DE102012111200B4

DE102012111200B4 - Method for controlling the performance of a dental treatment device and associated system

Info

Publication number: DE102012111200B4
Application number: DE102012111200.2A
Authority: DE
Inventors: Schmidt Alfred
Original assignee: Medtronic GmbH
Current assignee: Medtronic Medizinisch Elektronische Geraete GmbH
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2032-11-22
Also published as: DE102012111200A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung der Leistung eines Zahnbehandlungsgeräts umfassend eine Steuerungs- und Versorgungseinheit (2) und ein mit der Steuerungs- und Versorgungseinheit (2) verbundenes Handteil (3) mit einem Behandlungselement (3.1), wobei das Handteil (3) über die Steuerungs- und Versorgungseinheit (2) mit elektrischer Leistung und mit Wasser versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leistung durch eine in der Steuerungs- und Versorgungseinheit (2) vorgesehene elektrische Leistungseinheit (2.1) bereitgestellt wird, dass die elektrische Leistungseinheit (2.1) zumindest teilweise mit einem Kühlkörper (4) verbunden ist, der von dem dem Handteil (3) zugeführten Wasser durchflossen wird, dass durch einen thermisch mit dem Kühlkörper (4) und der Leistungseinheit (2.1) gekoppelten Temperatursensor (5) eine Temperaturmessgröße ermittelt und einer Leistungsregeleinheit (2.2) zugeführt wird, und dass in Abhängigkeit von der Temperaturmessgröße die dem Handteil (3) zugeführte elektrische Leistung geregelt wird. Method for controlling the performance of a dental treatment device comprising a control and supply unit (2) and a handpiece (3) connected to the control and supply unit (2) with a treatment element (3.1), wherein the handpiece (3) via the control and Supply unit (2) is supplied with electrical power and water, characterized in that the electrical power is provided by a in the control and supply unit (2) provided for electrical power unit (2.1) that the electric power unit (2.1) at least partially with a heat sink (4) is connected, which is traversed by the hand part (3) supplied water, that by a thermally coupled to the heat sink (4) and the power unit (2.1) temperature sensor (5) determines a temperature measurement and a power control unit (2.2 ), and that in dependence on the temperature measured the hand part (3 ) supplied electric power is regulated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Leistung eines Zahnbehandlungsgeräts gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein System zur Steuerung der Leistung eines Zahnbehandlungsgeräts gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9. The invention relates to a method for controlling the performance of a dental treatment device according to the preamble of patent claim 1 and to a system for controlling the performance of a dental treatment device according to the preamble of patent claim 9.

Zahnbehandlungsgeräte, insbesondere Ultraschall-Zahnbehandlungsgeräte zur Behandlung von Zahnstein sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Sie bestehen im Wesentlichen aus einem Handteil mit einem Behandlungselement, das auf die zu behandelnde Stelle am Zahn einwirkt und einer mit dem Handteil verbundenen Steuerungs- und Versorgungseinheit, über die elektrische Leistung und Wasser dem Handteil zugeführt wird. Die von der Steuerungs- und Versorgungseinheit dem Handteil zugeführte elektrische Leistung bewirkt im Handteil die Generierung von Ultraschallschwingungen, die über das Behandlungselement auf den zu behandelnden Zahnbereich einwirken und dadurch ein Ablösen des Zahnsteins bewirken. Abhängig von der dem Handteil zugeführten elektrischen Leistung kann sich hierbei das Behandlungselement erwärmen, und zwar ggf. auf Temperaturen größer als 100°C. Das von der Versorgungs- und Steuereinheit bereitgestellte Wasser wird insbesondere auch zu Kühlzwecken dem Behandlungselement zugeführt, um eine durch zu hohe Erhitzung des Zahnschmelzes bedingte Beschädigung des zu behandelnden Zahnes zu vermeiden. Dental treatment devices, in particular ultrasonic dental treatment devices for the treatment of tartar, are already well known from the prior art. They consist essentially of a handle with a treatment element which acts on the site to be treated on the tooth and connected to the handpiece control and supply unit, via the electrical power and water is supplied to the handle. The electrical power supplied by the control and supply unit to the handpiece causes in the handpiece the generation of ultrasonic vibrations, which act on the treatment element on the tooth region to be treated and thereby cause a detachment of the tartar. Depending on the electrical power supplied to the handpiece, in this case the treatment element may heat up, possibly to temperatures greater than 100 ° C. The water provided by the supply and control unit is also supplied to the treatment element, in particular for cooling purposes, in order to avoid damage to the tooth to be treated caused by excessive heating of the enamel.

