DE102006016359B4

DE102006016359B4 - Verfahren zur Ansteuerung einer Ultraschalleinheit eines Ultraschallreinigungssystems und Ultraschallreinigungssystem

Info

Publication number: DE102006016359B4
Application number: DE102006016359A
Authority: DE
Inventors: Armin Dipl.-Ing. Tanzer; Bernhard Dipl.-Ing. Jung
Original assignee: Medtronic Medizinisch Elektronische Geraete GmbH
Current assignee: Medtronic Medizinisch Elektronische Geraete GmbH
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-04-06
Also published as: US20070236103A1; DE102006016359A1; US7675219B2

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung einer Ultraschalleinheit (7) eines Ultraschallreinigungssystems (1) bestehend aus zumindest einer Steuereinheit (9), einer Generatoreinheit (10) sowie einer die Ultraschalleinheit (7) aufweisenden Handstückeinheit (3) und einem zur Inbetriebnahme der Ultraschalleinheit (7) vorgesehenes Schaltmodul (4), wobei über die Ultraschalleinheit (7) mechanische Schwingungen erzeugbar sind, die auf ein mit der Ultraschalleinheit (7) mechanisch gekoppeltes Arbeitswerkzeug (8) übertragbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach Betätigung des Schaltmoduls (4) durch eine in der Steuereinheit (9) ausgeführte Steuerroutine (13) eine zum Betrieb der Ultraschalleinheit (7) in Resonanz erforderliche Resonanzfrequenz (RF) ermittelt wird, und zwar eine grobabgestimmte Resonanzfrequenz (RF) und eine davon abhängige feinabgestimmte Resonanzfrequenz (RF*) und
dass in der Generatoreinheit (10) ein von der ermittelten grobabgestimmten oder feinabgestimmten Resonanzfrequenz (RF) abhängiges Steuersignal (ss) erzeugt wird, welches zum Betrieb der Ultraschalleinheit (7) in Resonanz an die Ultraschalleinheit (7) gesteuert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Ultraschalleinheit eines Ultraschallreinigungssystems gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Ultraschallreinigungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16.
Ultraschallreinigungssysteme für die professionelle Zahnstein- und/oder Plaqueentfernung sind hinreichend bekannt. Diese weisen ein in einer Handstückeinheit beweglich angeordnetes Arbeitswerkzeug auf, das über eine in der Handstückeinheit vorgesehene Ultraschalleinheit in Schwingung versetzbar ist. Hierbei wird zwischen piezoelektrischen und magnetostriktiven Ultraschalleinheiten unterschieden.
Bei piezoelektrischen Ultraschalleinheiten wird die Schwingung durch die Einwirkung einer Wechselspannung auf einen Quarzkristall erzeugt. Magnetostriktive Ultraschalleinheiten weisen eine elektro-magnetische Wandlereinheit mit einer Spuleneinheit auf, über welche ein in einer Steuereinheit erzeugtes elektrisches Steuersignal in eine mechanische Schwingung umgesetzt wird. Hierzu wird in die Spuleneinheit der elektro-magnetischen Wandlereinheit ein ferromagnetisches Kernelement eingeführt und die Spuleneinheit mit dem elektrischen Steuersignal beaufschlagt.
Bei dem elektrischen Steuersignal handelt es sich um ein Wechselspannungssignal, das zur Ausbildung eines magnetischen Wechselfeldes in der Spuleneinheit führt. Das magnetische Wechselfeld ruft eine periodische Längenänderungen des ferromagnetischen Kernelementes in Form einer mechanischen Schwingung hervor („Ultraschall"). Zur Übertragung der mechanischen Schwingungen auf das Arbeitswerkzeug ist das ferromagnetische Kernelement mit dem Arbeitswerkzeug über eine mechanische Kupplung verbunden.
Abhängig von den Abmessungen der elektro-magnetischen Wandlereinheit bzw. der Spuleneinheit ergibt sich für die betreffende elektro-magnetische Wandlereinheit jeweils eine Resonanzfrequenz, bei der sich im ferromagnetischen Kernelement periodische Schwingungen mit einer maximalen Amplitude einstellen. Die periodischen Schwingungen treten im Resonanzfall als stehende Welle auf und werden an das mit der Ultraschalleinheit gekoppelte Arbeitswerkzeug, beispielsweise eine Arbeitsspitze übertragen. Um sicherzustellen, dass die elektro-magnetische Wandlereinheit die größtmögliche Energie abgibt, ist es somit erforderlich, diese in Resonanz zu betreiben. Hierbei ist die Resonanzfrequenz der Wandlereinheit von zahlreichen Randbedingungen abhängig, die sich während des Betriebes des Ultraschallreinigungssystems häufig ändern und ein Nachstimmen der Resonanzfrequenz erfordern.
