Brevet FR2579448A1 — publié le 19861003

Equipement pour dentiste comprenant une pièce à main. L invention concerne un équipement pour dentiste conv- prenant une pièce à main munie d'au moins une ampoule pour l'éclairage de la place de traitement et équipée d'un embout portant une batterie, ledit embout pouvant être raccordé à l'extrémité postérieure de la pièce à main et étant muni à son extrémité antérieure d'une projection destinée à rentrer à l'intérieur de la pièce à main. Afin de faciliter le travail des chirurgiens-dentistes on a déjà eu l'idée d'incorporer dans la pièce à main des moyens d'éclairage destinés à éclairer la place de traitement. Dans le cas d'une pièce à main à contre- angle, l'arbre d'entraînement pour l'instrument logé dans la tête du contre-angle est entraîné par un micromoteur à air ou électrique disposé dans un embout qui peut être raccordé à l'extrémité postérieure du manche de la pièce à main. L'arbre du micromoteur tra- verse ladite projection de l'embout pour être accouplé à l'extrémité postérieure de l'arbre d'entraînement de la pièce à main. Pour alimenter l'ampoule installée dans la tête du contre-angle on a prévu de placer dans cet embout contenant le micromoteur une batterie donnant un courant, par exemple de 6 volts. Ceci fait l'objet d'une demande de brevet parallèle de la deman- deresse. Cependant, cette batterie se décharge très rapidement et donne une lumière intense pendant environ deux heures seulement. Ceci représente un inconvénient pour le dentiste qui doit changer fréquemment la batterie. La présente invention se propose d'éviter ces inconvé- 2579448 2 nients en créant une pièce à main dentaire avec éclairage à batterie rechargeable en utilisant des équipements simples et faciles à manipuler par le den- tiste, ce qui lui évite des pertes de temps inutiles. A cet effet, l'équipement pour dentiste selon l'inven- tion est caractérisé par le fait que l'embout est muni sur son côté antérieur de contacts à ressort connectés aux deux pôles de la batterie tandis que sur la face postérieure de la pièce à main les contacts de rac- cordement sont des pistes concentriques sur lesquelles s'appliquent les contacts à ressort lors du raccor- dement des deux parties, que la batterie est rechar- geable et qu'il est prévu un dispositif de recharge de la batterie dans la face supérieure duquel est ménagé un évidement adapté à ladite projection, cet évidement étant entouré de deux pistes concentriques constituant des contacts de sortie, de même diamètre que les pistes concentriques prévues sur la face postérieure de la pièce à main et sur lesquelles s'appuient les contact à ressort quand l'embout est placé sur ce dispositif avec sa projection engagée dans ledit évidement. Le dentiste dispose ainsi d'un équipement simple et facile à utiliser. Les interventions de fraisage étant, en général, de courte durée, il est préférablement prévu un interrupteur sur le contre-angle, comme décrit dans la demande de brevet parallèle, le dentiste pouvant n'éclairer que lorsque le besoin s'en fait sentir. Le total du temps de travail en une matinée étant souvent inférieur à deux heures ceci permet au dentiste, dès que le travail est terminé, à midi ou le soir, de placer le moteur sur le chargeur qui re- chargera la batterie. Cette batterie rechargeable, 2579448 3 composée de cinq éléments, a un diamètre de 16 mm environ et une longueur de 32 mm environ et est placée dans un logement prévu dans l'embout, de préférence derrière le micromoteur. S'il s'agit d'une piece à main à turbine, sans micromoteur, l'embout ne porte que la batterie et l'alimentation en air comprimé qui sera conduit jusque dans la tête de la pièce à main. S'il s'agit d'une pièce à main d'un ancien type, entraînée d'une manière conventionnelle par un moteur externe via un système de poulies et de courroies, l'embout con- tient les éléments de transformation du mouvement et la batterie. Le chargeur, alimenté par le courant du secteur lumière peut se placer à proximité de l'unité de travail ou même être inclus dans les supports prévus pour tenir les pièces à main sur l'unité de travail. Selon une forme préférée de l'invention, la batterie est contenue dans un logement situé derrière le bloc moteur, le contact