Erkennung der Entnahme eines zahnärztlichen Behandlungsintrumentes

Abstract

 Vorrichtung zum Erkennen der Entnahme von zu einem zahnärztlichen Behandlungsplatz gehörenden zahnärztlichen Instrumenten (2a) aus einer den Instrumenten zugewiesenen Ablageeinrichtung (1a), wobei Ablagesensoren (4a) eine Änderung bzw. Störung eines magnetischen Feldes erfassen, die sich bei Entnahme eines Instrumentes (2a) aus seiner Ablageeinrichtung (1a) einstellt. Die Änderung des magnetischen Feldes wird als Entnahme des Instrumentes (2a) aus seiner Ablageeinrichtung (1a) interpretiert. Vorzugsweise wird als Ablagesensor (4a) ein von einem Permanentmagneten (13a) beaufschlagter Hallsensor verwendet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen der Entnahme eines zahnärztlichen Behandlungsinstrumentes aus einer den Instrumenten zugewiesenen Ablageeinrichtung.

[0002] An einem zahnärztlichen Behandlungsplatz werden in der Regel mehrere verschiedenartige Instrumente, z.B. Turbinenbohrer, elektrische Bohrer, Zahnsteinentfernungsgeräte oder Mehrfunktionshandstücke betrieben. Die Versorgung der einzelnen Instrumente mit den jeweils passenden Betriebsmitteln erfolgt entweder über spezifische Versorgungseinrichtungen für jeden Verbraucher oder über eine zentrale, intelligente elektronische Versorgungseinrichtung, die die an die Instrumente abgegebenen Betriebsmittel an die Bedürfnisse des jeweils angeschlossenen Instrumentes anpaßt. Ebenso ist auch eine Mischung der beiden Verfahren denkbar.

[0003] Um jedoch ein aus der Ablageeinrichtung entnommenes Instrument mit den jeweils passenden Betriebsmitteln versorgen zu können, muß zuvor die Entnahme des Instrumentes aus der Ablageeinrichtung erfaßt werden. Es ist bekannt, die Entnahme eines Instrumentes aus der Ablageeinrichtung mit Hilfe mechanischer Schalter, die als Sensoren wirken, zu überwachen. Ebenso ist es bereits bekannt, mit Hilfe von Lichtschranken die Entnahme eines Instrumentes zu erfassen. Eine derartige Vorrichtung wird beispielsweise in der DE-A-43 09 773 der Anmelderin beschrieben, wobei bei Entnahme eines Instrumentes aus der Ablageeinrichtung der Lichtstrahl einer Lichtschrankenanordnung unterbrochen wird und somit auf die Entnahme des Instrumentes geschlossen werden kann. Aufgrund derjenigen Ablageeinrichtung, die die Unterbrechung der Lichtschranke meldet, kann die Position des entnommenen Instrumentes abgeleitet werden.

[0004] Aus der WO 95/05795 ist eine weitere Vorrichtung zum Erkennen der Entnahme eines zahnärztlichen Behandlungsinstruments aus einer Ablageeinrichtung bekannt, wobei das Behandlungsinstrument einen Permanentmagneten aufweist. Dem Permanentmagneten ist in der Ablageeinrichtung ein entsprechendes Relais zugeordnet, welches bei der Entnahme des Instruments durch die Bewegung des Permanentmagneten geschaltet wird, so daß dadurch die Entnahme des Behandlungsinstruments erkannt werden kann.

[0005] Um jedoch ein entnommenes Instrument auch mit den für das jeweilige Instrument passenden Betriebsmitteln, wie z.B. Luft, Wasser oder Strom oder eine Mischung davon, zu versorgen, muß neben der Entnahme des Instrumentes auch der Typ des entnommenen Instrumentes ermittelt werden. Diesbezüglich sind bereits verschiedenartige Erkennungseinrichtungen zum Feststellen des angeschlossenen Instrumententyps bekannt.