Aus der DE 697 29 738 T2 ist ein Zahnsteinentfernungssystem bekannt, bei dem eine Zahnsteinentfernungsspitze von einem im Inneren eines Handstücks angeordneten Ultraschallwandler in Schwingung versetzt wird, wobei der Ultraschallwandler die erzeugten Schwingungen über den vorderen Abschnitt an eine Spitze leitet. Das Zahnsteinentfernungssystem weist eine Elektronikeinheit mit Mittel zur Überwachung von Resonanzfrequenzänderungen der Spitze auf, die auf Abnutzung der Spitze zurückzuführen sind. Hierzu wird die anfängliche Resonanzfrequenz der Spitze im Gebrauch mit der jeweils aktuellen Resonanzfrequenz der Spitze nach erfolgter Alterung verglichen. Erreicht die Resonanzfrequenz eine Obergrenze, so wird ein Fehlersignal erzeugt, welches ein visuelles oder ein akustisches Warnsignal ausgelöst, um den Benutzer darauf hinzuweisen, dass ein Austausch der „verbrauchten" Spitze erforderlich ist. Zur Bestimmung der aktuellen Resonanzfrequenz wird eine Abtastung über einen Frequenzbereich von ca. 40–50 kHz durchgeführt. Wird innerhalb des vorgegebenen Frequenzbereiches keine Resonanzfrequenz ermittelt, so wird das Fehlersignal ausgelöst.
Ferner ist aus der DE 32 15 748 A1 ein Verfahren und eine Einrichtung zum Betrieb eines Ultraschall-Zahnbehandlungsgerätes bekannt, bei dem vor dem Betrieb des Gerätes die Eigenfrequenz („Resonanzfrequenz") des Ultraschallwandlers ermittelt und abgeglichen wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ultraschallreinigungssystem und ein Verfahren zur Ansteuerung einer Ultraschalleinheit eines Ultraschallreinigungssystems anzugeben, welches bei Abgabe der größtmöglichen Energie eine einfache Bedienung sowie eine patientenschonende Funktionsweise des Ultraschallreinigungssystems ermöglicht.
Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Bezüglich des Ultraschallreinigungssystems wird die Aufgabe ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 16 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass nach Betätigung des Schaltmoduls durch eine in der Steuereinheit ausgeführte Steuerroutine die zum Betrieb der Ultraschalleinheit in Resonanz erforderliche Resonanzfrequenz ermittelt wird, und zwar eine grobabgestimmte Resonanzfrequenz und eine davon abhängige feinabgestimmte Resonanzfrequenz. Anschließend wird in der Generatoreinheit ein von der ermittelten grobabgestimmten oder feinabgestimmten Resonanzfrequenz abhängiges Steuersignal erzeugt, welches zum Betrieb der Ultraschalleinheit in Resonanz an die Ultraschalleinheit gesteuert wird. Besonders vorteilhaft erfolgt die Einstellung der Resonanzfrequenz derartig schnell, dass diese unmittelbar nach dem Betätigen des Schaltmoduls durch den Nutzer des Systems jeweils erneut durchgeführt werden kann. Durch ständig aktuell vorliegende Resonanzfrequenz wird die Funktionsweise des Systems deutlich verbessert und somit eine patientenschonende Entfernung von beispielsweise Zahnstein oder Plaque von der Zahnoberfläche ermöglicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 beispielhaft ein Blockschaltbild eines Ultraschallreinigungssystems und
2 beispielhaft anhand eines Ablaufdiagrammes das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung der Ultraschalleinheit eines Ultraschallreinigungssystems gemäß 1.
In 1 ist beispielhaft in einem Blockschaltbild ein Ultraschallreinigungssystem 1 dargestellt, welches vorzugsweise zur Entfernung von Zahnstein und/oder Plaque zur Dentalhygiene eingesetzt wird.