Nachteilig am bekannten Stand der Technik ist, dass die Zuführung von Wasser an das Handteil durch ein in der Wasserzuführungsleitung vorgesehenes Ventil steuerbar ist, und zwar unabhängig von der an der Steuerung- und Versorgungseinheit eingestellten elektrischen Leistung, sodass durch die aus dem Stand der Technik bekannt gewordenen Zahnbehandlungsgeräte ein übermäßiges Erhitzen des Behandlungselements und damit des mit diesen in Kontakt tretenden Zahnes durch unsachgemäße Einstellung der Zuführung des Kühlwassers seitens der behandelnden Person nicht wirksam verhindert werden kann. A disadvantage of the known prior art is that the supply of water to the handpiece is controllable by a provided in the water supply line valve, regardless of the set on the control and supply unit electrical power, so by those known from the prior art Overdone heating of the treatment element and thus of the tooth coming into contact with it can not be effectively prevented by improper adjustment of the supply of cooling water by the treating person.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung der Leistung eines Zahnbehandlungsgeräts anzugeben, das eine übermäßige Erhitzung des Behandlungselements über einen definierten Temperaturschwellwert wirksam verhindert. Die Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des unabhängigen Patenanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Ein System zur Steuerung der Leistung eines Zahnbehandlungsgeräts ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 9. Based on this, it is an object of the invention to provide a method for controlling the performance of a dental treatment device, which effectively prevents excessive heating of the treatment element over a defined temperature threshold. The object is achieved on the basis of the preamble of the independent patent claim 1 by its characterizing features. A system for controlling the performance of a dental treatment device is the subject of the independent patent claim 9.

Der wesentliche, die Erfindung tragende Gedanke besteht darin, dass die elektrische Leistung durch eine in der Steuerungs- und Versorgungseinheit vorgesehene elektrische Leistungseinheit bereitgestellt wird, dass die elektrische Leistungseinheit zumindest teilweise mit einem Kühlkörper verbunden ist, der von dem dem Handteil zugeführten Wasser durchflossen wird, dass durch einen thermisch mit dem Kühlkörper und der Leistungseinheit gekoppelten, ersten Temperatursensor eine Temperaturmessgröße ermittelt und einer Leistungsregeleinheit zugeführt wird, und dass in Abhängigkeit von der Temperaturmessgröße die dem Handteil zugeführte elektrische Leistung geregelt wird. Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die die zur Leistungsregelung herangezogene Temperaturmessgröße in der Steuerungs- und Versorgungseinheit gemessen wird. Zur Leistungsregelung wird hierbei die Temperatur des vom Wasser durchflossenen Kühlkörpers herangezogen, die proportional oder im Wesentlichen proportional zu der am Behandlungselement vorliegenden Temperatur ist. Der Kühlkörper wird nämlich durch einen Wärmeeintrag der elektrischen Leistungseinheit erwärmt, aber gleichzeitig durch das den Kühlkörper durchfließende Wasser, das anschließend dem Handteil zugeführt und im Bereich des Behandlungselements abgegeben wird, gekühlt. Damit ist bei Betrieb des Handteils die durch den ersten Temperatursensor ermittelte Temperatur proportional zur Temperatur des Behandlungselements, das ebenfalls abhängig von der dem Handteil zugeführten elektrischen Leistung beim Einwirken auf den zu behandelnden Zahn erwärmt und durch das dem Handteil zugeführte und im Bereich des Behandlungselements abgegebene Wasser gekühlt wird. Insgesamt ist damit eine kompaktere Bauweise des Handteils bzw. des Behandlungselements möglich. The essential idea of the invention is that the electric power is provided by an electric power unit provided in the control and supply unit, that the electric power unit is at least partially connected to a heat sink through which the water supplied to the handpiece flows; in that a temperature measured quantity is determined by a first temperature sensor thermally coupled to the heat sink and the power unit and supplied to a power control unit, and that the electrical power supplied to the handpiece is regulated as a function of the temperature measured variable. The essential advantage of the method according to the invention is that the temperature measured variable used for power control is measured in the control and supply unit. In order to regulate the output, the temperature of the cooling body through which the water flows is used, which is proportional or essentially proportional to the temperature present at the treatment element. The heat sink is in fact heated by a heat input of the electric power unit, but at the same time by the heat sink flowing through the water, which is then supplied to the handpiece and discharged in the region of the treatment element, cooled. Thus, during operation of the handpiece, the temperature determined by the first temperature sensor is proportional to the temperature of the treatment element, which is also heated depending on the electrical power supplied to the handpiece when acting on the tooth to be treated and by the handpiece supplied and dispensed in the region of the treatment element is cooled. Overall, a more compact design of the handpiece or the treatment element is possible.

