Einrichtung zur Steuerung eines motorisch verstellbaren zahnärztlichen Behandlungsstuhles

Abstract

 Steuereinrichtung für ein zahnärztliches Gerät, das oder von dem Teile davon motorisch in mehrere Positionen verstellbar sind, unter Verwendung von Ist- und Sollwertgebern zur Bildung elektrischer Signale, die den Ist- bzw. Sollwert des zu verstellenden Objekts verkörpern, wobei für das zu verstellende Objekt mehrere die einstellbaren Positionen verkörpernde Sollwertgeber vorhanden sind. Erfindungsgemäss ist der Istwert des zu verstellenden Objekts durch einen mit dem zugehörigen Antriebsmotor (7) gekuppelten Taktgeber (20) gebildet, der Impulse abgibt, die von einem Zählglied (21) aufgenommen, gezählt und je nach Drehrichtung des Antriebsmotors addiert oder subtrahiert werden. Als Sollwertgeber sind elektronische Festwertspeicher (23) vorgesehen. Ferner ist ein einerseits mit dem Ausgang des Zählgliedes (21) und andererseits mit dem Festwertspeicher (23) verbundener Komparator (24) vorgesehen, der den Zählerstand des Zählgliedes (21) mit dem des Festwertspeichers (23) vergleicht, derart, dass der Antriebsmotor (7) über einen Schaltverstärker (26) bei Vorhandensein einer Differenz je nach Vorzeichen der Differenz in der einen oder anderen Drehrichtung eingeschaltet und bei gleichem Zählerstand abgeschaltet wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein zahnärztliches Gerät, das oder von dem Teile davon motorisch in mehrere Positionen verstellbar sind, unter Verwendung von Ist- und Sollwertgebern zur Bildung elektrischer Signale, die den Ist- bzw. Sollwert des zu verstellenden Objekts verkörpern, wobei für das zu verstellende Objekt mehrere, die einstellbaren Positionen verkörpernde Sollwertgeber vorhanden sind.

[0002] Bei einer bekannten Steuereinrichtung, die zur Steue- rung eines zahnärztlichen Behandlungsstuhles vorgesehen ist, sind als Soll- und Istwertgeber elektromechanische Geber in Form von Potentiometern vorhanden (DE-OS 19 23 262 bzw. DE-OS 22 51 737). Das Einstellen und Justieren der Potentiometer sowie die Programmierung der Sollwertgeber ist relativ aufwendig. Die elektromechanischen Istwertgeber neigen außerdem leicht zu Störungen.

[0003] Bei einer anderen bekannten Steuereinrichtung (DE-OS -21 19 837) sind die Positionen der zu verstellenden Objekte (Rückenlehne, Stuhlsitz) durch Lochkarten festgelegt, die bei Bedarf in eine Übertragungseinrichtung eingegeben werden. Abgesehen davon, daß die Handhabung solcher Lochkarten verhältnismäßig umständlich ist, weil die jeweils gewünschte Karte erst aus einem Archiv geholt werden muß, sind solche Karten einem Verschleiß unterworfen. Die Übertragungseinrichtung zur Abtastung der jeweiligen Lochkarte stellt außerdem einen Störfaktor dar.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, bei der keine Lochkarten od.dgl. erforderlich sind, und die keine schwer zu justierenden und störanfälligen Teile enthält.

[0005] Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Istwert des zu verstellenden Objekts durch einen mit dem zugehörigen Antriebsmotor gekuppelten Taktgeber gebildet ist, der Impulse abgibt, die von einem Zählglied aufgenommen, gezählt und je nach Drehrichtung des Antriebsmotors addiert oder subtrahiert werden, daß als Sollwertgeber elektronische Festwertspeicher vorgesehen sind und daß ein einerseits mit dem Ausgang des Zählgliedes und andererseits mit dem Festwertspeicher verbundener Komparator vorgesehen ist, der den Zählerstand des Zählgliedes mit dem des Festwertspeichers vergleicht, derart, daß der Antriebsmotor über einen Schaltverstärker bei Vorhandensein einer Differenz je nach Vorzeichen der Differenz in der einen oder anderen Drehrichtung eingeschaltet und bei gleichem Zählerstand abgeschaltet wird.

[0006] Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen zahnärztlichen Behandlungsstuhl in schematischer Darstellung von der Seite,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der Steuereinrich-. tung zur Verstellung der Sitzhöhe des in Fig. 1 gezeigten Stuhles.

[0007] Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen zahnärztlichen Behandlungsstuhl von der Seite gesehen. Der Stuhl besteht im wesentlichen aus einem Basisteil 1, an dem ein Parallelogrammtragarm 2 angelenkt ist, dessen freies Ende in einem Träger 3 für einen Sitz 4 und eine Rückenlehne 5 gelagert ist. Sitz 4 und Rückenlehne 5 bilden zusammen das Stuhloberteil, welches mittels des Parallelogrammtragarmes 2 in der Höhe in die beiden gestrichelt angedeuteten Positionen I und II verstellt werden kann. Als Verstellvorrichtung ist ein elektromotorisch angetriebener Spindeltrieb 6 mit diagonal zwischen zwei Gelenkpunkten des Parallelogrammarmes 2 angeordneter Spindel vorgesehen. Der zugehörige Antriebsmotor 7 ist außerhalb des Parallelogrammtragarmes 2 in einem Gehäuse des Basisteils 1 angeordnet. Das Drehmoment des Motors 7 wird auf die Spindel über nicht näher bezeichnete Keilriemen und eine Zwischenwelle übertragen.

