DE102011109749A1 - Method and device for operating an ultrasound device - Google Patents

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Dieter Weber
Markus Weber
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    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
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    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallgeräts (1) mit mindestens einem Ultraschallgenerator (2) und mindestens einem Ultraschallschwinger (3), welcher Ultraschallschwinger (3) von dem Ultraschallgenerator (2) zum Schwingen angeregt wird, wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger eine elektrische Leistung aufnimmt und in Farm mechanischer Leistung zumindest teilweise an ein vorzugsweise flüssiges Medium (4) abgibt, welches sich dadurch auszeichnet, dass in dem Ultraschallgenerator (2) der Strom und die Leistung mittels wenigstens zweier separater Regelkreise (7, 8) getrennt geregelt werden, so dass eine leistungsabhängige Strombegrenzung erfolgt. Vorgeschlagen wird weiterhin eine Regeleinheit für einen Ultraschallgenerator zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Ultraschallgerät, welches eine derartige Regeleinheit umfasst.A method is proposed for operating an ultrasound device (1) with at least one ultrasound generator (2) and at least one ultrasound oscillator (3), which ultrasound transducer (3) is vibrated by the ultrasound generator (2), wherein an electric current flows and wherein the Ultrasonic transducer receives electrical power and at least partially in farm mechanical power to a preferably liquid medium (4), which is characterized in that in the ultrasonic generator (2) the power and the power separated by at least two separate control circuits (7, 8) be regulated, so that a power-dependent current limiting takes place. Also proposed is a control unit for an ultrasound generator for carrying out the method and an ultrasound apparatus which comprises such a control unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zum Betreiben eines Ultraschallgeräts, beispielsweise eines Ultraschallreinigungsgeräts, mit mindestens einem Ultraschallgenerator und mindestens einem Ultraschallschwinger, welcher Ultraschallschwinger von dem Ultraschallgenerator zum Schwingen angeregt wird, wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger eine elektrische Leistung aufnimmt und in Form mechanischer Leistung zumindest teilweise an ein vorzugsweise flüssiges Medium, insbesondere ein Reinigungsmedium, abgibt.The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for operating an ultrasonic device, such as an ultrasonic cleaner, with at least one ultrasonic generator and at least one ultrasonic vibrator, which ultrasonic vibrator is excited by the ultrasonic generator to vibrate, wherein an electric current flows and wherein the ultrasonic vibrator absorbs electrical power and in the form of mechanical power at least partially to a preferably liquid medium, in particular a cleaning medium releases.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Regeleinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 für einen Ultraschallgenerator zum Betreiben mindestens eines Ultraschallschwingers, wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger eine elektrische Leistung aufnimmt und in Form mechanischer Leistung zumindest teilweise wieder abgibt.Furthermore, the present invention relates to a control unit according to the preamble of claim 9 for an ultrasonic generator for operating at least one ultrasonic vibrator, wherein an electric current flows and wherein the ultrasonic vibrator receives an electric power and at least partially releases again in the form of mechanical power.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Ultraschallgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16 mit mindestens einem Ultraschallgenerator und mindestens einem Ultraschallschwinger, welcher Ultraschallschwinger von dem Ultraschallgenerator zum Schwingen anregbar ist, wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger eine elektrische Leistung aufnimmt und in Form mechanischer Leistung zumindest teilweise an ein vorzugsweise flüssiges Medium, beispielsweise ein Reinigungsmedium, abgibt.Furthermore, the present invention also relates to an ultrasound apparatus according to the preamble of claim 16 having at least one ultrasound generator and at least one ultrasonic vibrator, which ultrasonic vibrator excitable from the ultrasonic generator for oscillating, wherein an electric current flows and wherein the ultrasonic vibrator receives an electric power and in shape mechanical power at least partially to a preferably liquid medium, such as a cleaning medium dispenses.

Ultraschallgeräte der genannten Art sind dem Fachmann in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt und werden oft als Ultraschallreinigungsgeräte eingesetzt. In der Regel taucht dabei der Ultraschallschwinger in einem Behältnis mit einem Reinigungsmedium, beispielsweise Wasser oder einem anderen Lösemittel, ein und gibt die ihm zugeführte elektrische Leistung gemäß seinem Wirkungsgrad zumindest teilweise in Form von Ultraschallschwingungen an das Reinigungsmedium ab, wodurch in dem Reinigungsmedium befindliche Gegenstände von Verschmutzungen befreit werden können.Ultrasonic devices of the type mentioned are known to the skilled person in a variety of configurations and are often used as ultrasonic cleaning devices. As a rule, the ultrasonic oscillator immerses in a container with a cleaning medium, for example water or another solvent, and at least partially delivers the electrical power supplied to it to the cleaning medium in accordance with its efficiency in the form of ultrasonic oscillations, whereby objects in the cleaning medium are of Pollution can be freed.

Bei vielen Ultraschallschwingern ist es in diesem Zusammenhang notwendig, einen Maximalstrom vorzugeben, das heißt einen dem Ultraschallschwinger von dem Ultraschallgenerator zugeführten Betriebsstrom auf amen Maximalwert zu begrenzen. Dieser Maximalstrom bezieht sich bei vorbekannten Geräten auf die maximale Leistung des Ultraschallschwingers. Der tatsächliche Betriebsstrom ist in der Regel deutlich niedriger als der vorgegebene Maximalwert (Maximalstrom).In many ultrasonic oscillators, it is necessary in this context to specify a maximum current, that is, to limit an operating current supplied to the ultrasonic oscillator by the ultrasound generator to a maximum value. This maximum current refers in prior art devices to the maximum power of the ultrasonic vibrator. The actual operating current is usually much lower than the predetermined maximum value (maximum current).

Durch gewisse äußere Umstände, wie beispielsweise die materielle Beschaffenheit des Reinigungsmediums, wozu auch der Einfluß von Temperatur, Druck oder Füllstand zu rechnen ist, kann es vorkommen, dass der Betriebsstrom bei gleicher Leistung ansteigt. Wenn nun der Strom den eingestellten Maximalwert erreicht, wird er entsprechend begrenzt, und es ist möglich, dass der Ultraschallgenerator eine eingestellte bzw. vom Benutzer des Ultraschallreinigungsgerats ausgewählte erforderliche Leistung nicht (mehr) erreicht.By certain external circumstances, such as the material nature of the cleaning medium, including the influence of temperature, pressure or level is expected, it may happen that the operating current increases at the same power. Now, when the current reaches the set maximum value, it is correspondingly limited, and it is possible that the ultrasonic generator will not (anymore) reach a set required power selected by the user of the ultrasonic cleaner.