Besonders bevorzugt wird der Kühlkörper durch zumindest ein Leistungsbauelement der elektrischen Leistungseinheit erwärmt. Dies ist insbesondere zumindest ein Lastwiderstand, der sich in Abhängigkeit von der durch die elektrische Leistungseinheit abgebenden elektrischen Leistung erwärmt. Dieser Wärmeeintrag in den Kühlkörper wird durch das Zuführen und Durchfließen des Kühlkörpers mit Wasser zumindest teilweise kompensiert, sodass sich an dem ersten Temperatursensor ein von der abgegebenen elektrischen Leistung und von dem Wasserdurchfluss pro Zeiteinheit abhängiger Temperaturwert ergibt. Particularly preferably, the heat sink is heated by at least one power component of the electric power unit. This is in particular at least one load resistor which heats up depending on the electric power output by the electric power unit. This heat input into the heat sink is at least partially compensated by supplying and flowing through the heat sink with water, so that results in the first temperature sensor dependent on the delivered electrical power and the water flow per unit time temperature value.

Besonders bevorzugt wird die von dem Temperatursensor generierte Temperaturmessgröße, die insbesondere ein zur Temperatur am Temperatursensor proportionales elektrisches Signal ist, durch die Leistungsregeleinheit ausgewertet und in einen Leistungsschwellwert umgesetzt. Dies erfolgt insbesondere dann, wenn die Temperaturmessgröße erkennen lässt, dass die am Behandlungselement anliegende Temperatur einen zulässigen Temperaturschwellwert überschritten hat. Insbesondere kann im Bereich der Leistungsregeleinheit eine Steuerkurve bzw. ein Steuerparametersatz vorliegen, mittels dem einer definierten Temperaturmessgröße eine Temperatur des Behandlungselementes zugewiesen wird. Überschreitet diese anhand der Steuerkurve bzw. dem Steuerparametersatz ermittelte Temperatur des Behandlungselements eine definierte Temperaturschwelle kann durch die Leistungsregeleinheit eine Reduzierung der elektrischen Leistung durch Abgabe eines Leistungsschwellwertes an die elektrische Leistungseinheit erfolgen. Die dem Handteil zugeführte elektrische Leistung ist damit auf Werte bis zu diesem Leistungsschwellwert begrenzt. Particularly preferably, the temperature measured variable generated by the temperature sensor, which is in particular an electrical signal proportional to the temperature at the temperature sensor, is evaluated by the power control unit and converted into a power threshold value. This is done especially when the temperature measurement indicates that the temperature applied to the treatment element has exceeded a permissible temperature threshold. In particular, a control curve or a set of control parameters can be present in the region of the power control unit, by means of which a temperature of the treatment element is assigned to a defined temperature measurement variable. If this temperature of the treatment element determined on the basis of the control curve or the control parameter set exceeds a defined temperature threshold, the power control unit can reduce the electrical power by outputting a power threshold value to the electric power unit. The electrical power supplied to the handpiece is thus limited to values up to this power threshold.

Besonders bevorzugt wird die Temperatur des Behandlungselements oder eines mit dem Behandlungselement thermisch gekoppelten Elements durch einen zweiten Temperatursensor gemessen und die dadurch ermittelte zweite Temperaturmessgröße der Leistungsregeleinheit zugeführt. Dieser zweite Temperatursensor dient insbesondere der Überwachung der Temperatur des Behandlungselements dann, wenn eine sprunghafte Änderung der seitens der behandelten Person abgefragten elektrischen Leistung oder des eingestellten Wasserzuflusses bewirkt wurde. In diesen Fällen kann trotz der Leistungsregelung in der Steuerungs- und Versorgungseinheit kurzzeitig die Temperatur des Behandlungselementes einen kritischen Temperaturschwellwert übersteigen. Dieser Temperaturanstieg würde von dem zweiten Temperatursensor gemessen und der Leistungsregeleinheit zugeführt, sodass in diesem Fall eine Leistungsreduzierung bzw. Abschaltung des Behandlungselements erfolgen kann. Particularly preferably, the temperature of the treatment element or a thermally coupled to the treatment element element is measured by a second temperature sensor and supplied thereby determined second temperature measurement of the power control unit. This second temperature sensor serves, in particular, to monitor the temperature of the treatment element when a sudden change in the electrical power requested by the person being treated or in the set water inflow has been effected. In these cases, in spite of the power control in the control and supply unit briefly, the temperature of the treatment element exceed a critical temperature threshold. This temperature rise would be measured by the second temperature sensor and supplied to the power control unit, so that in this case a reduction in performance or shutdown of the treatment element can take place.

Die Erfindung betrifft zudem ein System zur Steuerung der Leistung eines Zahnbehandlungsgeräts umfassend eine Steuerungs- und Versorgungseinheit, die eine elektrische Leistungseinheit zur Bereitstellung elektrischer Leistung, eine Leistungsregeleinheit und ein mit der Steuerungs- und Versorgungseinheit verbundenes Handteil mit einem Behandlungselement aufweist, wobei das Handteil mit der Steuerungs- und Versorgungseinheit verbunden ist, um das Handteil mit elektrischer Leistung und mit Wasser zu versorgen. The invention also relates to a system for controlling the performance of a dental treatment device comprising a control and supply unit having an electric power unit for providing electrical power, a power control unit and a handle connected to the control and supply unit with a treatment element, wherein the handle with the Control and supply unit is connected to provide the handpiece with electrical power and water.