[0008] Der Parallelogrammtragarm 2 enthält zwei Gestängearme 8 und 9. Am unteren Gestängearm 8 ist ein Schalter 9 befestigt, der mittels einer am oberen Gestängearm 10 angeordneten Schaltnase 11 bei einer bestimmten Winkelstellung des Parallelogrammarmes und damit einer bestimmten Höhenlage des Sitzes 4 geschaltet wird. Der Schalter 9 dient, wie später noch einmal erläutert wird, zum Auslösen eines Korrekturvorganges. Mit 12 ist ein am Basisteil angeordneter Notstoppschalter bezeichnet, der entweder bei Betätigung mit dem Fuß einer Bedienungsperson oder bei Auflage des Trägers 3 geschaltet wird.

[0009] Mit 13 ist eine in Fig. 2 näher erläuterte Programmsteuerung bezeichnet, welche die zur Speicherung sowie zum Abruf erforderlichen elektronischen Bauteile enthält.

[0010] Mit 14 ist ein Kippschalter bezeichnet, mit dem der Antriebsmotor 7 je nach Kipplage des Schalters in der einen oder anderen Drehrichtung eingeschaltet und damit eine Auf- oder Abwärtsbewegung des Sitzes eingeleitet werden kann. Der Schalter 14 hat in beiden Schaltrichtungen eine definierte Ruhelage, d.h. nach Loslassen des Betätigungselements geht der Schalter stets in seine Ruhestellung zurück. In dieser Stellung ist der Schaltkreis des Antriebsmotors dann unterbrochen. Mit 15 und 16 sind Programmschalter bezeichnet, mit denen zwei verschiedene, fest eingestellte Positionen für die Sitzhöhe abgerufen werden können. Eine Programmeingabe erfolgt über den Schalter 17.

[0011] Die Fig. 2 zeigt das Prinzip der Programmsteuerung für einen Arbeitskreis, im vorliegenden Fall für die Höhenverstellung des Sitzes 4.

[0012] Der Istwert des zu verstellenden Objekts (hier also der Sitz 4) wird gebildet aus der Einschaltzeit und der Drehrichtung des Antriebsmotors 7. Die Einschaltzeit wird aus der am eingeschalteten Motor 7 anliegenden Netzspannung gewonnen. Ein Taktgeber 20 gibt entsprechend der Netzfrequenz des. Motors Impulse an ein Zählglied 21, das, je nachdem, ob der Motor in der einen oder anderen Drehrichtung läuft und somit der Sitz an^ge-hoben oder gesenkt wird, die erhaltenen Impulse addiert oder subtrahiert. Wird beispielsweise der Motor in dem Drehsinn eingeschaltet, der ein Anheben des Sitzes bewirkt, so werden die Netzperioden addiert; umgekehrt werden beim Absenken des Stuhles die Netzperioden subtrahiert.

[0013] Nachdem sich beispielsweise durch Nachlauf oder Schlupf des Antriebsmotors durch unterschiedliche Belastungen usw. am Zählglied 21 Abweichungen einstellen können, die mit zunehmender Fahrzeit zu nicht zu vernachlässigbaren Fehlern führen können, ist ein Korrekturglied 22 vorgesehen, welches bei eingeschaltetem Korrekturschalter 9 den Zählerstand des Zählgliedes 21 korrigiert. Der Schalter 9 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, zwischen der untersten und der obersten Stellung des Stuhles ortsfest an dem zu verstellenden Objekt angeordnet. Beim Überfahren eines bestimmten Punktes wird dieser geschlossen. Dadurch bekommt das Korrekturglied 21 einen Schaltimpuls, wodurch veranlaßt wird, daß der Zählerstand des Zählgliedes 21 mit dem des Korrekturgliedes 22 verglichen wird. Bei einem Abweichen des Zählerstandes wird das Zählglied 21 auf den Zählerstand des Korrekturgliedes 22 gebracht.

[0014] Zur Speicherung der verschiedenen Programme, die den verschiedenen Positionen der Sitzhöhe entsprechen(Sollwerte), ist ein elektronischer Festspeicher 23, z.B. ein EA-PROM-Speicher,verwendet. Mit 24 ist ein Komparator bezeichnet, der die Istwerte aus dem Zähler 21 mit den Sollwerten des Speichers 23 vergleicht.