In der Regel erfolgen die Prüfung, der Abgleich und ein Test-Dauerlauf derartiger Ultraschallreenigungsgeräte mit einem bestimmten Test-Reinigungsmedium, beispielsweise Wasser. Wenn nun beispielsweise im Rahmen der praktischen Verwendung des Ultraschallreinigungsgeräts ein anderes Reinigungsmedium zum Einsatz kommt, insbesondere ein lösemittelhaltiges Reinigungsmedium, kann es aus physikalisch-chemischen Gründen vorkommen, dass seitens des Ultraschallschwingers kaum noch eine Leistungsabgabe an das Reinigungsmedium möglich ist. In einem solchen Fall arbeitet der Ultraschallgenerator bei vorbekannten Geräten der genannten Art bei vollem Maximalstrom, würde jedoch kaum Leistung an den Ultraschallschwinger abgeben, wodurch sich die Gefahr einer Beschädigung des Ultraschallschwingers ergibt.In general, the testing, the comparison and a test-duration of such Ultraschallreenigungsgeräte done with a certain test cleaning medium, such as water. If, for example, in the context of the practical use of the ultrasonic cleaning device another cleaning medium is used, in particular a solvent-containing cleaning medium, it may happen for physical-chemical reasons that the ultrasound vibrator hardly delivers a power to the cleaning medium. In such a case, the ultrasonic generator works in prior art devices of the type mentioned at full maximum current, but would hardly deliver power to the ultrasonic vibrator, resulting in the risk of damage to the ultrasonic vibrator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren, eine Regeleinheit und ein Ultraschallreinigungsgerät der jeweils oben genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass im Falle eingeschränkter Leistungsabgabe durch den Ultraschallschwinger eine Beschädigung des Ultraschallschwingers nach Möglichkeit vermieden wird.The invention has the object of further developing a method, a control unit and an ultrasonic cleaning device of the type mentioned above to the extent that in the case of limited power output by the ultrasonic vibrator damage to the ultrasonic vibrator is avoided if possible.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, bei einer Regeleinheit der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 9 und bei einem Ultraschallgerät der genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 16 gelöst.This object is achieved in a method of the type mentioned by the features of claim 1, in a control unit of the type mentioned by the features of claim 9 and in an ultrasonic device of the type mentioned by the features of claim 16.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen, deren Wortlaut hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird, um Textwiederholungen nach Möglichkeit zu vermeiden.Advantageous developments of the invention are the subject of subclaims, the wording of which is hereby incorporated by express reference into the description in order to avoid text repetitions as far as possible.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallgeräts mit mindestens einem Ultraschallgenerator und mindestens einem Ultraschallschwinger, welcher Ultraschallschwinger von dem Ultraschallgenerator zum Schwingen angeregt wird, wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger eine elektrische Leistung aufnimmt und in Form mechanischer Leistung zumindest teilweise an ein vorzugsweise flüssiges Medium, insbesondere Reinigungsmedium, abgibt, ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ultraschallgenerator der Strom und die Leistung mittels wenigstens zweier separater Regelkreise getrennt geregelt werden, so dass eine leistungsabhängige Strombegrenzung erfolgt.A method according to the invention for operating an ultrasound device with at least one ultrasound generator and at least one ultrasound transducer, which ultrasound transducer is excited to vibrate by the ultrasound generator, wherein an electric current flows and wherein the ultrasound transducer receives electrical power and in the form of mechanical power is at least partially to a preferably liquid medium, in particular cleaning medium releases, is characterized in that in the ultrasonic generator, the current and the power are controlled separately by means of at least two separate control loops, so that a power-dependent current limiting takes place.

Eine erfindungsgemäße Regeleinheit für einen Ultraschallgenerator zum Betreiben mindestens eines Ultraschallschwingers, wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger eine elektrische Leistung aufnimmt und in Form mechanischer Leistung zumindest teilweise wieder abgibt, ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Regeleinheit zur getrennten Regelung des Stroms und der Leistung wenigstens zwei separate Regelkreise vorgesehen sind, welche dazu ausgebildet sind, eine leistungsabhängige Strombegrenzung vorzunehmen, vorzugsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei der Regelkreis für den Strom einen Stromregler umfasst und wobei der Regelkreis für die Leistung einen Leistungsregler umfasst.A control unit according to the invention for an ultrasonic generator for operating at least one ultrasonic vibrator, wherein an electric current flows and wherein the ultrasonic vibrator receives an electrical power and at least partially releases it in the form of mechanical power, characterized in that in the control unit for the separate control of the current and the Power are provided at least two separate control circuits, which are adapted to perform a power-dependent current limiting, preferably according to the inventive method, wherein the control circuit for the current comprises a current regulator and wherein the control circuit for the power comprises a power regulator.

Ein erfindungsgemäßes Ultraschallgerät mit mindestens einem Ultraschallgenerator und mindestens einem Ultraschallschwinger, welcher Ultraschallschwinger von dem Ultraschallgenerator zum Schwingen anregbar ist, wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger eine elektrische Leistung aufnimmt und in Form mechanischer Leistung zumindest teilweise an ein vorzugsweise flüssiges Medium, insbesondere Reinigungsmedium, abgibt, ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ultraschallgenerator oder in Wirkverbindung mit dem Ultraschallgenerator eine Regeleinheit vorgesehen ist, welche Regeleinheit zur getrennten Regelung des Stroms und der Leistung wenigstens zwei separate Regelkreise aufweist, welche Regelkreise dazu ausgebildet sind, eine leistungsabhängige Strombegrenzung vorzunehmen, vorzugsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei der Regelkreis für den Strom einen Stromregler umfasst und wobei der Regelkreis für die Leistung einen Leistungsregler umfasst.An ultrasound device according to the invention with at least one ultrasound generator and at least one ultrasound transducer, which ultrasound transducer can be excited by the ultrasound generator to oscillate, wherein an electric current flows and wherein the ultrasound transducer receives electrical power and in the form of mechanical power at least partially to a preferably liquid medium, in particular cleaning medium , is characterized in that in the ultrasonic generator or in operative connection with the ultrasonic generator, a control unit is provided, which control unit for separate control of the current and the power has at least two separate control circuits, which control circuits are adapted to make a power-dependent current limit, preferably according to the method of the invention, wherein the current control loop comprises a current regulator, and wherein the power control loop comprises a power regulator t.