[0006] Aus der P 42 20 522.0 der Anmelderin ist es bekannt, jeden Verbraucher, d.h. jedes zahnärztliche Behandlungsinstrument mit einem charakteristischen Widerstandswert zu codieren. Ebenso können der an das Instrument anzuschließende Schlauch oder Zwischenstücke entsprechend codiert werden, so daß sich fuhr jede Instrumenten-Schlauchkombination eine charakteristische Widerstandsserienschaltung ergibt. Nach Entnahme eines Instrumentes aus der entsprechenden Ablagevorrichtung wird der angeschlossene Gesamt-Widerstandswert gemessen und aufgrund des gemessenen Widerstandswertes auf den angeschlossenen Instrumententyp geschlossen. Einer Steuereinheit sind dabei die nach Art und Menge jeweils passenden Betriebsmittel für jeden Instrumententyp bekannt, so daß nach Feststellen des Instrumententyps eine Versorgungseinrichtung bezüglich der an den Instrumententyp abzugebenden Betriebsmittel entsprechend gesteuert werden kann. Bei der in dieser Druckschrift beschriebenen Vorgehensweise muß jedoch jedes Instrumenten-Handstück und jedes Zwischenstück extra mit einem Widerstandswert codiert werden, der zudem im Inneren der Instrumenten-Handstücke anzubringen ist. Dies ist sowohl aufwendig als auch teuer.

[0007] Die JP-A-62/137047 und JP-A-62/142548 schlagen ebenfalls vor, jedes Instrumentenhandstück mit einem charakteristischen Widerstandswert zu codieren. Aufgrund des gemessenen Widerstandswerts beim Anschließen des Instrumentes kann auf den Instrumententyp geschlossen und dementsprechend die Betriebsmittel nach Art und Menge geregelt werden. Gemäß diesen Druckschriften wird jedoch der Widerstand eines jeden Instrumentes automatisch beim Aufstecken des Instrumentes auf den Schlauch durch Ankoppeln des entsprechenden Widerstandswertes gemessen.

[0008] Aus der EP 0 300 317 B1 ist bekannt, die Werkzeuge eines zahnärztlichen Behandlungsinstruments mit gemäß der Binärlogik angeordneten Magnetstreifen zu codieren, so daß bei Einsatz eines bestimmten Werkzeugs in das zahnärztliche Behandlungsinstrument anhand der Codierung die dem Werkzeug entsprechende Rotationsgeschwindigkeit des Behandlungsinstruments eingestellt werden kann. Die EP 0 300 317 B1 betrifft jedoch weder die Entnahmeerkennung eines zahnärztlichen Behandlungsinstruments noch die Typerkennung des entnommenen Behandlungsinstruments.

[0009] Die EP 0 110 200 A1 schlägt zur Erkennung des Typs eines aus der Ablageeinrichtung entnommenen zahnärztlichen Behandlungsinstruments vor, die geräteseitigen Anschlußarmaturen der Behandlungsinstrumente mit Steckstiften als Codierungsmittel zu versehen, die beim Anschließen eines bestimmten Behandlungsinstruments mit entsprechend vorgesehenen Kontaktbuchsen der instrumentenseitigen Anschlußarmaturen mechanisch zusammenwirken. Aufgrund der durch das Zusammenstecken der Steckstifte und der Kontaktbuchsen geschlossenen Kontake kann eine Auswerteelektronik auf den angeschlossenen Instrumententyp schließen.

[0010] Bei den bekannten Erkennungsvorrichtungen bzw. Erkennungsverfahren ist es jedoch jeweils vorgesehen, zunächst die Entnahme eines Instrumentes aus der Ablageeinrichtung zu überwachen und erst anschließend den Typ des entnommenen Instrumentes festzustellen. Zudem muß bei den bekannten Erkennungsvorrichtungen bzw. Erkennungsverfahren das entnommene Instrument zur Feststellung seines Typs jeweils mit einer entsprechenden Meßeinrichtung gekoppelt werden, so daß eine berührungslose Typfeststellung nicht möglich ist.

[0011] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue und verbesserte Vorrichtung zur Erkennung der Entnahme eines zahnärztlichen Behandlungsinstrumentes aus einer Ablageeinrichtung anzugeben.

[0012] Insbesondere soll die neue verbesserte Vorrichtung auch zur Feststellung des Typs des entnommenen Instrumentes geeignet sein, wobei vorzugsweise gleichzeitig mit dem Feststellen der Entnahme des zahnärztlichen Instruments auch dessen Typ festgestellt werden kann.