Das Ultraschallreinigungssystem 1 besteht aus einem Steuergerät 2, einer Handstückeinheit 3 und einem Schaltmodul 4, wobei die Handstückeinheit 3 über erste Anschlussleitungen 5 und das Schaltmodul 4 über zweite Anschlussleitungen 6 mit dem Steuergerät 2 verbunden sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltmodul 4 als getrennt vom Steuergerät 2 und der Handstückeinheit 3 angeordnetes Fußschaltmodul ausgebildet oder in der Handstückeinheit 3 integriert. Das über die zweiten Anschlussleitungen 6 mit dem Steuergerät 2 verbundene Schaltermodul 4 ist zur Steuerung des Steuergerätes 2, insbesondere zum Ein- oder Ausschalten einer in der Handstückeinheit 3 aufgenommen Ultraschalleinheit 7 vorgesehen.
Die Ultraschalleinheit 7 ist beispielsweise über mechanische Koppelmittel (nicht in 1 dargestellt) mit einem Arbeitswerkzeug 8, beispielsweise einer Arbeitsspitze oder einem Arbeitsmeißel verbunden. Für die unterschiedlichen Anwendungsbereiche der Mundhygiene sind jeweils unterschiedliche Arbeitsflächen aufweisende Arbeitswerkzeuge 8 vorgesehen, welche modulartig mit der jeweils einer Handstückeinheit 3 bzw. mit einer Aufnahme dessen Ultraschalleinheit 7 verbindbar sind. Auch können unterschiedlich leistungsstarke Ultraschalleinheiten 7 aufweisende Handstückeinheiten 3 mit Aufnahmen für die beschriebenen modulartig ausgebildeten Arbeitswerkzeuge 8 vorgesehen werden, welche vom Benutzer des Ultraschallreinigungssystems 1 einfach und schnell gewechselt werden können. Die genannten Handstückeinheiten 3 können abhängig von der jeweils verwendeten Ultraschalleinheit 7 unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweisen.
Die Ultraschalleinheit 7 weist zur Erzeugung einer mechanischen Schwingung eine elektro-magnetische Wandlereinheit (nicht in 1 dargestellt) auf, welcher zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes über die ersten Anschlussleitungen 5 zumindest ein Steuersignal ss mit einer vorgegebenen Frequenz F, vorzugsweise ein Wechselspannungssignal zugeführt wird. Abhängig von insbesondere der Frequenz F des zugeführten Steuersignals ss wird das beweglich in der Handstückeinheit 3 vorgesehene Arbeitswerkzeug 8 in mechanische Schwingungen versetzt, und zwar derart, dass das Arbeitswerkzeug 8 bzw. dessen Arbeitsfläche schabende oder leicht hämmernde Bewegungen ausführt. Diese Bewegungen führen zu einer mechanischen Wechselwirkung zwischen der in Schwingung versetzten Arbeitsfläche und der zu bearbeiteten Zahnoberfläche, über welche auf der Zahnoberfläche befindlicher Zahnstein schrittweise abgetragen oder Plaque entfernt wird.
Das Steuergerät 2 weist ferner eine Steuereinheit 9 auf, an die eine Generatoreinheit 10, eine Messeinheit 11 sowie eine Speichereinheit 12 angeschlossen sind. Zur Ansteuerung des Arbeitswerkzeuges 8 weist die Steuereinheit 9 eine Steuerroutine 13 auf. Die Steuerroutine 13 weist zur Grobabstimmung der zum Betrieb der Ultraschalleinheit 7 erforderlichen Resonanzfrequenz RF eine Grobabstimmungsroutine 14.1 und zu deren Feinabstimmung eine Feinabstimmungsroutine 14.2 auf, welche beide beispielsweise über die Steuerroutine 13 aufgerufen und in der Steuereinheit 9 ausgeführt werden. Die im Rahmen der Steuerroutine 13 und/oder der Grob- und/oder Feinabstimmungsroutine 14.1, 14.2 ermittelten Parameter bzw. zu deren Ausführung erforderlichen Parameter werden in der an die Steuereinheit 9 angeschlossenen Speichereinheit 12 gespeichert bzw. von dieser geladen.
In 2 ist das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft anhand eines Ablaufdiagramms dargestellt, welches vorzugsweise mittels programmtechnischer Mittel durch die Steuerroutine 13 sowie die Grob- und/oder Feinabstimmungsroutine 14.1, 14.2 realisiert wird.
