DE2710049C2 - Ultraschall-Zahnbehandlungsgerät - Google Patents

Description

Steuersignal, welches in einer Vergleichsschaltung mit dem vorwählbaren Schwellwert verglichen wird.

Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung wird zur Bildung des Steuersignales ein erstes Signal entsprechend dem Leerlaufstrom des Wandlers abgeleitet. Dieses erste Signal wird mit einem zweiten Signal entsprechend dem Strom des Wandlers bei Belastung in einer Summen- bzw. Differenzschaltung verglichen. Das Ausgangssignal dieser Summen- bzw. Diffcren/schaltung, welches das Steuersignal bildet, wird dann in einer Vergleichsschaltung mit dem vorwählbaren Schwcllwerl verglichen.

Weitere Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Aiisführungsbeispielcn näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 die elektrische Schaltung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ultraschall-Zahnbehandlungsgerätes;

Fig.2 die elektrische Schaltung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ultraschall-Zahnbehandlungsgerätes;

Fig.3 im Blockdiagramm eine zentrale Registrierbzw. Überwachungseinrichtung für mehrere Ultraschall-Zahnbehandlungsgeräte gemäß F i g. 2.

Das in Fig.! gezeigte Ultraschall-Zahnbehandlungsgerät besteht aus einem Generator 1, der an seinem Ausgang 2 ein impuls- oder sinusförmiges Ausgangssignal liefert, welches der Basis eines Steucrtransistors 3 zugeführt wird, in dessen Kollektorkreis die Wicklung «1 eines magnetostriktiven Wandlers angeordnet ist, der bzw. dessen mechanischer Ausgang das Werkzeug 5 des Ultraschall-Zahnbehandlungsgerätes trägt.

Der Generator 1 ist dabei beispielsweise in nicht näher dargestellter Weise mit einer Frequcnznachstimmung in der Weise versehen, daß die Frequenz des Ausgangssignals des Generators der Resonanzfrequenz des Wandlers unter Berücksichtigung der jeweiligen Belastung, d. h. unter Berücksichtigung der jeweiligen Kraft, mit der das Werkzeug 5 gegen einen zu behandelnden Zahn angepreßt wird, nachgestimmt wird, um auf diese Weise eine optimale Leistungsabgabe zu erzielen. Weiterhin ist es auch möglich, anstelle eines magnetostriktiven Wandlers einen piezoelektrischen Wandler zu verwenden, dessen Piezo-Element dann im Kollektorkreis des Steuertransistors 3 angeordnet ist.

Am Kollektor des Steuertransistors 3 ist weiterhin ein aus. dem Kondensator 6 und dem Widerstand 7 bestehendes Differenzierglied angeschlossen, wobei der Widerstand 7 mit einem Anschluß an der Schaltungsmasse w liegt und der Kondensator 6 den anderen Anschluß des Widerstandes 7 mit dem Koüekior des Sieuenransisiors 3 verbindet. Das an dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 6 und dem Widerstand 7 anliegende Ausgangssignal des Differenziergliedes wird jeweils einem Eingang 8 bzw. 9 eines UND-Gatters 10 bzw. 11 zugeführt, wobei jedes UND-Gatter 10 bzw. U einen Speicher 12 bzw. 13 ansteuert. Die Ausgänge dieser Speicher sind mit den Eingängen einer Differenz-Bildungs-Logik 14 verbunden, die ein Ausgangssignal an einen Eingang einer Vergleichsschaltung 15 liefert, der an einem zweiten Eingang das Signal eines Einstellgliedes 16 zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 15 wird über die Leitung 17 einem Steuer- bzw. Regeleingang 18 des Generators 1 zur Hochregelung dessen Leistung zugeführt.

