DE2712734A1

DE2712734A1 - Anordnung zur steuerung der elektrischen leistung zahnaerztlicher handinstrumente

Info

Publication number: DE2712734A1
Application number: DE19772712734
Authority: DE
Inventors: Alfred Schmidt; Alfred Wieser
Original assignee: Medtronic Medizinisch Elektronische Geraete GmbH
Current assignee: Medtronic Medizinisch Elektronische Geraete GmbH
Priority date: 1977-03-23
Filing date: 1977-03-23
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE2712734C2

Description

Anordnung zur Steuerung der elektrischen
Leistung zahnärztlicher Handinstrumente" Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung der elektrischen Leistung zahnärztlicher Handinstrumente, wie Ultraschallzahnsteinentferner, Elektromikromotore, HF-Chirurgieinstrumente, mit Hilfe einer am Handinstrument selbst vorgesehenen für die Handbetätigung bestimmten oder einer von dem Handinstrument getrennten, z.B. für die Fußbetätigung bestimmten Stellanordnung.
Zahnärztliche Geräte benötigen Stellgliedanordnungen zur Leistungssteuerung der Handinstrumente. Dies wird in bekannter Weise durch sogenannte Fußanlasser bewerkstelligt.
180377 Dabei sind die Fußanlasser so ausgebildet, daß durch Betätigen eines Schwenkhebels oder einer Fußplatte ein Potentiometer eine wegabhängige Steuergröße aufgrund der Widerstandsänderung abgibt. Solche Fußanlasser sind aufgrund der mechanischen Betätigungshebel kompliziert im Aufbau und daher teuer in der Herstellung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung dieses Mangels, d.h. insbesondere die Schaffung einer Anordnung der eingangs genannten Art, die leicht und billig herzustellen und bequem zu bedienen ist sowie räumlich geringe Abmessungen hat. Dabei soll die Leistungssteuerung an eine natürliche Betätigungsfunktion der Bedienungsperson angepaßt sein.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Stellanordnung eine oder mehrere auf veränderlichen Druck im Sinne einer entsprechenden Eigenkapazitätsveränderung reagierenden Steuervorrichtung(en) aufweist, welche in wenigstens einem der kapazitiven Zweige einer Wechselspannungsbrücke liegt oder liegen.
Die Erfindung macht sich also die Erkenntnis zunutze, daß man durch mehr oder weniger starken, von den Fingern an dem Handinstrument selbst oder vom Fuß der Bedienungsperson ausgelösten Druck an einer Steuervorrichtung eine mehr oder weniger große Eigenkapazitätsveränderung herbeiführen kann, iindem der Druck auf die Steuervorrichtung die kapazitätsbestimmenden Eigenschaften der Steuervorrichtung verändert. Diese Kapazitätsveränderung kann dann, da die Steuervorrichtung pder -vorrichtungen in dem kapazitiven Zweig einer (abgestimmten) WechselspannungsbrUcke liegt bzw.
liegen, unmittelbar durch die Verstimmung der Brücke in ein Steuersignal (Diagonalspannung) umgewandelt werden, welches zur Leistungssteuerung verwendbar ist.
Wenn nur eine Steuervorrichtung in dem einen kapazitiven Zweig der Wechselstrombrücke vorgesehen ist, kann in dem anderen kapazitiven Zweig der Wechselstrombrücke ein Einstell kondensator liegen. Mit dem Einstellkondensator wird die Brücke 80 abgeglichen, daß eine bestimmte Anfangskapazität der Steuervorrichtung oder -vorrichtungen ausgeglichen wird und durch diese Kompensation die Finger-oder Fußdruckkratt berücksichtigt werden kann.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Brückendiagonalzweig an die Basis eines Transistors geführt, dessen Kollektor über einen Differentialverstärker auf einen Leistungssteller des Handinstruments einwirkt.
Die Steuervorrichtung kann dabei in besonders einfacher Weise am Handinstrument eine isolierte Metall folie oder ein isoliertes Metallplättchen enthalten und mit den anliegenden Fingern einen durch Fingerdruck variablen, einpoligen Kondensator bilden, dessen RUckleitung offen bzw. durch die Körperkapazität der Bedienungsperson gebildet ist. Analoges gilt auch tür die Fußbetãtigung.
Die Steuervorrichtungen der für die Hand- bzw. Fußbetätigung bestimmten Stellanordnung können parallel!geschaltet in einem kapazitiven Zweig der Wechselstrombrücke 0liegen, wobei:lin dem anderen kapazitiven Zweig ein Einstellkondensator liegt.
Durch den Einstellkondensator kann die Grundkapazität der Steuervorrichtungen in solcher Weise-kompensiert werden, daß die Bedienungsperson eine Überkompensation einstellen kann, wodurch die variable Kapazitätsänderung erst später erfolgt, womit eine Bereichsverschiebung der Stellgröße erreichbar ist.
Die Stellanordnung ist vorzugsweise im vorderen Drittel des Handinstrumentes angeordnet, damit in bequemer Weise ein Druck mit den Fingern'auf die Stellanordnung ausgeUbt werden kann.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung.
