DE3422628A1

DE3422628A1 - Dental ultrasonic handpiece having an illuminating device

Info

Publication number: DE3422628A1
Application number: DE19843422628
Authority: DE
Inventors: Alfred 6390 Usingen Schmidt; Alfred Wieser
Original assignee: Medtronic Medizinisch Elektronische Geraete GmbH
Current assignee: Medtronic Medizinisch Elektronische Geraete GmbH
Priority date: 1984-06-19
Filing date: 1984-06-19
Publication date: 1985-12-19

Abstract

In a dental ultrasonic handpiece having a magnetostrictive oscillator system which is driven by a field coil arrangement, a further coil is inductively coupled to the field coil. An illuminating device, which consists of miniature incandescent lamps, for example, is connected to this second coil. The illuminating device is thus fed from the field coil by the transformer effect. The handpiece either forms an integral unit with the illuminating device or is structurally separated from it, the illuminating device being constructed with the second coil in the latter case in the form of a cap which is placed onto the handpiece. <IMAGE>

Description

Titel: Zahnärztliches Ultraschallhandstück mitTitle: Dental Ultrasound Handpiece with

Beleuchtungsvorrichtung Zahnärztliches Ultraschallhandstück mit Beleuchtungsvorrichtun Die Erfindung bezieht sich auf zahnärztliche Ultraschallhandstücke entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1. Lighting device Dental ultrasonic handpiece with lighting device The invention relates to dental ultrasonic handpieces according to the preamble of claim 1.

Zum Arbeiten am Zahn ist es für den Zahnarzt erforderlich, eine möglichst gute Ausleuchtung des Arbeitsbereiches zur Verfügung zu haben. Hierzu werden z.B. über dem Patienten angebrachte Dentalleuchten verwendet. Derartige Dentalleuchten haben jedoch den Nachteil, daß bei großflächiger Ausleuchtung nur eine relativ geringe Leuchtdichte am Arbeitsfeld erzielt wird und daß das zahnärztliche Behandlungswerkzeug und die Beleuchtungsvorrichtung getrennt geschaltet werden müssen. Ferner ist es für den behandelnden Zahnarzt auch erforderlich, die Beleuchtungsvorrichtung auf die jeweilige Arbeitsstelle zu richten.To work on the tooth it is necessary for the dentist to do one if possible to have good illumination of the work area available. For this purpose e.g. uses dental lights mounted above the patient. Such dental lights however, they have the disadvantage that only a relatively small amount of illumination is available over a large area Luminance is achieved at the work area and that the dental treatment tool and the lighting device must be switched separately. Furthermore it is For the attending dentist it is also necessary to turn the lighting device on to direct the respective job.

Um diese Nachteile auszuschalten, werden deshalb in jüngerer Zeit Behandlungsgeräte, wie z.B. Turbinen oder elektromotorisch angetriebene Instrumente, mit einer Lichtquelle am arbeitsseitigen Ende des Gerätes versehen. Diese Lichtquellen bestehen entweder aus einer Faseroptik- oder einer Glühlampenanordnung.In order to eliminate these disadvantages, therefore, in recent times Treatment devices, such as turbines or instruments driven by electric motors, provided with a light source at the working end of the device. These light sources consist of either a fiber optic or an incandescent lamp assembly.

Allen derartigen bekannten Lichtquellen ist jedoch gemeinsam der Nachteil, daß zusätzliche leitungsgebundene Stromzuführungen erforderlich sind und daß diese Beleuchtungsvorrichtungen nur für spezielle Instrumente ausgelegt sind.However, all such known light sources have in common the disadvantage that additional wired power supplies are required and that these Lighting devices are designed only for special instruments.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Beleuchtungsvorrichtung am arbeitsseitigen Ende von zahnärztlichen Handstücken so auszugestalten, daß keine Energiezuführungsleitungen für die Beleuchtungsvorrichtung erforderlich sind und daß diese Beleuchtungsvorrichtungen für alle magnetostriktiv arbeitenden Ultraschallhandstücke auf einfache und optimal effektive Weise einsetzbar sind.The object of the invention is therefore the lighting device at the work-side end of dental handpieces so that none Energy supply lines for the lighting device are required and that these lighting devices for all magnetostrictive ultrasonic handpieces can be used in a simple and optimally effective way.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Beleuchtungsvorrichtung am arbeitsseitigen Ende des Handstückes als Speisequelle für eine an der Erregerspule des Schwingersystems angeordnete zweite Spule vorgesehen ist.This object is achieved according to the invention in that the lighting device at the work-side end of the handpiece as a supply source for one on the excitation coil the oscillating system arranged second coil is provided.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further refinements of the invention are the subject of the subclaims.