Im Emitterstromkreis des Steucrtransistors 3 ist ein Widerstand 19 vorgesehen, der quer zu den Eingangsklemmcn eines Verstärkers 20 liegt, dessen Ausgang mit einem aus dem Kondensator 21 und dem Widerstand 22 bestehenden Diffcrcnzierglied verbunden ist, wobei ein Anschluß des Widerstandes 22 mit der Schallungsmasse in Verbindung steht, während der Kondensator 21 zwischen dem anderen Anschluß des Widerstandes 22 und dem Ausgang des Verstärkers 20 liegt. Das am Verbindungspunkt /wischen dem Kondensator 21 und dem Widerstand 22 anliegende Ausgangssignal des Diffcrcn-/icrgliedes wird dem »SKTVIiingang 23 eines f-'lip-Flops 24 zugeführt, welches so geschaltet ist, daß es im nichtgcset/.lcn Zustand, d. h. bei Fehlen eines Signales am Eingang 23 an seinem Ausgang A ein Signal aufweist, während am komplementären Ausgang Ä ein Signal »NULL« anliegt. Die Ausgänge A und Ä sind mit osn beiden anderen Eingängen 8' bzw. 9' der UND-Gatter 10 bzw. 11 verbunden.

Die Arbeitsweise des in F i g. I gezeigten Ullraschall-Zahnbehandlungsgerätes läßt sich wie folgt beschreiben:

' Vor Inbetriebnahme des Gerätes wird zunächst beispielsweise mit Hilfe eines Schalters und einer an dem Schalter vorgesehenen Skala an dem Einstellglicd !6 ein Schwellwert für eine maximale Härte bzw. Leistung eingestellt, bei der das Gerät automatisch abschalten soll. Nun wird das Gerät beispielsweise durch Einschalten des Generators 1 in Betrieb gesetzt, wobei zumindest unmittelbar nach dem Einschalten das am magnctostrikliven Wandler vorgesehene Werkzeug 5 noch nicht in Eingriff mit dem zu behandelnden /ahn steht, so daß der Wandler vom Generator I im »Leerlauf« betrieben wird. Aus der hierbei am Kollektor des Slcuertransistors 3 anliegenden Wechselspannung wird durch das aus dem Kondensator 6 und dem Widerstand 7 bestehende Differenzicrglied ein Signal gebildet, welches der Lcerlauffrequenz des magnetostriktiven Wandlers entspricht und welches über das UND-Gatter 10 dem Speicher 12 zugeführt wird, da sich nach dem Einschalten des Gerätes der Flip-Flop 24 in einem Zustand befindet, in welchem an dem Ausgang A ein Signal anliegt.

Wird nun das Werkzeug 5 am magnetostriktiven Wandler mit einem zu behandelnden Zahn in Berührung gebracht, so ändert sich aufgrund der größeren Belastung am mechanischen Ausgang des magnclostriktiven Wandlers der Stromfluß durch die Wicklung 4 und damit auch durch den Widerstand 19, was zu einer Spannungsänderung an diesem Widerstand führt, so daß am Ausgang des von dem Kondensator 21 und dem Widersland 22 gebildeten Diffcrenziergliedcs, d. h. am Verbindungspunkl zwischen dem Kondensator 21 und dem Widerstand 22 ein Kippimpuls erzeugt wird, der den Rip-Hop 24 derart umschaltet daß nunmehr am Ausgang Ä ein Signa! anliegt, während das Signal am Ausgang A NULL ist. Dies hat zur Folge, daß nahezu vom Beginn der ersten Belastung des Werkzeuges 5 an über das nunmehr durchgcschallclc UND-Gatter 11 ein der Frequenz des magnetostrikliven Wandlers unter Belastung entsprechendes Signal von dem aus dem Kondensator 6 und dem Widerstand 7 bestehenden Differenzicrglied dem Speicher 13 zugeführt wird, während der Speicher 12 wegen des gesperrten UND-Gatters 10 kein weiteres Signal erhält

Da sich einerseits die Resonanzfrequenz des Wandlers mit zunehmender Belastung bzw. mit zunehmendem Anpreßdruck zwischen Werkzeug 5 und dem zu behandelnden Zahn zu niedrigeren Frequenzen hin verschiebt und andererseits der Generator 1 so nachgestimmt wird, daß die Frequenz des Ausgangssignals des

