Brevet FR2575060A1 — publié le 19860627

La présente invention est relative à un dispositif d'entraînement électrique pour un porte-outil de ltart dentaire qui est constitué de préférence par un moteur à courant continu, bipolaire et sans balais, et comporte notamment un stator, un rotor à aimant permanent et un indicateur de la position du rotor fonctionnant sans contact. Le domaine d'utilisation correspond aux porte-outils de l'art dentaire. Il est connu, pour un porte-outil coudé de ce type, de réaliser sans pièces d'engrenage un dispositif d'entrai- nement direct dans lequel l'outil est logé dans les rotor (DD-PS 99 727 et 135 444). Dans ce cas, le dispositif d'entraînement est constituée notamment par un stator en deux parties, avec- zon-es d'enroulement et zozos de pièces polaires sans enroulement, par un rotor à aimant permanent et par un indicateur de position qui est constitué par une bobine de commande et placé dans un espace compris entre les enroulements d'excitation. Cette solution peut être transposée pour réaliser des porte-outils rectilignes. Dans l'état de la technique indique, il est possible d'utiliser, avec un porte-outil, une plage de vitesses angulaires qui est déterminée notamment par les dimensions du stator et du rotor et qui est, par exemple, de tordre de 60 000 à 160 000 tours/minute. Les plages de vitesses angulaires modernes, qui vont de 300 à 160 000 tours/minute, comme celles que l'on peut obtenir, avec un seul dispositif d'entraînement, en montant dessus des têtes de multiplication et de démultiplication mécanique, ne peuvent pas être atteintes avec l'entraînement direct intégré sans engrenages. Tout essai d'extension des plages de vitesses angulaires par un dispositif d'entraînement direct sans engrenages dans lequel on utiliserait les moyens de l'état de la technique conduirait à renoncer aux avantages essentiels de il entraînement électrique direct sans intervention de pièces transmettant les moments de rotation. Un autre inconvénient de l'entraînement direct sans engrenages consiste en ce que, du fait que l'on utilise des éléments de construction sensibles à l'action de la chaleur, il n'est pas possible d'effectuer une stérilisation par l'air chaud comme celle que l'on effectue dthabi- tude pour les porte-outils comportant un moteur miniature accouplé. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif d'entraînement de construction simple dont la fabrication et l'entretien soient faciles et qui permette une extension des possibilités d'utilisation des porte-outils qui sont directement entraînés sans engrenages, notamment en ce qui concerne les plages de vitesses angulaires et les possibilités de stérilisation, Le but de l'invention est donc de réaliser un porteoutil de l'art dentaire qui soit suffisamment souple pour que l'on puisse cesser d'utiliser une plage de vitesses. angulaires déterminée d'une manière définitive par les dimensions du-moteur et son mode d'entraînement tout en évitant les moyens de transmission mécaniques (engrenages, accouplements) et qu'à l'intérieur de cette nouvelle plage de vitesses angulaires on puisse obtenir par réglage la vitesse angulaire voulue en faisant varier la tension d'une manière connue. Le système doit fournir en même temps la garantie qu'au moins les éléments du dispositif d'entrai- nement dans lesquels les appareils de perçage et de fraisage sont logés peuvent être stérilisés par l'air chaud. Ce but èst atteint, suivant l'invention, du fait qu'un rotor à aimant permanent, au moins bipolaire, est monté à proximité dans une pièce de préhension ou de maintien tandis que le stator qui correspond au rotor et I'indicateur de position se trouvent dans une enveloppe d'accouplement extérieure qui, par des moyens connus, est reliée de manière à être'amovible à la pièce de préhension et à une canalisation d'alimentation. Entre la périphérie du rotor et la paroi intérieure de la pièce de préhension, le dispositif comprend un espace libre suffisant pour au moins deux pièces polaires ne comportant pas d'enroulements. Pour assurer l'extension des plages de vitesses angulaires au niveau de l'outil, les pièces de préhension qui peuvent être fixées sur l'enveloppe d'accouplement contiennent chacune un rotor, les nombres de paires polaires et/ou les dimensions de ces rotors étant différents. Les avantages présentés par l'invention sont indiqués ci-dessous. Il y a lieu de remarquer d'abord que les dispositifs techniques permettant d'obtenir des vitesses angulaires très différentes sont extremement simples à construire et à utiliser et, de ce fait, ne reviennent pas cher, durent longtemps et fonctionnent sans incidents. La possibilité d'utiliser des pièces de.préhension de rotors différents (matériau, dimensions, nombre de paires de pôles) évite l'utilisation de plusieurs instruments ayant des dispositifs d'entraînement complets intégrés et les pièces de préhension qui sont interchangeables et ne contiennent pas d'éléments de construction sensibles à l'action de la chaleur, peuvent être stérilisées à l'air chaud tout comme les .porte-outils qui comprennent un moteur miniature accouplé. Les éléments susceptibles de s!user, le dispositif de serrage des outils et le dispositif de support ou de serrage de l'arbre