[0013] Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0014] Erfindungsgemäß wird die Entnahme der zahnärztlichen Instrumente aus den den jeweiligen Instrumenten zugewiesenen Ablageeinrichtungen mit Hilfe von Ablagesensoren erfaßt, die die Änderung bzw. Störung eines magnetischen Feldes überwachen, die sich bei der Entnahme eines Instrumentes aus seiner Ablageeinrichtung einstellt, wobei die erfaßte Änderung bzw. Störung des magnetischen Feldes als Entnahme des entsprechenden Instrumentes aus seiner Ablageeinrichtung interpretiert wird. Die einzelnen Instrumente sind dabei mit einem - vorzugsweise magnetischen - Instrument versehen, so daß sich der magnetische Fluß in der Ablageeinrichtung bei Vorhandensein der Instrumente in der Ablageeinrichtung von demjenigen bei der Entnahme des Instrumentes aus der Ablageeinrichtung, d.h. wenn sich das mit dem Instrument verbundene Element nicht in dem Magnetfeld befindet, unterscheidet. Vorzugsweise weist das mit den Instrumenten verbundene magnetische Element eine höhere Permeabilität als Luft auf, so daß bei Ablage der Instrumente das magnetische Feld verstärkt wird. Wird das Instrument aus der Ablageeinrichtung entnommen, so sinkt die Feldstärke in der Ablageeinrichtung, so daß das Sinken der Feldstärke der Entnahme des zahnärztlichen Instrumentes aus der Ablageeinrichtung gleichgesetzt werden kann. Das Element kann ringförmig auf das Instrumentenhandstück aufgebracht sein und z.B. ein eingelegter oder eingespritzter Weicheisenring sein. Ebenso kann aber auch Kunststoffmaterial mit magnetischen Eigenschaften verwendet werden.

[0015] Erfindungsgemäß werden verschiedene Ablagesensoren zur Erfassung der Änderung des magnetischen Feldes vorgeschlagen. So kann beispielsweise die Änderung des magnetischen Feldes mit Hilfe eines Hallsensors, der von einem Permanentmagneten vorgespannt ist, überwacht werden. Alternativ kann jedoch das magnetische Feld auch ein magnetisches Wechselfeld sein, wobei dieses magnetische Wechselfeld von Antennen als Ablagesensoren überwacht wird. Bei Ablegen eines Instrumentes in der Ablageeinrichtung ergibt sich aufgrund des Vorhandenseins des auf dem Instrument angebrachten magnetischen Elementes eine Störung des magnetischen Wechselfeldes, so daß aufgrund der unterschiedlichen von der Antenne empfangenen magnetischen Felder bei Vorhandensein des Instrumentes in der Ablageeinrichtung bzw. bei Entnahme des Instrumentes aus der Ablageeinrichtung die Entnahme des Instrumentes überwacht werden kann.

[0016] Um gleichzeitig mit der Entnahme eines Instrumentes auch auf den Typ des neuen Instrumentes schließen zu können, weist erfindungsgemäß jedes an den einzelnen Instrumenten angebrachte Element eine charakteristische, für das jeweilige Instrument spezifische magnetische Eigenschaft auf. So kann beispielsweise jedes magnetische Element eine unterschiedliche Permeabilität besitzen oder eine unterschiedliche Dicke aufweisen, wodurch jedes Element von dem entsprechenden Ablagesensor unterschiedlich weit beabstandet ist, so daß abhängig von dem entnommenen Instrument die Änderung des magnetischen Feldes jeweils instrumentenspezifisch festgelegt ist. Ebenso kann bei Verwendung eines magnetischen Wechselfeldes jedes magnetische Element einen unterschiedlichen Hystereseverlauf aufweisen, so daß sich für jedes Instrument eine unterschiedliche Störung des magnetischen Wechselfeldes ergibt.

[0017] Erfindungsgemäß sind die einzelnen Ablagesensoren bzw. die entsprechenden Meßeinrichtungen, die die Veränderung bzw. Störung des magnetischen Feldes überwachen, mit einer zentralen Steuereinheit verbunden, die abhängig von dem gelieferten Wert der Änderung des magnetischen Feldes auf den Typ des entnommenen Instrumentes schließt und eine Versorgungseinrichtung entsprechend steuert, um das entnommene Instrument mit den passenden Betriebsmitteln zu versorgen.