Generators in elwa der jeweiligen Resonanzfrequenz des Wandlers entspricht, ist auch das dem Speicher 13 zugefiihrtc Signal abhängig von der Belastung mehr oder weniger unterschiedlich von dem -Signal, welches dem Speicher 12 zugeführt wurde. Dieser Unterschied wird in der Differenzbildungslogik 14 festgestellt und dann in der Vergleichsschaltung 15 mit dem von dem l'inslcllglicd gelieferten Wert verglichen. Solange der von der Differenzbildungslogik 14 gelieferte Wert unter dem Wert liegt, der vom Kinstellglied 16 entsprechend der getroffenen Einstellung geliefert wird, d. h. solange die am Wandler bzw. am Werkzeug 5 vorliegende Belastung kleiner ist als der am Einstellglied 16 eingestellte maximale Schwellwerk liegt am Ausgang der Vergleichsschaltung 15 kein Signal an. Wird der vom Kinsicllglied 16 gelieferte Wer! jedoch von dem Wert bzw. Signal der Differenzbiidungsiogik 14 übcrsehriiicn, so erzeugt die Vergleichsschaltung 15 an der Leitung 17 ein Ausgangssignal, welches eine Abschaltung des Generators I bzw. eine Reduzierung der Leistung dieses Generators bewirkt.

Die oben erwähnte Naehstimmung des Generators I auf die jeweilige Resonanzfrequenz des Wandlers kann beispielsweise unter Ausnutzung der Tatsache erfolgen, daß der Wandler die Charakteristik eines Schwingkreises aufweist, dessen Durchlaßkurve sich in Abhängigkeit von der Belastung am Wandler verschiebt, so daß eine hierbei an der Wicklung 4 des Wandlers auftretende Spannungsänderung bzw. eine Änderung des Stromflusses durch den Wandler ais Nachsteuerkriterium für den Generator 1 verwendet werden kann. Eine derartige Frcqucnz-Naehslimmung ist beispielsweise in der DE-AS 24 59 841 beschrieben. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Wandler selbst als frequenzbestimmendcs Glied für den Generator zu verwenden.

Nach dem Abschalten bzw. beim Abschalten des Zahnbchandlungsgeräles gemäß F i g. 1 wird ein Schalter 25 betätigt, der den Klip-Flop zurücksetzt, d. h. in einen Zustand, in welchem wiederum am Ausgang A ein Signal anliegt, während das Signal am Ausgang -4 NULL ist.

F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der für die Sicherheitsabschaltung des Gerätes ausschließlich von der Tatsache Gebrauch gemacht wird, daß sich der Strom durch den Wandler bzw. durch die Wicklung 4 bei zunehmender Belastung ändert bzw. verringert oder erhöhl. Der Emitter des Steueriransistors 3 ist hierbei mit dem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 26 verbunden, der den Strom, der durch die Wicklung 4 des Wandlers sowie durch den Steuertransistor 3 fließt, bzw. den Mittelwert dieses Stromes in ein proportionales digitales Signal umwandelt, welche dann den Eingängen 8 bzw. y der UND-Gatter iö und II zugeführt wird. In seiner Grundausführiing entspricht das Ultraschall-Zahnbehandlungsgcrät gemäß Fig.2 ansonsten dem Gerät gemäß Fig. 1, allerdings mit der Ausnahme, daß der Flip-Flop 24 nicht durch einen bei Belastung des Wandlers auftretenden Kippimpuls, sondern durch einen Zeilschalter 27, /. B. durch einen »ΜΟΝΟ-Flop« umgeschaltet wird, welcher beim Einschalten des Gerätes nach dem Aufladen eines als zeitbestimmendes Glied dienenden Kondensators 28 umschaltet und dadurch einen Schallimpuls an den Flip-Flop 24 liefert.

