Brevet FR2924594A1 — publié le 20090612

L'invention se rattache au secteur technique des instruments et appareils pour réaliser une ligature, notamment dans le domaine de l'orthodontie. Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil de serrage d'une ligature rigide de maintien des arcs orthodontiques montés sur des brackets. Il est connu d'utiliser, dans le domaine dentaire, des brackets en combinaison avec un arc orthodontique constitué par un fil métallique. Les brackets sont collés, ou autrement fixés, facialement sur les dents. Il y en a généralement une vingtaine environ. Pour chaque mâchoire, l'arc est disposé dans le fond d'une gorge médiane que présente chacun des brackets. Une ligature, sensiblement en forme d'anneau, est disposée sur chaque bracket pour maintenir l'arc dans le fond de la gorge. On distingue essentiellement les ligatures élastiques et les ligatures rigides obtenues à partir d'un fil métallique. Une ligature élastique se présente sous forme d'un anneau que l'on accroche autour de pattes équerrées que présente chaque bracket, de manière à exercer une force d'appui sur l'arc orthodontique en vue de son maintien dans le fond de la gorge, comme indiqué précédemment. La pose de ces ligatures élastiques peut être effectuée au moyen de pinces spéciales. Différentes solutions ont été proposées pour faciliter la mise en place de ces ligatures élastiques. On peut citer, par exemple, l'enseignement du brevet FR 2.806.290 et du brevet US 4,921,423. Par contre, des difficultés peuvent apparaître pour la pose de ligatures rigides. Généralement, la ligature rigide a une forme préétablie obtenue à partir d'un fil métallique, notamment en alliage nickel/chrome, préformé pour constituer une forme géométrique apte à enserrer la section des brackets, au niveau des pattes recourbées. Cette forme géométrique est refermée par des brins qui sont torsadés. Dans ces conditions, le praticien, après avoir disposé les ligatures rigides sur le bracket, sous les pattes recourbées et au dessus de l'arc orthodontique, saisit au moyen d'une pince spéciale le toron résultant des brins torsadés et exerce, au niveau de la main, un mouvement de rotation afin de continuer la torsade jusqu'à ce que la ligature enserre parfaitement la section du bracket. On conçoit que cette opération est longue et pénible, en observant que le praticien peut être amené à effectuer plusieurs centaines de rotations du poignet par jour. Pour tenter de remédier à ces inconvénients, une solution ressort de l'enseignement de la demande de brevet KR 100472905 qui concerne un appareil conformé pour assurer un serrage de ce type de ligature rigide, autrement dit en assurant la rotation du toron. Pour l'essentiel, cet appareil comprend un corps tubulaire équipé d'une pince comprenant au moins deux mâchoires aptes à saisir le toron. La pince est assujettie à des moyens motorisés pour l'entraînement en rotation des fils torsadés (toron) correspondant au serrage de la ligature autour du bracket. La solution de cet appareil est relativement complexe étant donné qu'elle met en oeuvre un limiteur de couple pour arrêter la rotation de la pince lorsqu'un couple de serrage maximum est atteint. La présence d'un tel limiteur de couple nécessite une mécanique particulière augmentant, d'une manière significative, les coûts. On observe également, d'une manière importante, que l'appareil relevant de l'enseignement de ce brevet, n'est pas stérilisable compte tenu de sa conception monobloc avec intégration d'une source d'alimentation électrique pour la commande des moyens d'entraînement de la pince. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients d'une manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de réaliser un appareil de conception simplifiée, d'un poids réduit, facilement manipulable et surtout avec la possibilité de stériliser la partie de l'appareil, susceptible d'être en contact avec la bouche des patients. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un appareil de serrage d'une ligature rigide de maintien des arcs orthodontiques montés sur des brackets, ledit appareil comprenant un corps équipé d'une pince comprenant au moins deux mâchoires actionnables à partir de l'extérieur du corps par un organe de commande, ladite pince est assujettie à des moyens motorisés d'entraînement en rotation pour serrer la ligature prise entre les mâchoires de la pince. Selon l'invention, la pince fait partie d'une tête indépendante accouplée à l'une des extrémités du corps, d'une manière démontable. Pour résoudre le problème posé de pouvoir démonter la tête en vue de sa stérilisation, les mâchoires de la pince sont disposées en bout d'un arbre tournant dont l'autre extrémité présente des agencements d'accouplement démontables avec les moyens motorisés du corps. Pour résoudre le problème posé d'assurer la commande d'ouverture de la pince et son retour automatique en position de fermeture pour un serrage calculé en fonction de la ligature, l'arbre tournant est monté avec une liaison pivot glissant à l'intérieur de la tête, la translation de l'arbre étant assurée par un organe de commande monté sur ladite tête, en opposition à un organe élastique de rappel pour la fermeture des mâchoires. Les mâchoires se referment sous l'effort combiné de l'organe élastique et d'un cône formé en bout desdites mâchoires qui se trouve dans la liaison pivot. Pour assurer le montage et le démontage à volonté de la tête par rapport au corps, l'accouplement démontable entre la tête et le corps, s'effectue par un emmanchement du type à baïonnette en combinaison avec un doigt de verrouillage escamotable. Pour assurer l'entraînement en rotation de la pince après avoir saisi le toron entre les mâchoires afin d'assurer la ligature, les moyens motorisés sont actionnés par un poussoir à impulsion monté sur le corps. Les moyens motorisés sont asservis par une source d'alimentation 25 autonome montée à l'intérieur du corps. Les moyens motorisés d'entraînement sont constitués d'un moteur électrique accouplé à un réducteur sélectionné pour obtenir une vitesse de rotation et un couple nominal requis pour torsader la ligature en permettant, soit le glissement de la torsade sur les mâchoires en fin de ligature, soit la rupture de la torsade dans le cas d'une ligature avec amorce de rupture. Dans une forme de réalisation avantageuse, les mâchoires sont montées avec capacité de coulissement dans la douille interne montée tournante dans un palier lisse que présente un chambrage de la tête, ladite douille étant assujettie à un ressort de rappel comprimé sous l'effet de déplacement en translation des mâchoires, en position de serrage desdites mâchoires, ces dernières étant aptes à être entraînées en rotation avec la douille interne et le ressort. Selon une autre caractéristique, le moteur et le réducteur sont montés dans un embout cylindrique où est accouplée la tête, ledit embout étant vissé à l'une des extrémités du corps sous forme d'un tube recevant la source d'alimentation qui est une batterie rechargeable. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une forme de réalisation de l'appareil ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil ; - la figure 3 est une vue en coupe considérée selon la ligne 3-3 de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue partielle en coupe montrant la prise du toron de la ligature ; - la figure 5 est une vue en perspective de la tête ; - la figure 6 est une vue en perspective de la pince ; - la figure 7 est une vue en perspective de l'embout du corps recevant la tête démontable ; - la figure 8 est une vue à caractère schématique montrant le principe de ligaturage d'un arc orthodontique dans un bracket. 5 Pour une meilleure compréhension de la suite de la description, on renvoie à la figure 8 qui montre, par une vue à caractère purement schématique, la section transversale d'un bracket (B) avec, dans sa gorge médiane, l'arc orthodontique (A) tenu en position par les deux brins (L1), 10 (L2) de la ligature (L) dont la forme géométrique est illustrée figure 4. Cette ligature (L) est réalisée à partir d'un fil en alliage nickel/chrome, les deux brins (L1) et (L2) étant torsadés pour resserrer ladite ligature par rapport au bracket (B), en constituant un toron (L3). 15 L'appareil selon l'invention a pour fonction de saisir les brins torsadés (toron (L3)) et de les soumettre à un mouvement de rotation pour continuer cette torsade jusqu'à resserrement de la ligature (L) autour de brackets (B) jusqu'à une position de serrage déterminé. 20 D'une manière connue et comme il ressort de l'enseignement du brevet KR 100472905, l'appareil comprend un corps (1) équipé d'une pince (2) présentant au moins deux mâchoires (2a) et (2b) actionnables à partir de l'extérieur du corps par un organe de commande (10). Cette pince est assujettie à des moyens motorisés d'entraînement pour être mise en rotation. 