Erfindungsgemäß ist also eine leistungsabhängige Strombegrenzung vorgesehen, um die weiter oben geschilderte Problematik zu vermeiden. Dabei geht trotz leistungsabhängiger Verminderung des Stroms die Wirkleistung am Ultraschallgenerator bzw. Ultraschallschwinger kaum zurück, während sich die Lebensdauer des Ultraschallschwingers deutlich verlängert. Wird nun bei Verwendung der vorliegenden Erfindung während des Betriebs das (Reinigungs-)Medium gewechselt, so dass der Ultraschallschwinger wieder mehr Leistung abgeben kann, erhöht sich durch die erfindungsgemäße doppelte Regelung mit getrennten Regelkreisen für den Strom und die Leistung automatisch wieder der zulässige Maximalstrom nach Art einer dynamischen Führungsgröße für den Stromregler bzw. Stromregelkreis. Dies wird vorliegend auch als „Fold-Back-Funktion” bezeichnet.According to the invention, therefore, a power-dependent current limitation is provided in order to avoid the problems described above. Despite the power-dependent reduction of the current, the active power at the ultrasonic generator or ultrasonic oscillator hardly goes back, while the life of the ultrasonic vibrator is significantly extended. Now, when using the present invention, the (cleaning) medium changed during operation, so that the ultrasonic vibrator can deliver more power, increases automatically by the inventive double control with separate control circuits for the current and the power back to the maximum permissible current Type of dynamic reference variable for the current controller or current control circuit. This is referred to herein as a "fold-back function".

Im Zuge einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Leistungsregelung in Abhängigkeit von einem Ist-Wert des Stroms vorrangig gegenüber der Stromregelung erfolgt. Erst wenn der Betriebsstrom den vorgegebenen, dynamischen Maximalwert erreicht, übernimmt der Stromregler, so dass die Stromregelung im Zuge einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorrangig gegenüber der Leistungsregelung erfolgt.In the course of a first development of the method according to the invention, it is provided that the power control takes place as a function of an actual value of the current with priority over the current regulation. Only when the operating current reaches the predetermined, dynamic maximum value, the current controller takes over, so that the current control takes place in the course of another development of the method according to the invention with respect to the power control.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Regeleinheit sieht vor, dass der Leistungsregler gegenüber dem Stromregler Vorrang hat, bis eine Führungsgröße des Stromreglers einen vorgegebenen Wert erreicht, welcher Wert vorzugsweise variabel vorgebbar ist.A corresponding refinement of the control unit according to the invention provides that the power regulator has priority over the current regulator until a command value of the current regulator reaches a predetermined value, which value can preferably be specified variably.

Dabei hängt im Rahmen einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens der vorgegebene Maximalwert des Stroms von einem Ist-Wert der Leistung ab und kann dabei während des Betriebs des Ultraschallgeräts regelmäßig neu ermittelt und entsprechend neu vorgegeben werden. Dadurch wird der Maximalwert des Stromes in Abhängigkeit der Ist-Leistung gestellt, und die nach dem Stand der Technik statische Führungsgröße des Stromreglers wird im Rahmen einer entsprechenden Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens in eine variable, der Ist-Leistung vorzugsweise proportionale Größe umgewandelt.In the context of another development of the method according to the invention, the predetermined maximum value of the current depends on an actual value of the power and can be regularly redetermined during the operation of the ultrasound device and redefined accordingly. As a result, the maximum value of the current is set as a function of the actual power, and the static control variable of the current regulator according to the prior art is converted within a corresponding development of the method according to the invention into a variable variable which is preferably proportional to the actual power.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Regeleinheit sieht vor, dass der Regelkreis für den Strom mit dem Regelkreis für die Leistung signaltechnisch verbunden ist, so dass ein Ist-Wert der Leistung in die Bestimmung der vorzugebenden Führungsgröße des Stromreglers eingeht.A corresponding development of the control unit according to the invention provides that the control circuit for the power is signal-technically connected to the control circuit for the power, so that an actual value of the power is included in the determination of the presettable reference variable of the current controller.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Regeleinheit sieht vor, dass diese eine Bestimmungseinheit aufweist, die zum Bestimmen einer Änderung der Führungsgröße des Stromreglers in Abhängigkeit von einem Ist-Wert der Leistung ausgebildet ist. Zu diesem Zweck kann die Bestimmungseinheit mit einem Messglied für den Ist-Wert der Leistung einerseits und mit dem Stromregler andererseits signaltechnisch verbunden sein.Another development of the control unit according to the invention provides that it has a determination unit which is designed to determine a change in the reference variable of the current controller as a function of an actual value of the power. For this purpose, the determination unit may be connected with a measuring element for the actual value of the power on the one hand and with the current regulator on the other hand signal technically.

Eine wieder andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Regeleinheit sieht vor, dass die Bestimmungseinheit dazu ausgebildet ist, die Änderung der Führungsgröße des Stromreglers proportional zum Ist-Wert der Leistung zu bestimmen.Yet another development of the control unit according to the invention provides that the determination unit is designed to determine the change in the reference variable of the current controller in proportion to the actual value of the power.

Auf diese Weise ist es bei entsprechender Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, den Maximalwert des Stroms auf einen maximalen Wert bei maximaler Leistung bzw. auf einen minimalen Wert bei minimaler Leistung einzustellen. Der momentane Maximalwert des Stroms wird sich im Betrieb auf einen Wert zwischen diesen beiden Extremwerten einstellen. In this way, with a corresponding development of the method according to the invention, it is possible to set the maximum value of the current to a maximum value at maximum power or to a minimum value at minimum power. The current maximum value of the current will be set to a value between these two extreme values during operation.