Die Wirkungsweise des in Fig. 2 gezeigten Ultraschall-Zahnbchandlungsgerätcs läßt sich wie folgt beschreiben:

Nach dem Einschalten des Gerätes liefert der Generator 1 ein Steuersignal an den Steuertransistor 3, der den magnctostriktiven Wandler zunächst im Leerlauf betreibt. Der hierbei auftretende Strom durch die Wicklung 4 führt zu einer Spannung am Widerstand 19, die durch den Analog-Digital-Wandler in ein digitales Signal umgewandelt wird, welches entsprechend der Stellung des Flip-Flops 24 (am Ausgang A liegt ein Signal an) über das UND-Gatter dem Speicher bzw. Zähler 12 zugeführt wird. Nach einer gewissen Zeitdauer, d. h.

κι dann, wenn sich der Kondensator 28 auf einen vorgegebenen Schwellwert aufgeladen hat, schaltet der MONO-FHp 27 um und liefert ein Signal an den SET-Eingang 23 des Flip-Flops 24, wodurch das Signal am Ausgang A NULL wird, während am Ausgang A ein Signal anliegt.

Dies hat wiederum zur Folge, daß das UND-Gatter 10 gesperrt ist und keine weiteren Signale in den Speicher bzw. Zähler 12 gelangen können. Alle nachfolgend vom Analog-Digital-Wandler gelieferten Signale gelangen über das UND-Gatter 11 an den Speicher 13. d. h. auch

2« diejenigen Signale, die vom Analog-Digital-Wandler 26 geliefert werden, wenn sich der Wandler im belasteten Zustand befindet. Die Umschaltzeit des MONO-Flops wird zweckmäßiger Weise so kurz gewählt, daß ein Umschalten des Flip-Flops 24 in jedem Fall noch vorher

2^r> erfolgt, bevor der behandelnde Arzt das Werkzeug 5 des Ultraschall-Zahnbehandlungsgerätes in Eingriff mit einem zu behandelnden Zahn bringen konnte.

Der Unterschied zwischen dem von der Belastung bzw. von dem Anpreßdruek zwischen Werkzeug 5 und

jo zu behandelndem Zahn abhängige digitale Signal des Speichers 13 und dem Lcerlaufsignal im Speicher 12 wird wiederum in der Differenzbildungslogik 14 festgestellt, deren Ausgangssignal in der Vergleichsschaltung

15 mit dem von dem Einstellglied 16 gelieferten Signal J5 verglichen wird. Sobald das Ausgangssignal der Differenzbiidungsiogik 14 das Signal des Einstellgliedes 16 überschreitet, d. h. sobald der Anpreßdruek zwischen dem zu behandelnden Zahn und dem Werkzeug 5 einen vorgegebenen Schwellwcrt übersteigt, liefert die Vergicichssehaltung 15 wiederum über die Leitung 17 ein Signal an den Steuer- bzw. Regeleingang des Generators, wodurch der Generator 1 abgeschaltet bzw. in seiner Leistung reduziert wird.
Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform ist noch vorgesehen, in einer zweiteiligen Anzeigevorrichtung 29, beispielsweise in zwei übereinander angeordneten LED-Reihen, die in unterschiedlicher Farbe leuchten, einerseits das Ausgangssignal der Differenzbildungslogik, d. h. den tatsächlichen Anpreßdruck des Werkzeuges 5, und andererseits das Signal des Einstellgliedes 16. d. h. den eingestellten Schweliwert darzustellen.

Unter LED-Reihen versteht man lumineszenzdioden-Reihen.
Weiterhin ist bei dem Ultraschallzahnbehandlungsgerät gemäß F i g. 2 ein Mehrkanal-Registrierschreibwerk 30 vorgesehen, dessen Eingänge über Digital-Analog-Wandler 31 mit dem Ausgang des Speichers 12, dem Ausgang des Speichers 13 sowie mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung 15 verbunden sind. Auf diese Weise werden in dem Registrierschreibwerk 30 in drei Spuren 32, 33 und 34 verschiedene Parameter aufgezeichnet, nämlich in der Spur 32 die Lecrlaufbelastung, in der Spur 33 die Belastung bei einer Zahnbehandlung zuzüglich der Leerlaufbelastung und in Spur 34 die tatsächli-

b5 ehe Belastung bzw. den Anpreßdruek des Werkzeuges 5 gegen den zu behandelnden Zahn, wobei die Spitze 34' die eingestellte Auslösehärte bzw. den am Einstellglied

16 eingestellten Schwellwert wiedergibt, bei dem die

automatische Abschaltung erfolgt.