Nach einer Initialisierung des Ultraschallreinigungssystems 1 wird durch die Steuerroutine 13 ermittelt, ob ein Wechsel der Handstückeinheit 3 und/oder des in der Handstückeinheit 3 angeordneten Arbeitswerkzeuges 8 erfolgt ist. Hat ein Wechsel der Handstückeinheit 3 und/oder des in der Handstückeinheit 3 angeordneten Arbeitswerkzeuges 8 stattgefunden, so wird eine entsprechende Wechselinformation WI über die Steuerroutine 13 erzeugt und in der angeschlossenen Speichereinheit 12 gespeichert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wechselinformation WI als Flag ausgebildet, welches bei Vorliegen eines Wechsels der Handstückeinheit 3 und/oder des Arbeitswerkzeuges 8 gesetzt wird.
Nach erfolgter Speicherung der Wechselinformation WI oder bei keinem vorliegenden Wechsel der Handstückeinheit 3 wird in einem weiteren Verfahrensschritt überprüft, ob eine Betätigung des Schaltermoduls 4 vorliegt. Ist das Schaltermodul 4 unbetätigt, so startet der bisher beschriebene Verfahrensablauf erneut, und zwar unmittelbar nach Initialisierung des Systems, d. h. die Steuerroutine 13 wird automatisch in den Zustand nach der Initialisierung zurückgesetzt. Liegt dagegen eine Betätigung des Schaltermoduls 4 vor, so wird durch die Steuerroutine 13 ermittelt, ob eine Wechselinformation WI im Ultraschallreinigungssystem 1 hinterlegt ist bzw. in der Speichereinheit 12 gespeichert ist.
Bei einer vorliegenden Wechselinformation WI, d. h. einem gesetzten Flag wird die Grobabstimmungsroutine 14.1 zur Ermittlung einer grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF aufgerufen. Durch die Grobabstimmungsroutine 14.1 wird beispielsweise der Wert der vorliegenden Wechselinformation WI oder eine in der Ultraschalleinheit 7 hinterlegte Resonanzinformation RI, beispielsweise ein Jumpermodul, ausgewertet und abhängig davon der zur Ermittlung der grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF zu durchsuchende Frequenzbereich FB1, FB2 ermittelt. Durch den Wert der Wechselinformation WI oder die hinterlegte Resonanzinformation RI wird somit zumindest ein erster oder ein zweiter Frequenzbereich FB1, FB2 vorgegeben, der zur Ermittlung der grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF auszuwerten bzw. zu durchsuchen ist. Der erste oder zweite Frequenzbereich FB1, FB2 sind beispielsweise ebenfalls in der Speichereinheit 12 hinterlegt, wobei die Bereichsgrenzen des ersten oder zweiten Frequenzbereiches FB1, FB2 benutzerindividuell einstellbar sind. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der auszuwertende erste Frequenzbereich FB1 den Bereich von ca. 17 bis 19 kHz und der zweite Frequenzbereich FB2 die Bereiche von ca. 23,5 bis 26,5 kHz und 28 bis 32 kHz.
Zur Auswertung des ersten Frequenzbereiches FB1 wird gesteuert über die Steuerroutine 13 über die Generatoreinheit 10 ein Steuersignal ss mit einer Frequenz F erzeugt, welches an die Ultraschalleinheit 7 gesteuert wird und über welches eine mechanische Schwingung der Ultraschalleinheit 7 erzeugt wird. Die Frequenz F wird hierbei schrittweise von der kleinsten Frequenz des ersten Frequenzbereiches FB1 bis zur größten Frequenz des ersten Frequenzbereiches FB1 erhöht. Alternativ kann die Frequenz F schrittweise von der größten Frequenz des ersten Frequenzbereiches FB1 bis zur kleinsten Frequenz des ersten Frequenzbereiches FB1 verringert werden. Für die jeweils eingestellte Frequenz F wird mittels der Messeinheit 11 beispielsweise jeweils die zugehörige Stromamplitude ermittelt und über die Grobabstimmungsroutine 14.1 das Maximum des durch das Spulenelement des elektro-magnetischen Wandlerelementes fließenden Stromes gemessen. Die grobabgestimmte Resonanzfrequenz RF ist diejenige, bei der die gemessene Stromamplitude Ihr Maximum annimmt, d. h. die Ultraschalleinheit 7 die maximale Leistung aufweist. Die grobabgestimmte Resonanzfrequenz RF wird anschließend beispielsweise in der Speichereinheit 12 gespeichert.
