Brevet FR2692690A1 — publié le 19931224

MODULE D'ENERGIE La présente invention concerne une installation de traitement dentaire pourvue d'un groupe central d'alimentation et de modules d'énergie spécifiques qui lui sont raccordés. Dans les installations dentaires, un bloc central d'alimentation électrique est disposé jusqu'ici dans une base qui peut se trouver à la partie inférieure du fauteuil de dentiste ou à l'extérieur de celui-ci. Ce bloc central d'alimentation alimente pour sa part une série de modules spécifiques d'énergie dont chacun desquels est affecté à un instrument ou à d'autres récepteurs (consommateurs d'énergie) similaires. Ces modules d'énergie spéciaux sont disposés soit dans la base, soit encore dans le bloc de dentisterie en question (tel que la tablette du dentiste ou la table de l'assistante). Ce système a pour inconvénients que les différents modules d'énergie exigent assez de place, que cela entraîne une assez forte dissipation de puissance et qu'il faut en outre de nombreuses conduites dralimentation pour les différents instruments parce que chaque module d'énergie ne possède que des données initiales restreintes et n'est donc flexible que dans un certain cadre, d'où l'affectation d'un seul instrument à chacun. En conséquence, l'invention a pour objet d'éviter les inconvénients susdits, c'est-à-dire de gagner de la place, de réduire la dissipation de puissance et de réduire l'emploi de conduites. Cet objectif est réalisé dans le cadre d'un dispositif de commande et d'alimentation en courant d'un ensemble récepteur (consommateur de courant) comportant plusieurs récepteurs tels que des instruments manoeuvrables d'une pièce de dentisterie avec un groupe central d'alimentation et un organe de commande , par le fait qu'est prévu un module d'énergie commun à tous les récepteurs de l'ensemble récepteur qui fournit à chaque récepteur les agents d'alimentation de la nature et de la quantité adéquates en fonction de signaux de commande de l'organe de commande. Avantageusement, pour chaque récepteur, un capteur de rétrosignal annonce à l'organe de commande la mise en action du récepteur subordonné en conduisant des signaux d'activation, et l'organe de commande interprète les signaux d'activation pour produire les signaux de commande destinés au module d'énergie. Avantageusement, il est prévu plusieurs blocs récepteurs, pourvus chacun d'un organe de commande et un groupe central d'alimentation en énergie, et un bus d'énergie auquel sont raccordés d'une part le groupe central d'alimentation en énergie et d'autre part les modules d'énergie des différents blocs récepteurs. Avantageusement le groupe central d'alimentation en énergie est commun à tous les blocs récepteurs, et un bus de communication raccorde les organes de commande affectés aux différents blocs récepteurs. Avantageusement, à chaque récepteur est affecté un interrupteur qui raccorde le récepteur au module d'énergie. Avantageusement, seul un interrupteur se ferme à la fois tandis que les autres interrupteurs restent ouverts, selon l'interprétation des signaux d'activation. Avantageusement, les interrupteurs sont raccordés au module d'énergie par des conduites communes. Avantageusement, un moniteur connecté à l'organe de commande permet de choisir tant les différents récepteurs que leurs paramètres de service et les affiche sur le moniteur. Avantageusement, la luminosité de l'affichage du moniteur se règle en fonction de la clarté ambiante. Avantageusement, quand la luminosité ambiante augmente, la luminosité de l'affichage s'accroît aussi. Avantageusement, un élément photosensible transmet à l'organe de commande des informations sur la luminosité ambiante. I1 faut encore ajouter que les différents modules d'énergie utilisés jusqu'ici devaient tous être raccordés à un organe central de commande par des conduites séparées. A l'organe de commande central est relié par exemple une pédale de réglage. Selon l'invention, ces différentes conduites de raccordement entre les différents modules de puissance de base et l'organe de commande central peuvent être supprimées désormais. Les figures suivantes sont destinées à servir d'exemple pour expliquer l'invention. La figure 1 montre à titre d'exemple plusieurs modules d'énergie et circuits de commande affectés chacun à un bloc d'une installation dentaire La figure 2 montre un exemple de construction d'un bloc d'une installation dentaire La figure 3 montre un dispositif d'identification des instruments La figure 4 montre les différentes configurations possibles d'un instrument de soins La figure 5 montre l'exécution du dispositif