Das Registrier-Schreibwcrk 33 wird insbesondere für Ausbildungszwecke vorgesehen, um es dem Ausbildncr anhand der Aufzeichnungen des Rcgistricr-Schreib-Werkes 30 sowie anhand der Anzeige der An/.cigevor- ■> richtung 29 zu ermöglichen, den Verlauf einer Zahnbehandlung zu erkennen bzw. zu beurteilen.

Bei einem größeren Schul- bzw. Ausbildungsbetrieb wird das Registrierschreibwerk 30 entsprechend F i g. 3 sowie ggf. auch die Anzeigevorrichtung 29 zwccktnäBigerweise zentral für mehrere Zahnbehandlungsgcräte 35 gemäß Fig. 2 vorgesehen, wobei dann über einen Auswahlschalter 36 die einzelnen Ultraschall-Zahnbchandlungsgeräte 35 wahlweise an das Registrierschreibwerk 30 angeschaltet werden können. ι ■>

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Ergänzungen möglich sind, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

20

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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M)

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Ultraschall-Zahnbehandlungsgcrät mit einem mit einem Werkzeug verbundenen elektromcchani- ^r, sehen Wandler, z. B. magnctostriktivcn oder piezoelektrischen Wandler, und mit einem den Wandler treibenden Generator, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (1) jeweils auf die tatsächliche Resonanzfrequenz des Wandlers (4, 5) ι ο nachgestimmt wird, und daß aus einer bei mechanischer Belastung des Werkzeugs am Wandler (4, 5) auftretenden Strom- und/oder Frequenzänderung ein Steuersignal abgeleitet wird, welches bei Überschreitung eines vorwählbaren Schwellwertes (16) is den Generator (1) abschaltet bzw. in seiner Leistung reduziert.

2. Ultraschall-Zahnbehandlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (4, 5) Teil des frequenzbestimmenden Gliedes des 2« Generators (I) ist.

3. Ultraschall-Zahnbehandlungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (1) ein impuls- oder sinusförmiges Signal zum Antreiben des Wandlers (4,5) liefert. 2^r>

4. Ultrascball-Zahnbehandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Signal entsprechend der Lccrlauffrcqucn/. des Wandlers (4,5) abgeleitet wird, daß dieses erste Signal mit einem zweiten Signal entsprechend der Frequenz des Wandlers (4, 5) bei Belastung in einer Summen- bzw. Differenzschaltung (14) verglichen wird und daß das das Steuersignal bildende Ausgangssignal dieser Summen- bzw. Differenzsehaltung (14) mit einem dem vorwählbarcn Schwcllwcrt r> entsprechenden Signal in einer Vergleichsschaltung (15) verglichen wird.

5. Ultraschall-Zahnbehandlungsgeriii nach den Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Signal entsprechend dem LccrUuifstrom des Wandlers (4, 5) abgeleitet wird, daß dieses erste Signal mit einem zweiten Signal entsprechend dem Strom des Wandlers bei Belastung in einer Summenbzw. Differenzschaltung (14) verglichen wird, und daß das das Steuersignal bildende Ausgangssign.il 4^r> dieser Summen- bzw. Differenzschallung(14) mit einem dem vorwählbaren Schwellwert entsprechenden Signal in einer Vergleichsschaltung (15) verglichen wird.