de masse se faisant via une douille porte batterie à travers les parties conductrices du bloc moteur.L'autre contact se fait via une double languette élastique, l'une prenant appui contre le pôle positif de la batterie tandis que l'autre presse une tige conductrice isolée coulissant dans un espace longeant le bloc moteur, l'autre extrémité de ladite tige poussant le contact à ressort vers l'extérieur. Le dispositif de recharge de la batterie comporte, préférablement, un circuit à commutation automatique entre une charge rapide et une charge lente selon la tension relevée entre les pôles de la batterie raccordée, ledit circuit comprenant un amplificateur 2579448 4 opérationnel conçu pour comparer la tension de la batterie avec une tension de seuil ajustable et ayant deux états d'opération selon la. tension de la batterie, dans un état, un circuit de charge à courant fort est créé, tandis que dans l'autre état un circuit de charge à courant faible est créé. L'invention sera décrite dans la description qui suit d'une forme d'exécution de l'équipement comprenant une pièce à main à contre-angle, un embout et le dispositif de recharge, et au moyen du dessin annexé dans lequel: La figure la est une vue en coupe longitudinale de la partie antérieure de la pièce à main avec la tête de contre-angle, la figure lb est une vue similaire de la partie posté- rieure de la pièce à main, la figure 2 est une vue selon la flèche II de la figure lb, la figure 3 est une vue en coupe longitudinale de la partie antérieure de l'embout, la figure 3a est une coupe de l'embout selon l'axe III-III de la figure 3, la figure 4 est une vue en coupe longitudinale, selon un autre plan de coupe, de la partie postérieure de l'embout, la figure 5 est une vue schématique partielle et en coupe de l'embout posé sur le dispositif de recharge, 2579448 5 la figure 6 représente le schéma du circuit électrique du dispositif de recharge. La pièce à main, en forme de contre-angle, est composée de manière connue d'un manche 15 et d'une partie anté- rieure 27 comportant la tête 27a dans laquelle se fixe l'outil, non représenté, monté dans un porte-outil 30. Celui-ci est entrainé d'une manière connue par un arbre rotatif 28 logé dans la partie antérieure 27 et muni à sa partie postérieure d'un pignon 31 prévu pour en- gréner avec un pignon 32 formé à l'extrémité antérieure d un deuxième arbre 28a monté dans le manche 15. Cet arbre 28a est, dans l'exemple considéré, destiné à être entraîné par un micromoteur, logé dans un embout 35 (figures 3 et 4), qui se fixe à l'extrémité postérieure du manche 15. Dans ce cas, le nez du micromoteur pénètre dans le manche et son arbre s engage avec la fourchette 33 formée à l'extrémité postérieure de l'arbre 28a. La partie antérieure 27 est emboîtée à frottement dur dans la douille extérieure 15a du manche et en est rendue solidaire par un circlips 25 et positionnée par une goupille 26 fixée dans le corps de tête. Dans le corps de tête 27a est prévu un logement 29 pour une ampoule 1 laquelle est collée ou sertie dans un support conducteur la vissé dans le corps de tête 27a. Ce support la est muni de deux fentes lc qui lui per- mettent d'être vissé ou dévissé au moyen d'un tourne- vis approprié. L'inclinaison du logement 29 vers l'axe de l'outil est telle que l'ampoule 1 dirige ses rayons lumineux vers la place de traitement, à l'extrémité de l'outil. Le pôle de l'ampoule 1 formant masse, donc la douille extérieure du culot, est en contact, par exemple soudée, au support la, lui-meme en contact avec le corps de la partie antérieure 27 qui est également fabriqué en métal conducteur et forme la masse. L'autre pôle de l'ampoule lb, donc le contact central du culot, est en contact avec une bague métallique 2 sertie sur un support isolant 3 faisant office de coussinet an- térieur ou supportant un coussinet dans lequel tourne l'arbre 28. Cette bague 2 reçoit le courant par un fil 4 enrobé d'un isolant qui est soudé à une extrémité à la bague 2 tandis que son autre extrémité est soudée à une autre bague métallique 5, elle-même sertie sur un autre support isolant 6 faisant office de coussinet postérieur ou supporte un autre coussinet pour l'arbre 28. La partie antérieure 27 devant pouvoir être séparée du