[0018] Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

[0019] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltdiagramm einer Schaltungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer in Fig. 1 gezeigten Ablageeinrichtung,

Fig. 3 einen detaillierte Ansicht der in Fig. 1 gezeigten zentralen Steuereinheit,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Ablageeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 5 beispielhafte Verläufe von magnetischen Wechselfeldern bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel.

[0020] Zur Erläuterung des ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels wird nachfolgend auf Fig. 1 und 3 Bezug genommen.

[0021] In Fig. 1 sind beispielhaft drei verschiedene zahnärztliche Instrumente dargestellt, ein elektrischer Bohrer 2a, ein Zahnsteinentfernungsgerät 2b sowie ein Aushärtelicht 2c. Die einzelnen Instrumente befinden sich jeweils in einer zu dem jeweiligen zahnärztlichen Behandlungsplatz gehörenden Ablageeinrichtung 1a-c. Die einzelnen Instrumente sind über steuerbare Schalter an einen zentralen Versorgungsbus 6 anschließbar, der zentrale Versorgungsleitungen für Luft, Wasser und Strom umfaßt. Jede der Ablageeinrichtungen 1a-c umfaßt einen Ablagesensor 4a-c, mit deren Hilfe die Entnahme eines Instrumentes aus der entsprechenden Ablageeinrichtung überwacht werden soll. Die von den Ablagesensoren 4a-c gelieferten Signale 8a-c werden an eine zentrale Steuereinheit 9 angelegt, die abhängig von den von den Ablagesensoren 4a-c gelieferten Signalen 8a-c entsprechende Stellsignale 7a-c an die steuerbaren Schalter abgibt, um das entnommene Instrument mit den jeweils passenden Betriebsmitteln zu versorgen. Zu diesem Zweck aktiviert die zentrale Steuereinheit 9 eine zentrale Versorgungseinheit 10, wobei alternativ auch anstelle einer zentralen Versorgungseinheit und eines zentralen Versorgungsbus einzelne, den jeweiligen Instrumenten zugeordnete Versorgungseinheiten und Versorgungsleitungen vorhanden sein können. Die zentrale Steuereinheit 9 dimensioniert gleichzeitig die von der Versorgungseinheit 10 abgegebenen Betriebsmittel, d.h. stellt die Menge der abgegebenen Betriebsmittel abhängig von dem entnommenen Instrumententyp ein. Mit Hilfe eines Fußreglers 11 kann extern auf die Steuerung der Versorgungseinheit 10 eingewirkt werden. Dasselbe ist mit Hilfe eines Bedienfeldes 12 möglich, das zudem als Anzeigeneinheit z.B. des entnommenen Instrumententyps bzw. der dem jeweiligen Instrument zugeführten Betriebsmittel dient, da es ein Display aufweist.

[0022] Die Funktion der in Fig. 1 gezeigten Schaltung soll nachfolgend erläutert werden. Im Ausgangszustand sind sämtliche Instrumente 1a-d von dem zentralen Versorgungsbus getrennt. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist im Schaft eines jeden Instrumentes ein Eisenring 3a-c, vorzugsweise ein Weicheisenring eingelegt. Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Ablageeinrichtung 1a mit dem elektrischen Bohrer 2a. Wie in Fig. 2 anhand des elektrischen Bohrers 2a gezeigt, weist die Ablageeinrichtung 1a einen von einem Magneten 13a, vorzugsweise einem Permanentmagneten, vorgespannten Hallsensor 4a auf Senkrecht zu der Zeichenebene ist der Hallsensor mit einem eingeprägten Strom beaufschlagt, wobei die eingeprägte Stromquelle der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Das magnetische Feld verläuft senkrecht oder schräg zu dem Stromfluß in dem Hallsensor. Aufgrund des magnetischen Feldes werden die Elektronen in dem Hallsensor abgelenkt, so daß sich zwischen der Ober- und Unterkante des Hallsensors eine Spannungsdifferenz bildet, die als Hallspannung U_H bezeichnet wird. Die Hallspannung U_H ist direkt proportional zu der Stärke des magnetischen Feldes. Da jedes Instrument mit einem Eisenkern versehen ist, wird bei Vorhandensein des Instrumentes in der Ablageeinrichtung aufgrund des Eisenkerns das magnetische Feld verstärkt, während es bei Entnahme des Instrumentes aus der Ablageeinrichtung geschwächt wird. Die Hallspannung wird von einer entsprechenden Meßeinrichtung 5a-c überwacht und liefert an die zentrale Steuereinheit 9 ein entsprechendes Informationssignal 8a-c. Aufgrund der Änderung des Magnetfeldes H bzw. des magnetisches Flusses B oder der magnetischen Flußdichte φ bei der Entnahme eines Instrumentes aus seiner Ablageeinrichtung, kann aus dem Abfall der Hallspannung U_H unmittelbar auf die Entnahme des entsprechenden Instrumentes geschlossen werden. Neben ferromagnetischen Elementen 3a-c sind jedoch auch paraoder sogar diamagnetische Elemente verwendbar, so daß bei diamagnetischen Elementen bei der Entnahme des Instruments das magnetische Feld verstärkt wird und die Hallspannung ansteigt.