[0015] Mit 25 ist eine logische Verknüpfungsschaltung bezeichnet (Koinzidenzglied), welche bei Betätigung des Schalters 14 oder einer der Schalter 15 oder 16, mit denen die gespeicherten Programme abgerufen werden können, prüft, ob dieser Schalt- bzw. Steuerbefehl richtig ist. Liegen beispielsweise gegensätzliche Befehle für diesen Arbeitskreis vor, was beispielsweise durch das Einschalten der beiden Schalter 15 und 16, also das gleichzeitige Einschalten zweier unterschiedlicher Programme geschehen kann, dann verweigert das Koinzidenzglied 25 eine Befehlsweitergabe. Ist der Steuerbefehl hingegen eindeutig, so wird er über einen Schaltverstärker 26 an den Antriebsmotor 7 weitergegeben. Gleichzeitig wird der Taktgeber 20 und das Zählglied 21 aufgefordert, den Istwert zu bilden. Das Zählglied 21 läuft also so lange mit, wie der Motor 7 eingeschaltet ist.

[0016] Wird ein durch den Programmspeicher 23 festgelegtes Programm abgerufen, beispielsweise durch Betätigung des Schalters 15, so prüft zunächst der Komparator 24, ob zwischen dem Zählerstand des Zählgliedes 21 und dem Zählerstand des Speichergliedes 23 eine Differenz besteht. Ist eine solche vorhanden, erfolgt je nach Vorzeichen der Differenz über den Schaltverstärker 26 das Einschaltet des Motors in der jeweils erforderlichen Drehrichtung. Stimmt der Zählerstand, also Ist- und Sollwerte, überein, so löst der Komparator 24 das Abschalten des Motors 7 aus. Das Abschalten des Motors 7 erfolgt auch, wenn die Notstopptaste 12 betätigt wird.

[0017] Zur Einspeicherung eines Programmes muß der Stuhl zunächst durch Handbedienung in die gewünschte Position gebracht werden. Dies geschieht durch Betätigen des Handschalters 14. Durch Betätigen der Programmeingebertaste 17 wird nunmehr der Programmspeicher 23 über den Komparator 24 zur Aufnahme der Positionswerte vorbereitet. Wird danach eine der Programmtasten 15 oder 16 gedrückt, der das gewünschte Programm zugeordnet sein soll, übernimmt das Speicherglied 23 den vorliegenden Istwert aus dem Zählglied 21. In gleicher Weise kann das andere Programm eingespeichert werden, welches über den Schalter 16 abgerufen wird.

[0018] Der Einfachheit halber ist das Prinzip der Steuereinrichtung nur für die Sitzhöhenverstellung des Stuhles beschrieben. In gleicher Weise ist die Steuerung der Rückenlehnenneigung durchführbar.

Ansprüche

1. Steuereinrichtung für ein zahnärztliches Gerät, das oder von dem Teile davon motorisch in mehrere Positionen verstellbar sind, unter Verwendung von Ist- und Sollwertgebern zur Bildung elektrischer-Signale, die den Ist- bzw. Sollwert des zu verstellenden Objekts verkörpern, wobei für das zu verstellende Objekt mehrere die einstellbaren Positionen verkörpernde Sollwertgeber vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet , daß der Istwert des zu verstellenden Objekts (4) durch einen mit dem zugehörigen Antriebsmotor (7) gekuppelten Taktgeber (20) gebildet ist, der Impulse abgibt, die von einem Zählglied (21) aufgenommen, gezählt und je nach Drehrichtung des Antriebsmotors addiert oder subtrahiert werden, daß als Sollwertgeber elektronische Festwertspeicher (23) vorgesehen sind und daß ein einerseits mit dem Ausgang des Zählgliedes (21) und andererseits mit dem Festwertspeicher (23) verbundener Komparator (24) vorgesehen ist, der den Zählerstand des Zählgliedes (21) mit dem des Festwertspeichers (23) vergleicht, derart, daß der Antriebsmotor (7) über einen Schaltverstärker (26) bei Vorhandensein einer Differenz je nach Vorzeichen der Differenz in der einen oder anderen Drehrichtung eingeschaltet und bei gleichem Zählerstand abgeschaltet wird.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Zählerstandskorrekturglied (22) vorhanden ist, welches an einer definierten Stelle des zu verstellenden Objekts den dieser Lage entsprechenden Zählerstand mit dem des Zählgliedes (21) vergleicht und gegebenenfalls den zuletzt genannten Zählerstand korrigiert.

3. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgang des Komparators (24) mit einem Koinzidenzglied (25) verbunden ist, welches bei ungleichen Steuersignalen den Ausgang sperrt und bei gleichen Steuersignalen ein Steuersignal abgibt.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Anwendung bei einem zahnärztlichen Behandlungsstuhl zur Steuerung zumindest der Hubhöhe des Sitzes (4) und ^ge-gebenenfalls der Neigungslage der Rückenlehne (5).

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein die Relativbewegung eines Verstellobjektes (4, 5) gegenüber einem festen Bezugspunkt des Stuhles erfassendes Schaltglied (9) vorhanden ist, welches bei Erreichen des Schaltpunktes dem Zählerstandskorrekturglied (22) ein Signal gibt.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein Programmschalter (15) für den Festwertspeicher (23) sowie gegebenenfalls vorhandene Hand- oder Fußschalter (14) für eine manuelle Verstellung des Stuhles über das Koinzidenzglied (25) geführt sind.

7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Taktgeberfrequenz die Netzfrequenz des Antriebsmotors (7) verwendet ist.

Zeichnung