Wenn nun im Betrieb des Ultraschallgeräts die Leistungsabgabe des Ultraschallschwingers zunimmt, erhöht sich im Rahmen einer entsprechenden Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Wert der Führungsgröße für den Strom vorzugsweise automatisch, und zwar höchst vorzugsweise sukzessive bis auf den genannten Maximalwert bei maximaler Leistung.If, during operation of the ultrasound device, the power output of the ultrasound vibrator increases, a value of the reference variable for the current preferably increases automatically within the scope of a corresponding refinement of the method according to the invention, and very preferably successively up to the specified maximum value at maximum power.

Umgekehrt ist es durch Anwendung einer entsprechenden Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, dass sich der Wert für die Führungsgröße des Stroms im Betrieb des Ultraschallgeräts bei abnehmender Leistungsabgabe vorzugsweise automatisch verringert, und zwar höchst vorzugsweise sukzessive bis auf den genannten Minimalwert des Stroms bei minimaler Leistung.Conversely, it is possible by application of a corresponding development of the method according to the invention that the value for the reference variable of the current during operation of the ultrasound device preferably automatically decreases with decreasing power output, most preferably successively down to said minimum value of the current at minimum power.

Die genannten Extremwerte können dabei jeweils fest vorgegeben sein.The extreme values mentioned can be fixed in each case.

Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Regeleinheit sieht in diesem Zusammenhang vor, dass die Bestimmungseinheit dazu ausgebildet ist, im Falle einer im Betrieb sich erhöhenden Leistungsabgabe des Ultraschallschwingers die Führungsgröße des Stromreglers zu erhöhen. Dies geschieht vorzugsweise automatisch, und zwar höchst vorzugsweise sukzessive bis auf einen vorgegebenen Maximalwert.A corresponding development of the control unit according to the invention provides in this context that the determination unit is designed to increase the reference variable of the current controller in the event of a power output of the ultrasonic oscillator which increases during operation. This is preferably done automatically, most preferably successively up to a predetermined maximum value.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Regeleinheit sieht vor, dass die Bestimmungseinheit dazu ausgebildet ist, im Falle einer im Betrieb sich verringernden Leistungsabgabe des Ultraschallschwingers die Führungsgröße des Stromreglers zu erniedrigen. Dies geschieht vorzugsweise automatisch, und zwar höchst vorzugsweise sukzessive bis auf einen vorgegebenen Minimalwert.Another development of the control unit according to the invention provides that the determination unit is designed to reduce the command variable of the current controller in the event of a power output of the ultrasonic vibrator which decreases during operation. This is preferably done automatically, most preferably successively down to a predetermined minimum value.

Nachfolgend werden bestimmte Ausgestaltungen der Erfindung anhand analoger Schaltungen näher beschrieben. Es liegt hier für den Fachmann unmittelbar auf der Hand, dass sich die beschriebenen Funktionalitäten auch mit Hilfe digitaler Schaltungsanordnungen realisieren lassen. Hierzu werden die vorhandenen analogen Signale, insbesondere analoge Stromstärke- und Spannungssignale, mittels geeigneter Analog-Digital-Wandler (ADC) in entsprechende digitale Signale gewandelt, welche anschließend in geeigneter Weise digital weiterverarbeitet werden können, beispielsweise mittels eines Mikroprozessors, eines Mikrocontrollers oder eines digitalen Signalprozessors (DSP), wodurch sich dieselben Funktionalitäten erreichen lassen, wie nachfolgend beschrieben. Selbstverständlich liegen derartige Ausgestaltungen ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die angehängten Patentansprüche definiert ist.Hereinafter, certain embodiments of the invention will be described with reference to analog circuits. It is obvious to the person skilled in the art that the described functionalities can also be implemented with the aid of digital circuit arrangements. For this purpose, the existing analog signals, in particular analog current and voltage signals, by means of suitable analog-to-digital converters (ADC) converted into corresponding digital signals, which can then be further processed in a suitable digital manner, for example by means of a microprocessor, a microcontroller or a digital Signal Processor (DSP), which provides the same functionality as described below. Of course, such embodiments are also within the scope of the present invention as defined by the appended claims.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing.

1 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ultraschallgeräts in Form eines Ultraschallreinigungsgeräts mit einer erfindungsgemäßen Regelungseinheit, welches sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet; und 1 shows a block diagram of a preferred embodiment of the ultrasonic device according to the invention in the form of an ultrasonic cleaning device with a control unit according to the invention, which is suitable for carrying out the method according to the invention; and

2 zeigt graphisch die Abhängigkeit der Leistung des Ultraschallgeräts gemäß 1 in Abhängigkeit vom Betriebsstrom in Form einer Fold-Back-Kennlinie. 2 shows graphically the dependence of the power of the ultrasonic device according to 1 depending on the operating current in the form of a fold-back characteristic.

Die 1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Ultraschallgeräts (nachfolgend: Ultraschallreinigungsgerät), welches in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist.The 1 shows a block diagram of an ultrasonic device according to the invention (hereinafter: ultrasonic cleaning device), which in its entirety by the reference numeral 1 is designated.

Das Ultraschallreinigungsgerät 1 umfasst einen Ultraschallgenerator 2 in elektrischer bzw. signaltechnischer Wirkverbindung mit wenigstens einem Ultraschallschwinger 3. Der Ultraschallschwinger 3 ist mittels des Ultraschallgenerators 2 zum Schwingen anregbar, wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger 3 eine elektrische Leistung aufnimmt und in Form mechanischer Leistung zumindest teilweise an ein Reinigungsmedium 4 abgibt, welches zusammen mit dem Ultraschallschwinger 3 in einem geeigneten Behältnis (Tank) 5 angeordnet ist.The ultrasonic cleaning device 1 includes an ultrasonic generator 2 in electrical or signaling connection with at least one ultrasonic oscillator 3 , The ultrasonic transducer 3 is energizable by the ultrasonic generator 2 to vibrate, wherein an electric current flows and wherein the ultrasonic vibrator 3 receives an electrical power and in the form of mechanical power at least partially to a cleaning medium 4 which, together with the ultrasonic transducer 3 in a suitable container (tank) 5 is arranged.

