DE2329502B2

DE2329502B2 - Scaler

Info

Publication number: DE2329502B2
Application number: DE19732329502
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.- Ing. 8013 Haar Eberharter; Helmut Dr.Rer.Nat. 8000 Muenchen Thomann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-06-08
Filing date: 1973-06-08
Publication date: 1975-06-12
Also published as: DE2329502A1

Description

wobei diese Metallisierungen jeweils zwei in 40 spiel der Erfindung beschrieben: Fig. 1 zeigt denthese metallizations each two described in 40 game of the invention: Fig. 1 shows the

Längsrichtung der Lamellen hintereinanderlie- prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Zahn-Longitudinal direction of the lamellae one behind the other - basic structure of a tooth according to the invention

gende getrennte Flächenberciche einnehmen, und steinentferners. Der Übersichtlichkeit halber ist derTake up some separate surface areas, and use stone remover. For the sake of clarity, the

dadurch, daß die Polarisation jeder Lamelle unter Griff, der den Schwinger umschließt, weggelassen.in that the polarization of each lamella under the grip, which encloses the transducer, is omitted.

dem einen Flächenbereich antiparallel zu der Der Schwinger 1 besitzt die Anschlußkontakte 2 undthe one surface area antiparallel to the. The oscillator 1 has the connection contacts 2 and

Polarisation und dem anderen Flächenbercich ist. 45 3. Auf dem Schwinger aufgesteckt ist ein Schallüber-Polarization and the other surface area is. 45 3. A sound cover is attached to the transducer

4. Verfahren zum Betrieb eines Zahnsteinent- trager 4, der mit einer Applikationsspitze 5 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 und4. Method for operating a tartar remover 4 which is provided with an application tip 5 furthermore according to claim 1, characterized in that. The transformer can be designed so that he net that the alternating voltage generator can be detached from the oscillator and against an alternating voltage a frequency that the other transmitter generates with a different application tip Basic frequency of the mechanical length oscillation 50 can be exchanged. It is advantageous, the movement of the transducer. To connect the transformer firmly to the transducer and

5. Verfahren zum Betrieb eines Zahnsteinent- die Applikationsspitze austauschbar mit dem Überferners nach einem der Ansprüche 2 und 3, da- trager zu verschrauben.5. Method of operating a tartar - the application tip interchangeable with the remover according to one of claims 2 and 3, to be screwed to the carrier.

durch gekennzeichnet, daß der Wechselspan- Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für dencharacterized in that the alternating Fig. 2 shows an embodiment for the

nungsgenerator eine Wechselspannung einer Fre- 55 Schwinger. Dargestellt ist ein Schnitt quer zur Längsquenz erzeugt, die der Frequenz einer Ober- richtung des Schwingers. Die Lamellen 10 aus piezoschwingung der mechanischen Längsschwingung keramischem Material sind beidseitig mit Metallisiedes Schwingers entspricht. rungen 11 versehen. Diese Metallisierungen sind anvoltage generator an alternating voltage from a Fre- 55 oscillator. A section transverse to the longitudinal sequence is shown that is the frequency of an upper direction of the oscillator. The lamellae 10 made of piezo oscillation the mechanical longitudinal vibration of ceramic material are metallized on both sides Schwingers corresponds. stanchions 11 provided. These metallizations are on

den Kanten der Lamellen etwas herumgezogen, umthe edges of the lamellas pulled around a little to

60 eine einfache Kontaktierung mit den Kontakten 260 a simple contact with the contacts 2

und 3 zu ermöglichen. Die Metallisierung erfolgt vor-and 3 allow. The metallization takes place before

zugsweise mit Einbrennsilber in Siebdrucktechnik.preferably with stoved silver in screen printing technology.

Nach dem Einbrennen der Metallisierung werden dieAfter the metallization has been burned in, the

metallisierten Lamellen mittels einer Kleberfolie zummetallized slats by means of an adhesive film for

65 Stapel verbunden. Diese Kleberfolie muß so bemes-65 stacks connected. This adhesive film must be dimensioned

Die Erfindung betrifft einen Zahnsteinentferner, sen sein, daß die Metallisierungsnächen mit Auswie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 be- nähme an den für die Kontaktierung vorgesehenen schrieben ist. Kanten völlig überdenkt werden, so daß beim An-The invention relates to a tartar remover, sen be that the metallization surfaces with outward in the preamble of claim 1 he would take the intended for the contacting is written. Edges are completely reconsidered, so that when

bringen der Kontakte, die beispielsweise durch einen zähflüssigen Leitkleber hergestellt werden, durch Kapillarwirkungen kein Kurzschluß entstehen kann.bring the contacts, for example through a viscous conductive adhesive can be produced, no short circuit can occur due to capillary effects.

Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte Alternative für die Konstruktion des Schwingers. Dargestellt ist wiederum ein Schnitt quer zur Längsrichtung des Schwingers. Die Lamellen iö aus piezokeramischem Matei FaI sind einseitig z. B. mi ι wärmehärtendem Epoxidleitkleber 111 beschichtet. Die Schieb! aus dL-sem 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 Flache ist in der Darstellung der Figur stets oben. Der Stapel wird unter leichtern Druck ausgehärtet. Danach werden die Kontakte 2 und 3 angebracht.Fig. 3 shows an advantageous alternative for the construction of the oscillator. Again, a section is shown transversely to the longitudinal direction of the oscillator. The slats iö made of piezoceramic Matei FaI are one-sided z. B. mi ι thermosetting epoxy conductive adhesive 111 coated. The push! made of dL-sem epoxy conductive adhesive is drawn around an edge of the lamella 10 laterally. The lamellas coated in this way are stacked in such a way that the coated edge is alternately on the left or right; the surface coated with the conductive epoxy adhesive is always at the top in the representation of the figure. The stack is cured under light pressure. Then contacts 2 and 3 are attached.

Vorteilhaft ist, daß die Lamellen erst dann polarisiert werden müssen, wenn sie bereits zu.η Stapel gepreßt sind. Dadurch wird verhindert, daß sich die Lamellen verziehen können. Dies könnte geschehen, wenn die Lamellen einzeln polarisiert würden, da die Metallisierung asymmetrisch ist. Die Polarisationsfeldstärke beträgt 2 10« . Bei einer Dicke der La- It is advantageous that the lamellae only have to be polarized when they have already been pressed into a stack are. This prevents the slats from warping. This could happen if the lamellae were polarized individually, since the metallization is asymmetrical. The polarization field strength is 2 10 «. With a thickness of the

mellen von beispielsweise etwa 150 μηι wird also eine Polarisationsspannung von 300 V Gleichspannung angelegt. Es wird trocken, d. h. nicht im Ölbad, und bei Raumtemperatur polarisiert, und zwar etwa 5 Minuten.Mellen of, for example, about 150 μm is therefore one Polarization voltage of 300 V DC applied. It gets dry, i. H. not in an oil bath, and polarized at room temperature for about 5 minutes.

Zur Aushärtung des Epoxidklebers für den Schwinger nach Fig. 3 wird der Schwinger jeweils für eine Stunde Temperaturen von 150¹C und danach Temperaturen von 250° C ausgesetzt.For curing the epoxy adhesive for the oscillator according to Fig of the oscillator is suspended for one hour each temperatures of 150 ¹ C and then temperatures of 250 ° C. 3,.

Zum Betrieb des Schwingers ist vorgesehen, ihn mit einer Wechselspannung zu erregen, deren Frequenz der Grunüfrequenz der mechanischen Längenschwingung des Schwingers entspricht. Der Schwinger kann angenähert als ein Stab mit frei in Längsrichtung schwingenden Enden betrachtet werden. Der Übertrager mit der ApplikationsspitLe 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 Aislenkamplitude, und die Verbindungsstelle wird im wesentlichen nur durch Druck und nicht durch Zug belastet.To operate the oscillator, it is provided that it is excited with an alternating voltage, the frequency of which corresponds to the basic frequency of the mechanical length oscillation of the oscillator. The Schwinger can be roughly viewed as a rod with ends swinging freely in the longitudinal direction. Of the The transformer with the application pit is dimensioned in such a way that the transducer when the transformer is attached half the acoustic length of the entire tool. The junction Schwinger- Transmitter in an area of maximum steering amplitude, and the connection point is essentially only loaded by pressure and not by tension.

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 Grundfrcquenz für mechanische Längsschwingungen in Richtung auf niedrigere Frequenzen. In diesem Fall kann man die erste Oberschwingung der mechanischen Längsschwingung des Schwingers anregen. Dafür ist die Fig. 4 dargestellte Konstruktion des Schwingers besonders vorteilhaft. Dargestellt ist ein Schnitt parallel zur Längsrichtung des Schwingers. Zwischen den Lamellen 10 aus piezokeramischem Material liegen in der Länge der Lamelle hintereinander angeordnet jeweils zwei elektrisch voneinander get rennte 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 der? Lamellen aus Piezokeramik. Der Schwin-ger der Fig. 4 wird mit einer Wechselspannung ltregt, deren Frequenz der Frequenz der ersten Oberschwingung der Längsschwingung dieses Schwingers entspricht.For the handiness of the device, it is advantageous to keep the cross section of the transducer particularly small. For an equally high electrical power consumption, it is necessary to increase its length. In doing so, however, the basic frequency for mechanical longitudinal vibrations shifts in the direction of lower frequencies. In this case, the first harmonic of the mechanical longitudinal oscillation of the oscillator can be excited. The construction of the oscillator shown in FIG. 4 is particularly advantageous for this. A section is shown parallel to the longitudinal direction of the oscillator. Between the lamellae 10 made of piezoceramic material, two electrically separated metallizations are arranged one behind the other along the length of the lamella. 120 and 121. The production of this metallization can in turn consist of one of the processes indicated above. The metallizations, which lie on the same surface of a lamella, are connected to the two different poles of the alternating voltage generator. Otherwise, the contact is made in the same way as with the oscillator with simple metallization between the? Piezoceramic slats. The oscillator of FIG. 4 is excited with an alternating voltage, the frequency of which corresponds to the frequency of the first harmonic of the longitudinal oscillation of this oscillator.