[0023] Um gleichzeitig mit Feststellen der Entnahme eines Instrumentes aus der Ablageeinrichtung auch den Typ des entnommenen Instrumentes feststellen zu können, ist jedes Instrument mit einem charakteristischen magnetischen Element versehen. So kann beispielsweise jedes magnetische Element 3a-c eine unterschiedliche Permeabilität aufweisen, wobei sich abhängig von der Entnahme eines bestimmten Instrumentes aus seiner Ablageeinrichtung eine unterschiedliche Änderung der Hallspannung U_H bzw. des magnetischen Feldes H ergibt. Der gleiche Effekt ist erreichbar, wenn jedes der magnetischen Elemente mit einer unterschiedlichen Dicke versehen wird, so daß abhängig von dem magnetischen Element des entnommenen Instrumentes der Abstand zwischen dem magnetischen Element und dem entsprechenden Hallsensor in der Ablageeinrichtung variiert und ebenfalls eine unterschiedliche, von Instrument zu Instrument abweichende Änderung der Hallspannung auftritt.

[0024] Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die zentrale Steuereinheit 9 mit einer Zentraleinheit bzw. Mikroprozessor 14 versehen, der auf die Daten eines Speichers 15 zugreift. In den Speicher 15 sind unterschiedliche Vergleichswerte für die Änderung der Hallspannung abgelegt, die jeweils mit den von den Meßeinrichtungen 5a-c gelieferten Änderungswerten der Hallspannung verglichen werden, um den entnommenen Instrumententyp zu ermitteln. Zu jedem Hallspannungswert ist in dem Speicher ein Instrumententyp sowie die entsprechenden Betriebsdaten für die Ansteuerung der Versorgungseinheit 10 abgelegt. Die Zentraleinheit 14 liest den Inhalt des Speichers 15 aus. Der Speicherinhalt kann extern über das Bedienfeld 12 verändert werden. Ebenso kann extern über das Bedienfeld 12 und den Fußregler 11 auf die Steuerung der zentralen Steuereinheit 9 eingewirkt werden. Anstelle eines fest in die zentrale Steuereinheit 9 eingebauten Speichers 15 ist jedoch auch eine austauschbare Speicherkarte denkbar, die ebenfalls entsprechend den Bedürfnissen frei programmiert werden kann. Der Speicher 15 ist vorzugsweise als PROM ausgebildet. Die Vergleichsdaten werden für jedes Instrument mit den entsprechenden Betriebsdaten vor Inbetriebnahme der gesamten Vorrichtung in den Speicher 15 eingeschrieben. Die Ermittlung der entsprechenden Hallspannungswerte kann beispielsweise durch einen Probelauf vor Inbetriebnahme der gesamten Anordnung durchgeführt werden. Während des Probelaufes wird für jedes Instrument der Unterschied in der Hallspannung bei abgelegtem und entnommenem Instrument mit Hilfe der entsprechenden Meßeinrichtung ermittelt und in den Speicher 15 geschrieben. Der Benutzer weist anschließend den Hallspannungswerten den passenden Instrumententyp und die passenden Betriebsdaten zu.