Die nach dem magnetostriktiven Prinzip arbeitenden Ultraschallhandstücke weisen eine Erregerspule auf, die von hochfrequentem Wechselstrom (18 kHz - 40 kHz) durchflossen ist und den im Inneren der Spule angeordneten Schwinger zu magnetostriktiven Längenänderungen antreibt. An einem Teil der Erregerspule wird gemäß der Erfindung eine weitere Spule angeordnet, in der nach den bekannten Transformatorregeln eine Spannung bzw. bei Einspeisung in die angeschlossene Beleuchtungsvorrichtung ein Strom induziert wird. Die Anordnung bildet eine Hf-Impulstransformator mit galvanischer Trennung vom Erregerkreis.The ultrasonic handpieces that work according to the magnetostrictive principle have an excitation coil that is driven by high-frequency alternating current (18 kHz - 40 kHz) is traversed and the transducer arranged inside the coil becomes magnetostrictive Drives changes in length. According to the invention, on a part of the excitation coil another coil is arranged in which, according to the known transformer rules, a Voltage or when fed into the connected lighting device Current is induced. The arrangement forms an RF pulse transformer with galvanic Separation from the excitation circuit.

Vorzugsweise ist die zusätzliche Spule induktiv mit der Erregerspule für den Schwinger gekoppelt, so daß bei einem Betrieb des Schwingers selbsttätig die Beleuchtungsvorrichtung in Betrieb ist. Die Beleuchtungsvorrichtung besteht dabei vorzugsweise aus einer oder mehreren Mikroglühlampen, die auf das Werkzeugende bzw. die Werkzeugspitze gerichtet sind. Vorzugsweise werden die Lichtstrahlen aus der Beleuchtungsvorrichtung auf die Spitze des Werkzeuges fokussiert, so daß damit bei minimalem Stromaufwand eine optimale Ausleuchtung des Bereiches an der Werkzeugspitze erzielt wird und gleichzeitig sichergestellt ist, daß jeweils die Werkzeug-spitze bzw. das unmittelbare Umfeld der Werkzeugspitze ausgeleuchtet ist.Preferably the additional coil is inductive with the excitation coil coupled for the transducer, so that automatically when the transducer is in operation the lighting device is in operation. The lighting device consists preferably from one or more micro-incandescent lamps that are placed on the end of the tool or the tool tip are directed. Preferably the light beams are off the lighting device focused on the tip of the tool, so that with it Optimal illumination of the area at the tool tip with minimal power consumption is achieved and at the same time it is ensured that each tool tip or the immediate vicinity of the tool tip is illuminated.

Mit der Beleuchtungsvorrichtung nach der Erfindung sind keine zusätzlichen Energiezuführungsleitungen für die Beleuchtungsvorrichtung erforderlich, was eine erhebliche Vereinfachung der Konstruktion, des Aufwandes und der Sicherheit ergibt. Ferner sind derartige Beleuchtungsvorrichtungen für alle auf magnetostriktiver Basis arbeitenden Ultraschallhandstücke, z.B.With the lighting device according to the invention are no additional Energy supply lines for the lighting device required what a considerable simplification of the construction, the effort and the security results. Furthermore, such lighting devices are for everyone on a magnetostrictive basis working ultrasonic handpieces, e.g.