Der Generator 2, dessen elektrische Energieversorgung vorliegend nicht dargestellt ist, steht in signaltechnischer Wirkverbindung mit einer Regeleinheit 6, die in 1 mittels einer strichpunktierten Box symbolisiert ist. Die Regeleinheit 6 umfasst zwei separate Regelkreise 7, 8 zur getrennten Regelung des vom Ultraschallgenerator 2 an den Ultraschallschwinger 3 gelieferten Stroms bzw. der entsprechend gelieferten Leistung. Die genannten Regelkreise sind in der Figur jeweils durch gestrichelte Boxen symbolisiert und werden nachfolgend auch als Leistungsregelkreis 7 und Stromregelkreis 8 bezeichnet.The generator 2 , whose electrical power supply is not shown in this case, is in operative signaling connection with a control unit 6 , in the 1 symbolized by a dash-dotted box. The control unit 6 includes two separate control loops 7 . 8th for separate regulation of the ultrasonic generator 2 to the ultrasonic transducer 3 supplied power or the corresponding delivered power. The control circuits mentioned are each symbolized in the figure by dashed boxes and are subsequently also as a power control loop 7 and current control loop 8th designated.

Der Leistungsregelkreis 7 beinhaltet ein Messglied 7a für die vom Ultraschallgenerator 2 an den Ultraschallschwinger 3 gelieferte Ist-Leistung. Weiterhin umfasst der Leistungsregelkreis 7 ein Element 7b zum Vorgeben einer Soll-Leistung als Führungsgröße für einen Leistungsregler 7c. Der genannte Leistungsregler 7c ist über eine Additionsstelle 7d signaltechnisch mit dem Leistungsmessglied 7a und dem weiteren Element 7b verbunden, wobei die Eingänge der Additionsstelle 7d entsprechend den eingezeichneten Vorzeichen addiert (+) oder subtrahiert (–) werden.The power control loop 7 includes a measuring element 7a for the ultrasound generator 2 to the ultrasonic transducer 3 delivered actual performance. Furthermore, the power control loop includes 7 an element 7b for specifying a target power as a reference variable for a power controller 7c , The named power regulator 7c is about an addition point 7d signaling with the power meter 7a and the other element 7b connected, with the inputs of the addition point 7d added (+) or subtracted (-) according to the signed sign.

Entsprechend umfasst der Stromregelkreis 8 einen Stromregler 8c, welcher über eine Additionsstelle 8d mit einem Messglied 8a für den Ist-Strom zwischen Ultraschallgenerator 2 und Ultraschallschwinger 3 verbunden ist. Am anderen Eingang der Additionsstelle 8d ist eine Bestimmungseinheit 8b angeordnet, welche als Führungsgröße des Stromreglers 8c einen leistungsproportionalen Maximalstrom vorgibt. Die Bestimmungseinheit 8b ist entsprechend zur Berechnung des leistungsproportionalen Maximalstroms ausgebildet und zu diesem Zweck weiterhin signaltechnisch mit dem Messglied 7a des Leistungsregelkreises 7 verbunden, so dass die Bestimmung des leistungsproportionalen Maximalstroms unter Berücksichtigung der bei 7a bestimmten Ist-Leistung erfolgt bzw. erfolgen kann.Accordingly, the current loop comprises 8th a current regulator 8c , which has an addition point 8d with a measuring element 8a for the actual current between ultrasonic generator 2 and ultrasonic vibrators 3 connected is. At the other entrance of the addition point 8d is a determination unit 8b arranged, which as a reference variable of the current controller 8c specifies a power proportional maximum current. The determination unit 8b is designed accordingly for calculating the power-proportional maximum current and for this purpose continues to be signal-wise with the measuring element 7a of the power control loop 7 connected, so that the determination of the power proportional maximum current taking into account at 7a certain actual performance takes place or can take place.

Die Ausgänge der beiden Regelkreise 7, 8 sind über eine weitere Additionsstelle 9 signaltechnisch verknüpft, und der Ausgang der Additionsstelle 9 ist mit dem Ultraschallgenerator 2 verbunden.The outputs of the two control circuits 7 . 8th are about another addition point 9 signal-technically linked, and the output of the addition point 9 is with the ultrasound generator 2 connected.

Die Pfeilspitzen in 1 geben die jeweiligen Signallaufwege an, was dem Fachmann geläufig ist, so dass vorliegend hierauf nicht vertiefend eingegangen werden muss.The arrowheads in 1 indicate the respective signal propagation paths, which is familiar to the person skilled in the art, so that in the present case this need not be discussed in detail.

Im Betrieb arbeitet das beschriebene Ultraschallreinigungsgerät 1 wie folgt:
Der Ultraschallgenerator 2 treibt den Ultraschallschwinger 3, welcher entsprechend Leistung in Form von Ultraschallschwingungen an das Reinigungsmedium 4 im Behältnis 5 abgibt. Wenn nun aufgrund äußerer Umstände, insbesondere durch einen Austausch des Reinigungsmediums 4 gegen ein anderes Reinigungsmedium, z. B. ein Lösemittel mit veränderten Eigenschaften, eine Leistungsabgabe durch den Ultraschallschwinger nur noch eingeschränkt möglich ist, bestünde ohne die erfindungsgemäße doppelte Regelungslösung die Gefahr, dass der Ultraschallgenerator 2 bei einem fest vorgegebenen Maximalstrom als Führungsgröße arbeitet, jedoch kaum Leistung an das Reinigungsmedium 4 abgeben kann, was zu einer Beschädigung des Ultraschallschwingers 3 führen würde. Dies wird vorliegend durch das Zusammenwirken der beiden Regelkreise 7, 8 verhindert.During operation, the described ultrasonic cleaning device works 1 as follows:
The ultrasound generator 2 drives the ultrasonic transducer 3 , which according to power in the form of ultrasonic vibrations to the cleaning medium 4 in the container 5 emits. If now due to external circumstances, in particular by an exchange of the cleaning medium 4 against another cleaning medium, eg. B. a solvent with altered properties, a power output by the ultrasonic transducer is only possible to a limited extent, without the double control solution according to the invention would run the risk that the ultrasonic generator 2 works at a fixed maximum current as a reference variable, but little power to the cleaning medium 4 can give off, resulting in damage to the ultrasonic vibrator 3 would lead. This is in the present case by the interaction of the two control circuits 7 . 8th prevented.