manche 15, le courant arrive à cette deuxième bague 5 par un contact élastique 9, formé par une lame-ressort et chassée dans un support 10 en matière isolante, lui- même chassé dans une douille conductrice intérieure 11 formant partie du manche 15. Ce contact élastique 9 dépasse axialement du manche 15 et son contact avec la bague 5 est établi, à volonté, grâce à un interrupteur 7 constitué par un bouton-poussoir, coulissant dans une bague 8, elle-même chassée dans le corps de la douille extérieure 15a du manche 15. La tête du bouton-poussoir est prévue en forme de champignon pour éviter que les poussières puissent entrer dans le contre-angle. En appuyant sur le bouton 7, au moyen d'un des doigts de la main qui tient la pièce à main, on fléchit le ressort-lame 9 et le pousse contre la bague 5, ce qui établit le contact. Ainsi, le dentiste peut n'éclairer que lorsque le besoin s'en fait sentir et notamment 2579448 7 éclairer sans qu'il soit nécessaire que l'outil tourne. Le circuit est automatiquement ouvert dès que le con- tre-angle est lâché, le bouton-poussoir revenant en po- sition de repos sous l'action de la lame ressort 9 qui forme ressort de rappel. Il est ainsi assuré que lorsque l'instrument n'est pas utilisé l'ampoule reste éteinte. L'alimentation en courant de la lame-ressort 9 est assurée par un fil conducteur 23, enrobé d'un isolant, et logé dans une rainure d'une autre douille interne 14 en métal conducteur. L'extrémité antérieure du fil 23 est soudée à la lame-ressort 9 tandis que son extrémité postérieure est en contact avec une piste annulaire conductrice 21 entourant concentriquement l'arbre 28a et constituant la face arrière du manche. L'autre ligne électrique constituant la masse est formée par les douilles intérieures 11, 14 en métal conducteur montées dans le manche 15. La douille 11 est chassée dans la douille 14 emboîtée à frottement doux dans la douille extérieure 15a et maintenue solidaire de celle-ci par un écrou arrière 16, une goupille 17 l'immobilisant en rotation. Sur la face arrière du manche 15, la ligne de masse se termine par une piste annulaire 18 formée par une bague métallique entourant concentriquement l'autre piste annulaire 21 et fixée sur la douille 14 et qui retient une bague isolante 20 la séparant de la piste 21 (figure lb et 2). Dans la douille 11 sont montés deux coussinets 12, 13 dans lesquels tourne l'arbre 28a. Dans la douille 11 est prévu en outre un orifice pour le passage éventuel d un fluide de refroidissement, dans l'exemple 2579448 8 considéré cet orifice est fermé par un bouchon métallique 11a. La douille extérieure 15a est fabriquée par exemple en alliage d'aluminium. Pour assurer un bon contact entre le corps conducteur de la partie antérieure 27 et la douille 11 du manche , on a prévu un contact élastique 24 formé par exemple par une tige chassée dans la douille 11 et courbée de façon à venir appuyer constamment sur le corps de la partie antérieure 27 taillé en biais pour faire fléchir la tige 24 en vue d'obtenir un bon contact. On obtient ainsi un raccordement électrique simple entre les deux parties du contre-angle tout en permettant leur démontage et montage facile et rapide en déboitant la partie antérieure 27 du manche 15 par une simple traction faisant fléchir le circlips 25, et en sortant du manche 15 tout l'intérieur solidaire de la douille 14, ceci en dévissant l'écrou 16. En outre, le même manche 15 peut être associé à différentes têtes. La pièce à main est prévue pour être entraînée par un micromoteur à air ou électrique approprié, contenu dans un embout 35 (figures 3 et 4) destiné à être fixé à l'extrémité postérieure du manche 15 et comportant deux contacts 19 respectivement 22 formés par des pistons à ressort et prévus pour entrer en contact avec les pistes annulaires 18, 21 du manche. La source de courant électrique pour l'ampoule est formée par une batterie 38, rechargeable, qui est logée dans ledit embout 35. Sur les figures 3 et 4 est illustrée une forme d'exécu- tion de l'embout 35 contenant le bloc moteur 36, monté entre les flasques 34 et 56 et, derrière ce bloc moteur 36, un logement 37 destiné à recevoir la batterie 38. Dans l'exemple considéré il est prévu une batterie 38, placée dans le logement 37, cette