6. Ultraschall-Zahnbchandlungsgeriil nach An- w spruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Strom- und/oder Frequenzänderung bzw. des hieraus resultierenden Steuersignals ein Schaltkreis mit einem Eingang vorgesehen ist, der über elektronische Schaltmitte! (10, 11) wahlweise v> mit einem ersten Kanal mit einem ersten Speicher (12) sowie mit einem zweiten Kanal (13) verbunden werden kann, und daß die Schaltmittel (10,11) derart steuerbar sind, daß Hern ersten Kanal, vorzugsweise bei Inbetriebnahme des Ultraschall-Zahnbchand- mi lungsgerätes das erste Signal und dem zweiten Kanal das zweite Signal zugeführt werden, wobei die Ausgänge des ersten Kanales sowie des zweiten Kanales mit der Summen- bzw. Differenzst haltung (14) verbunden sind. h^r>

7. Ultraschall-Zahnbehandlungsgerüi nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß im /weilen Kanal ein zweiter Speicher (13) vorgesehen ist.

8. Ullraschall-Zahubchandltingsgcräl nach Anspruch 6 «nJcr 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Schallniittcl (10, II) durch ein Sehallsignal geschaltet werden, welches von einer Änderung des Stromes durch den Wandler (4, 5) hei dessen Belastung abgeleitet wird.

9. IJIlraschall-Zahnbehandlungsgcrii! nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß in. Stromkreis des Wandlers (4, 5), vorzugsweise im Emitterslromkreis eines den Wandler ansteuernden Transistors (3) ein Widerstand (19) vorgesehen ist. und daß das Schaltsignal durch eine Differcnzicreinriehiung (21,22) von der Spannungsändcrung am Widerstand (I9)abgcleilel wird.

10. Ullraschall-Zahnhchaiidlungsgcräl nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmiltcl (10, 11) durch ein Steuersignal geschaltet werden, welches von einem Zeitschalter (27) abgegeben wird, der nach dem Einschalten des Ullrasehall-Zahnbchandlungsgcrätcs in Betrieb gesetzt wird.

11.1 Iltraschall-Zahnbehandlung.sgcräi nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Schallmitlcl von zwei und UND-(JaItCm (10, II) gebildet sind, von denen jeweils ein Gatter (10) im ersten Kanal und das andere Gsillcr(l I) im zweiten Kanal vorgesehen ist, daß ein Kingytig (8, 9) jedes Gallers mil dem Eingang des Schaltkreises verbunden ist, und daß die zweiten Eingänge (8\ 4') der Gatter (10.11) bei Umschaltung von dem ersten auf den zweiten Kanal durch ein Schallsignal im Gegenlakl angesteuert werden.

12. Ultrascluill-Zahnbehaiidlungsgeräl nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die /.weilen Eingänge (8\9') der UND-Galter( 10, II) jeweils mit einem von zwei komplementären Ausgängen (A. Λ') eines Hip-Haps (24) verbunden sind, welchem das .Schaltsignal zugeführt wird.

Il I Htrasehall-Zahiibehandlungsgcräl nach einem der Anspruches bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des Wandlers (4, 5), vorzugsweise im Emillerslromkrcis eines den Wandler (4, 5) ansteuernden Transistors (3) ein Widerstand (19) vorgesehen ist, dessen Spannung dem Eingang eines Analog-Digilal-Wandlers(26) zugeführt wird,der an seinem Ausgang das erste sowie zweite Signal liefert.

14. lllliasehall-Zahnbehandlungsgcräl nach einem der Ansprüche I bis I i, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (29) zur Anzeige des Steuersignal und/ oder des vorwählbarcn Schwcllwerlcs vorgesehen sind.

15. Ultraschall-Zahnbehandlungsgerät nach einem der Ansprüche I bis 14. dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (30) zur Anzeige bzw. zum Aufzeichnen des den Generator (I) abschaltenden bzw. in seiner Leistung reduzierenden Signals vorgesehen sind.

16. Ullraschiill-ZithnbchaiuUungNgcräl nach einem der Ansprüche b bis l^r>, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (30) zur Anzeige bzw. zum Aufzeichnen des Ausgangssignals des ersten sowie des /weiten Kanals vorgesehen sind.

