 segundos.

[0005] Por el documento DE 10 2004 033 699 A1 se conoce un aparato de fotopolimerizacion inalambrico, en el que se usa un condensador ultracapacitor como almacenador de energla. Este condensador ultracapacitor era

20 capaz de abastecer los chips LED a disposicion con energla suficiente, de modo que eran posibles 6 o 7 ciclos de polimerizacion hasta que se tuviese que cargar de nuevo el condensador ultracapacitor.

[0006] Por el documento WO 2010/029519 A2 se da a conocer un aparato dental de fotopolimerizacion inalambrico en forma de espiga con un condensador de doble capa como fuente de energla.

25

[0007] En el caso de muy poca energla existe la problematica de que la cantidad de carga a disposicion no es suficiente para un ciclo de polimerizacion, lo que conducirla a que monomeros no polimerizados permanecerlan en las capas mas profundas de la restauracion dental, que se consideran muy crlticos porque los radicales libres son sospechosos de tener efecto cancerlgeno.

30

[0008] Por ello, esto se vuelve mas crltico en particular dado que las potencias de los LED alcanzan actualmente hasta 10 vatios, de modo que durante un unico ciclo de polimerizacion existe el peligro de que no sea suficiente la cantidad de carga almacenada cuando el condensador ultracapacitor no esta suficientemente cargado.

35 [0009] Por el contrario la invencion tiene el objetivo de crear un aparato dental guiado a mano que tambien

ponga a disposicion el suministro de energla con reserva al usar fuentes de luz de alta potencia.

[0010] Este objetivo se resuelve segun la invencion mediante la reivindicacion 1. Perfeccionamientos ventajosos tambien se deducen de las reivindicaciones dependientes.

40

[0011] Segun la invencion esta previsto combinar un acumulador, como por ejemplo una baterla de iones de litio, con al menos un condensador de doble capa adicional altamente capacitivo. El condensador de doble capa cargado por el acumulador tiene una densidad de potencia muy elevada de, por ejemplo, 5 W/g y actua como proveedor principal de energla para la fuente de luz. Segun la invencion la tension requerida para la polimerizacion

45 se mantiene por el acumulador, por ejemplo, en tanto que luego, cuando se consume la cantidad de carga que se almacena en el condensador de doble capa, entra el acumulador como proveedor de tension.

[0012] El acumulador tiene preferiblemente una densidad de energla realmente elevada de, por ejemplo, 100 mWh/g, pero una densidad de potencia que se situa considerablemente por debajo de la densidad de potencia del

50 condensador de doble capa y es, por ejemplo, de 1 W/g.

[0013] En una configuracion ventajosa, la fuente de energla se usa principalmente para la carga del condensador. Para garantizar la distribucion de potencia preferida y favorable, tambien se puede usar en ultimo termino un circuito de elevacion de tension en caso de necesidad.

55

[0014] Se entiende que, en lugar de ello, tambien es posible cargar el condensador al mismo tiempo durante la carga del acumulador y la tension de carga de ambos se puede adaptar, tambien en la relacion entre si, en amplios rangos a los requerimientos. Por ejemplo, el condensador de doble capa (EDLC) puede tener una rigidez dielectrica de 2,75 voltios y cargarse a 2,6 voltios, mientras que las celulas de las baterlas de iones de litio se cargan

cada vez a 1,25 voltios, es decir, con el uso de 2 celulas conectadas en serie, a 2,5 voltios.

[0015] Segun la invention es especialmente favorable que en el caso de una multiplicidad de condensadores se realice un equilibrado de tension y corriente a traves de un asi denominado sistema de equilibrado, el cual

5 garantiza que todos los condensadores tengan cada vez la misma carga. Esto tambien se puede implementar cuando, por ejemplo, 2 condensadores estan conectados en paralelo y 2 en serie, es decir, existe una disposition global de 4 condensadores.

[0016] Los condensadores de doble capa pueden presentar una capacidad apropiada cualquiera. 10 Tipicamente, cada condensador de doble capa presenta una capacidad de al menos 1 F, pero siendo posible

tambien poner a disposicion una capacidad total de, por ejemplo, 200 F a partir de 4 condensadores de doble capa cada uno de 50 F.

[0017] Es especialmente favorable que el condensador de doble capa usado segun la invencion como 15 acumulador de energia primario tambien sea especialmente apropiado para entregar una intensidad de corriente

elevada. Entonces se puede implementar, por ejemplo, en el funcionamiento pulsado un tiempo de ciclo de menos de 10 segundos con aplicacion de corriente especialmente elevada de los chips LED y segun la invencion se puede conseguir una intensidad de exposition de, por ejemplo, 10 W/cm2 sin que exista el peligro de que se produzca una polimerizacion incompleta.