Ultraschallzahnsteinentferner und dgl. anwendbar, und insbesondere auch alle auf dem Markt befindlichen Handstücke (auch der US-Bauweise) mit Hilfe einfacher Aufsteckanordnungen nachrüstbar. Ein weiterer Vorteil für den Zahnarzt ergibt sich daraus, daß der Betrieb dieser Beleuchtungsvorrichtungen mit einer ungefährlichen niedrigen Spannung im Bereich von 1,5 bis 4 V möglich ist und daß besondere Ein-Aus-Schaltglieder völlig entfallen. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß die Beleuchtungsvorrichtung nach der Erfindung besonders einfach, zweckmäßig und preiswert herstellbar ist, daß sie vollständig in Kunststoff gekapselt sein kann und daß sie im Autoklaven sterilisierbar ist. Sind die die Beleuchtungsvorrichtung darstellenden Mikroglühlampen mit einer Sammellinse ausgestattet bzw. ist ihnen eine Sammellinse zugeordnet, können die Lichtstrahlen unmittelbar an die Werkzeugspitze fokussiert werden, so daß damit eine maximale Leuchtdichte genau an der Arbeitsstelle bei minimalem Energiebedarf erzielt werden kann.Ultrasonic scaler and the like are applicable, and particularly also all handpieces on the market (including the US design) with the help simple clip-on arrangements can be retrofitted. Another benefit for the dentist it follows that the operation of these lighting devices with a harmless low voltage in the range of 1.5 to 4 V is possible and that special on-off switching elements fully omitted. Another advantage is seen in the fact that the Lighting device according to the invention is particularly simple, expedient and inexpensive can be produced that it can be completely encapsulated in plastic and that it Can be sterilized in an autoclave. Are the ones representing the lighting device Micro incandescent lamps are equipped with a converging lens or they are a converging lens assigned, the light beams can be focused directly on the tool tip so that a maximum luminance exactly at the work site with a minimum Energy demand can be achieved.

Die Beleuchtungsvorrichtung mit Speisequelle ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als im Handstück voll integriertes System ausgebildet, wobei auf der Primärerregerspule eine zweite Wicklung aufgebracht ist, die die am arbeitsseitigen Ende des Handstückes angebrachte Beleuchtungsvorrichtung speist. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Beleuchtungsvorrichtung getrennt von dem eigentlichen Handstück in einer z.B. zylinderförmigen Aufsteckhülse angebracht, die sowohl die zweite Spule als auch an ihrem arbeitsseitigen Ende die Mikroglühlampen aufweist; diese Aufsteckhülse wird auf ein an sich bekanntes Ultraschallhandstück aufgesetzt und stellt dann mit diesem im Betrieb eine Einheit dar. Die Kappe kann auf den Handstückkörper in ähnlicher Weise aufgesetzt werden wie eine Füllhalterkappe auf den Füllhalterkörper, wobei die Erregerspule und die zweite Spule in aufgestecktem Zustand der Kappe konzentrisch zueinander angeordnet sind und die zweite Spule die Erregerspule in geringem Abstand umschließt.The lighting device with supply source is in a preferred one Embodiment of the invention designed as a fully integrated system in the handpiece, wherein a second winding is applied to the primary excitation coil, which is the the working end of the handpiece attached lighting device feeds. In another preferred embodiment of the invention, the lighting device is separated from the actual handpiece in a e.g. cylindrical push-on sleeve attached, which both the second coil and at its working end the Having micro incandescent lamps; this push-on sleeve is attached to an ultrasonic handpiece known per se put on and then represents a unit with this in operation. The cap can can be placed on the handpiece body in a manner similar to that of a fountain pen cap on the fountain pen body, with the excitation coil and the second coil in the attached Condition of the cap are arranged concentrically to each other and the second coil the Enclosing the excitation coil at a small distance.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Handstückhülse, teilweise herausgebrochen gezeichnet, Fig. 2 ein Prinzipschaltbild von Schwinger und Beleuchtungsvorrichtung, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit Handstückhülse und getrennter Aufsetzkappe, Fig. 4 die Darstellung nach Fig. 3 in zusammengesetztem Zustand, und Fig. 5 in vergrößerter Schnittdarstellung eine Anordnung ähnlich der nach Fig. 3.The invention is explained below in conjunction with the drawing of exemplary embodiments explained. It shows: FIG. 1 a schematic representation a handpiece sleeve, drawn partially broken away, FIG. 2 is a basic circuit diagram of the oscillator and the lighting device, FIG. 3 is a schematic representation another embodiment of the invention with handpiece sleeve and separate attachment cap, Fig. 4 shows the representation according to FIG. 3 in the assembled state, and FIG. 5 in an enlarged view Sectional illustration of an arrangement similar to that according to FIG. 3.

