DE2329502C3 - Zahnsteinentferner - Google Patents

Description

sss ÄSinSä at^s;odÄ!s x ^j, ^_Γ «^ A_;rsrS.

wobei diese Metallisierungen jeweils zwei in 40 spiel der Erfindung beschneben F, frl «igt den

Längsrichtung der Lamellen hintereinanderlie- prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Zahn-

gende getrennte Flächenbereiche einnehmen, und steinentferners. Der übersichthchke t halber ,st der

dadurch, daß die Polarisation jeder Lamelle unter Griff, der den Schwinger umschhebt weggelassen

dem einen Flächenbereich antiparallel zu der Der Schwinger 1 besitzt die Anschlußkontakte 2 und

Polarisation und dem anderen Flächenbereich ist. 45 3. Auf dem Schwinger aufgesteckt ,st ein Schalluber-

4. Verfahren zum Betrieb eines Zahnsteinen!- trager 4, der mit einer Applikationsspitze S versehen ferners nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- ist. Der Übertrager kann so ausgebildet sein, daß er net daß der Wechselspannungsgenerator eine vom Schwinger abgelöst werden kann und gegen an-Wechselspannung einer Frequenz erzeugt, die der dere Übertrager mit einer anderen Applikationsspitze Grundfrequenz der mechanischen Längenschwin- 50 ausgewechselt werden kann. Vorteilhaft ist es, den gung des Schwingers entspricht. Übertrager fest mit dem Schwinger zu verbinden und

5. Verfahren zum Betrieb eines Zahnsteinent- die Applikationsspitze austauschbar mit dem Überferners nach einem der Ansprüche 2 und 3, da- trager zu verschrauben. .■·,,·. j durch gekennzeichnet, daß der Wechselspan- Fig. 2 zeigt ein Ausfuhrungsbe.sp.el fur den nungsgenerator eine Wechselspannung einer Fre- 55 Schwinger. Dargestellt ist ein Schnitt quer zur Langsquenz erzeugt, die der Frequenz einer Ober- richtung des Schwingers. Die Lamellen 10 aus piezoschwingune der mechanischen Längsschwingung keramischem Material sind beidseitig mit Metalhsiedes Schwingers entspricht. rungen Il versehen. Diese Metallisierungen sind an

den Kanten der Lamellen etwas herumgezogen, um

60 eine einfache Kontaktierung mit den Kontakten 2

und 3 zu ermöglichen. Die Metallisierung erfolgt vor-

zugsweise mit Einbrennsilber in Siebdrucktechnik.

Nach dem Einbrennen der Metallisierung werden die

metallisierten Lamellen mittels einer Kleberfolie zum

65 Stapel verbunden. Diese Kleberfolie muß so bemes-

Die Erfindung betrifft einen Zahnsteinentferner, sen sein, daß die Metallisierungsflächen mit Auswie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 be- nähme an den für die Kontaktierung vorgesehenen schrieben ist. Kanten völlig überdeckt werden, so daß beim An-

bringen der Kontakte, die beispielsweise durch einen zähflüssigen Leitkleber hergestellt werden, durch Kapillarwirkungen kein Kurzschluß entstehen kann.

F i ζ. ? zeigt eine vorteilhaft·"¹ Alternative für die Konstruktion des Schwingers. Dargestellt ist wiederum ein Schnitt quer zur Längsrichtung des Schwingers. Die Lamellen 10 aus piezokeramische.n Material sind einseitig z. B. mit wärmehärtendem Epoxidleitklebe-111 beschichtet. Die Schicht aus diesem Epoxidleitkleber ist seitlich etwas um eine Kante der Lamelle 10 herumgezogen. Die so beschichteten Lamellen werden so gestapelt, daß die beschichtete Kante abwechselnd links oder rechts liegt; die mit dem Epoxidleitkleber beschichtete Fläche ist in der Darstellung der Figur stets oben. Der Stapel wird unter leichtem Druck ausgehärtet. Danach werden die Kontakte 2 und 3 angebracht.