17. Ullraschall-Zahnbehandliingsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis Ib, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (29, 30) zur Anzeige und zum Aufzeichnen für wenigstens zwei Geräte (35) gemeinschaftlich vorgesehen sind, 11111I daß clinch einen Auswahlsehaller(36)die Mittel (29, 10) zur Anzeige inul

/um Aufzeichnen wahlweise an ein Gerät schaltbar sind.

Die lirfindung bezieht sich aui ein Ultraschall-Zahnbehandlungsgeräl mit einem mit cinsm Werkzeug verbundenen elektromechanischen Wandler, z. B. magnelostrikiivcm oder piezoelektrischem Wandler und mit einem den Wandler treibenden Generator.

Ein Ultraschall-Zahnbehandtungsgeräi dieser Art ist bekannt (DE-AS 24 59 841). Diese Geräte dienen in erster Linie zum Entfernen von Zahnstein, wobei an dem elektromechanischen Wandler bzw. an einer mit diesem Wandler mechanisch verbundenen Halleinrichtung je nach Anwcndungsfall unterschiedliche Werkzeuge befestigt werden. Bei dem bekannten Ultraschall-Hehandl'.ingsgerät ist eine Nachsiimmung des als Generator dienenden Impuls-Oszillators auf die jeweilige Resonanzfrequenz des Wandlers vorgesehen, die sowohl von dem verwendeten bzw. am Wandler angekuppelten Werkzeug als auch von der Belasiung des Wandlers bzw. von dem Anpreßdruck abhängt, mit dem das Werkzeug gegen einen zu behandelnden Zahn angedrückt wird. Durch die Frequenznachstimmung des Generators auf die jeweilige talsächliche Resonanzfrequenz des Wandlers wird eine optimale Leistungsabgabe für den Wandler bzw. für das Ullraschall-Zahnbehandlungsgerät erreicht. Für die Nachstimmung des Oszillators bzw. des Generators wird bei dem bekannten Gerät die Schwingkreischarakterislik des Wandlecs als Kriterium verwendet.

Da Ultraschall-Zahnbchandlungsgeriitc, und insbesondere solche, die zum Entfernen von Zahnstein usw. dienen, mit relativ hoher Leistung betrieben werden, ist nicht mit Sicherheit auszuschließen, daß bei unsachgemäßer Handhabung und vor allem auch bei einem zu starken Andrücken des verwendeten Werkzeugs an einen zu behandelnden Zahn erhebliche, nicht beabsichtigte Beschädigungen des Zahnes bzw. Zahnschmelzes erfolgen. Dies gilt insbesondere dann, wenn der den Wandler antreibende Generator, wie dies bei dem bekannten Gerät der Fall isi, zur Erzielung einer optimalen Leistungsabgabe am Werkzeug jeweils auf die tatsächliche Resonanzfrequenz des Wandlers nachgestimmt bzw. nachgestellt wird. Die Gefahr von Beschädigungen an zu behandelnden Zähnen ist in der Praxis auch deswegen besonders groß, weil /.. B. die Zahnsteinentfernung vielfach nicht vom Zahnarzt selbst, sondern von dessen Hilfspersonal durchgeführt wird. F.s ist daher sinnvoll, Mittel vorzusehen, die bei Überschreitung einer vorwählbaren oder vorgewählten maximalen Schwcllwcrtes für die abgegebene Leistung eine automatische Abschaltung des den Wandler treibenden Generators bewirken b/.w. die Leistung dieses Wandlers vermindern.

Nach einem älteren, nicht vorbekannten Vorschlag wurde versucht, eine Abschaltung des den Wandler antreibenden Generators unter ausschließlicher Verwendung der Schwingkreis-Charakteristik des Wandlers vorzunehmen. Dieser ältere Vorschlag hat jedoch vor allem den Nachteil, daß der wahlweise Einsatz von verschiedenen Werkzeugen an ein und demselben Ultraschall-Ziihnbchandlungsgcrät nicht ohne weiteres möglich ist, da die Wundlcrcharaktcristik ganz wesentlich durch das jeweils mit dem Wandler verbundene Werkzeiiu bestimmt ist.