Eine Handstückhülse 1 mit Anschlußverbindung 2 und arbeitsseitigem Werkzeugeinsatz 3 nimmt einen magnetostriktiven Schwinger 4 auf, der mit dem Werkzeugeinsatz 3 in Antriebsverbindung steht. Der Schwinger 4 wird über eine Schwingerantriebs- bzw. Erregerspule 5 zu magnetostriktiven Längenänderungen angeregt, die auf den Werkzeugeinsatz 3 übertragen werden.A handpiece sleeve 1 with connection connection 2 and working side Tool insert 3 takes on a magnetostrictive oscillator 4, which with the tool insert 3 is in drive connection. The oscillator 4 is driven by an oscillator drive or excitation coil 5 excited to magnetostrictive changes in length, which on the Tool insert 3 are transferred.

An einem Teil der Erregerspule 5 ist eine zusätzliche Spule 6 angeordnet, die mit einer an der Stirnseite der Handstückhülse 1 angebrachten Beleuchtungsvorrichtung 7 verbunden ist. Die Beleuchtungsvorrichtung 7 besteht vorzugsweise aus mehreren Mikroglühlampen. Wird die Erregerspule 5 angeschaltet, wird auf induktivem Wege in die zweite Spule 6 eine Spannung übertragen, die im Stromkreis der Mikroglühlampen einen Stromfluß erzeugt, der die Mikroglühlampen zum Leuchten bringt. Die Mikroglühlampen der Beleuchtungsvorrichtung sind auf die Arbeitsspitze des Werkzeugeinsatzes 3 gerichtet, so daß genau an der Arbeitsstelle eine optimale Ausleuchtung gewährleistet ist. Während in Fig. 1 die Handstückhülse 1 mit dem magnetostriktiven Schwinger 4, der Erregerspule 5 und der zusätzlichen Spule 6 mit der Beleuchtungsvorrichtung 7 eine integrale Einheit bildet, ist bei der Ausführungsform nach Figuren 3 bis 5 die Handstückhülse 8 mit magnetostriktivem Schwinger 9 und Erregerspule 10 von der Beleuchtungskappe 11 mit zusätzlicher Spule 12, die beispielsweise auf einem Träger 13 angeordnet ist, und Beleuchtungsvorrichtung 14 in Form mehrerer Mikroglühlampen eine getrennte Einheit, die in Form einer Aufsteckhülse bzw. Aufsteckkappe ausgebildet ist. Die Handstückhülse 8 nimmt hierbei die Aufsteckkappe 11 z.B. in Form einer Füllhalterkappe auf, wobei beim Aufstecken der Hülse 11 auf die Handstückhülse 8 die zweite Spule 12 über die Erregerspule 10 geschoben und so positioniert wird, daß beide Spulen 10 und 12 induktiv miteinander gekoppelt sind. Bei dieser Ausführungsform ist der magnetostriktive Schwinger mit der Schwingerantriebs- bzw. Erregerspule 10 in ähnlicher Weise ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 oder 2, während die zusätzliche Spule 12 zusammen mit der Beleuchtungsvorrichtung 14 auf einer von der Handstückhülse 8 getrennten Kappe angeordnet ist. Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und Fig. 2 sind auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 5 die einzelnen Mikroglühlampen 14 auf der dem Werkzeug 15 zugewandten Stirnseite der Kappe 11 so angeordnet, daß die Lichtstrahlen auf die Spitze des Werkzeuges 15 gerichtet sind. Vorzugsweise ist hierzu jeder Mikroglühlampe 14 eine Sammellinse 16 zugeordnet, die die Lichtstrahlen auf die Spitze des Werkzeuges 15 fokussiert, so daß damit sichergestellt ist, daß eine Konzentrierung der Lichtstrahlen an der Arbeitsstelle erreicht wird.An additional coil 6 is arranged on part of the excitation coil 5, the one with a lighting device attached to the end face of the handpiece sleeve 1 7 is connected. The lighting device 7 preferably consists of several Micro incandescent lamps. If the excitation coil 5 is switched on, it is inductive in the second coil 6, a voltage transmitted in the circuit of the incandescent microbulbs generates a current flow that lights up the micro-incandescent lamps. The micro light bulbs of the lighting device are aimed at the working tip of the tool insert 3, so that optimal lighting is guaranteed precisely at the work site. While in Fig. 1, the handpiece sleeve 1 with the magnetostrictive transducer 4, the Excitation coil 5 and the additional coil 6 with the lighting device 7 a forms an integral unit, in the embodiment according to FIGS. 3 to 5 is the handpiece sleeve 8 with magnetostrictive oscillator 9 and excitation coil 10 from the lighting cap 11 with an additional coil 12, which is arranged, for example, on a carrier 13 is, and lighting device 14 in the form of several micro incandescent lamps a separate Unit which is designed in the form of a push-on sleeve or push-on cap. the The handpiece sleeve 8 takes the push-on cap 11, e.g. in the form of a fountain pen cap on, the second coil when the sleeve 11 is slipped onto the handpiece sleeve 8 12 is pushed over the excitation coil 10 and positioned so that both coils 10 and 12 are inductively coupled to one another. In this embodiment, the Magnetostrictive oscillators with the oscillator drive or excitation coil 10 in a similar manner Way designed as in the embodiment of FIG. 1 or 2, while the additional Coil 12 together with the Lighting device 14 on one of the handpiece sleeve 8 is arranged separate cap. Similar to the embodiment 1 and 2 are also in the embodiment according to FIGS. 3 to 5 individual micro-incandescent lamps 14 on the end face facing the tool 15 Cap 11 arranged so that the light rays are directed onto the tip of the tool 15 are. For this purpose, each micro-incandescent lamp 14 is preferably assigned a converging lens 16, which focuses the light rays on the tip of the tool 15, so that with it it is ensured that a concentration of the light rays at the work site is achieved.