Dabei besitzt der Leistungsregler 7c bzw. der Leistungsregelkreis 7 grundsätzlich Vorrang gegenüber dem Stromregler 8c bzw. dem Stromregelkreis 8. Erst wenn der Ist-Strom den durch die Bestimmungseinheit 8b aktuell vorgegebenen Maximalwert erreicht, übernimmt der Stromregler 8c bzw. der Stromregelkreis B. Allerdings handelt es sich bei dem Maximalwert des Stromes erfindungsgemäß nicht um eine statische Führungsgröße, sondern um eine variable, von der Ist-Leistung abhängige und dieser vorzugsweise proportionale Größe. Zu diesem Zweck bestimmt das Messglied 7a des Leistungsregelkreises 7 die momentane Ist-Leistung und stellt eine entsprechende Signalinformation der Bestimmungseinheit 8b im Stromregelkreis 8 zur Verfügung. Die Bestimmungseinheit 8b bestimmt dann unter Berücksichtigung der Ist-Leistung die Führungsgröße des Stromreglers 8c, welche entsprechend einen Wert zwischen einen ersten Maximalwert bei maximaler Leistung und einen zweiten Maximalwert bei minimaler Leistung annimmt. Auf diese Weise ist es möglich, den Generatorstrom in Abhängigkeit von der momentanen Leistung zu reduzieren, was einer leistungsabhängigen Strombegrenzung entspricht. Aufgrund dieser Verminderung des Stroms geht die Wirkleistung am Ultraschallschwinger 3 zurück, während sich allerdings die Lebensdauer des Ultraschallschwingers 3 deutlich erhöht.The power controller has it 7c or the power control loop 7 In principle, priority over the current controller 8c or the current loop 8th , Only when the actual current through the determination unit 8b currently reached maximum value, takes over the current controller 8c or the current control loop B. However, according to the invention, the maximum value of the current is not a static reference variable but a variable quantity that depends on the actual power and that is preferably proportional. For this purpose, the measuring element determines 7a of the power control loop 7 the instantaneous actual power and provides a corresponding signal information of the determination unit 8b in the current loop 8th to disposal. The determination unit 8b then determines, taking into account the actual power, the reference variable of the current controller 8c , which accordingly assumes a value between a first maximum value at maximum power and a second maximum value at minimum power. In this way it is possible to reduce the generator current as a function of the instantaneous power, which corresponds to a power-dependent current limitation. Due to this reduction of the current, the active power goes on the ultrasonic transducer 3 back, however, while the life of the ultrasonic vibrator 3 clearly increased.

Wird nun während des Betriebs das Reinigungsmedium 4 (erneut) gewechselt, so dass der Ultraschallschwinger 3 wieder mehr Leistung abgeben kann, erhöht sich durch die vorgesehene Regelung automatisch wieder der zulässige Maximalstrom und entsprechend die Effizienz des Ultraschallreinigungsgeräts 1.Will now during operation, the cleaning medium 4 (again) changed, so that the ultrasonic transducer 3 can give more power again, increases automatically by the proposed regulation again the permissible maximum current and, accordingly, the efficiency of the ultrasonic cleaning device 1 ,

2 zeigt die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Ultraschallgeräts 1 gemäß 1 in Abhängigkeit vom Betriebsstrom. Dabei ist die Leistung in 2 mit Bezugszeichen P und der Betriebsstrom mit Bezugszeichen I bezeichnet. Imax bezeichnet einen vorgegebenen Maximalstrom, bei welchem das Ultraschallgerät 1 optimal, ordnungsgemäß und ohne die Gefahr von Beschädigungen arbeitet. Ikrit bezeichnet einen kritischen Stromwert, ab welchem Beschädigungen des Ultraschallgeräts zu erwarten sind. Pnenn bezeichnet die Nennleistung des Ultraschallgeräts, welche bei ordnungsgemäßem Normalbetrieb und insbesondere bei einem Fließen des genannten maximalen Betriebsstroms Imax erreicht wird. 2 shows the dependence of the power consumption of the ultrasound device 1 according to 1 depending on the operating current. The performance is in 2 denoted by reference P and the operating current denoted by reference I. I max denotes a predetermined maximum current at which the ultrasound device 1 optimally, properly and without the risk of damage works. I crit denotes a critical current value, from which damage to the ultrasound device can be expected. Pnenn denotes the rated power of the ultrasound device, which is achieved in normal normal operation and in particular at a flow of said maximum operating current I max .

Die Punkte 1 bis 4 in 2 symbolisieren bestimmte Betriebszustände des Ultraschallgeräts 1 gemäß 1. Dabei bezeichnen die Punkte 1 und 2 „normale” Betriebszustände des Ultraschallgeräts, die sich dadurch auszeichnen, dass der Betriebsstrom I unterhalb des Maximalwerts Imax und die aufgenommene Leistung P entsprechend unterhalb oder gerade bei der Nennleistung Pnenn liegt. Beispielsweise erreicht das Ultraschallgerät nach seinem Einschalten bei einem Hochfahren oder Ansteigen des Betriebsstroms I zunächst den Betriebszustand 1 und anschließend den Betriebszustand 2, wobei es in letzterem mit maximalem Betriebsstrom Imax bei seiner Nennleistung Pnenn betrieben wird.The points 1 to 4 in 2 symbolize certain operating conditions of the ultrasound device 1 according to 1 , Here, the points 1 and 2 designate "normal" operating states of the ultrasound device, which are characterized in that the operating current I below the maximum value I max and the absorbed power P is correspondingly below or just at the rated power P nom . For example, after being switched on, the ultrasound device initially reaches the operating state when the operating current I is raised or increased 1 and then the operating state 2 Wherein it is operated in the latter with the maximum operating current Imax at its nominal power P nom.