Es zeigen: Fig. 1 eine Ausführungsform der Steueranordnung nach der Erfindung für die ringerdruckabhängige Leistungssteuerung, und Fig. 2 eine andere Ausfithrungsform der erfindungsgemäßen Anordnung für eine Fußbetätigung zum Betrieb eines zahnärztlichen Handinstrumentes.
Ein eine Wechselspannung bestimmter Frequenz erzeugender Generator 6 induziert mittels einer Übertragungswicklung 7 seine Ausgangsspannung in eine auf zwei Hälften 8 und 9 auP-geteilte Wicklung, deren Mittelabgriff 10 über einen Widerstand 12 und einen Kondensator 11 mit einem Widerstand 13 als Spannungsteiler auf die Basis eines Transistors 4 geführt ist. Die beiden äußeren Anschlußpunkte 14 und 15 der Übertragerwicklungshälften 8 und 9 sind auf je einen Kondensator 16 bzw. 17 geschaltet, deren (geerdete) Verbindungsleitung 18, 24 mit den Kondensatoren 16 und 17 die kapazitiven Gegenzweige einer Brückenschaltung bildet. Unter der Voraussetzung gleicher induktiver sowie kapazitiver Blindwiderstandswerte, d.h. praktisch gleicher Kapazitätswerte der Kondensatoren 16 und 17, erscheint der Brückendiagonalzweig abgeglichen, d.h. die Eingangswechselspannung an der Basis des Transistors 4 ist Null. Bei Verstimmung eines der Kondensatoren 16 oder 17 erfolgt ein Anstieg der BrUckendiagonalspannung, welche verstärkt am Kollektor 19 von Transistor 4 abgenommen einem Differentialverstärker 20 und von da einem Leistungssteller 21 zugeführt wird, welcher somit eine der Kapazitätsänderung proportionale Ausgangsspannung an das Handinstrument 22 liefert. Der Kondensator 16 ist als Stellanordnung für die -HàndbetStigung am Handinstrument 22 selbst vorgesehen, sö daß auf Fingerdruck eine Kapazitätsänderung einsetzt. Diese durch Kapazitätsveränderung reagierende Fingerbetätigungsstellanordnung besteht im einfachsten Falle aus einer gegen direkte Berührung isolierten, an geeigneter Stelle des Handinstruments 22, vorzugsweise in dessen vorderem Drittel, angebrachten Metallfolie, Wobei die Masseleitung entfallen kann, da die durch die Körperkapazität der Finger ausgelöste Kapazitätsänderung für eine Brückenverstimmung und damit für ein Steuersignal ausreicht. Der Kondensator 17 ist als Einstellkondensator ausgebildet. Mit dem Kondensator 17 wird die Brücke so abgeglichen, daß eine bestimmte Anfangskapazität der Stellanordnung ausgeglichen wird und durch diese Kompensation die Fingerdruckkraft berücksichtigt werden kann. Je stärker die Bedienungsperson mit dem Finger auf die Stellanordnung 16 drückt, desto stärker ist die Kapazitätsveränderung, desto stärker ist auch die Verstimmung der Brücke und desto stärker das St euersignal am Leistungssteller 21. Mit stärkerem Fingerdruck kann auf diese Weise also beispielsweise die Drehzahl des Handinstruments 22 erhöht werden.
In Fig. 2 sind die Fingerstellanordnung 16 und der Einstellkondensator 17 durch eine Fußanlasseranordnung 25 mit je einem druckvariablen Kondensator 26 und 27 ersetzt. Die Fußdruckplattenkondensatoren 26 und 27 bilden den kapazitiven Brückenzweig der Wechselspannungsbrücke und geben eine dem Druck proportionale Kapazitätsänderung, welche, wie oben geschildert, zu einer Verstimmung der Brücke und einer Diagonalspannung an der Basis des Transistors 4 führt. Bei einer solchen Stellanordnung mit zwei oder mehreren druckvariablen Kondensatoren lassen sich unterschiedliche Druckansprech- bzw. Druckspannungscharakteristiken vorgeben und Kopplungen mit anderen Funktionen,z.B. der Wasserspülung, vornehmen, die bei Betätigung ausgelöst bzw. gesteuert werden. Von dem Differentialverstärker (Regelverstärker :20), der an den Kollektor 19 des Transistors 4 angeschlossen ist, wird das Steuersignal aufbereitet und dem Transistorsteller 21 zugeführt, der die Leistung des Handinstrumentes 23 steuert.
Bis auf die Abänderung der Fingerstellanordnung 16 und des Einstellkondensators 17 sowie die Ausgestaltung des Handinstrumentes 22 ist die Steueranordnung nach Fig. 2,d.h. die Brückenschaltung im wesentlichen gleich.
Mit der Erfindung wird demnach eine raumsparende Anordnung vorgeschlagen, bei welcher auf einfache Weise mit zunehmendem Finger- oder Fußdruck die Verstimmung einer Wechselspannungsbrücke und dadurch bewirkt eine Erhöhung der dem Handinstrument zugeführten Leistung erfolgt. Wenn im vorliegenden Zusammenhang und auch in den nachfolgenden Ansprüchen von "Steuervorrichtung" die Rede ist, so soll dieser Begriff im Extremfall auch eine "Schaltvorrichtung" umfassen, ein Grenzfall der dann vorliegt, wenn z.B. durch die kurzzeitige Druckberührung ein Impuls ausgelöst wird, welcher das Handinstrument ausschaltet, d.h. die Leistung von Null auf einen jedenfalls zunächst festen vorgegebenen Wert geschaltet" bzw. "gesteuert" wird.
Bezugszeichenliste: Patentansprüche:

Claims

Patentanspruche: 1.) Anordnung zur Steuerung der elektrischen Leistung tahnärztlicher Handinstrumente, wie Ultraschallzahnsteinentferner, Elektromikromotore, HF-Chirurgieinstrumente, mit Hilfe einer am Handinstrument selbst vorgesehenen, für die Handbetätigung bestimmten oder einer von dem Handinstrument getrennten, z.B. für die Fußbetätigung bestimmten Stellanordnung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stellanordnung ein oder mehrere auf veränderlichen Druck im Sinne einer entsprechenden Eigenkapazitätsveränderung reagierenden Steuervorrichtung (en) (16; 26, 27) aufweist, welche in wenigstens einem der kapazitiven Zweige einer Wechselspannungsbrileke liegt oder liegen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß nur eine Steuervorrichtung (16) in dem einen kapazitiven Zweig der Wechselspannungsbrücke vorgesehen ist und daß in dem anderen kapazitiven Zweig der Wechselstrombrücke ein Einstellkondensator (17) liegt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der BrUckendiagonalzweig an die Basis eines Transistors (4) gefUhrt ist, dessen Kollektor (19) Uber einen Differentialverstärker (20) auf einen Leistungssteller (21) des Handinstruments (22, 23) einwirkt.
4. Anordnung nach einem der AnsprUche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuervorrichtung (16) am Handinstrument (22) eine isolierte Metallfolie oder ein isoliertes Metallplättchen enthält und mit dem anliegenden Finger einen durch Fingerdruck variablen, einpoligen Kondensator bildet, dessen Rückleitung offen bzw. durch die Körperkapazität der Bedienungsperson gebildet ist.
5. Anordnung nach einem der AnsprUche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuervorrichtungen (26, 27) der für die Hand- bzw. Fußbetätigung bestimmten Stellanordnung parallelgeschaltet in einem kapazitiven Zweig der Wechselstrombrücke liegen und in dem anderen kapazitiven Zweig ein Einstellkondensator vorgesehen ist.
6. Anordnung nach einem der AnsprUche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stellanordnung (16) im vorderen Drittel des Handinstrumentes (22) angeordnet ist.