Das System zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Leistungseinheit zumindest teilweise mit einem Kühlkörper verbunden ist, dass der Kühlkörper von dem dem Handteil zugeführten Wasser durchflossen ist, dass ein mit dem Kühlkörper und der elektrischen Leistungseinheit thermisch gekoppelter Temperatursensor zur Ermittlung einer Temperaturmessgröße vorgesehen ist und dass der Temperatursensor mit der Leistungsregeleinheit verbunden ist, um abhängig von der vom Temperatursensor ermittelten Temperaturmessgröße die dem Handteil zugeführte elektrische Leistung zu steuern. The system is characterized in that the electric power unit is at least partially connected to a heat sink that the heat sink flows through the heat supplied to the handle part, that a thermally coupled to the heat sink and the electric power unit temperature sensor is provided for determining a temperature variable and in that the temperature sensor is connected to the power control unit in order to control the electrical power supplied to the handpiece as a function of the temperature measured variable determined by the temperature sensor.

Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen von jeweils exakten Werten um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen. The term "substantially" in the sense of the invention means deviations from respectively exact values by +/- 10%, preferably by +/- 5% and / or deviations in the form of changes which are insignificant for the function.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Figur. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and from the figure. In this case, all described and / or illustrated features alone or in any combination are fundamentally the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency. Also, the content of the claims is made an integral part of the description.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit einer Figur näher erläutert. Die Figur zeigt beispielhaft in einem schematischen Blockschaltbild ein System zur Steuerung der Leistung eines Zahnbehandlungsgerätes 1. The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment in conjunction with a figure. The figure shows by way of example in a schematic block diagram a system for controlling the performance of a dental treatment device 1 ,

Bei dem Zahnbehandlungsgerät handelt es sich insbesondere um ein Ultraschall-Zahnbehandlungsgerät, mittels dem Zahnstein und/oder Plaque entfernt werden kann. Das System 1 umfasst eine mit einem Netzteil 7 und über die Wasserzuführung 8 mit einer Wasserversorgung verbundene Steuerungs- und Versorgungseinheit 2 und ein Handteil 3 mit einem Behandlungselement 3.1, wobei das Handteil 3 beispielsweise durch ein Bündel an Versorgungsleitungen mit der Steuerungs- und Versorgungseinheit 2 verbunden ist. In particular, the dental treatment device is an ultrasonic dental treatment device by means of which tartar and / or plaque can be removed. The system 1 includes one with a power supply 7 and over the water supply 8th connected to a water supply control and supply unit 2 and a hand part 3 with a treatment element 3.1 , where the hand part 3 for example, by a bundle of supply lines with the control and supply unit 2 connected is.

Über diese Versorgungsleitungen wird das Handteil 3 durch die Steuerungs- und Versorgungseinheit 2 zumindest mit elektrischer Leistung und mit Wasser versorgt, das als Spül- und Kühlmittel im Bereich der zu behandelnden Stelle des Zahns ausgebracht wird und dadurch u.a. eine Kühlung des zu behandelnden Zahnbereichs bzw. des Behandlungselements 3.1 bewirkt. Die Steuerungs- und Versorgungseinheit 2 enthält zumindest eine elektrische Leistungseinheit 2.1, über die elektrische Leistung einer gewünschten Größe über die elektrische Leitung 9 dem Handteil 3 zugeführt wird. Die an das Handteil 3 übertragene elektrische Leistung sowie die zugeführte Wassermenge pro Zeiteinheit sind einstellbar. Over these supply lines becomes the hand part 3 through the control and supply unit 2 at least supplied with electrical power and water, which is applied as rinsing and cooling agent in the area of the tooth to be treated and thereby, inter alia, a cooling of the tooth region or the treatment element to be treated 3.1 causes. The control and supply unit 2 contains at least one electric power unit 2.1 , About the electrical power of a desired size via the electrical line 9 the hand part 3 is supplied. The to the hand part 3 transmitted electrical power and the amount of water supplied per unit of time are adjustable.

Ferner umfasst die Steuerungs- und Versorgungseinheit 2 eine Leistungsregeleinheit 2.2, die zur Festlegung eines definierten Leistungsschwellwertes ausgebildet ist. Dieser durch die Leistungsregeleinheit ermittelte Leistungsschwellwert wird anschließend der elektrischen Leistungseinheit 2.1 übergeben und dadurch die maximale Leistung, die dem Handteil zugeführt werden kann, begrenzt. Furthermore, the control and supply unit includes 2 a power control unit 2.2 , which is designed to establish a defined Leistungsschwellwertes. This power threshold determined by the power control unit then becomes the electrical power unit 2.1 passed and thereby limits the maximum power that can be supplied to the handpiece limited.