Vorteilhaft is!, daß die Lamellen erst dann polarisiert werden müssen, wenn sie bereits zum Stapel gepreßt sind. Dadurch wird verhindert, daß sich die Lamellen verziehen können. Dies konnte geschehen. wenn die Lamellen einzeln polarisiert würden, da die Metallisierung asymmetrisch ist. Die Polarisationsfeldstärke beträgt 2 ■ 10« -^-. Bei einer Dicke der Lamellen von beispielsweise etwa 150 um wird ;t!-o eine Polarisationsspantuiin: von 300 V Gleichspannung angelegt. Es wird trocken, d. h. nicht im öl!·ad, und bei Raumtemperatur polarisiert, und zwar etwa 5 Minuten.

Zur Aushärtung des Epoxidklebers für den Schwinger nach Fig. 3 wird der Schwinger jeweils für eine Stunde Temperaturen von 150 C und danach Temperaturen von 250 C ausgesetzt.

Zum Betiieb des Schwingers ist vorgesehen, ihn mit einer Wechselspannung zu erregen, deren Frequenz der Grundfrequenz der mechanischen Längenschwingung des Schwingers entspricht. Der Schwinger kann angenähert als ein Stab mit frei in Läncsrichtung schwingenden Enden betrachtet werden. Der Übertrager mit der Applikationsspitze ist so bemessen, daß der Schwinger bei aufgestecktem übertrager die halbe akustische Länge des Gesamtwerkzeuges hat. Damit liegt die Verbindungsstelle Schwinger— Übertrager in einem Gebiet maximaler Auslenkamplitude, und die Verbindungsstelle wird im wesentlichen nur durch Druck und nicht durch Zug belastet.

Für die Handlichkeit des Gerätes ist es vorteilhaft. den Querschnitt des Schwingers besonders klein zu halten. Für eine gleich hohe elektrische Leistungsaufnahme ist es dabei notwendig, seine Länge zu vergrößern. Dabei verschiebt sich jedoch die Grundfrequenz für mechanische Längsschwirgungen in Richtung auf niedrigere Frequenzen. In diesem Fall kann man die erste Oberschwincun« der mechanischen Längsschwingung des Schwingers anregen. Dafür ist die Fig. 4 dargestellte Konstruktion des Schwingers besonders vorteilhaft. Dargestellt ist ein Schnitt parallel zur Län°srichtun^CT des Schwingers. Zwischen den Lamellen 10 aus piezokeramischem Material liegen in der Länge der Lamelle hintereinander angeordnet jeweils zwei elektrisch voneinander getrennte Metallisierungen 120 und 121. Die Herstellung dieser Metallisierung kann wiederum in einem der oben angegebenen Verfahren bestehen. Die Metallisierungen, die auf der gleichen Fläche einer Lamelle liegen. werden an die beiden verschiedenen Pole des Wechselspannungsgenerators angeschlossen. Im übrigen erfolgt die Kontaktierung in der gleichen Weise wie bei dem Schwinger mit einfacher Metallisierung zwischen den Lamellen aus Piezokeramik. Der Schwinger der Fig. 4 wird mit einer Wechselspannung erregt, deren Frequenz der Frequenz der ersk-n Oberschwingung der Längsschwingung dieses Schwingers entspricht.

Bei einer vorteilhaften Alternative zu dieser Konstruktion ist die Polarsation in der in Längsrichtung erster Hälfte jeder Lamelle antiparallel zu der Polarisation der zweiten Hälfte eingeprägt. In diesem Fall sind die beiden Metallisierungen zwischen bzw. auf den Lamellen jeweils elektrisch parallel geschaltet. Dies ist in Fig. 5 dargestellt: Die Pfeile in den Lamellen 10 symbolisieren die Richtung der Polarisation, wobei ersichtlich ist, daß die jeweils entycLvngesetzten Richtungen ebenso möglich sind. Man beachte die gegenüber F i g. 4 veränderte elektrische Schaltung der Metallisierungen 120 und 121. Die Unterteilung zwischen den Metallisierungen 120 und 121 ist bei dieser Konstruktion deshalb vorteilhaft.

weil damit wiederum möglich ist, die Lamellen erst dann zu polarisieren, wenn sie bereits zum Stapel gepreßt sind. Die elektrische Parallelschaltung der auf derselben Fläche einer Lamelle liegenden Metallisierungen erfolgt deshalb erst beim fertig gestapelten Schwinger.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Zahnsteinentferner ist, daß der Wechselspannungsgenerator so klein gehalten werden kann, daß er mit in das Gritfstück. das den Schwinger umschließt, eingebaut werden kann.