de mise en contact de deux pièces d'instrument pour l'identification de l'instrument La figure 6 montre un exemple de disposition de circuits de montage et d'une unité de mémoire externe et La figure 7 montre un exemple de construction d'une unité de mémoire externe de ce genre ; et La figure 8 montre le dispositif de régulation de la luminosité des unités de visualisation. La figure 1 montre la construction de plusieurs blocs d'installation dentaire, le dessin représentant chaque fois deux blocs ayant la même fonction. Bien entendu, une installation dentaire peut aussi comporter plus de blocs d'installation dentaire qu'il n'en est représenté ici. L'affectation des différents récepteurs à un bloc d'installation dentaire s'effectue normalement selon la disposition spatiale et/ou l'interdépendance fonctionnelle des récepteurs.Par exemple, les instruments dont doit se servir le dentiste sont affectés à un bloc de dentiste (bloc I) et les instruments dont doit se servir l'assistante dentaire sont affectés à un bloc d'assistante (bloc II). Les réglages nécessaires à l'exécution des fonctions du fauteuil du patient sont pris en charge par un bloc de fauteuil du patient (bloc III) tandis que, pour l'alimentation et l'évacuation du crachoir, on met en oeuvre par exemple un bloc d'alimentation et d'évacuation (bloc IV). A chaque unité de récepteur est affecté un module d'énergie 3 et un organe de commande 2. Chaque module d'énergie fournit aux récepteurs à alimenter les agents voulus en quantités appropriées, l'organe de commande 2 indiquant au module d'énergie 3 le récepteur qui est mis en service. Tous les organes de commande 2 peuvent échanger des données entre eux par un bus de communication 4. Une pédale de réglage 10 raccordée permet aussi de commander des fonctions choisies de différents éléments. Les modules d'énergie 3 reçoivent les agents "bruts" nécessaires par un bus d'énergie 5, raccordé lui-même à à un groupe central 6 d'alimentation en énergie. A titre d'exemple, examinons en détail le bloc du dentiste (bloc I) . Les autres blocs sont sensiblement comparables par la construction et le fonctionnement. Toutefois, les différences marquées seront signalées. La figure 2 représente en détail la construction du bloc du dentiste (bloc I). Comme à la figure 1, on distingue l'organe de commande 2, l'unité du dentiste 1 et le module d'énergie 3. On a représenté en outre une pédale de réglage 10, le bloc central d'alimentation en énergie 6 et un écran de commande 15. Le bloc du dentiste 1 comprend 4 instruments, 8a 8d, tels qu'une fraise électrique 8a, une fraise à turbine 8b, un appareil de détartrage 8c et une lampe de durcissement 8d. Ces quatre instruments sont raccordés au module d'énergie 3 par un réseau de conduites d'alimentation 11 assemblées sous forme de bus, des interrupteurs actionnables 7a - 7d enclenchant l'instrument souhaité. Ces interrupteurs 7a - 7d, par exemple mécaniques ou à semi-conducteurs, reçoivent chaque fois de l'organe de commande 2 l'ordre d'ouverture ou de fermeture par des lignes pilotes 12 raccordées à l'organe de commande 2 par les sorties "accusé de réception". Ce signal 7 est actionné après l'interprétation d'un signal d'activation provenant de l'une des commandes de coffrets 9a - 9d. A chaque instrument est affecté l'un de ces interrupteurs de coffret qui s'ouvre lorsqu'on extrait l'instrument du coffret et transmet ainsi le signal d'activation à l'organe de commande 2. Ce signal 7 est actionné après l'interprétation d'un signal d'activation provenant de l'une des commandes de coffrets 9a - 9d. A chaque instrument est affecté l'un de ces interrupteurs de coffret qui s'ouvre lorsqu'on extrait l'instrument du coffret et transmet ainsi le signal d'activation à l'organe de commande 2. Les interrupteurs de coffrets 9a - 9d peuvent par exemple être actionnés par des barrières photoélectriques, chaque barrière affectée à un instrument détectant s'il a été extrait du coffret ou s'il est encore à sa place. Pour accroître la sécurité de l'utilisateur, le signal d'accusé de réception, c'est-à-dire l'instruction d'activation de l'un des interrupteurs 7a - 7d, parcourt un circuit de blocage placé dans l'organe de commande 2 et assurant à tout moment que seul l'un des interrupteurs 7a - 7d est fermé à la fois. De cette façon, on peut empêcher qu'un porte-fraise ne se mette en marche si l'assistante dentaire est en train de le changer pendant que le dentiste opère avec un autre instrument. Le montage est agencé pour que le premier instrument extrait du coffret bloque les autres instruments. Si par exemple le dentiste