Ist durch den Wert der Wechselinformation WI oder die Resonanzinformation RI ein zweiter Frequenzbereich FB2 vorgegeben, so wird zur Ermittlung der grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF zumindest ein zweiter Frequenzbereich FB2 analog zum ersten Frequenzbereich FB1 durchsucht bzw. ausgewertet.
Liegt keine Wechselinformation WI vor, so wird aus der Speichereinheit 12 die zuletzt gespeicherte grobabgestimmte Resonanzfrequenz RF geladen, ansonsten wird für die weiteren Verfahrensschritte die zuvor ermittelte und ggf. gespeicherte grobabgestimmte Resonanzfrequenz RF verwendet.
Vor der Inbetriebnahme der Ultraschalleinheit 7 mit der ermittelten grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF wird über die Steuerroutine 13 die Feinabstimmungsroutine 14.2 aufgerufen und eine Feinabstimmung der grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF vorgenommen. Hierzu wird mittels der in Steuereinheit 9 ausgeführten Feinabstimmungsroutine 14.2 eine feinabgestimmte Resonanzfrequenz RF* ermittelt, die beispielsweise aufgrund der im Laufe des Betriebes des Ultraschallreinigungssystems 1 entstehenden Abnutzung des Arbeitswerkzeuges 8 etc. von der bereits ermittelten grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF abweichen kann.
Zur Feinabstimmung erfolgt gemäß einem „Wobbelverfahren", gemäß dem die Frequenz F des Steuersignales ss ausgehend von der grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF schrittweise um eine vorgegebene Abstimmfrequenz ΔF geringfügig erhöht wird und nach jeder Erhöhung jeweils die Stromamplitude des die resultierende Frequenz RF + ΔF aufweisenden Steuersignales ss ermittelt wird. Solange die Stromamplitude zunimmt, wird die Frequenz F weiterhin schrittweise um die vorgegebene Abstimmfrequenz ΔF erhöht. Nimmt dagegen die Stromamplitude ab, so ist die feinabgestimmte Resonanzfrequenz RF* durch die vorhergehende Frequenz RF + (n – i)·ΔF gegeben.
Alternativ kann die Frequenz F des Steuersignales ss ausgehend von der grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF schrittweise um die vorgegebene Abstimmfrequenz ΔF geringfügig verringert werden und jeweils die Stromamplitude des die resultierende Frequenz RF – ΔF, RF – 2·ΔF, ..., RF – n·ΔF aufweisenden Steuersignales ss ermittelt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstimmfrequenzbereich ΔF benutzerindividuell vorgebbar. Beispielsweise kann die Abstimmfrequenz ΔF = 0.1 kHz betragen, so dass sich ausgehend von einer grobabgestimmte Resonanzfrequenz RF = 18 kHz in einem ersten Durchlauf der Feinabstimmungsroutine 14.2 eine Frequenz F des Steuersignales ss von beispielsweise 18,1 kHz oder 17,9 kHz ergibt.
Weicht die feinabgestimmte Resonanzfrequenz RF* von der grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF ab, so wird diese durch die feinabgestimmte Resonanzfrequenz RF* ersetzt und in der Speichereinheit 12 als zum Betrieb der Handstückeinheit 3 bzw. dem in der Handstückeinheit 3 angeordneten Arbeitswerkzeug 8 zugeordnete Resonanzfrequenz RF hinterlegt.
Im Anschluss daran wird in der Generatoreinheit 10 ein die Resonanzfrequenz RF aufweisendes Steuersignal ss erzeugt und zur Ansteuerung der Ultraschalleinheit 7 des Ultraschallreinigungssystems 1 verwendet. Vor Ansteuerung der Ultraschalleinheit 7 mit dem in der Generatoreinheit 10 erzeugten Steuersignals ss und somit Betrieb der Ultraschalleinheit 7 in Resonanz wird in einer bevorzugten Ausführungsform nochmals mittels einer Abfrage überprüft, ob das Schaltermodul 4 weiterhin betätigt ist oder nicht.
Somit wird unabhängig von der Ausführung der Grobabstimmungsroutine 14.1 jeweils vor Inbetriebnahme der Ultraschalleinheit 7 mittels der Feinabstimmungsroutine 14.2 eine Feinabstimmung der grobabgestimmten Resonanzfrequenz RF im Rahmen der Steuerroutine 13 vorgenommen.

