Brevet FR3063885A1 — publié le 20180921

Description L'invention est relative à un dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire, appelée aussi génériquement porte instrument dynamique, à l'objet de : - Limiter les vibrations produites par l'instrument (fraises...) du fait de sa rotation et de son contact avec les dents, les os et les autres amalgames durs dans la bouche (plombage, bridge...), et ainsi de retarder la vétusté du porte instrument dynamique. - Etanchéifier l'intérieur de la tête de la turbine dentaire au plus près des risques d'introduction des micro-organismes, aux endroits de déplacement de l'instrument dynamique dans la bouche. Etat des sachant : Relatif aux turbines dentaires Les turbines dentaires (de la famille des portes instruments dynamiques) se particularisent en ce qu'elles sont alimentées par un dispositif pneumatique qui produit la rotation d'une ailette qui entraine l'instrument nécessaire au soin (fraise). Ce type de motorisation disposant de peu de couple, il importe donc de privilégier une vitesse importante de rotation de l'ailette (actuellement de l'ordre de 300 000 tours minutes) aux fins de donner à la fraise la force nécessaire pour percer la dent. Il est coutumier de dissocier parmi les composants de la turbine, principalement : - Le manche qui est évidé en son intérieur aux fins de faire passer l'air propulsé par le dispositif pneumatique, - La tête de turbine qui se compose du rotor et d'un système d'éjection de l'instrument par appui sur le rotor, - Le rotor qui est fait de l'ailette de rotation, des roulements et de la griffe nécessaire à fixer l'instrument, ce rotor étant la partie de la turbine en mouvement. Enfin il est notoire de distinguer les notions de porte instrument dynamique (la turbine par exemple) et d'instrument par lui-même qui représente l'outil (une fraise dentaire par exemple). Sur les efforts entrepris par les fabricants de porte instruments dynamiques : En matière de turbines dentaires, les fabricants ont porté leurs efforts en matière de conception sur la nature des matériaux utilisés pour répondre à des besoins d'ergonomie (réduction d'encombrement et de poids notamment). Conscients des points de fragilité des turbines que sont les composants rotors et les roulements en raison de la vitesse de rotation élevée de ces éléments mobiles, d'autres efforts de conception ont été portés sur la nature des roulements, ce qui a conduit à transformer les roulements acier en roulement céramique (meilleure absorption thermique sans enfreindre le fonctionnement du roulement), roulements ayant une meilleure résistance aux cycles de désinfection. 3063885 2 Les recherches ont également été portées pour limiter les phénomènes de transfert de chaleur de la turbine induits par le fonctionnement jusque 300 000 tours minutes, qui occasionne autant de risques de brulure pour le dentiste que pour le patient. En matière de maintenance et de désinfection des équipements : 5 Dans la pratique, en termes d'aseptisation des portes instruments, les normes sanitaires obligent à une désinfection de la turbine à tout endroit pouvant recevoir des microorganismes et ce après avoir soigné chaque patient. Ces pratiques sont dans les faits très peu courantes en raison du nombre de patients soignés dans une journée de travail qui obligerait à multiplier le nombre de turbines. Les professionnels de santé tentent de compenser ce manquement par un traitement 10 superficiel appliqué après chaque passage de client, reposant sur l'emploi de produits ayant un impact en surface des portes instruments dynamiques de façon à disposer d'une action simple mais qui ne garantit malheureusement pas tout le protocole de désinfection en raison que ces traitements entrent difficilement à l'intérieur de la turbine, notamment aux endroits les plus inaccessibles. 15 De la même façon, en raison des traitements de désinfection en profondeur préconisés, les fabricants de turbines dentaires ont établi des protocoles de maintenance de premier niveau de ces instruments qui se caractérisent par un graissage quotidien des composants en mouvement. Là encore ces protocoles ne sont pas respectés à la lettre ce qui dégrade rapidement les composants mobiles des portes instruments dynamiques. 