Des Weiteren ist in der Steuerungs- und Versorgungseinheit 2 ein Kühlkörper 4 vorgesehen, der an die Wasserzuführung 8 des Handteils 3 angeschlossen ist und welcher von dem dem Handteil 3 zugeführten Wasser durchflossen wird. Die elektrische Leistungseinheit 2.1 ist hierbei thermisch mit dem Kühlkörper 4 gekoppelt, sodass die dort entstehende Wärme über den Kühlkörper 4 abgeführt wird. Zudem ist ein mit dem Kühlkörper 4 thermisch gekoppelter erster Temperatursensor 5 vorgesehen, der zur Ermittelung einer Temperaturmessgröße ausgebildet ist. Diese Temperaturmessgröße wird der Leistungsregeleinheit 2.2 zugeführt. Die Leistungsregeleinheit 2.2 bewirkt anhand der Temperaturmessgröße im Zusammenwirken mit der elektrischen Leistungseinheit 2.1 eine Regelung der dem Handteil 3 maximal zugeführten elektrischen Leistung. Furthermore, in the control and supply unit 2 a heat sink 4 provided to the water supply 8th of the hand part 3 is connected and which of the hand part 3 supplied water is flowing through. The electric power unit 2.1 This is thermal with the heat sink 4 coupled so that the heat generated there over the heat sink 4 is dissipated. In addition, one is with the heat sink 4 thermally coupled first temperature sensor 5 provided, which is designed to determine a temperature measured variable. This temperature measurement becomes the power control unit 2.2 fed. The power control unit 2.2 causes on the basis of the temperature measured in cooperation with the electric power unit 2.1 a regulation of the handpiece 3 maximum supplied electrical power.

Wie in der Figur gezeigt, ist die elektrische Leistungseinheit 2.1 oder zumindest ein darin enthaltenes Leistungsbauelement, dass sich bei der Abgabe einer gesteuerten elektrischen Leistung an das Handteil 3 erwärmt, unmittelbar am Kühlkörper 4 angeordnet. Dadurch erfolgt ein Wärmeeintrag in den Kühlkörper 4. Die über die Wasserzuführung 8 dem Kühlkörper 4 zugeführte Wassermenge bewirkt eine Wärmeableitung aus dem Kühlkörper 4 in das Kühlwasser, wobei die Durchflussmenge des durch den Kühlkörper 4 geführten Wassers einstellbar ist. Die den Kühlkörper 4 durchfließende Wassermenge entspricht hierbei der am Handteil 3, insbesondere am Behandlungselement 3.1 abgegebenen Menge an Wasser, das eine Kühlung des Behandlungselements bzw. des behandelten Bereichs am Zahn bewirkt. Für den Fall, dass die Wassermenge zu gering ist bzw. vollständig abgestellt wird, würde sich das Behandlungselement 3.1 des Handteils 3 übermäßig erwärmen. Hierbei können Temperaturen von über 100°C am Behandlungselement 3.1 entstehen, die den Zahnschmelz schädigen. As shown in the figure, the electric power unit 2.1 or at least one power device included therein that is responsive to the delivery of a controlled electrical power to the handset 3 heated, directly on the heat sink 4 arranged. This results in a heat input into the heat sink 4 , The over the water supply 8th the heat sink 4 supplied amount of water causes heat dissipation from the heat sink 4 into the cooling water, with the flow rate through the heat sink 4 guided water is adjustable. The the heat sink 4 the amount of water flowing through corresponds to that at the handpiece 3 , in particular on the treatment element 3.1 delivered amount of water, which causes a cooling of the treatment element or the treated area on the tooth. In the event that the amount of water is too small or is completely turned off, the treatment element would 3.1 of the hand part 3 overheat. Here, temperatures of over 100 ° C at the treatment element 3.1 arise, which damage the tooth enamel.