Claims

Claims 1. Dental ultrasonic handpiece with a magnetostrictive Oscillating system, one of the oscillating systems in its mechanical resonance frequency driving coil assembly, and a dental tool that comes with the vibrator system is coupled and which is illuminated from the outside, characterized in that the Lighting device (10) at the work-side end of the handpiece (1) as a supply source a second coil (6) arranged on the excitation coil (5) of the oscillator system (4) having.

2. Handpiece according to claim 1, characterized in that the second Coil (6) is arranged on part of the excitation coil (5).

3. Handpiece according to claim 1 or 2, characterized in that the second coil (6) is arranged galvanically separated from the excitation coil (5).

4. Handpiece according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the second coil (6) is inductively coupled to the excitation coil (5).

5. Handpiece according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the excitation coil (5) and the second coil (6) are designed as an LF transformer.

6. Handpiece according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the lighting device (7, 10) on the work-side end face of the handpiece (1) is provided.

7. Handpiece according to one of claims 1 to 6, characterized in that that several micro incandescent lamps over the circumference of the end face of the handpiece housing (1) are staggered.

8. Handpiece according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the lighting device (7, 14) or those forming the lighting device Micro incandescent lamps are each provided with a converging lens (16) that absorbs the light rays focused on the tool tip.

9. Handpiece according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the lighting device (14) as a separate and detachable unit with the handpiece (1) is formed.

10. Handpiece according to claim 9, characterized in that the lighting device (14) designed as a clip-on device or with a clip-on device (11) connected is.

11. Handpiece according to claim 9 or 10, characterized in that the plug-on device (11) is a plug-on cap, on the work-side end face the lighting device (14) is arranged.

12. Handpiece according to one of claims 9 to 11, characterized in that that several micro-incandescent lamps (14) over the circumference of the end face of the plug-on device (11) are arranged offset.

13. Handpiece according to one of claims 9 to 12, characterized in that that the micro-incandescent lamps (14) of the lighting device each with a converging lens are provided that focuses the light rays on the tool tip.