20

[0018] Segun la invencion en este contexto se puede usar el hecho de que las densidades de potencia de los condensadores de doble capa sean en al menos un orden de magnitud, segun el diseno en mas de dos ordenes de magnitud, mayores que aquellas de la baterias de iones de litio.

25 [0019] Segun la invencion es especialmente favorable que mediante la combination de la densidad de

potencia elevada en la zona de los condensadores de doble capa y la densidad de energia elevada en la zona de las baterias de iones de litio sea posible tanto un funcionamiento de impulsos de alta corriente, sin solicitar muy intensamente la bateria de iones de litio, como tambien un peso bajo en relation a la energia almacenada del aparato dental guiado a mano.

30

[0020] Dado que se requiere una duration del tratamiento acortada en conjunto, tambien se simplifica la disipacion de calor: mientras que en el caso de un tiempo de funcionamiento de, por ejemplo, 30 segundos el calentamiento se realiza durante un intervalo de tiempo comparablemente mas largo, de modo que se ajusta un nivel de temperatura uniformemente elevado, en el caso de una tiempo de funcionamiento comparablemente corto de 10

35 segundos se produce un pico de temperatura que tambien se puede disipar de forma favorable a traves de un escudo termico. Asi, por ejemplo, el sustrato de los chips LED puede estar configurado como cuerpo de cobre con una capacidad de absorcion de calor comparablemente elevada. Como escudo termico secundario tambien se pueden usar igualmente los condensadores de doble capa que, a saber a un nivel de temperatura mas bajo, tambien aguantan basicamente un calentamiento de, por ejemplo, 20 °C a 50 °C, que se puede usar como capacidad del 40 escudo termico.

[0021] Es favorable que los condensadores de doble capa esten dispuestos en el extremo delantero del aparato dental en particular cerca de la fuente de luz.

45 [0022] Segun la invencion es especialmente favorable que el aparato presente varios, en particular cuatro,

condensadores de doble capa.

[0023] Segun la invencion es especialmente favorable que el aparato presente varios, en particular, cuatro condensadores de doble capa que esten dispuestos en particular adyacentes al LED en la zona delantera del

50 aparato dental.

[0024] Segun la invencion es especialmente favorable que la carcasa reciba varios, en particular cuatro, condensadores de doble capa.

55 [0025] Segun la invencion es especialmente favorable que los condensadores de doble capa presenten una

capacidad de mas de un faradio, en particular aproximadamente 4 faradios.

[0026] Segun la invencion es especialmente favorable que los condensadores de doble capa (26, 28)

presenten una densidad de energia de mas de 1 Wh/kg, en particular aproximadamente 3 Wh/kg, y una densidad de

potencia de claramente mas de 1 W/g, en particular aproximadamente 8 W/g.

[0027] Segun la invencion es especialmente favorable que al menos 2 de los condensadores de doble capa esten conectados en paralelo y/o al menos dos de los condensadores de doble capa esten conectados en serie, que

5 estan conectados entre si en particular a traves de circuitos de equilibrado.

[0028] Segun la invencion es especialmente favorable que el condensador de doble capa este formado por un condensador de iones de litio.

10 [0029] Segun la invencion es especialmente favorable que este prevista una estacion de carga externa y/o un

dispositivo de suministro de energla externo.

[0030] Segun la invencion es especialmente favorable que el aparato dental presente al menos un modo de

funcionamiento en el que, cuando la carga en el al menos un condensador de doble capa (26, 28) no sea suficiente,

15 se realice automaticamente una conmutacion hacia el acumulador (20).

[0031] Segun la invencion es especialmente favorable que la fuente de luz presente al menso dos chips LED

que emitan luz con longitudes de onda iguales o diferentes una respecto a otra, en particular 7 chips LED, de los que 6 chips LED no emitan con una longitud de onda de 460 nm a 500 nm, en particular 470 nm, y un chip LED no emita

20 con una longitud de onda de 380 a 430 nm, en particular 410 nm.

[0032] Segun la invencion es especialmente favorable que en al menos uno de los modos de exposicion la luz se emita con una irradiancia de 500 mW/cm2 a 20.000 mW/cm2, en particular 8.000 mW/cm2 a 12.000 mW/cm2 durante un intervalo de tiempo de como maximo dos segundos, en particular aproximadamente 0,5 segundos a 1,5

25 segundos.

[0033] Segun la invencion es especialmente favorable que los modos de funcionamiento del aparato dental se puedan seleccionar a traves de una unidad de mando en conexion con la unidad de control, que emita senales acusticas u opticas.