Um eine übermäßige Erhitzung des Behandlungselements 3.1 zu verhindern, ist in der Steuerungs- und Versorgungseinheit 2 eine Leistungsregelung vorgesehen, die bei übermäßiger Erhitzung des Behandlungselements 3.1 eine Reduzierung der dem Handteil 3 zugeführten elektrischen Leistung bewirkt und damit eine übermäßige Erhitzung des Behandlungselements 3.1 verhindert. Wie zuvor ausgeführt erfolgt durch die elektrische Leistungseinheit 2.1 ein Wärmeeintrag in den Kühlkörper 4, wohingegen durch die Durchleitung von Wasser durch den Kühlkörper 4 Wärme abgeführt wird, sodass sich bei einer bestimmten, dem Handteil 3 zugeführten elektrischen Leistung sowie einer definierten Wasserdurchflussmenge durch den Kühlkörper 4 ein bestimmter Temperaturwert an dem Temperatursensor 5 einstellt. Der Temperatursensor 5 ist insbesondere ein Thermowiderstand, der seinen Widerstandswert in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Ebenso können sämtliche weitere, aus dem Stand der Technik bekannte Temperatursensoren, insbesondere Halbleiter-Temperatursensoren, Schwingquarze oder den Seebeck-Effekt ausnutzende Thermoelemente verwendet werden. Die vom Temperatursensor 5 ermittelte Temperaturmessgröße wird der Leistungsregeleinheit 2.2 zugeführt, dort ausgewertet und in einen Leistungsschwellwert umgesetzt. Dieser Leistungsschwellwert ist der Wert der elektrischen Leistung, der maximal dem Handteil 3 durch die elektrische Leistungseinheit 2.1 zugeführt werden kann. To prevent excessive heating of the treatment element 3.1 to prevent is in the control and supply unit 2 provided a power control, which in case of excessive heating of the treatment element 3.1 a reduction of the handpiece 3 supplied electric power causes and thus excessive heating of the treatment element 3.1 prevented. As previously stated, this is done by the electric power unit 2.1 a heat input into the heat sink 4 whereas, by the passage of water through the heat sink 4 Heat is dissipated, resulting in a specific, the hand part 3 supplied electrical power and a defined water flow through the heat sink 4 a certain temperature value at the temperature sensor 5 established. The temperature sensor 5 In particular, it is a thermoresistor that changes its resistance as a function of temperature. Likewise, all other known from the prior art temperature sensors, in particular semiconductor temperature sensors, quartz crystals or the Seebeck effect ausnutzende thermocouples can be used. The temperature sensor 5 determined temperature measurement is the power control unit 2.2 supplied, evaluated there and converted into a Leistungsschwellwert. This power threshold is the value of the electrical power, the maximum of the handset 3 through the electric power unit 2.1 can be supplied.

Die Umsetzung der Temperaturmessgröße in einen Leistungsschwellwert kann mittels einer Regelkurve erfolgen, die zu einer Temperaturmessgröße einen maximal verfügbaren Leistungsschwellwert zuordnet. Diese Zuordnung kann ebenfalls über einen Regelparametersatz erfolgen, der zu diskreten Werten der Temperaturmessgröße definierte Leistungsschwellwerte zuordnet. Hierbei können auch einer bestimmten Spanne von Temperaturmessgrößen jeweils ein Leistungsschwellwert zugeordnet werden. The conversion of the temperature measured variable into a power threshold value can be effected by means of a control curve which assigns a maximum available power threshold value to a temperature measured variable. This assignment can also be made via a control parameter set which assigns defined power threshold values to discrete values of the temperature measurement variable. In this case, a power threshold value can also be assigned to a specific range of temperature measured variables.

Die Regelung der an das Handteil 3 abgegebenen elektrischen Leistung erfolgt derart, dass bei Erhöhung der elektrischen Leistung durch eine das Zahnbehandlungsgerät bedienende Person bei konstantem Wasserdurchfluss durch den Kühlkörper 4 die Temperatur des Kühlkörpers 4 ansteigt, sodass über den ersten Temperatursensor 5 ein Temperaturanstieg am Kühlkörper 4 detektiert wird, da der Wärmeeintrag, der durch die elektrische Leistungseinheit am Kühlkörper 4 erfolgt, gegenüber der durch den Wasserdurchfluss bewirkten Kühlleistung überwiegt. Für den Fall, dass die Temperaturmessgröße einen definierten Schwellwert übersteigt, der ein übermäßiges Ansteigen der Temperatur am Behandlungselement 3.1 erkennen lässt, erfolgt eine Drosselung der elektrischen Leistung durch die Leistungsregeleinheit 2.2, und zwar derart, dass der von der Leistungsregeleinheit abgegebene Leistungsschwellwert reduziert wird. Die Leistungsregelung bewirkt damit, dass nicht die volle elektrische Leistung, die von der zu behandelnden Person abgefragt wird, am Handteil 3 abgegeben wird, um eine übermäßige Erhitzung des Behandlungselements 3.1 zu verhindern. The regulation of the handpiece 3 delivered electrical power is such that when increasing the electrical power by a person operating the dental treatment device at constant water flow through the heat sink 4 the temperature of the heat sink 4 rises, so over the first temperature sensor 5 a rise in temperature at the heat sink 4 is detected, as the heat input, by the electric power unit on the heat sink 4 occurs, outweighs the caused by the water flow cooling capacity. In the event that the temperature measured variable exceeds a defined threshold, which is an excessive increase in the temperature at the treatment element 3.1 can recognize, there is a throttling of the electrical power through the power control unit 2.2 in such a way that the power threshold output by the power control unit is reduced. The power control thus ensures that not the full electrical power, which is queried by the person to be treated, on the handset 3 is discharged to prevent excessive heating of the treatment element 3.1 to prevent.