extrait du coffret la lampe de durcissement 8d représentée à la figure 2, l'interrupteur du coffret 9d correspondant envoie un signal à l'entrée du coffret de l'organe de commande 2. Celui-ci accuse réception du signal par une ligne pilote 12 correspondante en fermant l'interrupteur 7d. Les autres interrupteurs 7a - 7c sont ensuite bloqués. Quand l'interrupteur 7d se ferme, la lampe de durcissement 8d reçoit du module d'énergie 3 la quantité voulue d'agents d'alimentation correspondants, en l'occurrence de l'énergie électrique seulement. Les autres instruments récepteurs 8a - 8c sont coupés du réseau de lignes d'alimentation 11. Le module d'énergie 3 reçoit de l'organe de commande 2 par une ligne pilote 14 l'indication de nature et de quantité des agents d'alimentation à fournir. La fermeture de l'interrupteur 7d a pour effet en outre qu'un signal d'identification atteint l'entrée d'identification de l'organe de commande 2 par la ligne d'identification 13 et y est interprété. Bien entendu, le dentiste peut aussi neutraliser le dispositif d'identification 16 pour introduire à la main toutes les valeurs nécessaires sur un moniteur de commande 15 et les contrôler sur l'écran. Les instructions de service qui peuvent s'exécuter au moyen de la pédale de réglage 10 sont conduites chaque fois à l'organe de commande 2 concerné par le bus de communication 4 La particularité de la disposition selon l'invention réside dans le fait qu'un seul module d'énergie 3 est prévu pour tous les 4 récepteurs 8 et conduit aux instruments choisis la quantité voulue d'agents d'alimentation, c'est-à-dire de courant électrique, d'air et d'eau fournis par l'unité centrale d'alimentation en énergie. Comme déjà indiqué, l'organe de commande 2 reçoit un signal d'identification de l'instrument 8d en service. Ce signal est interprété par un dispositif d'identification 16. En même temps, la valeur du signal, par exemple un voltage, renseigne sur la nature et l'état de l'instrument 8d choisi. Cela permet d'avoir des indications différenciées sur les blocs raccordés de l'instrument, tels que le type de tuyau et la couronne de 1 'engrenage. La figure 3 représente un mode de construction possible d'un dispositif d'identification d'instruments de ce genre. L'instrument de traitement à identifier peut comporter par exemple une tête d'instrument 21, une couronne d'instrument 22, un coupleur d'instrument 23, un tuyau 24 raccordé à celui-ci et raccordé lui-même à un appareil de base par un raccord souple 25, et un élément d'accouplement opposé 26. Le montage électrique nécessaire à l'identification est représenté en dessous. Deux contacts 27, 28 du côté de l'appareil sont raccordés par une paire de lignes 32, 33 qui traverse le raccord souple 25, le tuyau 24, le raccord d'instrument 23, la couronne d'instrument 22 jusqu'à la tête d'instrument 21. Les connexions électriques entre les différentes parties de l'instrument sont établies soit par des contacts à fiches habituels, soit par des tulipes de contact qui seront expliquées à l'aide de la figure 5. Chaque pièce d'instrument à identifier présente une résistance 29, 30, 31, qui raccorde la paire de lignes 32, 33. Aux entrées 27 et 28 se trouve donc un montage en parallèle composé de trois résistances. Pour l'identification de l'instrument, une tension de référence est appliquée à une entrée 27 par l'intermédiaire d'une résistance de référence. Il existe alors entre les entrées 27 et 28 une tension UK qui dépend de la valeur totale des résistances 29, 30 et 31 Comme on le sait, la résistance totale se calcule selon la formule 1 1 1 1 = + RG R2 R3 R4 Si l'on choisit une résistance caractéristique pour chaque instrument, on peut identifier l'instrument sans équivoque à l'aide de la tension UK qui est proportionnelle à la résistance totale. La tension UK appliquée aux entrées 27 et 28 est conduite à un dispositif de mesure tel qu'un convertisseur analogique-numérique. Celui-ci mesure la valeur numérique de la tension UK et la fournit à l'organe de commande 2. A partir de la mesure numérisée et à l'aide des tableaux mémorisés on peut dire exactement de quelles parties est composé l'instrument. Sur la base de ce résultat, l'organe de commande 2 peut prescrire au module d'énergie 3 la nature et la quantité des agents d'alimentation. Le nombre des dispositifs d'instruments codifiables est limité pour l'essentiel par le pouvoir de résolution du convertisseur analogiquenumérique bien qu'il ne faille que deux contacts par accouplement. Au lieu d'un montage en parallèle des résistances 29, 30 et 31, on pourrait aussi mettre en oeuvre un montage