Vorteilhafterweise ist außerdem eine Wasserzuführung zur Applikationsspitze vorgesehen, um bei Benutzung des Gerätes den gelösten Zahnstein sofort wegzuspülen.

Bei einem Ausführungsbeispiel hat der Schwinger die Abmessungen 6 mm · 6 mm ■ SO mm. Aufgebaut ist er aus 30 Lamellen aus Piezokeramik. Die Metallisierung und die elektrische Schaltung sind gemäß Fig. 5 vorgenommen. Die Arbeitsfrequenz dieses Zahnsteinentferners liegt bei etwa 34 kHz.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 Ein derartiges Gerät ist aus der DT-OS 20 04 005 bekannt Bei diesem bekannten Gerat ist in einen Patentansprüche: »abformten Griff ein elektrisch mittels eines Wech- b V .,. jjup^gnenerators zu Resonanzschwingungen

1. Zahnsteinentferner, bei dem in einem stab- ?^eispuitras(±anbereich erregbarer piezokeramischer förmigen Griff ein elektrisch mittels eines 5 im eingebaut. Die Schwingungen werden über Wechselspannungsgenerators zu Resonanzschwin- sen _s°_{hallübertrage}r (Sonotrode) auf eine Applikagungen im Ultraschallbereich erregbarer piezo- e.ine übertragen. Der piezokeramische Schwinkeramischer Schwinger eingebaut ist, der diese ^uo . ^p _rohrförmig und einstückig ausgebildet. Die Resonanzschwingungen über einen Schallüber- g . , _nune des Schwingers liegt im Bereich trager auf eine Applikationsspitze die mit dem io ^ß™_3und ⁶ ₂₀₀v.

Schallübertrager verbunden ist, übertragt, da- ρ "_deres Gerät ist auf dem Markt, das jedoch durch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Schwin- f". _magnetostriktiven Schwinger arbeitet, woger (1) aus mehreren parallel zur Längsachse des mit - ^^ ^^ _{hohe Stromstärken} benötigt, Schwingers geschichteten, piszokeramischen La- dci ^ magnetische Anregung notwenmellen (10) besteht, und daß zwischen den 15 denn λ _{die bekannten} Verlusteffekte auf. Lamellen Metallisierungen (11, 111, 120, 121) als ⁰¹^₁A _d„ Erfindung ist es, einen Zahnstein-Elektroden vorgesehen sind, die fest auf eine der J?^UIg _{eben der} nur eine sehr geringe BeLamellen aufgebracht sind, und die je nach f™""" _unK ^nötigt und besonders handlich ist Schichtung derart mit dem einen oder dem an- ^^ _einentechnisch einfach aufgebauten Wechderen der beiden Anschlüsse des Wechselspan- 20 und nur einen■«cn _t
nungsgenerators verbindbar sind, daß mecha- ^sel^"^uSJ_{e wird} durch einen Zahnsteinentfernische Längsschwingungen entstehen. _nPt gelöst wie er im Oberbegriff des Patentanspru-

2. Zahnsteinentferner nach Anspruch 1, da- net gelost w erfindungsgemäß entdurch gekennzeichnet, daß der Schwinger zw>- ches1 bescJ^ⁿ^ _{ichen dieses Ans} ^& _pru_Ches aussehen jeweils zwei Lamellen aus piezokera- 25 sprechen aem jvcm

mischem Material zwei elektrisch voneinander gebi.dei: ,S₁ ^^ _Dicke

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isolierte Metallisierungen als Elektroden besitzt ^¹¹Jf ₂$'_{m verwend dann benötj} wobei diese Metallisierungen jeweils zwei in weniger als AR^ erfindungsgemäßen Zahn-Längsrichtung der Lamellen hintereinander!*- ^η^^^_ηβ Betriebsspannung von wenigende getrennte Flächenbereiche einnehmen, wo- 30 steinentterners ^{nui C!}' Gründen der Sicher Li die^S auf der gleichen Fläche einer Lamelle geras 24 V ^^ζ^™«™ "zaS liegenden Metallisierungen an entgegengesetzte heit fur den nicn
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^£Cl.^ießZ^ba^ah^nentfemer nach Anspruch 1, da- 35 "Äerer Vorteil