Ebenso bewirkt die Leistungsregelung in der Steuerungs- und Versorgungseinheit, dass die elektrische Leistung, die dem Handteil 3 zur Verfügung gestellt wird, auch dann gedrosselt wird, wenn der Wasserdurchfluss durch den Kühlkörper 4 und damit die Abgabe von Wasser am Handteil 3 reduziert ist und dies eine übermäßige Erhitzung des Behandlungselements 3.1 bewirkt. Ausgehend von einem quasistationären Zustand, bei dem sich eine bestimmte Temperatur am ersten Temperatursensor eingestellt hat, wird beispielsweise die Wasserdurchflussmenge pro Zeiteinheit durch die das Zahnbehandlungsgerät bedienende Person reduziert, sodass die Temperatur am ersten Temperatursensor 5 ansteigt. Für den Fall, dass die Temperaturmessgröße eine definierte Schwelle übersteigt, erfolgt durch die Leistungsregeleinheit eine Leistungsdrosselung an der elektrischen Leistungseinheit 2.1, und zwar derart, dass der Leistungsschwellwert reduziert wird. Dadurch wird der von einer Bedienperson einstellbare elektrische Leistungsbereich im oberen Bereich begrenzt und ein übermäßiges Erhitzen des Behandlungselements 3.1 verhindert. Likewise, the power control in the control and supply unit causes the electrical power that the handset 3 is also throttled when the water flow through the heat sink 4 and thus the delivery of water to the handpiece 3 is reduced and this is excessive heating of the treatment element 3.1 causes. Starting from a quasi-stationary state, in which a certain temperature has been set on the first temperature sensor, the water flow rate per unit time, for example, is reduced by the person operating the dental treatment device, so that the temperature at the first temperature sensor 5 increases. In the event that the temperature measured variable exceeds a defined threshold, performed by the power control unit, a power throttling at the electric power unit 2.1 in such a way that the power threshold is reduced. This limits the operator-adjustable electric power range in the upper region and excessive heating of the treatment element 3.1 prevented.

Besonders bevorzugt ist im Handteil 3 ein zweiter Temperatursensor 6 vorgesehen, der entweder unmittelbar mit dem Behandlungselement 3.1 oder einem mit dem Behandlungselement 3.1 thermisch gekoppelten Element verbunden ist. Somit kann durch den zweiten Temperatursensor 6 entweder unmittelbar oder mittelbar die Temperatur des Behandlungselements 3.1 gemessen werden. Die durch den zweiten Temperatursensor 6 bereitgestellte Temperaturmessgröße, die entweder unmittelbar der Temperaturwert oder eine davon abgeleitete, proportionale Größe ist, wird über die Messleistung 10 der Leistungsregeleinheit 2.2 zugeführt. Für den Fall, dass die durch den zweiten Temperatursensor 6 gemessene Temperatur einen definierten Temperaturschwellwert übersteigt, kann eine Abschaltung oder weitergehende Leistungsreduzierung durch die Leistungsregeleinheit 2.2 bewirkt werden. Durch den zweiten Temperatursensor 6 können insbesondere sprunghafte Temperaturänderungen am Behandlungselement 3.1, die beispielsweise durch eine abrupte Leistungserhöhung oder eine abrupte Reduzierung des Wasserzuflusses durch die das Zahnbehandlungsgerät bedienende Person bewirkt wird, erkannt werden, sodass eine zeitnahe Abschaltung („Notabschaltung“) bei einer abrupten Erhitzung des Zahnbehandlungselements 2.1 erfolgen kann. Particularly preferred is in the hand part 3 a second temperature sensor 6 provided, either directly with the treatment element 3.1 or one with the treatment element 3.1 thermally coupled element is connected. Thus, by the second temperature sensor 6 either directly or indirectly, the temperature of the treatment element 3.1 be measured. The through the second temperature sensor 6 provided temperature measure, which is either directly the temperature value or a proportional variable derived therefrom, is about the measurement performance 10 the power control unit 2.2 fed. In the event that by the second temperature sensor 6 measured temperature exceeds a defined temperature threshold, a shutdown or further power reduction by the power control unit 2.2 be effected. Through the second temperature sensor 6 in particular, sudden temperature changes on the treatment element 3.1 , which is caused for example by an abrupt increase in power or an abrupt reduction in the flow of water through the person operating the dental treatment device, so that a timely shutdown ("emergency shutdown") with an abrupt heating of the dental treatment element 2.1 can be done.