en série. Bien entendu, il serait concevable aussi de remplacer les résistances par d'autres éléments modifiant la tension et/ou l'intensité, tels que des condensateurs ou des inductances. Il faudrait alors leur injecter une tension alternative ou différentes impulsions de tension. Le seul fait déterminant pour l'identification est que la mesure relevée aux entrées 27 et 28 renseigne sur la qualité du réseau de fils 32, 33 qui leur est raccordé, chaque pièce d'instrument 21, 22, 24 et 25 apportant sa propre contribution bien définie. L'avantage de l'agencement indiqué est par dessus tout que le circuit de commande 2 identifie aussi le changement de la tête d'instrument 21 ou de la couronne d'instrument 22 et peut réagir en conséquence. De la sorte, le circuit de commande 2 est en mesure d'accorder les paramètres de fonctionnement à la nouvelle situation dès que l'on change une couronne d'engrenage. La figure 4 montre un petit échantillon des multiples possibilités de raccordement de différentes têtes d'instruments sur un tuyau universel 24. Ainsi peut-on raccorder par exemple l'appareil de détartrage 21a ou la fraise à turbine 21b au tuyau 24 par une couronne d'instrument 22a et un coupleur 23. La ligne en trait mixte doit permettre de l'illustrer. On peut ensuite raccorder une tête d'instrument sans moteur à un moteur à air 22b par un adaptateur d'instrument 21c ou un moteur électrique 22c au tuyau 24. La lampe de durcissement 21d n'a pas besoin d'adaptateurs et peut se raccorder directement au tuyau 24. Contrairement à la figure 3, les résistances nécessaires à l'identification sont ici montées en série. La connexion électrique entre les différentes parties des appareils se fait de deux manières différentes. Des contacts mâle-femelle ordinaires assurent le raccordement entre le raccord souple 23 et la pièce d'instrument qui lui est raccordée. La connexion électrique entre la couronne d'instrument et la tête d'instrument se fait par des contacts élastiques 40 et 41, et des surfaces de contact annulaires opposées 42 et 43 correspondantes. La figure 5 illustre encore les modes de raccordement utilisés. La tête d'instrument 21 est fichée sur l'extrémité de la couronne d'instrument 22. Lors du raccordement, les contacts de construction élastique glissent par dessus la surface de l'extrémité correspondante de la couronne. Lorsqu'ils sont fichés, les deux contacts 40 et 41 reposent respectivement sur les surfaces de contact annulaires 42 et 43, établissant une connexion électrique entre la paire de lignes de gauche 32 et 33. La qualité du contact électrique dépend essentiellement de la pression appliquée des contacts à ressorts 40 et 41 qui est déterminée par leur forme et le matériau dont ils sont faits. La couronne d'instrument 22 dispose sur son autre côté de deux contacts à fiches 44 et 45, raccordés à la paire de lignes 32 et 33. Pour les contacts à fiches 44 et 45, des contacts à douilles correspondants sont prévus sur le coupleur d'instrument 23 pour établir une connexion électrique. Les données de programme nécessaires pour exécuter les fonctions décrites sont enregistrées normalement dans une mémoire de l'organe de commande 2. Pour permettre aux deux organes de commande 2 de communiquer parfaitement entre eux par le bus de communication, il faut que les différents programmes d'exécution soient accordés entre eux. Les données de programmes elles-mêmes sont normalement enregistrées de façon régulière dans des mémoires fixes (ROM). Les mémoires fixes elles-mêmes sont logées dans des socles prévus à cet effet sur l'organe de commande 2. S'il faut effectuer des modifications de programmes, on doit remplacer les mémoires fixes correspondantes. C'est généralement le cas pour les mémoires fixes de tous les blocs de la pièce de dentisterie car comme déjà dit plus haut, les programmes de différents blocs doivent être accordés entre eux. La figure 6 montre une possibilité d'éviter le remplacement précité. Pour cela, un dispositif de lecture 51 est affecté à chaque organe de commande 2 pour lire les données de programme nécessaires dans un support de données tel qu'une carte magnétique ou une EPROM et les enregistrer dans la mémoire de l'organe de commande 2. Bien entendu, il est concevable aussi que seul l'un des interrupteurs de commande 2 comprenne un dispositif de lecture 51 de ce genre, les données de programmes destinées aux autres interrupteurs de commande 2 étant transmises par le bus de communication. Il est concevable en outre que le dispositif de lecture 51 ne soit affecté directement à aucun circuit de commande 2 mais qu'il