30

[0034] Segun la invencion es especialmente favorable que el aparato dental presente un disipador de calor conectado termicamente con el LED para la evacuacion del calor generado por la fuente de luz, que este dispuesto en particular en el extremo delantero de la carcasa de la fuente de luz.

35 [0035] Segun la invencion es especialmente favorable que el aparato dental este formado por un aparato de

fotopolimerizacion o por un laser de tejido blando.

[0036] Segun la invencion es especialmente favorable que el aparato de fotopolimerizacion presente en particular una fibra optica desmontable que se extienda frente a la fuente de luz.

40

[0037] Otras ventajas, detalles y caracterlsticas se deducen de la descripcion siguiente de un ejemplo de realizacion de la invencion mediante el dibujo.

[0038] Muestran:

45

Fig. 1 una vista esquematica de un aparato dental guiado a mano segun la invencion en una forma de realizacion; y

Fig. 2 una vista esquematica de un circuito para el aparato dental en la realizacion segun la fig. 1.

50 [0039] El aparato dental 10 representado en la fig. 1 presenta una carcasa 12 que de manera conocida en si

esta configurada esencialmente en forma de pistola. La carcasa 12 recibe en su zona delantera una fuente de luz 14 en forma de un LED cuya luz emitida se le suministra de forma concentrada a una fibra optica.

[0040] La carcasa 12 recibe ademas un interruptor 18 con el que se puede encender el aparato dental 10

55 para la emision de luz. En la empunadura 24 de la carcasa 12 esta previsto de manera conocida en si un acumulador 20 que se compone preferiblemente de una multiplicidad de celulas de acumulador individuales. Para la recarga del acumulador 20 esta prevista un estacion de carga 22 que presenta una escotadura en la que encaja la empunadura 24 de la carcasa 12. Al poner la empunadura 24 en la escotadura de la estacion de carga 22 se establecen al mismo tiempo contactos electricos que garantizan el suministro de tension del aparato dental 10 que

esta configurado guiado a mano.

[0041] Segun la invention en la carcasa 12 estan dispuestos una multiplicidad de condensadores de doble capa 26, 28, estando representados dos condensadores de doble capa 26, 28 en la fig. 1. Los condensadores 26, 28

5 estan dispuestos igualmente en la zona delantera de la carcasa 12, no obstante, claramente detras de la fuente de luz 14. La fuente de luz 14 esta montada para su refrigeration sobre un disipador de calor 30 que se extiende directamente detras de la fuente de luz 14. En caso de necesidad los condensadores 26, 28 pueden estar en conexion por conduction de calor con el disipador de calor. 30 a fin de posibilitar todavla una capacidad termica mas elevada, sin que los condensadores 26, 28 se menoscaben demasiado intensamente por la emision de calor.

10

[0042] En el ejemplo de realization representado, la capacidad termica de los condensadores de doble capa 26, 28 es de al menos el doble, preferiblemente cuatro veces de la capacidad termica del disipador de calor 30.

[0043] De manera conocida en si la carcasa 12 presenta elementos de control en su lado superior. A ello 15 pertenece una salida, por ejemplo, en forma de un altavoz 32 y una unidad de mando 34. Esta puede comprender la

unidad de salida LCD o una pantalla tactil para el ajuste y la selection de un ciclo de polimerizacion.

[0044] Para el control del aparato dental 10 esta previsto un dispositivo de control 36 que posibilita controlar y supervisar todas las funciones.

20

[0045] Aun cuando esto no esta representado en la fig. 1 se entiende que el disipador de calor 30 puede presentar de manera conocida en si aletas de refrigeracion y tambien se puede refrigerar de manera apropiada a traves de un ventilador igualmente no representado.

25 [0046] En la fig. 2 esta representada una disposition de circuito esquematica para el aparato dental 10. La

disposition de circuito muestra la fuente de luz 14 que esta configurada como una disposicion multiple de chips LED y esta montada sobre el disipador de calor 30, por ejemplo, sobre un disipador de calor 30 comun para varios chips LED.

30 [0047] Preferiblemente cerca de ello esta dispuesta una disposicion multiple de condensadores de doble

capa 26, 28, representados aqul, por sencillez, cuatro condensadores de doble capa. Los condensadores de doble capa 26, 28 estan conectados entre si realmente a traves de un circuito de equilibrado.

[0048] La representation segun la fig. 2 muestra solo la emision de luz, no por el contrario la carga de los 35 condensadores de doble capa 26, 28, que se puede realizar tanto a traves de los acumuladores 20 como tambien a

traves de la estacion de carga 22.