[0025] Es ist erfindungsgemäß auch möglich, jedes der Instrumente mit einem Permanentmagneten mit für das Instrument charakteristischer magnetischer Fedstärke zu versehen, so daß wie oben beschrieben, ebenfalls abhängig von der Änderung des magnetischen Feldes bei Entnahme eines Instrumentes auf dem Instrumententyp geschlossen werden kann.

[0026] Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 ein zweites erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel beschrieben.

[0027] Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist in jeder Ablageeinrichtung 1a-c ein Generator 16 zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes vorgesehen, das über eine mit dem Generator 16 verbundene Antenne 17 emittiert wird. Jedes Instrument 2a-c ist wiederum mit einem entsprechenden magnetischen Element 3a-c codiert. Das von der Antenne 17 emittierte magnetische Wechselfeld wird von einer weiteren Antenne 18 empfangen und an die jeweilige Meßeinrichtung weitergeleitet. Aufgrund des magnetischen Wechselfeldes wird das mit dem Instrument verbundene magnetische Elemente wechselseitig in verschiedene Richtungen magnetisiert. Aufgrund des Vorhandenseins des magnetischen Elementes in dem magnetischen Wechselfeld ergibt sich im Ablegestatus des entsprechenden Instrumentes eine Störung des magnetischen Wechselfeldes, die von der entsprechenden Antenne 18 erfaßt wird. Aufgrund der Störung des magnetischen Wechselfeldes kann die jeweilige Meßeinrichtung auf das Vorhandensein des Instrumentes in der dem Instrument zugewiesenen Ablageeinrichtung schließen. Wird das Instrument aus seiner Ablageeinrichtung genommen, so tritt in dem von der Antenne 18 empfangenen magnetischen Wechselfeld eine Änderung auf, wobei dies die Meßeinrichtung 5 als Entnahme des Instrumentes aus der zugeordneten Ablageeinrichtung wertet. Somit kann auf diese Weise durch Überwachung des von der Antenne 18a-c empfangenen magnetischen Wechselfeldes auf die Entnahme eines Instrumentes aus der zugeordneten Ablageeinrichtung geschlossen werden.

[0028] Um mit der Überwachung des magnetischen Wechselfeldes auch auf den Typ des entnommenen Instrumentes schließen zu können, wird erfindungsgemäß die Abhängigkeit des Magnetisierungsverlaufs bzw. der Hystereseschleife von dem Material des magnetischen Elementes 3a-c ausgenutzt. Fig. 5a zeigt den Verlauf eines reinen magnetischen Wechselfeldes, das idealerweise nahezu einen sinusförmigen Verlauf aufweist. Ein derartiges magnetisches Wechselfeld wird in Fig. 4 von der Antenne 17a emittiert und, bei Nichtvorhandensein des Instrumentes 2a in seiner Ablageeinrichtung 1a, auch von der Antenne 18a empfangen und an die Meßeinrichtung 5a weitergeleitet. Ist jedoch das Instrument mit dem magnetischen Element 3a in der Ablageeinrichtung 1a abgelegt, so wird das in Fig. 5a gezeigte magnetische Wechselfeld aufgrund der periodischen Ummagnetisierung des magnetischen Elementes 3a gestört, so daß die Antenne 18a den in Fig. 5b gezeigten zeitlichen Magnetfeldverlauf empfängt. Eine derartige Störung tritt auf, wenn - wie in Fig. 5b gezeigt - das magnetische Element 3a aus einem Material gefertigt ist, das einen im wesentlichen symmetrischen Hystereseverlauf aufweist. Wird jedoch, wie in Fig. 5c gezeigt, ein Element mit einem unsymmetrischen Hystereseverlauf gewählt, so wird das magnetische Feld derart gestört, daß sich abhängig von der Polarisierungsrichtung der Magnetisierung eine unterschiedlich hohe Amplitude für die einzelnen Impulse ergibt. Bei dem in Fig. 5c gezeigten Hystereseverlauf ist die Koerzitivfeldstärke für positive Feldstärken deutlich größer als die für negative und zudem ist der Magnetisierungsverlauf in positiver Feldstärkenrichtung deutlich steiler als in negativer Feldstärkenrichtung. Die Form und die Nähe der in dem gestörten magnetischen Wechselfeld auftretenden Impulse sowie deren Amplitude ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, deutlich abhängig von der Hystereseschleife, die das entsprechende Element aufweist. Wird jedem Instrument 2a-c ein magnetisches Element 3a-c mit jeweils einem unterschiedlichen Hystereseverlauf zugewiesen, so kann die Steuereinheit 9 jeweils abhängig von den Amplituden bzw. dem Verlauf der von den Antennen 18a-c empfangenen magnetischen Wechselfelder auf den entsprechenden Typ schließen. Zu diesem Zweck müßte in dem Speicher 15 zu jedem Instrument mit den entsprechenden Betriebsdaten ein entsprechender Vergleichswert für die Wellenform bzw. die Amplitude des von den Antennen 18a-c empfangenen magnetischen Wechselfeldes abgespeichert sein. Wird ein Instrument aus der Ablageeinrichtung entnommen, so wird die sich ergebende Änderung/Störung des Magnetfeldes von der dazugehörenden Meßeinrichtung erfaßt und an die zentrale Steuereinheit weitergeleitet, die abhängig von der gemeldeten Magnetfeldänderung auf den entnommenen Instrumententyp schließt.