1: Ultraschallreinigungssystem
2: Steuergerät
3: Handstückeinheit
4: Schaltermodul, beispielsweise Fußschaltermodul
5: erste Steuerleitungen
6: zweite Steuerleitungen
7: Ultraschalleinheit
8: Arbeitswerkzeug
9: Steuereinheit
10: Generatoreinheit
11: Messeinheit
12: Speichereinheit
13: Steuerroutine
14.1: Grobabstimmungsroutine
14.2: Feinabstimmungsroutine
ss: Steuersignal
WI: Wechselinformation
RI: Resonanzinformation
RF: Resonanzfrequenz bzw. grobabgestimmte Resonanzfrequenz
RF*: feinabgestimmte Resonanzfrequenz
ΔF: Abstimmfrequenz
F: Frequenz
FB1: erster Frequenzbereich
FB2: zweiter Frequenzbereich

Claims

Verfahren zur Ansteuerung einer Ultraschalleinheit (7) eines Ultraschallreinigungssystems (1) bestehend aus zumindest einer Steuereinheit (9), einer Generatoreinheit (10) sowie einer die Ultraschalleinheit (7) aufweisenden Handstückeinheit (3) und einem zur Inbetriebnahme der Ultraschalleinheit (7) vorgesehenes Schaltmodul (4), wobei über die Ultraschalleinheit (7) mechanische Schwingungen erzeugbar sind, die auf ein mit der Ultraschalleinheit (7) mechanisch gekoppeltes Arbeitswerkzeug (8) übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass nach Betätigung des Schaltmoduls (4) durch eine in der Steuereinheit (9) ausgeführte Steuerroutine (13) eine zum Betrieb der Ultraschalleinheit (7) in Resonanz erforderliche Resonanzfrequenz (RF) ermittelt wird, und zwar eine grobabgestimmte Resonanzfrequenz (RF) und eine davon abhängige feinabgestimmte Resonanzfrequenz (RF*) und dass in der Generatoreinheit (10) ein von der ermittelten grobabgestimmten oder feinabgestimmten Resonanzfrequenz (RF) abhängiges Steuersignal (ss) erzeugt wird, welches zum Betrieb der Ultraschalleinheit (7) in Resonanz an die Ultraschalleinheit (7) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die grobabgestimmte Resonanzfrequenz (RF) mittels einer in der Steuereinheit (9) ausgeführten Grobabstimmungsroutine (14.1) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der grobabgestimmten Resonanzfrequenz (RF) die feinabgestimmte Resonanzfrequenz (RF*) mittels einer in der Steuereinheit (9) ausgeführten Feinabstimmungsroutine (14.2) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Abweichen der feinabgestimmten Resonanzfrequenz (RF*) von der grobabgestimmten Resonanzfrequenz (RF) diese durch die feinabgestimmte Resonanzfrequenz (RF*) ersetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die grobabgestimmte Resonanzfrequenz (RF) oder feinabgestimmte Resonanzfrequenz (RF*) in einer im Ultraschallreinigungssystem (1) vorgesehenen Speichereinheit (12) gespeichert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Wechsel der die Ultraschalleinheit (7) aufnehmenden Handstückeinheit (3) und/oder des Arbeitswerkzeuges (8) durch die in der Steuereinheit (9) ausgeführte Steuerroutine (13) zumindest eine Wechselinformation (WI) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach Betätigung des Schaltmoduls (4) durch die in der Steuereinheit (9) ausgeführte Steuerroutine (13) das Vorliegen einer Wechselinformation (WI) überprüft wird, dass bei Vorliegen einer Wechselinformation (WI) die grobabgestimmte Resonanzfrequenz (RF) neu ermittelt wird und bei Nicht-Vorliegen einer Wechselinformation (WI) eine zugeordnete grobabgestimmte Resonanzfrequenz (RF) aus der Speichereinheit (12) geladen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der grobabgestimmten Resonanzfrequenz (RF) zumindest ein vorgegebener erster Frequenzbereich (FB1) ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig vom Wert der Wechselinformation (WI) oder einer Resonanzinformation (RI) zur Ermittlung der grobabgestimmten Resonanzfrequenz (RF) ein erster oder zweiter vorgegebener Frequenzbereich (FB1, FB2) ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswertung des ersten und/oder zweiten vorgegebenen Frequenzbereiches (FB1, FB2) dieser schrittweise ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereichsgrenzen des ersten oder zweiten Frequenzbereiches (FB1, FB2) benutzerindividuell vorgebbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Grobabstimmung der Resonanzfrequenz die Frequenz (F) des Steuersignals (ss) schrittweise von der kleinsten Frequenz des ersten oder zweiten Frequenzbereiches (FB1, FB2) bis zur größten Frequenz des ersten oder zweiten Frequenzbereiches (FB1, FB2) erhöht wird, wobei nach jeder Erhöhung für die jeweils eingestellte Frequenz (F) jeweils die zugehörige Stromamplitude des Steuersignales (ss) ermittelt wird und als grobabgestimmte Resonanzfrequenz (RF) diejenige Frequenz (F) ausgewählt wird, bei der die gemessene Stromamplitude maximal ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Grobabstimmung der Resonanzfrequenz die Frequenz (F) des Steuersignals (ss) schrittweise von der größten Frequenz des ersten oder zweiten Frequenzbereiches (FB1, FB2) bis zur kleinsten Frequenz des ersten oder zweiten Frequenzbereiches (FB1, FB2) verringert wird, wobei nach jeder Verringerung für die jeweils eingestellte Frequenz (F) jeweils die zugehörige Stromamplitude des Steuersignales (ss) ermittelt wird und als grobabgestimmte Resonanzfrequenz (RF) diejenige Frequenz (F) ausgewählt wird, bei der die gemessene Stromamplitude maximal ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feinabstimmung die Frequenz (F) des Steuersignals (ss) ausgehend von der grobabgestimmten Resonanzfrequenz (RF) schrittweise um eine vorgegebene Abstimmfrequenz (ΔF) erhöht wird, wobei nach jeder Erhöhung jeweils die Stromamplitude des die resultierende Frequenz (RF + ΔF) aufweisenden Steuersignals (ss) ermittelt wird und dass bei einer zunehmenden Stromamplitude die resultierende Frequenz (F + ΔF) erneut um die vorgegebene Abstimmfrequenz (ΔF) erhöht wird und bei einer abnehmenden Stromamplitude als feinabgestimmte Resonanzfrequenz (RF*) die vorhergehende Frequenz (RF + (n – 1)·ΔF) ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feinabstimmung die Frequenz (F) des Steuersignals (ss) ausgehend von der grobabgestimmten Resonanzfrequenz (RF) schrittweise um eine vorgegebene Abstimmfrequenz (ΔF) verringert wird, wobei nach jeder Verringerung jeweils die Stromamplitude des die resultierende Frequenz (RF – ΔF) aufweisenden Steuersignals (ss) ermittelt wird und dass bei einer zunehmenden Stromamplitude die resultierende Frequenz (F – ΔF) erneut um die vorgegebene Abstimmfrequenz (ΔF) verringert wird und bei einer abnehmenden Stromamplitude als feinabgestimmte Resonanzfrequenz (RF*) die vorhergehende Frequenz (RF – (n – 1)·ΔF) ausgewählt wird.
Ultraschallreinigungssystem mit einer in einer Handstückeinheit (3) vorgesehenen Ultraschalleinheit (7), die über erste Anschlussleitungen (5) mit einem Steuergerät (2) verbunden ist, wobei das Steuergerät (2) eine Steuereinheit (9), eine Generatoreinheit (10), eine Messeinheit (11) und eine Speichereinheit (12) aufweist und über ein über zweite Anschlussleitungen (6) mit dem Steuergerät (2) verbundenes Schaltmodul (4) steuerbar ist, und bei dem an die Ultraschalleinheit (7) zumindest ein Arbeitswerkzeug (8) angeschlossen ist, das mittels der Ultraschalleinheit (7) in mechanische Schwingungen versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit (9) zumindest eine Steuerroutine (13) zur Ansteuerung der Ultraschalleinheit (7) vorgesehen ist, über die nach Betätigung des Schaltmoduls (4) die zum Betrieb der Ultraschalleinheit (7) in Resonanz erforderliche Resonanzfrequenz (RF) ermittelt wird, und zwar eine grobabgestimmte Resonanzfrequenz (RF) und eine davon abhängige feinabgestimmte Resonanzfrequenz (RF*) und dass die Generatoreinheit (10) zur Erzeugung eines von der ermittelten grobabgestimmten oder feinabgestimmten Resonanzfrequenz (RF) abhängigen Steuersignals (ss) vorgesehen ist, welches zum Betrieb der Ultraschalleinheit (7) in Resonanz an die Ultraschalleinheit (7) gesteuert wird.