20 Ces situations présentent des inconvénients qu'il n'a pas été possible de lever à ce jour. Dans la situation de soin : Les fabricants insistent auprès des professionnels en ce que la turbine n'a pas pour objet d'être utilisée sur des matériaux durs non biologiques, à l'exemple de métaux. Or en situation réelle, il s'agit de phénomènes fréquents en ce que la personne à traiter a dans la bouche des amalgames 25 ou des appareils dentaires pourvus des matériaux non biologiques qui dégradent l'instrument et le porte instrument. Plus précisément, la rencontre de ce type de matériau à une action mécanique sur l'instrument (fraise) qui se déforme autour de son axe et provoque un désaxement mineur autour de la griffe qui le fixe sur la turbine. Ce désaxement engendre un double phénomène de : 30 - Vibration dans la turbine qui dégrade les composants en mouvement, - Jour entre l'instrument et la griffe produit par la vibration qui permet le passage de microorganismes à l'intérieur de la turbine. Au regard de ces désagréments, aucun effort n'a été entrepris à ce jour pour tenter de renforcer les turbines aux fins qu'elles : 35 - Disposent de composants mobiles protégés permettant ainsi de mieux les préserver des cycles de stérilisation par autoclave, et de maintenir ainsi un niveau de lubrification, - faire reculer le passage bactériologique et viral à l'intérieur de l'instrument aux fins préserver les composants d'une infection par des micro-organismes. En conséquence les instruments sont fortement vétustes en raison : 3063885 3 - Des caractéristiques mécaniques de la turbine conçue sans contrainte d'interdire les passages des micro- organismes, ce qui oblige donc de traiter le mécanisme à l'intérieur de la turbine et indisposent les composants en mouvement, - De l'utilisation faite par l'opérateur qui dégrade l'instrument, notamment sur les parties 5 en mouvement dès lors que l'instrument rencontre des situations hors du champ de préconisation des fabricants, par exemple lorsque la turbine rencontre de matériaux non biologiques de types couronnes métal, qui provoque des vibrations et permet le passage des micro-organismes. Relatif aux phénomènes vibratoires des turbines : 10 Les turbines sont toutes conçues comme disposant de technologies dotées de joints toriques aux fins d'étanchéifier les appareils. En situation d'utilisation critique, on observe une déformation de l'axe qui porte l'instrument dentaire (fraise qui subit le contact avec un matériau dur) et qui produit une déformation radiale du joint torique qui l'empêche d'assumer sa fonction d'étanchéité. Or cette déformation radiale du joint torique produit une réaction aléatoire 15 opposée à la déformation subie (selon les lois de la vibration), ce qui provoque le phénomène de vibration. Cette réaction est aléatoire du fait des deux phénomènes que sont la fréquence et l'amplitude de vibration. Plus précisément et relatif à la fréquence, le caractère aléatoire est lié à la fois à la rotation de l'instrument et au balourd généré par cette déformation sur l'outil. La réaction aléatoire est également renchérie par le phénomène d'amplitude en ce que la dureté 20 rencontrée par l'outil est différente selon les matières et les formes rencontrées. La déformation du joint torique est la résultante de ces phénomènes multifactoriels. De plus selon certains phénomènes produits par le balourd, celui-ci peut provoquer des vibrations critiques qui détériorent par elles même le matériel. Il advient que les dispositifs de joints toriques employés sur les portes instruments dynamiques ne peuvent résoudre les problèmes de vibration sources 25 à la fois de détérioration de la turbine, et points de passage des matières micro-organiques à l'intérieur de la turbine. C'est pour pallier à ces désagréments que répond la présente invention. Présentation de l'invention 30 L'invention est relative à un dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire à l'objet de : - Limiter les vibrations produites par l'instrument (fraises...) du fait de sa rotation et de son contact avec les dents, les os et les autres amalgames durs dans la bouche (plombage, bridge...), et ainsi de retarder la vétusté du porte instrument dynamique. 35 - Etanchéifier l'intérieur de la tête de la turbine dentaire au plus près des risques d'introduction des micro-organismes, caractérisé par un double jointoiement en plusieurs endroits du rotor contenu dans la tête de la turbine venant compenser la réaction de déformation opposée subie du joint torique par un joint casquette l'entourant aux fins d'amortir la déformation et de rendre pratiquement nulle la déformation opposée subie. 