[0029] Um eine ausreichend sichere Unterscheidung zwischen den einzelnen Instrumenten auch mit bereits geringen magnetischen Feldstärken erreichen zu können, werden vorzugsweise magnetische Materialien mit geringen Koerzitivfeldstärken für die magnetischen Elemente 3a-c verwendet. Der in Fig. 5c gezeigte unsymmetrische Hystereseverlauf kann beispielsweise durch Aufbringen einer antiferromagnetischen Schicht auf ein weichmagnetisches Material erreicht werden, wobei die antiferromagnetische Schicht mit dem weichmagnetischen Material magnetisch gekoppelt ist.

[0030] Abschließend sei darauf hingewiesen, daß erfindungsgemäße die zentrale Steuereinheit auch eine Sperrvorrichtung beinhalten kann, die bei Entnahme eines Instrumentes aus einer Ablageeinrichtung verhindert, daß weitere Instrumente an die zentralen Versorgungsleitungen 6 angeschlossen werden können. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die mit den anderen Instrumenten verbundenen steuerbaren Schalter deaktiviert werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Erkennen der Entnahme von zu einem zahnärztlichen Behandlungsplatz gehörenden zahnärztlichen Instrumenten (2a-c) aus einer den Instrumenten zugewiesenen Ablageeinrichtung (1a-c),

mit Ablagesensoren (4a-c), die das Entnehmen eines Instrumentes aus der Ablageeinrichtung erfassen, und

mit einer in der Ablageeinrichtung (1a-c) angeordneten Einrichtung (13a,16a) zum Erzeugen eines magnetischen Feldes (B,H) in der Ablageeinrichtung (1a-c),