Bekannt ist auch (»Schaltungen mit Halbleiterbauelementen« Band 3,1967 der Firma Siemens AG), bei elektronischen Geräten, nämlich bei geregelten Netzgeräten einen Schutz gegen Überlastung vorzusehen.
Schließlich ist auch bekannt (DE-AS 24 59 841) eine Schaltungsanordnung zur Drehzahlsteuerung eines aus einer Wechsclspannungsquellc betriebenen Kommutator-Motors, wobei auch hier eine Abschaltung bei Überlastung vorgesehen ist. Weder bei dem bekannten geregelten Netzgerät noch bei der bekannten Schaltungsanordnung zur Drehzahlsteuerung eines Kommutator-Motors gehl es jedoch darum, zur Vermeidung der speziellen, bei Uliraschall-Zahnbehandlungsgeräten auftretende Probleme eine Abschaltung des den Wandler antreibenden Generators bzw. eine Reduzierung der Leistung dieses Generators vorzunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ultraschall-Zahnbehandlungsgerät aufzuzeigen, bei welchem die Gefahr einer Beschädigung des zu behandelnden Zahnes nicht besteht bzw. bei welchem eine Abschaltung oder Leistungsverminderung des den Wandler treibenden Generators bei Überschreiten einer vorbestimmten, vom Werkzeug abgegebenen mechanischen Leistung erfolgt, und zwar unabhängig von der tatsächliehen, je nach verwendetem Werkzeug sich stark ändernden Charakteristik bzw. Resonanzfrequenz des Wandlers.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Ultraschall-Zahnbehandlungsgerät erfindungsgemäß so ausgebildet, daß

ju der Generator jeweils auf die tatsächliche Resonanzfrequenz des Wandlers nachgestimmt wird und daß aus einer bei mechanischer Belastung des Werkzeugs am Wandler auftretenden Strom- und/oder Frequenzänderung ein Steuersignal abgeleitet wird, welches bei Über-

j^ri schreilung eines vorwählbaren Schwellwertes den Generator abschaltet bzw. in seiner Leistung reduziert.

Da bei dem erfindungsgernäßen Ultraschall-Zahnbehandlungsgcrät als Steuerkriterium für die Abschaltung lediglich die Strom- und/oder Frequenzänderung, die bei Belastung gegenüber dem unbelasteten Zustand (Leerlauf) auftritt, verwendet wird, ist eine Berücksichtigung der jeweiligen Charakteristik des Wandlers bei dieser Abschaltung bzw. Leistungsreduzierung nicht notwendig, so daß verschiedenste Werkzeuge bei ein und demselben Ultraschall-Zahnbehandlungsgerät bzw. bei ein und demselben Wandler verwendet werden kann, ohne daß zusätzlich zur Einstel lung des gewünschten Schwellwertes, bei welchem die Abschaltung des Generators bzw. die Leistungsreduzierung erfolgen soll.

weitere Einstellungen zur Anpassung an die jeweilige Wandlercharaktcristik bzw. an die jeweilige tatsächliche Resonanzfrequenz des Wandlers erforderlich sind. Bei der Erfindung ist es darüberhinaus auch möglich, unterschiedliche Wandler wahlweise bei einem einzigen Gerät zu verwenden. Darüberhinaus wird die Einstellung des Schwellwertes, bei dem die Abschaltung bzw. die Reduzierung der Leistung erfolgt, wesentlich vereinfacht.
Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsge-

fao mäßen Ultraschall-Gerätes wird zur Gewinnung des Steuersignals, welches bei Überschreitung des Schwellwertes den Generator abschaltet bzw. in seiner Leistung reduziert, ein erstes Signal entsprechend der Leerlauffrequenz des Wandlers abgeleitet. Dieses erste Signal wi.-i dann mil einem zweiten Signal entsprechend der Frequenz des Wandlers bei Belastung in einer Summenbzw. Differenzschaltung verglichen. Das Ausgangssignal dieser Summen- bzw. Differenz.schaltung bildet das