du rotor, se trouvent exclusivement dans la pièce de préhension amovible. Cette dispositif facilite le service et réduit les frais de réparation car il suffit de remplacer des éléments isolés au lieu de dispositifs-d'entraSnement complets. Le système de stator fixe et l'indicateur de position sont reliés solidement à la canalisation d'alimentation et constituent l'accouplement de raccord de la canalisation d'alimentation, ce qui rend inutiles les liaisons multiples habituelles à 5 contacts électriques de même que les dispositifs d'amenée de l'air et de l'eau. Enfin, il y a lieu de remarquer que le dispositif suivant l'invention. conserve les avantages de l'entraînement direct sans engrenages qui n'est pas bruyant, du fait de l'association d'un système de stator électrique et de différentes pièces de préhension pour le rotor qui permettent d'opérer dans différentés zones de plage de vitesses angulaires qui sont nécessaires dans l'art dentaire et sont comprises entre 300 et 160 000 toursiminute. C'est particulierement important pour l'entrainement des outils montés dans des porte-outils rectilignes avec lesquels, jusqu'à présents en raison de difficultés techniques liées à la disposition spatiale des engrenages de multiplication et de démultiplication, il n'était possible d'obtenir que des vitesses angulaires comprises entre 4000 et 40 000 tours/minute environ. Diverses autres caractéristique de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. unique est une coupe longitudinale du dispositif d'entraînement électrique comportant une pièce de préhension amovible, étant entendu que l'enveloppe de l'accouplement amovible pourrait avoir une autre forme. Comme le montre la figure, la pièce de préhension amovible 1 contient un arbre d'entraînement 2 pour le dispositif de serrage, non représenté , d'un outil de forage et de f-raisage. L'arbre d'entraînement 2, porté par un roulement à billes 3, est relié au rotor 4. La pièce de préhension 1 comporte, à son extrémité arrière, une rainure annulaire intérieure 5 qui sert, par des moyens connus, à l'accouplement de la pièce de prehen- sion 1 avecltenveloppe 6 de l'accouplement. L'enveloppe 6 de l'accouplement contient interieure- ment le stator bipolaire 7 dont une partie contient des enroulements d'excitation 8 tandis que l'autre partie est constituée par des pièces polaires 9 ne comportant pas d'enroulements. La zone arrière du stator 7 est constituée par une pièce de fermeture arrière 10. Entre les pièces polaires 9, le dispositif comprend l'indicateur de position 11. Le groupe constitué par le stator 7 et l'indicateur de position 11 est associé à une masse isolante moulée qui a une forme telle qu'elle comporte un conduit d'air axial 12 de forme tubulaire qui débouche dans un conduit transversal 13 qui est situé du côté frontal et qui, a son tour, aboutit à un conduit longitudinal 14 qui, dans le sens de l'écoulement, débouche à l'air libre derrière les enroulements d'excitation. Ces conduits d'air servent à refroidir la zone des enroulements d'inducteur 8. La partie frontale de la masse isolante 16 qui est située du côté de la canalisation d'alimentation 15 contient trois tenons de raccord 17 pour les enroulements d'inducteur 8 et deux contacts de raccord 18 pour l'indicateur de position i1 constitué par une bobine de commande. En son centre, la partie frontale arrière de la masse isolante 16 contient encore un emplacement de raccordement destiné à l'accouplement d'une conduite d'air 19 de la conduite d'alimentation 15. De la conduite d'alimentation 15 partent une ou deux conduites de fluide 20 qui alimentent, d'une manière non représentée, se prolongeant jusqu'à l'instrument l'outil en fluide de pulvérisation. L'enveloppe d'accouplement 6 est fermez à l'arrière par un dispositif de vissage 21. Le dispositif de vissage 21 est relié par un écrou 22 à la conduite d'alimentation 15. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'entraînement électrique pour un porte-outil de l'art dentaire, constitué de préférence par un moteur à courant continu, bipolaire et sans balais, comportant un rotor à aimant permanent et un indicateur de position du rotor fonctionnant sans contacts, caractérisé en ce que le rotor (4) qui est au moins bipolaire , est monté à proximité dans une pièce de préhension (1) tandis que le stator (7) correspondant au rotor (4) et l'indicateur de position (11) se trouvent dans une enveloppe d'accouplement (6) extérieure qui est reliée, d'une manière amovible, à la pièce de préhension (1) et à une canalisation d'alimentation (15). 2 - Système d'entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre la périphérie du rotor et la paroi intérieure de la pièce de préhension (1) il existe un volume pour contenir au moins deux pièces polaires (9). 3 - Système d'entraînement électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à une seule enveloppe d'accouplement (6) correspondent plusieurs pièces de préhension (1) avec des rotors (4) ayant un nombre de paires de pôles variable. 4 - Système d'entraînement électrique-selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à une seule enveloppe d'accouplement (6) correspondent plusieurs pièces de préhension (1) avec des rotors (4) de différentes -dimensions.