transmette le code de programme approprié à chacun des circuits de commande 2 par le bus de communication 4. La figure 7 a pour objet d'expliquer encore comment s'accomplit un remplacement de programme de ce genre. On suppose pour cela une carte à mémoire 50 qui contient comme support de données une PROM pour mémoriser les programmes de service. Quand on introduit la carte à mémoire dans le dispositif de lecture, mettons par un contact à fiches, le système de lecture transmet tout d'abord un code d'identification qui reconnaît clairement chaque circuit de commande 2 et peut aussi s'y régler individuellement. Selon ce code d'identification qui est enregistré dans une mémoire 53, le dispositif de lecture accède à une zone correspondante de la mémoire de programmes de service 52, y relève les données mémorisées et les inscrit dans la mémoire correspondante du circuit de commande 2. Comme déjà dit, le dentiste peut lire sur l'écran d'affichage de l'opérateur 15 ou sur d'autres dispositifs d'affichage (des LED) des informations sur les différentes fonctions. La lisibilité de l'affichage ou des diodes luminescentes dépend très fortement de la luminosité ambiante dans la salle de soins. Pour permettre de réagir à ce paramètre, l'organe de commande 2 contient une commande de luminosité correspondante, représentée à la figure 8. Elle consiste en un élément de commande photosensible 60, tel qu'une photodiode mesure la luminosité ambiante et transmet une valeur correspondante à l'organe de commande 2. Celui-ci règle les LED 61 ou l'écran d'affichage du moniteur 15 en modifiant la tension d'alimentation. Le réglage de la luminosité d'affichage se fait en proportion de la luminosité ambiante, c'est-à-dire que plus la salle est claire plus l'affichage est lumineux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande et d'alimentation en agents d'un ensemble récepteur (1) comportant plusieurs récepteurs (8) tels que des instruments manoeuvrables d'une pièce de dentisterie avec un groupe central d'alimentation (6) et un organe de commande (2), caractérisé par un module d'énergie (3) commun à tous les récepteurs (8) de l'ensemble récepteur (1) qui fournit à chaque récepteur (8) les agents d'alimentation de la nature et de la quantité adéquates en fonction de signaux de commande de l'organe de commande (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, avec, pour chaque récepteur, un capteur de rétrosignal (9) qui annonce à l'organe de commande (2) la mise en action du récepteur subordonné (8) en conduisant les signaux d'activation, caractérisé en ce que l'organe de commande (2) interprète les signaux d'activation pour produire les signaux de commande destinés au module d'énergie. 3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, avec plusieurs blocs récepteurs (1), pourvus chacun d'un organe de commande (2) et un groupe central d'alimentation en énergie (6), caractérisé par un bus d'énergie auquel sont raccordés d'une part le groupe central d'alimentation en énergie (6) et d'autre part les modules d'énergie (3) des différents blocs récepteurs (1). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, avec plusieurs blocs récepteurs pourvus chacun d'un organe de commande et un groupe central d'alimentation en énergie commun à tous les blocs récepteurs, caractérisé par un bus de communication (4) qui raccorde les organes de commande affectés aux différents blocs récepteurs (1). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que à chaque récepteur est affecté un interrupteur (7) qui raccorde le récepteur au module d'énergie. 6. Dispositif selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que seul un interrupteur (7d) se ferme à la fois tandis que les autres interrupteurs restent ouverts, selon l'interprétation des signaux d'activation 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les interrupteurs (7) sont raccordés au module d'énergie (3) par des conduites communes (11). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un moniteur connecté à l'organe de commande (15) qui permet de choisir tant les différents récepteurs (8) que leurs paramètres de service et les affiche sur le moniteur. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la luminosité de l'affichage du moniteur (15) se règle en fonction de la clarté ambiante. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que quand la luminosité ambiante augmente, la luminosité de l'affichage s'accroît aussi. 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'un élément photosensible (60) transmet à l'organe de commande (2) des informations sur la luminosité ambiante.