25 Selon une caractéristique de l'invention, la pince (2) fait partie d'une tête indépendante (4) accouplée à l'une des extrémités du corps de manière démontable. Dans l'exemple illustré, cette tête (4) est accouplée au corps (1) par l'intermédiaire d'un embout (7). Par exemple, cet embout (7) est vissé par une portée (7a), à l'une des extrémités du corps (1). L'accouplement démontable, entre la tête (4) et l'embout (7), peut être effectué par un emmanchement du type à baïonnette (7b) (figure 7). Cet accouplement à baïonnette peut être complété par un doigt de verrouillage (8) monté à l'encontre d'un ressort de rappel (9). Comme le montre la figure 6, les deux mâchoires (2a) et (2b) de la pince (2) sont disposées en bout d'un arbre tournant (2c) dont l'autre extrémité (2d) présente des agencements d'accouplement démontables avec des moyens motorisés (M) montés à l'intérieur du corps (1), comme il sera indiqué dans la suite de la description. L'arbre tournant (2c) est monté avec une liaison pivot glissant, c'est-à-dire avec capacité de déplacement axial guidé à l'intérieur de la tête (4) en étant assujetti à l'organe de commande (10) sous forme d'un levier. Dans l'exemple illustré, comme le montrent notamment les figures 2 et 3, l'arbre (2c), avec les mâchoires (2a) et (2b), est monté avec capacité de coulissement dans une douille interne (11) montée tournante dans un palier lisse (12) que présente un chambrage (4a) formé en bout du nez (4b) de la tête (4). La douille (11) est assujettie à un ressort de rappel (13) en position de serrage des mâchoires (2a) et (2b). D'une manière importante, les mâchoires (2a) et (2b) se referment sous la pression d'un cône (2a1), (2b1) formé en bout desdites mâchoires et coopérant avec une forme complémentaire formée en bout de la douille interne (11). Le ressort de rappel (13) est monté sur un support (14) immobilisé en translation sur l'arbre (2c) des mâchoires. Le levier de commande (10) est articulé sur un axe transversal (15) et présente, à son extrémité, deux fourchettes (10a) coopérant avec un axe transversal (16) que reçoit, par exemple, une douille de guidage (17) montée en bout de l'arbre (2c), à l'opposé des mâchoires (2a) et (2b). Le levier (10), qui fait partie de la tête (4), est monté à l'encontre d'un ressort de rappel (18) monté sur l'embout de liaison (7) avec le corps (1). Les agencements d'accouplement mécanique entre l'extrémité (2d) de l'arbre de la pince (2) avec l'ensemble motorisé, sont de tout type approprié. Par exemple, ces agencements sont constitués par une forme en chape coopérant avec un doigt d'indexation. Les moyens motorisés d'entraînement sont constitués par un moteur électrique (19) accouplé à un réducteur (2a). Ce moteur réducteur permet soit le glissement de la torsade sur les mâchoires en fin de ligature, soit la rupture de la torsade dans le cas d'une ligature avec amorce de rupture. L'ensemble moteur réducteur (19) - (20) est relié à une source d'alimentation autonome, par exemple sous forme d'une batterie rechargeable (21) montée à l'intérieur du corps (1). Dans la forme de réalisation illustrée, le moteur (19) et le réducteur (20) sont montés dans l'embout de liaison (7) en y étant rendus solidaires par tout moyen connu et approprié. L'alimentation de l'ensemble moteur (19) réducteur (20) s'effectue par l'intermédiaire d'un poussoir à impulsion (22) monté au niveau de l'embout de raccordement (7). L'utilisation de l'appareil, selon les caractéristiques de l'invention telles que décrites et illustrées, est particulièrement simple, sûre et efficace. Pour saisir le toron (L3) de la ligature (L), l'opérateur commande en translation la pince (2) en appuyant sur le levier (10). Sous l'effet du déplacement coaxial de l'arbre (2d), la partie conique des mâchoires échappe la partie conique correspondante de la douille interne (11) provoquant leur écartement pour saisir le toron. Il suffit ensuite de relâcher le levier (10), la pince étant automatiquement ramenée en position de serrage sous l'effet de rappel du ressort (13), et maintenue fermée sous la pression des formes coniques desdites mâchoires et de la douille interne. Dans cette position de serrage des mâchoires (12a) et (12b), ces dernières sont aptes à être entraînées en rotation avec la douille interne (11) et le ressort (13). Pour cela, il suffit d'agir sur le poussoir (22) afin d'alimenter électriquement le moteur réducteur (19) (20) pour provoquer, d'une manière concomitante, l'entraînement en rotation de la pince (2), ce qui a pour effet d'assurer le serrage de la ligature par rapport aux brackets (B). Comme indiqué, le serrage de la ligature est déterminé par le praticien et, au-delà du couple nominal requis pour torsader la ligature apparaît, soit le glissement de la torsade sur les mâchoires en fin de