Bei einer vorteilhaften Alternative zu dieser Konstruktion ist die Polarisation in der in Längsrichtung ersten Hälfte jeder Lamelle anliparallel 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 jeweiis ent«egengesetzten Richtungen ebenso möglich sind. Man beachte die gegenüber Fig. 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.In an advantageous alternative to this construction, the polarization is impressed in the longitudinal direction of the first half of each lamella parallel to the polarization of the second half. In this case, the two metallizations are each connected electrically in parallel between or on the lamellae. This is illustrated in Figure 5. The arrows in the slats 10 symbolize the direction of polarization, it is seen that the jeweiis ent "egengesetzten directions are also possible. Note the changed electrical circuit of the metallizations 120 and 121 compared to FIG. 4. The subdivision between the metallizations 120 and 121 is advantageous in this construction because it is again possible to polarize the lamellae only when they have already been pressed into a stack are. The electrical parallel connection of the metallizations lying on the same surface of a lamella therefore only takes place when the transducer is completely stacked.

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, cingebaut werden kann.A particular advantage of the scaler according to the invention is that the alternating voltage generator can be kept so small that it is built into the handle that surrounds the transducer can be.

Vorteilhafterweise ist außerdem eine Wasserzuführung zur Applikationsspitze vorgesehen, um bei Benutzung des Gerätes den gelösten Zahnstein sofort wegzuspülen.Advantageously, a water supply to the application tip is also provided so that when in use of the device to wash away the loosened tartar immediately.

Bei einem Ausführungsbeispiel hat der Schwinger die Abmessungen 6 mm X 6 mm X 80 mm. Aufgebaut ist er aus 30 Lamellen aus Piezokeramik. Die Metallisierung und die elektrische Schaltung sind gemäß Fig. 5 vorgenommen. Die Arbeitsfrequenz dicses Zahnsteinentferners liegt bei etwa 34 kHz.In one embodiment, the transducer has the dimensions 6mm X 6mm X 80mm. It is made up of 30 piezoceramic lamellae. the The metallization and the electrical circuit are carried out in accordance with FIG. 5. The working frequency dicses Scaler is around 34 kHz.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Such a device is known from DT-OS 20 04 005 claims. In this known device, in a rod-shaped handle, an electrical means of an exchange

1. Scaler, which causes resonance vibrations in a rod voltage generator The shape of the handle is a piezoceramic that can be excited electrically by means of a 5 in the ultrasonic range AC voltage generator built into resonance oscillator. The vibrations are over In the ultrasonic range, excitable piezoelectric sound transmitters (sonotrodes) are applied to an applicator ceramic Schwinger is built in, which transmit this tion peak. The piezoceramic Scrm.n resonance vibrations A sound transducer is tubular and in one piece. the wearer on an application tip that is in the range with the io operating voltage of the transducer Sound transmitter is connected, transmits between 53 and 200 V.

by ge keη η ζe I η et that the Schwin- Another device is on the market, which however ger (1) works from several parallel to the longitudinal axis of the with a magnetostrictive oscillator, where-oscillator layered, piezoceramic La- at this device relatively high micrometers required, mellen (10), and that between the 15 lamellae metallizations (11, 111, 129, 12Ϊ) as the end coil, the known VcrlusterTektc occur. Electrodes are provided which are fixed on one of the object of the invention is to provide a dental stone strips are applied, and to provide, depending on the remover, the thus with the required only a very small coating one or the drive-voltage and is particularly handy whose of the two connections of the alternating voltage 20 and only one technically simply constructed voltage generator can be connected that requires a mechanical voltage generator,
niche longitudinal vibrations arise. This task is carried out by a tartar

2. Scaler according to claim 1, da- ner solved as it is in the preamble of the patent claim characterized in that the transducer is described between 1, and can be seen according to the invention Mix out two slats made of piezokera- 25 speaking the characteristic of this claim Material two is electrically formed from each other.

has isolated metallizations as electrodes. It is advantageous to have slats with a thickness of then needing to use these metallizations two each in less than 200 ^ m Longitudinal direction of the lamellas one behind the other, namely the oscillator of the 7th according to the invention; hanging Occupy separate areas, with only less than 30 stone remover those on the same area of a lamella as 24 V peak / peak. For the sake of the safer Metallization at the opposite unit for the patient must namely the tartar connections of the alternating voltage generator can also be locked in the event of multiple faulty overspan are. offer absolute security.

3. scaler according to claim 1, there- 35 Another advantage is that the vibrator characterized by the fact that the oscillator itself only takes up a small amount of space Implement two slats made of piezokera with a high output of more than 20 W. mixed material, two can be electrically paralleled.

has switched metallizations as electrodes, using the figures, an embodiment example