batterie ayant un diamètre d'environ 16 mm et une longueur d'environ 32 mm. Cette batterie de 6 V permet d'obtenir une lumière intense pendant environ 2 heures. L'embout 35 est formé d'une douille antérieure 39 fi- letée à sa partie postérieure 39a et sur laquelle se visse une douille postérieure 40 munie d'une bague de raccordement 41 au tuyau d'alimentation en énergie. Dans la forme d'exécution représentée, le moteur 36 est un moteur à air, d'un type connu, dont les palettes sont entraînées par de l'air comprimé provenant de l'unité de compression extérieure, via le raccordement 41 et à travers des canaux aller-retour 42 (figure 4). L'embout 35 est muni à sa partie antérieure d'une projection creuse 43 fixée à son extrémité antérieure par l'intermédiaire d'un écrou 44. Cette projection 43, qui est le nez du micromoteur et qui sera traversée par l'arbre de ce micromoteur, non représenté, est destinée à être introduite à l'extrémité postérieure du manche et fixée à celui-ci par un crochet à ressort 46 connu, La face antérieure de l'embout 35 présente une gorge annulaire 47 dans laquelle s'encastrent, quand la pièce à main est montée sur l'embout, les pistes annulaires 18, 20 du manche 15. Les contacts à ressort 19, 22 formés par des tiges-pistons soumises à l'action d'un ressort, débouchent dans le fond de cette gorge annulaire 47, 2579448 1o Le contact de masse 19, pressé par un ressort 49, débouche du côté extérieur de la gorge annulaire 47 pour se trouver en vis-à-vis de la piste annulaire 28 tandis que le contact 22 débouche du côté intérieur de la gorge annulaire 47 pour se trouver en vis-à-vis de l'autre piste annulaire 21 du manche 15. La partie postérieure du contact 22 s'appuie contre une tige conductrice 50, isolée par une gaine 50a. Cette tige coulisse dans un logement traversant le fasque 34, le bloc moteur 36, le flasque 56, une bague isolante 53 et le porte coussinet arrière 57, montré schémati- quement, qui supporte le coussinet 58 du moteur. La partie postérieure de cette tige 50 s'appuie contre une languette élastique 51 en métal conducteur logée dans une rainure 53a de la bague isolante 53. La languette élastique 51 est reliée par un rivet 52 à une autre languette élastique 51b qui établit le contact avec le pôle positif de la batterie 38, le rivet étant monté dans la bague isolante 53. La languette élastique 51 pousse axialement la tige coulissante 50 qui sera pressée à son tour contre le contact 22 lequel est donc poussé élastiquement vers l'extérieur. L'alimentation de l'autre contact à ressort 19 cons- tituant la masse est réalisée via la douille porte batterie 54 qui vient en contact, quand les douilles 39 et 40 sont vissées l'une dans l'autre, contre un contact 55 pressé par un ressort 55a. Ce contact 55 s'appuie contre le flasque métallique 56 lui-meme en contact avec une partie du bloc moteur 36 en métal conducteur pour établir le raccordement électrique avec le contact à ressort 19 (figure 3). 2579448 l A chaque fois que la pièce à main n'est pas utilisée. ou quand la batterie 38 est déchargée, le dentiste pose son embout 35 sur un dispositif de recharge de la batterie représenté schématiquement figure 5. Ce dis- positif comporte un socle 60 muni dans sa face supé- rieure d'un évidement 61 dont la profondeur est adaptée à la longueur de la projection 43 de l'embout, donc dans l'exemple représenté au nez du micromoteur. Deux pistes conductrices concentriques 62, 63 séparées par un anneau isolant 64, entourent cet évidement 61. Ces pistes ont exactement les mêmes dimensions que les pistes conductrices 18, 21 prévues à l'extrémité posté- rieure de la pièce à main afin de pénétrer dans la- gorge annulaire 47 de l'embout 35 pour entrer en contact avec les contacts à ressort 19, 22 indépendam- ment de l'orientation angulaire de l'embout. Donc le dentiste ne doit pas prêter une attention particulière à la façon dont il place l'instrument sur le dispositif de recharge. Ces pistes concentriques 62, 63 sont reliées par des conducteurs 65, 66 aux bornes de sortie, respectivement S2, S1, d'un circuit 67 indiqué schématiquement et qui va être décrit ciaprès en référence à la figure 6. Ce circuit électronique 67 permet une commutation au- tomatique entre une recharge