ligature, soit la rupture de la torsade dans le cas d'une ligature avec amorce de rupture. La coupe du toron de chacune des ligatures ainsi réalisées peut être effectuée manuellement au moyen d'une pince indépendante ou par un système de coupe intégré à l'appareil, notamment au niveau de la tête (4). Après utilisation, pour la stérilisation de la tête (4) qui est la partie en contact avec la bouche du patient, il suffit de désaccoupler cette dernière de l'embout de connexion (7) et de la soumettre à tout traitement approprié. Bien évidemment, compte tenu de ce caractère démontable et interchangeable de la tête active intégrant la pince, l'appareil peut être livré avec plusieurs têtes. De manière importante, il apparaît donc que le corps équipé du moteur réducteur et de la source d'alimentation électrique, n'est pas soumis au même traitement de stérilisation ou de désinfection que ladite tête. Dans la forme illustrée, l'appareil est de forme générale essentiellement cylindrique, sensiblement identique à celle couramment utilisée dans le domaine dentaire. Bien évidemment, d'autres formes ergonomiques peuvent être envisagées. De même, l'ensemble de l'appareil est conformé pour présenter un centre de gravité convenablement positionné, afin d'être facilement manipulable et ne pas fatiguer l'opérateur. 25 Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS - 1- Appareil de serrage d'une ligature rigide de maintien des arcs orthodontiques montés sur des brackets, ledit appareil comprenant un corps (1) équipé d'une pince (2) comprenant au moins deux mâchoires (2a) et (2b) actionnables à partir de l'extérieur du corps par un organe de commande (10), ladite pince (2) est assujettie à des moyens motorisés d'entraînement en rotation pour serrer la ligature prise entre les mâchoires de la pince, caractérisé en ce que la pince (2) fait partie d'une tête indépendante (4) accouplée à l'une des extrémités du corps (1), d'une manière démontable. - 2- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mâchoires (2a) et (2b) de la pince sont disposées en bout d'un arbre tournant (2c) dont l'autre extrémité (2d) présente des agencements d'accouplement démontables avec les moyens motorisés du corps. - 3- Appareil selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'arbre tournant (2c) est monté avec capacité de déplacement axial guidé à l'intérieur de la tête (4) en étant assujetti à l'organe de commande (10) monté sur ladite tête (4), ledit déplacement étant effectué à l'encontre d'un organe élastique (13) de rappel en position de serrage des mâchoires. - 4- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les mâchoires (2a) et (2b) se referment sous la pression d'un cône formé en haut desdites mâchoires et coopérant avec une douille interne (11) de la tête (4).- 5- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'accouplement démontable entre la tête (4) et le corps (1), s'effectue par un emmanchement du type à baïonnette en combinaison avec un doigt de verrouillage escamotable (8). -6- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens motorisés sont actionnés par un poussoir à impulsion (22) monté sur le corps (1). 10 -7- Appareil selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que les moyens motorisés sont asservis par une source d'alimentation autonome (21) montée à l'intérieur du corps. - 8- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1, 6 et 7, caractérisé 15 en ce que les moyens motorisés d'entraînement sont constitués par un moteur électrique (19) accouplé à un réducteur (20) déterminé pour permettre, soit le glissement de la torsade sur les mâchoires en fin de ligature, soit la rupture de la torsade dans le cas d'une ligature avec amorce de rupture. 20 - 9- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les mâchoires (2a) et (2b) sont montées avec capacité de coulissement dans la douille interne (11) montée tournante dans un palier lisse (12) que présente un chambrage de la tête, ladite douille (11) étant 25 assujettie à un ressort de rappel (13) comprimé sous l'effet de déplacement en translation des mâchoires, en position de serrage desdites mâchoires, ces dernières étant aptes à être entraînées en rotation avec la douille interne (11) et le ressort (13).5-10- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le moteur (19) et le réducteur (20) sont montés dans un embout cylindrique (7) où est accouplée la tête (14), ledit embout (7) étant vissé à l'une des extrémités du corps sous forme d'un tube recevant la source d'alimentation (21) qui est une batterie rechargeable.