Des Weiteren ist aufgrund des zweiten Temperatursensors 6 eine Kalibrierung der in der Steuerungs- und Versorgungseinheit 2 vorgesehenen Leistungsregelung mittels des ersten Temperatursensors 5 möglich. Hierbei können insbesondere Temperaturschwellwerte festgelegt werden, die mit einer Überschreitung einer definierten Grenztemperatur im Bereich des zweiten Temperatursensors 6 korrelieren und daher eine Leistungsreduzierung auslösen sollen. Furthermore, due to the second temperature sensor 6 a calibration in the control and supply unit 2 provided power control by means of the first temperature sensor 5 possible. In this case, in particular temperature threshold values can be established that exceed a defined limit temperature in the region of the second temperature sensor 6 correlate and therefore trigger a power reduction.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. The invention has been described above by means of an embodiment. It is understood that numerous modifications and changes are possible without departing from the inventive concept.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Temperaturschalter temperature switch
2 2: Steuerungs- und Versorgungseinheit Control and supply unit
2.1 2.1: elektrische Leistungseinheit electric power unit
2.2 2.2: Leistungsregeleinheit Power control unit
3 3: Handteil handpiece
3.1 3.1: Behandlungselement treatment member
4 4: Kühlkörper heatsink
5 5: erster Temperatursensor first temperature sensor
6 6: zweiter Temperatursensor second temperature sensor
7 7: Netzteil power adapter
8 8th: Wasserzuführung water supply
9 9: elektrische Leitung electrical line
10 10: Messleitung Measurement line

Claims

Method for controlling the performance of a dental treatment device comprising a control and supply unit ( 2 ) and one with the control and supply unit ( 2 ) connected hand part ( 3 ) with a treatment element ( 3.1 ), whereby the hand part ( 3 ) via the control and supply unit ( 2 ) is supplied with electrical power and water, characterized in that the electrical power through a in the control and supply unit ( 2 ) provided electric power unit ( 2.1 ), that the electric power unit ( 2.1 ) at least partially with a heat sink ( 4 ) connected by the handpiece ( 3 ) is passed through water that by a thermally with the heat sink ( 4 ) and the power unit ( 2.1 ) coupled temperature sensor ( 5 ) determines a temperature measured variable and a power control unit ( 2.2 ), and that, depending on the temperature measured, the handpiece ( 3 ) supplied electric power is regulated.

Method according to claim 1, characterized in that the heat sink ( 4 ) by at least one power component of the electrical power unit ( 2.1 ) is heated.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the heat sink ( 4 ) depending on the water flow through the heat sink ( 4 ) is cooled.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink ( 4 ) water flowing through the handpiece ( 3 ) to the mouth area to be treated and / or the treatment element ( 3.1 ) is delivered.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Temperature measured by the power control unit ( 2.2 ) is evaluated and when a temperature threshold is exceeded, a maximum adjustable power threshold value from the power control unit ( 2.2 ) to the electric power unit ( 2.1 ) is delivered.

A method according to claim 5, characterized in that is limited by the power threshold, the maximum transmitted to the handset electrical power.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the treatment element ( 3.1 ) or one with the treatment element ( 3.1 ) thermally coupled element by a second temperature sensor ( 6 ) and the second measured temperature variable of the power control unit ( 2.2 ) is supplied.

Method according to Claim 7, characterized in that when a temperature at the second temperature sensor is exceeded ( 6 ) measured temperature threshold by the power control unit ( 2.2 ) a power reduction or shutdown of the treatment element ( 3.1 ) he follows.

System for controlling the performance of a dental treatment device comprising a control and supply unit ( 2 ), which is an electrical power unit ( 2.1 ) for providing electrical power, a power control unit ( 2.2 ) and one with the control and supply unit ( 2 ) connected hand part ( 3 ) with a treatment element ( 3.1 ), wherein the handpiece ( 3 ) with the control and supply unit ( 2 ) is connected to the handpiece ( 3 ) with electrical power and water, characterized in that the electric power unit ( 2.1 ) at least partially with a heat sink ( 4 ), that the heat sink ( 4 ) of the hand part ( 3 ) is passed through water, that one with the heat sink ( 4 ) and the electric power unit ( 2.1 ) thermally coupled temperature sensor ( 5 ) is provided for determining a temperature measured variable and that the temperature sensor ( 5 ) with the power control unit ( 2.2 ), depending on the temperature sensor ( 5 ) determined temperature measured the hand part ( 3 ) to control supplied electric power.

System according to claim 9, characterized in that the heat sink ( 4 ) with a power component of the electric power unit ( 2.1 ) is thermally coupled.

System according to claim 9 or 10, characterized in that the power control unit ( 2.2 ) for evaluating the temperature measured variable and delivering a maximum adjustable power threshold value to the electrical power unit ( 2.1 ) is trained.

System according to one of claims 11, characterized in that the power unit ( 2.1 ) is designed for the delivery of electrical power maximum up to the power threshold.

System according to one of claims 9 to 12, characterized in that the handpiece ( 3 ) a second temperature sensor ( 6 ) for determining the temperature of the treatment element ( 3.1 ) or one with the treatment element ( 3.1 ) thermally coupled element.

System according to one of claims 9 to 13, characterized in that the handpiece ( 3 ) for the delivery of the heat sink ( 4 ) flowing through water to the mouth area to be treated and / or the treatment element ( 3.1 ) is trained.