Kommt es nun beispielsweise aufgrund von Veränderungen der Beschaffenheit des (Reinigungs-)Mediums (vgl. Bezugszeichen 4 in 1) zu einer Erhöhung des Betriebsstroms I bei gleich bleibender Leistungsaufnahme P (Betriebszustand 3 in 2), so steuert ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Ultraschallgerät gegen, bevor der Strom seinen kritischen Wert Ikrit erreicht. Dies geschieht im Rahmen der vorliegenden Erfindung über die ausführlich beschriebene leistungsabhängige Strombegrenzung, wodurch in der graphischen Darstellung gemäß 2 der Betriebszustand 4 mit speziell bis auf den Wert Imax reduziertem Stromfluss bei entsprechend verringerter Leistungsaufnahme erreicht wird, um das Ultraschallgerät vor einer Beschädigung zu schützen. Aufgrund des dargestellten Verlauf der P-I-Kennlinie in 2 zwischen den Punkten 2 und 4 wird dargestellte Kennlinienverlauf vorliegend auch als „Fold-Back-Kennlinie” bezeichnet.If, for example, due to changes in the nature of the (cleaning) medium (cf. 4 in 1 ) to an increase of the operating current I at constant power consumption P (operating state 3 in 2 ), so controls an inventively designed ultrasonic device counter, before the current reaches its critical value I crit . This is done in the context of the present invention on the power-dependent current limiting described in detail, which in the graph according to 2 the operating state 4 with specifically reduced to the value I max current flow is achieved with a correspondingly reduced power consumption to protect the ultrasound device from damage. Due to the illustrated course of the PI characteristic in 2 between the points 2 and 4 Characteristic curve shown here is also referred to as "fold-back characteristic".

Wie bereits angemerkt wurde, lassen sich die vorstehend anhand von analogen Schaltungen beschriebenen Funktionalitäten im Zuge alternativer Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung auch zumindest teilweise digital implementieren, beispielsweise unter Verwendung eines DSP.As already noted, the functionalities described above on the basis of analog circuits can also be implemented at least partly digitally in the course of alternative embodiments of the present invention, for example using a DSP.

Claims (17)

Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallgeräts (1) mit mindestens einem Ultraschallgenerator (2) und mindestens einem Ultraschallschwinger (3), welcher Ultraschallschwinger (3) von dem Ultraschallgenerator (2) zum Schwingen angeregt wird, wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger (3) eine elektrische Leistung aufnimmt und in Form mechanischer Leistung zumindest teilweise an am vorzugsweise flüssiges Medium (4) abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ultraschallgenerator (2) der Strom und die Leistung mittels wenigstens zweier separater Regelkreise (7, 8) getrennt geregelt werden, so dass eine leistungsabhängige Strombegrenzung erfolgt.Method for operating an ultrasound device ( 1 ) with at least one ultrasonic generator ( 2 ) and at least one ultrasonic transducer ( 3 ), which ultrasonic transducer ( 3 ) from the ultrasonic generator ( 2 ) is excited to oscillate, wherein an electric current flows and wherein the ultrasonic oscillator ( 3 ) receives an electrical power and in the form of mechanical power at least partially on the preferably liquid medium ( 4 ), characterized in that in the ultrasonic generator ( 2 ) the current and the power by means of at least two separate control circuits ( 7 . 8th ) are regulated separately, so that a power-dependent current limiting takes place. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsregelung in Abhängigkeit von einem Ist-Wert des Stroms vorrangig gegenüber der Stromregelung erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the power control takes place as a function of an actual value of the current priority over the current control. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromregelung vorrangig gegenüber der Leistungsregelung erfolgt, wenn der Ist-Wert des Stroms einen vorgegebenen Maximalwert erreicht.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the current control takes priority over the power control, when the actual value of the current reaches a predetermined maximum value. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgegebener Maximalwert des Stroms von einem Ist-Wert der Leistung abhängt und vorzugsweise während des Betriebs des Ultraschallgeräts (1) regelmäßig neu ermittelt und entsprechend neu vorgegeben wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a predetermined maximum value of the current depends on an actual value of the power and preferably during the operation of the ultrasound device ( 1 ) regularly recalculated and redefined accordingly. Verfahren nach mindestens einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungsgröße für die Stromregelung eine variable, von einem Ist-Wert der Leistung abhängige Führungsgröße verwendet wird, vorzugsweise eine dem Ist-Wert der Leistung proportionale Führungsgröße.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a variable, dependent on an actual value of the power command variable is used as a reference variable for the current control, preferably a proportional to the actual value of the power command variable. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsgröße für den Strom zwischen einem ersten Maximalwert bei maximaler Leistung und einem zweiten Maximalwert bei minimaler Leistung gewählt wird und dabei vorzugsweise variabel ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the command variable for the current between a first maximum value at maximum power and a second maximum value at minimum power is selected and is preferably variable. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei im Betrieb des Ultraschallgeräts (1) zunehmender Leistungsabgabe des Ultraschallschwingers (3) ein Wert der Führungsgröße für den Strom erhöht wird, vorzugsweise automatisch, höchst vorzugsweise sukzessive bis auf einen vorgegebenen Maximalwert.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that during operation of the ultrasound device ( 1 ) increasing power output of the ultrasonic vibrator ( 3 ) a value of the reference variable for the current is increased, preferably automatically, most preferably successively to a predetermined maximum value. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei im Betrieb des Ultraschallgeräts (1) abnehmender Leistungsabgabe des Ultraschallschwingers (3) ein Wert der Führungsgröße für den Strom verringert wird, vorzugsweise automatisch, höchst vorzugsweise sukzessive bis auf einen vorgegebenen Minimalwert.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that during operation of the ultrasound device ( 1 ) decreasing power output of the ultrasonic vibrator ( 3 ) a value of the reference variable for the current is reduced, preferably automatically, most preferably successively to a predetermined minimum value. Regeleinheit (6) für einen Ultraschallgenerator (2) zum Betreiben mindestens eines Ultraschallschwingers (3), wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger (3) eine elektrische Leistung aufnimmt und in Form mechanischer Leistung zumindest teilweise wieder abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regeleinheit (6) zur getrennten Regelung des Stroms und der Leistung wenigstens zwei separate Regelkreise (7, 8) vorgesehen sind, welche dazu ausgebildet sind, eine leistungsabhängige Strombegrenzung vorzunehmen, vorzugsweise nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei der Regelkreis (8) für den Strom einen Stromregler (8c) umfasst und wobei der Regelkreis (7) für die Leistung einen Leistungsregler (7c) umfasst.Control unit ( 6 ) for an ultrasonic generator ( 2 ) for operating at least one ultrasonic vibrator ( 3 ), wherein an electric current flows and wherein the ultrasonic oscillator ( 3 ) receives an electrical power and at least partially releases it in the form of mechanical power, characterized in that in the control unit ( 6 ) for the separate regulation of the current and the power at least two separate control loops ( 7 . 8th ) are provided, which are adapted to perform a power-dependent current limiting, preferably according to a method according to the invention, wherein the control circuit ( 8th ) for the current a current regulator ( 8c ) and wherein the control loop ( 7 ) for the performance of a power controller ( 7c ). Regeleinheit (6) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsregler (7c) gegenüber dem Stromregler (8c) Vorrang hat, bis eine Führungsgröße des Stromreglers (8c) einen vorgegebenen Wert erreicht, welcher Wert vorzugsweise variabel vorgebbar ist.Control unit ( 6 ) according to claim 9, characterized in that the power regulator ( 7c ) opposite the current regulator ( 8c ) Takes precedence until one Reference variable of the current controller ( 8c ) reaches a predetermined value, which value is preferably variably predeterminable. Regeleinheit (6) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkreis (8) für den Strom mit dem Regelkreis (7) für die Leistung signaltechnisch verbunden ist, so dass ein Ist-Wert der Leistung in die Bestimmung der vorzugebenden Führungsgröße des Stromreglers (8c) eingeht.Control unit ( 6 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the control loop ( 8th ) for the current with the control circuit ( 7 ) is signal-technically connected to the power, so that an actual value of the power in the determination of the prespecified reference variable of the current controller ( 8c ) received. Regeleinheit (6) nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine Bestimmungseinheit (8b), die zum Bestimmen einer Änderung der Führungsgröße des Stromreglers (8c) in Abhängigkeit von einem Ist-Wert der Leistung ausgebildet ist und zu diesem Zweck vorzugsweise mit einem Messglied (7a) für den Ist-Wert der Leistung einerseits und mit dem Stromregler (8c) andererseits signaltechnisch verbunden ist.Control unit ( 6 ) according to at least one of claims 9 to 11, characterized by a determination unit ( 8b ) for determining a change in the reference variable of the current controller ( 8c ) is formed as a function of an actual value of the power and for this purpose preferably with a measuring element ( 7a ) for the actual value of the power on the one hand and with the current regulator ( 8c ) On the other hand connected by signal technology. Regeleinheit (6) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinheit (8b) dazu ausgebildet ist, die Änderung der Führungsgröße des Stromreglers (8c) proportional zum Ist-Wert der Leistung zu bestimmen.Control unit ( 6 ) according to claim 12, characterized in that the determination unit ( 8b ) is adapted to the change of the reference variable of the current controller ( 8c ) proportional to the actual value of the power. Regeleinheit (6) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinheit (8b) dazu ausgebildet ist, im Falle einer im Betrieb sich erhöhenden Leistungsabgabe des Ultraschallschwingers (3) die Führungsgröße des Stromreglers (8c) zu erhöhen, vorzugsweise automatisch, höchst vorzugsweise sukzessive bis auf einen vorgegebenen Maximalwert.Control unit ( 6 ) according to claim 12 or 13, characterized in that the determining unit ( 8b ) is designed, in the case of a power output of the ultrasonic vibrator which increases during operation ( 3 ) the reference variable of the current controller ( 8c ), preferably automatically, most preferably successively to a predetermined maximum value. Regeleinheit (6) nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinheit (8b) dazu ausgebildet ist, im Falle einer im Betrieb sich verringernden Leistungsabgabe des Ultraschallschwingers (3) die Führungsgröße des Stromreglers (8c) zu erniedrigen, vorzugsweise automatisch, höchst vorzugsweise sukzessive bis auf einen vorgegebenen Minimalwert.Control unit ( 6 ) according to at least one of claims 12 to 14, characterized in that the determination unit ( 8b ) is designed, in the case of an operating power decreasing of the ultrasonic vibrator ( 3 ) the reference variable of the current controller ( 8c ), preferably automatically, most preferably successively down to a predetermined minimum value. Ultraschallgerät (1) mit mindestens einem Ultraschallgenerator (2) und mindestens einem Ultraschallschwinger (3), welcher Ultraschallschwinger (3) von dem Ultraschallgenerator (2) zum Schwingen anregbar ist, wobei ein elektrischer Strom fließt und wobei der Ultraschallschwinger (3) eine elektrische Leistung aufnimmt und in Form mechanischer Leistung zumindest teilweise an ein vorzugsweise flüssiges Medium (4) abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ultraschallgenerator (2) oder in Wirkverbindung mit dem Ultraschallgenerator (2) eine Regeleinheit (6) vorgesehen ist, welche Regeleinheit (6) zur getrennten Regelung des Stroms und der Leistung wenigstens zwei separate Regelkreise (7, 8) aufweist, welche Regelkreise (7, 8) dazu ausgebildet sind, eine leistungsabhängige Strombegrenzung vorzunehmen, vorzugsweise nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei der Regelkreis (8) für den Strom einen Stromregler (8c) umfasst und wobei der Regelkreis (7) für die Leistung einen Leistungsregler (7c) umfasst.Ultrasound device ( 1 ) with at least one ultrasonic generator ( 2 ) and at least one ultrasonic transducer ( 3 ), which ultrasonic transducer ( 3 ) from the ultrasonic generator ( 2 ) is oscillatable, wherein an electric current flows and wherein the ultrasonic oscillator ( 3 ) receives an electrical power and in the form of mechanical power at least partially to a preferably liquid medium ( 4 ), characterized in that in the ultrasonic generator ( 2 ) or in operative connection with the ultrasonic generator ( 2 ) a control unit ( 6 ), which control unit ( 6 ) for the separate regulation of the current and the power at least two separate control loops ( 7 . 8th ), which control circuits ( 7 . 8th ) are adapted to perform a power-dependent current limiting, preferably according to a method according to the invention, wherein the control circuit ( 8th ) for the current a current regulator ( 8c ) and wherein the control loop ( 7 ) for the performance of a power controller ( 7c ). Ultraschallgerät (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (6) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14 ausgebildet ist.Ultrasound device ( 1 ) according to claim 16, characterized in that the control unit ( 6 ) is formed according to one of claims 10 to 14.
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