[0049] Segun la representacion en la fig. 2 esta previsto un diagrama de bloques que muestra los elementos esenciales del aparato de fotopolimerizacion 10 segun la invencion. La fuente de energla esta representada en

40 forma de un diagrama de bloques y presenta un acumulador 20 y condensadores de doble capa 26, 28. Esta conectada con un dispositivo de control 36 que como unidad central controla la descarga del acumulador 20, por un lado, y de los condensadores de doble capa 26, 28, por otro lado, para abastecer con energla la fuente de luz 14 que esta conectada igualmente con el dispositivo de control 36. Para ello el dispositivo de control 36 presenta un elemento de conmutacion no representado que garantiza la conmutacion de la manera deseada.

45

[0050] El disparo del ciclo de polimerizacion se realiza a traves de un interruptor 18, que esta conectado igualmente con el dispositivo de control 36 y dispara un temporizador programable que durante un tiempo predeterminado suministra carga en primer lugar de los condensadores de doble capa 26, 28 a la fuente de luz 14. Cuando la carga en los condensadores de doble capa 26, 28 no es suficiente, es decir, cuando la tension en este

50 punto se ha vuelto demasiado baja, se realiza automaticamente una conmutacion en la configuration favorable segun la invencion, de modo que el acumulador 20 prosigue sin retraso el ciclo de polimerizacion.

[0051] Los condensadores de doble capa 26, 28, de los que en la forma de realizacion segun la fig. 2 estan representados cuatro, estan conectados entre si a traves de un circuito de equilibrado 29. Este sirve para garantizar

55 la uniformidad de la carga en los cuatro condensadores de capa doble.

[0052] El dispositivo de control 36 esta conectado ademas con una unidad de mando 34 que posibilita, por ejemplo, el ajuste del tiempo de polimerizacion a programar o, por ejemplo, la election del modo de calibration.

[0053] Ademas, esta prevista una unidad de salida 42 que puede representar el modo de funcionamiento

deseado u otros parametros cualesquiera del ciclo de polimerizacion, por un lado, y del aparato dental 10, por otro lado.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Aparato dental guiado a mano, con una carcasa (12) en la que una fuente de luz (14), en particular al menos un LED, esta en conexion con una fuente de energla y un dispositivo de control (36), donde la fuente de

5 energla esta formada por al menos un acumulador (20), en particular una baterla de iones de litio (20), y al menos un almacenador de energla en forma de al menos un condensador de doble capa (26, 28).
2. Aparato dental segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el aparato presenta varios, en particular cuatro, condensadores de doble capa (26, 28).

10
3. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los condensadores de doble capa (26, 28) presentan una capacidad de mas de 1 faradio, en particular aproximadamente 4 faradios.

15 4. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos 2 de los

condensadores de doble capa (26, 28) estan conectados en paralelo y/o al menos dos de los condensadores de doble capa (26, 28) estan conectados en serie, que estan conectados entre si en particular a traves de circuitos de equilibrado.

20 5. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el condensador

de doble capa esta formado por un condensador de iones de litio.
6. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque esta prevista una estacion de carga externa (22) y/o un dispositivo de suministro de energla externo.

25
7. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aparato dental (10) presenta al menos un modo de funcionamiento en el que, cuando la carga en el al menos un condensador de doble capa (26, 28) ya no es suficiente, se realiza automaticamente una conmutacion hacia el acumulador (20).

30 8. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fuente de luz

(14) presenta al menos dos chips LED, que emiten luz con longitudes de onda iguales o diferentes una respecto a otra, en particular 7 chips LED, de los que 6 chips LED no emiten con una longitud de onda de 460 nm a 500 nm, en particular 470 nm, y un chip LED no emite con una longitud de onda de 380 a 430 nm, en particular 410 nm.

35 9. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en al menos uno

de los modos de exposicion la luz se emite con una irradiancia de 500 mW/cm2 a 20.000 mW/cm2, en particular 8.000 mW/cm2 a 12.000 mW/cm2 durante un intervalo de tiempo de como maximo dos segundos, en particular aproximadamente 0,5 segundos a 1,5 segundos.

40 10. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los modos de

exposicion del aparato dental (10) se pueden seleccionar a traves de una unidad de mando (34) en conexion con la unidad de control (36), que emite senales acusticas u opticas.
11. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aparato dental 45 (10) presenta un disipador de calor (30) conectado termicamente con el LED para la evacuacion del calor generado

por la fuente de luz (14), que esta dispuesto en particular en el extremo delantero de la carcasa (12) de la fuente de luz (14).
12. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aparato dental 50 (10) esta formado por un aparato de fotopolimerizacion o de un laser de tejido suave.
13. Aparato dental segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aparato de fotopolimerizacion presenta en particular una fibra optica desmontable que se extiende frente a la fuente de luz (14).