3063885 4 Le double jointoiement est constitué de joints jaquette (e) de section carrée allant de 0.5 mm à 2 mm en fonction des diamètres intérieur de joint, qui se placent en contact sur le diamètre extérieur des joints toriques (d) de façon à ce que le constituant (g) à l'intérieur du joint jaquette fasse office d'amortisseur mécanique du joint torique, selon un principe de compensation 5 d'amortissement de l'effet ressort. Les joints jaquette (e) sont constitués de deux parties : - d'un enrobage en PTFE (f) pour résister à la fois à la température produite la vitesse de rotation de l'instrument d'une part et aux contingences chimiques d'autre part dues aux cycles de stérilisation répétés imposés par les normes de santé publique. Cet enrobage se 10 caractérise en ce que son épaisseur varie entre 0.1mm à 0,5mm, - d'un constituant qui est une âme en élastomère (g) d'une dureté variant de 50 à 60 Shore pour les caractéristiques mécaniques d'amortissement des vibrations. Le double jointoiement est placé en tout endroit des pièces en mouvement à l'intérieur de la tête de turbine, ou devant ou à l'arrière de l'ailette (b) mais obligatoirement au-devant de l'ailette 15 aux fins de garantir l'étanchéité au plus près de l'instrument (h) aux fins de compenser les phénomènes d'effet de levier causés par le contact de l'instrument avec la dent ou les matériaux. Plus particulièrement un double jointoiement est placé sur la griffe (attache des instruments) au plus près de sa surface extérieure (i), aux fins d'assurer une parfaite étanchéité empêchant l'introduction des micro-organismes. 20 Figures : 1/3 fig.1 : vue en coupe d'une turbine 2/3 fig.2 : vue de détail du double jointoiement 25 3/3 fig.3 : vue en coupe d'un joint jaquette Glossaire : (a) corps de la turbine (b) ailette 30 (c) tête de la turbine (d) joint torique (e) joint jaquette (f) enrobage PTFE du joint jaquette (g) élastomère du joint jaquette 35 (h) devant de l'ailette (i) griffe (attache des instruments) au plus près de sa surface extérieure 40 REVENDICATIONS1. Dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire(c) se composant d'un rotor formé d'une ailette de rotation (b), de roulements, d'une griffe (i) nécessaire la fixation d'un instrument et de joints toriques (d), à l'objet de : - Limiter les vibrations produites par l'instrument (f) du fait de sa rotation et de son contact avec les dents, les os et les autres amalgames durs dans la bouche, et ainsi de retarder la vétusté du porte instrument dynamique, - Etanchéifier l'intérieur de la tête de la turbine dentaire au plus près des risques d'introduction des micro-organismes, caractérisé par un double jointoiement en plusieurs endroits du rotor contenu dans la tête de la turbine venant compenser la réaction de déformation opposée subie du joint torique par un joint casquette l'entourant aux fins d'amortir la déformation et de rendre pratiquement nulle la déformation opposée subie. 2. Dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire selon revendication 1 caractérisé en ce que le double jointoiement est constitué de joints jaquette (e) de section carrée allant de 0.5 mm à 2 mm en fonction des diamètres intérieur de joint, qui se placent en contact sur le diamètre extérieur des joints toriques (d) de façon à ce que le constituant (g) à l'intérieur du joint jaquette fasse office d'amortisseur mécanique du joint torique, selon un principe de compensation d'amortissement de l'effet ressort. 3. Dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire selon la revendication 2 caractérisé en ce que les joints jaquette (e) sont constitués de deux parties : - d'un enrobage en PTFE (f) pour résister à la fois à la température produite la vitesse de 25 rotation de l'instrument d'une part et aux contingences chimiques d'autre part dues aux cycles de stérilisation répétés imposés par les normes de santé publique. Cet enrobage se caractérise en ce que son épaisseur varie entre 0.1mm à 0,5mm, - d'un constituant qui est une âme en élastomère (g) d'une dureté variant de 50 à 60 Shore pour les caractéristiques mécaniques d'amortissement des vibrations. 4. Dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire selon la revendication 1 caractérisé en ce que le double jointoiement est placé en tout endroit des pièces en mouvement à l'intérieur de la tête de turbine, ou devant ou à l'arrière de l'ailette (b) mais obligatoirement au-devant de l'ailette aux fins de garantir l'étanchéité au plus près de l'instrument (h) aux fins de compenser les phénomènes d'effet de levier causés par le contact de l'instrument avec la dent ou les matériaux. 5. Dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un double jointoiement est placé sur la griffe au plus près de sa surface extérieure (i) aux fins d'assurer une parfaite étanchéité empêchant l'introduction des micro -organismes.