wobei die Ablagesensoren (4a-c) eine Änderung bzw. Störung des magnetischen Feldes (B,H,φ) erfassen, die sich bei Entnahme eines Instrumentes (2a-c) aus seiner Ablageeinrichtung (1a-c) einstellt, und wobei die Änderung bzw. Störung des magnetischen Feldes als Entnahme des Instrumentes aus seiner Ablageeinrichtung interpretiert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Instrumente (2a-c) in dem magnetischen Feld (H,B) angeordnet sind, wenn sie sich in der entsprechenden Ablageeinrichtung (a-c) befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Instrumente (2a-c) jeweils mit einem Element (3a-c) versehen sind, welches die Änderung des magnetischen Feldes (H,B) bei Entnahme der Instrumente aus der Ablageeinrichtung (1a-c) hervorruft, und
daß beim Ablegen eines Instrumentes (2a-c) in seiner Ablageeinrichtung (1a-c) das an dem Instrument befestigte Element (3a-c) im Vergleich zum entnommenen Zustand des Instrumentes das magnetische Feld (H,B) stört bzw. verändert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (3a-c) eine von Luft unterschiedliche Permeabilität aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (3a-c) aus ferromagnetischem Material gefertigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (3a-c) weichmagnetisch ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (3a-c) ringförmig und/oder in das entsprechende Instrumentenhandstück (2a-c) eingelegt oder eingespritzt ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der Ablagesensoren (4a-c) ein von dem magnetischen Feld (H, B) durchsetzter Hallsensor ist, der aufgrund der Veränderung des magnetischen Feldes (H,B) eine veränderte Hallspannung (ΔU_H) liefert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hallsensoren (4a-c) zwischen der Einrichtung (13a,16a) zum Erzeugen des magnetischen Feldes (H,B) und dem entsprechenden Instrument (2a-c) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (13a) zum Erzeugen des magnetischen Feldes (H, B) ein Permanentmagnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das magnetische Feld (H,B) ein magnetisches Wechselfeld ist, und daß die Ablagesensoren Antennen (18a-c) sind, die das magnetische Wechselfeld erfassen.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Instrument (2a-c) bei seiner Entnahme aus der entsprechenden Ablageeinrichtung (a-c) eine für das jeweilige Instrument charakteristische Änderung des magnetischen Feldes (H,B) hervorruft.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Instrument (2a-c) mit einem für das jeweilige Instrument charakteristischen magnetischen Element (3a-c) versehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Element (3a-c) eine unterschiedliche Permeabilität aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Element (3a-c) der einzelnen Instrumente (2a-c) eine unterschiedliche Dicke aufweist, wodurch jedes Element bei Ablage des entsprechenden Instrumentes in der Ablageeinrichtung (1a-c) von dem entsprechenden Ablagesensor (4a-c, 18a-c) unterschiedlich weit beabstandet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Element (3a-c) eine unterschiedliche Koerzitivfeldstärke und/oder einen unterschiedlichen Hystereseverlauf aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-13,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Instrument (2a-c) mit einer Einrichtung versehen ist, die jeweils ein für das Instrument charakteristisches magnetisches Feld, insbesondere mit einer für das jeweilige Instrument charakteristischen magnetischen Feldstärke, erzeugt.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine zentrale Steuereinheit (9) zur Identifizierung eines aus seiner Ablageeinrichtung (1a-c) entnommenen Instrumentes (2a-c), und
mindestens eine Versorgungseinheit (10) zur Versorgung des identifizierten Instrumentes (2a-c) mit den für das identifizierte Instrument nach Art und Menge passenden Betriebsmitteln (Luft, Wasser, Strom).

19. Vorrichtung nach Anspruch 18 und einem der Ansprüche 13-17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Steuereinheit (9) ein entnommenes Instrument (2a-c) aufgrund eines von dem entsprechenden Ablagesensor (4a-c, 18a-c) gelieferten Signals, das die durch die Entnahme des Instrumentes hervorgerufene instrumentenspezifische Änderung des Magnetfeldes (H,B) kennzeichnet, identifiziert.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Steuereinheit (9) ein aus der Ablageeinrichtung entnommenes Instrument (2c) durch Vergleich des gelieferten instrumentenspezifischen Magnetfeldänderungswertes mit vorgegebenen Magnetfeldänderungswerten identifiziert.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Steuereinheit (9) die Versorgungseinheit (10) abhängig von Betriebsdaten steuert, die den vorgegebenen instrumentenspezifischen Magnetfeldänderungswerten zugeordnet sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgegebenen Magnetfeldänderungswerte und Betriebsdaten gespeichert sind, vorzugsweise in einem PROM (15) oder auf einer austauschbaren Speicherkarte.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgegebenen Magnetfeldänderungswerte und Betriebsdaten über ein Bedienfeld (12) veränderbar sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18-23,
gekennzeichnet durch
eine zentrale Versorgungseinheit (10), an die über einen zentralen Versorgungsbus (6) die zahnärztlichen Instrumente (2a-c) des zahnärzlichen Behandlungsplatzes anschließbar sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Entnahme eines Instrumentes (2a-c) aus der Ablageeinrichtung (1a-c) das entnommene Instrument an den zentralen Versorgungsbus (6) anschließbar ist, während der Anschluß der anderen Instrumente an den zentralen Versorgungsbus unterbunden ist.

Zeichnung