rapide et une recharge lente selon la tension existant aux bornes de la batterie 38. Il comprend deux contacts d'entrée El, E2 reliés à un transformateur T ajustable à un réseau 110V ou 220V. Ce transformateur T alimente un pont redres- seur RP lui-même relié à un circuit intégré à courant constant pour deux valeurs de courant comprenant un am- plificateur opérationnel A fonctionnant comme compara- teur de tension. Ce circuit se termine aux bornes de 2579448 12 sortie Si, S2 qui sont connectées aux pistes concentri- ques 63, 62 sur la face supérieure du socle 60 du dispositif de recharge prévu pour recevoir l'embout 35 dont la batterie a besoin d'être rechargée. Un condensateur CI est connecté entre la borne négative du pont redresseur RP, qui est reliée via la ligne f2 à la borne de sortie négative S2, et la borne positive du pont redresseur RP. La borne positive du pont redresseur RP est suivie d'un transistor T2 du type pnp ayant dans son circuit d'émetteur une résistance Rx, et monté en cascade avec un transistor T3 du type npn; l'émetteur de ce tran- sistor T2 est relié, via la ligne f1 comprenant une diode 05, à la borne de sortie S1 positive. La diode D5 protège le circuit contre l'inversion de polarité de la batterie. Une résistance RL est montée en parallèle à la résistance Rx et au transistor T2. - Le circuit de base du transistor T2 contient, montées en série, deux diodes D1, D2 et une résistance R2 pour polariser ce transistor T2, suivies d'une résistance R3 qui est reliée au circuit collecteur d'un transistor T1 du type npn. La base de ce transistor T1 est connectée via une résistance R4 à un diviseur de tension constitué par les résistances R5 et RE lesquelles sont connectées à la sortie S de l'amplificateur A. La tension de service de l'amplificateur A est assurée par l'intermédiaire d'une résistance R1 connectée à la borne positive du pont redresseur RP et à une ligne f3; une diode Zener Z1 est connectée entre la ligne f3 et la ligne f2 donnant une tension de service constante. 2579448 13 Les bornes d'alimentation de l'amplificateur A sont re- liées aux lignes f3 et f2. Sa sortie S est reliée a un diviseur de tension composé du montage en série, entre les lignes f3 et f2, d'une première diode électrolu- minescente (LED) LV fonctionnant comme voyant lumineux, d une résistance R7, d'une résistance R8, de deux diodes D3 et D4 donnant une chute de tension constante, ainsi que d'une deuxième diode électroluminescente (LED) LR, fonctionnant comme voyant lumineux, la sortie S étant connectée entre les résistances R7 et R8. L amplificateur A a deux entrées el et e2: - l'entrée el est connectée via une résistance Rll à un diviseur de tension, entre les bornes de sortie S1 et S2, composé d'une résistance R13, d'un potentiométre R14 dont la prise est connectée à l'entrée el, et d'une résistance R15. Un condensateur C2 est monté entre l'entree el et la ligne f2; - l'entrée e2 est connectée, via une résistance R10, à un diviseur de tension, monté entre les lignes f3 et f2, composé d'une résistance R12 et d'une diode Zener Z2 donnant une chute de tension constante et par conséquent une tension fixe à l'entrée e2. L amplificateur A est conçu pour comparer la valeur de tension de la batterie 38 connectée aux bornes S1, S2 avec une valeur de seuil définie par le diviseur de tension mentionné et réglable par le potentiométre R14. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: Si la tension de la batterie est faible, donc si le 2579448 14 courant entre Si et S2 à travers les résistances R13 et R15 et le potentiomètre R14 est faible, le potentiel pris au potentiomètre R14 et existant à l'entrée el de l'amplificateur A est plus négatif que le potentiel à l'entrée e2. La sortie S de cet amplificateur est positive et le courant passe via la diode LR qui s'allume, par exemple en rouge signalant un courant de charge fort, tandis que la diode LV, par exemple verte, reste éteinte. Le courant traverse les résistances R5 et R6 et crée une polarisation du transistor T1 qui devient conducteur commutant ainsi les transistors T2 et T3 dans l'état conducteur; dans ces conditions le courant de charge passe par la résistance Rx qui défi- nit un courant de charge relativement grand, par exem- ple de l'ordre de 12 mA, qui passe via le transistor T3 et assure aux bornes S1, S2 une charge rapide de la batterie. Si, au contraire, la tension de la batterie est grande, le potentiel pris à R14 et existant à l'entrée el est plus positif que le potentiel à l'entrée e2, la sortie S de l'amplificateur A est négative et il se crée un courant via l'autre branche, à travers la diode LV qui s'allume et la résistance R7. La tension de polari- sation à la base du transistor T1 est nulle, celui-ci se bloque ainsi que les transistors T2, T3. Un courant de charge relativement faible, par exemple de l'ordre de 6 mA, passe via la résistance RL et la diode D5 vers la sortie S1 pour assurer une charge lente de la batterie 38. Cet état est signalé par la lumière verte de la diode LV. L'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite tant en ce qui concerne l'embout et le circuit. 2579448 15 S'il s'agit d'une pièce à main prévue pour être en- trainée d'une manière conventionnelle non par un micro- moteur, mais par un moteur externe via un système de poulies et de courroies, dans ce cas la pièce compor- tant les contacts électriques est un embout de con- nexion qui contient les éléments de transformation du mouvement et la batterie. S'il s'agit d'une pièce à main à turbine, l'embout comporte les conduits d'ali- mentation en air comprimé et la batterie. 2579448 16 REVENDICATIONS. 1. Equipement pour dentiste comprenant une pièce à main munie d'au moins une ampoule pour l'éclairage de la place de traitement et équipée d'un embout portant une batterie, ledit embout pouvant être raccordé à l'extré- mité postérieure de la pièce à main et étant muni à son extrémité antérieure d'une projection destinée à ren- trer à l'intérieur de la pièce à main, caractérisé par le fait que l'embout (35) est muni sur son côté antérieur de contacts à ressort (19, 22) connectés aux deux pôles de la batterie (38) tandis que sur la face postérieure de la pièce à main les contacts de rac- cordement sont des pistes concentriques sur lesquelles s 'appliquent les contacts à ressort lors du raccorde- ment des deux parties, que la batterie est rechargeable et qu'il est prévu un dispositif de recharge de la batterie dans la face supérieure duquel est ménagé un évidement (61) adapté à ladite projection (43), cet évidement étant entouré de deux pistes concentriques (62, 63) constituant les contacts de sortie, de même diamètre que les pistes concentriques (18, 21) prévues sur la face postérieure de la pièce à main et sur lesquelles s'appuient les contacts à ressort (19, 22) quand l'embout est placé sur ce dispositif avec sa projection (43) engagée dans ledit évidement (61). 2. Equipement selon la revendication 1 comprenant un micromoteur pour l'entrainement de l'embout, caracté- risé par le fait que la batterie (38) est contenue dans un logement (37) situé derrière le bloc moteur (36), que le contact de masse se fait, via une douille porte batterie (54) à travers les parties conductrices de l'embout et du bloc moteur et que l'autre contact se 2579448 17 fait via une double languette élastique (51, 51b), l'une (51b) prenant appui contre le pôle positif de la batterie tandis que l'autre (51) presse une tige conductrice isolée (50) traversant le bloc moteur (36), l'autre extrémité de ladite tige (50) poussant le contact à ressort (22) vers l'extérieur. 3. Equipement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de recharge de la batterie comporte un circuit à commutation automatique entre une charge rapide et une charge lente selon la tension relevée entre les pâles de la batterie raccordée, ledit circuit comprenant un amplificateur opérationnel (A) conçu pour comparer la tension de la batterie avec une tension de seuil ajustable et ayant deux états d'opé- ration selon ia tension de la batterie, dans un état, un circuit de charge à courant fort est créé, tandis que dans l'autre état un circuit à courant faible est créé. 4. Equipement selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il est prévu deux lampes de signalisation (LV, LR), de préférence des diodes luminescentes, de couleurs différentes, l'une s allumant si un circuit de charge à courant fort est créé, l'autre si un circuit de charge à courant faible est cree.