CH658986A5

CH658986A5 - DENTAL HANDPIECE.

Info

Publication number: CH658986A5
Application number: CH2884/83A
Authority: CH
Inventors: Gerd Schulz
Original assignee: Kaltenbach & Voigt
Priority date: 1982-06-04
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1986-12-31
Also published as: DE3221146C2; DE3221146A1; FR2527922A1; FR2527922B1; IT8367619A0; IT1159028B

Description

Die Erfindung betrifft ein zahnärztliches Handstück mit 45 einem Gleichstrom-Nebenschlussmotor, dessen Drehzahl mittels einer steuerbaren Spannungsquelle veränderbar ist. The invention relates to a dental handpiece with a DC shunt motor, the speed of which can be varied by means of a controllable voltage source.

Zahnärztliche Handstücke mit elektrischen Kleinstmotoren, die als Gleichstromnebenschlussmotor betrieben werden, sind bekannt. Bekanntlich sinkt bei einem Gleichstrom- 50 nebenschlussmotor die Drehzahl mit der Belastung, wenn die Versorgungsgleichspannung unverändert bleibt. Um dem entgegen zu wirken, hat man für Gleichstromnebenschlussmotoren in zahnärztlichen Handstücken bisher eine Kompensationsschaltung verwendet. Diese Kompensationsschal- 55 tung beruhte darauf, den Spannimgsabfall über einen im Motorstromkreis befindlichen Widerstand zur Steuerung der steuerbaren Spannungsquelle zu verwenden. Dabei wurde davon ausgegangen, dass bei durch höhere Belastung sinkender Drehzahl der Motorstrom ansteigt und an den Wider- eo stand einen entsprechend höheren Spannungsabfall erzeugt, mittels welchem die Versorgungsspannung für den Motor auf einen höheren Spannungswert gesteuert werden kann. Der höhere Spannungswert führt dann zu einer Wiederanhe-bung der Drehzahl. Obwohl dieses Prinzip keine echte Dreh- 65 zahlregelung darstellt, sondern nur zu einer ungefähren Kompensation von Drehzahleinbrüchen infolge Belastungserhöhung (z.B. dann, wenn das zahnärztliche Werkzeug an den Zahn gelegt wird) führt, war dieses Prinzip bisher für die Praxis ausreichend. Dies u.a. deshalb, weil man sich bisher mit einem Drehzahlbereich von etwa 4000 bis 40 000 (Verhältnis 1: 10) zufrieden gab. Es ist dabei zu berücksichtigen, dass die in der Mundhöhle maximal zulässige Spannung, die dann gleich der Versorgungsspannung für den Motor ist, durch gesetzliche Bestimmung nicht höher als 24 Volt sein darf. Die Einstellung der Drehzahl erfolgt durch Steuerung der Spannungsquelle. Geht man von dem vorstehend angegebenen Drehzahl-Bereich von 1:10 aus und setzt man voraus, dass die Drehzahl etwa proportional der Versorgungsspannung für den Motor ist, so entsprechen 24 Volt der höchsten und 2,4 Volt der niedrigsten Drehzahl. Der Spannungswert von 2,4 Volt ist noch so hoch, dass er von Stör-grössen noch nicht allzu sehr beeinträchtigt wird. Dental handpieces with small electrical motors that are operated as a DC shunt motor are known. As is known, in a DC shunt motor, the speed decreases with the load if the DC supply voltage remains unchanged. In order to counteract this, a compensation circuit has previously been used for DC shunt motors in dental handpieces. This compensation circuit was based on using the voltage drop across a resistor in the motor circuit to control the controllable voltage source. It was assumed that the motor current rose as the speed dropped due to higher loads and a correspondingly higher voltage drop was generated at the resistor, by means of which the supply voltage for the motor could be controlled to a higher voltage value. The higher voltage value then leads to a speed increase. Although this principle does not represent a real speed control, but only leads to an approximate compensation of speed drops due to increased load (e.g. when the dental tool is placed on the tooth), this principle has so far been sufficient in practice. This includes This is because, up to now, a speed range of around 4,000 to 40,000 (ratio 1:10) was satisfied. It must be taken into account that the maximum permissible voltage in the oral cavity, which is then the same as the supply voltage for the motor, may not be higher than 24 volts by law. The speed is set by controlling the voltage source. Assuming the above-mentioned speed range of 1:10 and assuming that the speed is approximately proportional to the supply voltage for the motor, 24 volts correspond to the highest and 2.4 volts to the lowest speed. The voltage value of 2.4 volts is still so high that it is not affected too much by disturbance variables.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, den Drehzahlbereich wesentlich zu erhöhen, und zwar mindestens auf das Verhältnis 1 :40, was Drehzahlen von 1000 bis 40 000 U/min entspricht. In diesem Fall würde die Drehzahl von 40 000 U/min der Versorgungsspannung von 24 Volt entsprechen, während für die Drehzahl von 1000 U/min nur noch 0,6 Volt Versorgungsspannung verwendet werden dürften. Bei dem letztgenannten geringen Spannungswert versagt das bisher bekannte Kompensationsprinzip, da hier Stör-grössen, wie der Kohlekontakt-Widerstand, Reibungswiderstände der Kugellager, Motorerwärmung usw. zu einer nennenswerten Beeinflussung des Spannungsabfalls am Widerstand führen, so dass dieser kein brauchbares Mass mehr für die Kompensation ist. The invention is based on the object of substantially increasing the speed range, at least to a ratio of 1:40, which corresponds to speeds of 1000 to 40,000 rpm. In this case, the speed of 40,000 rpm would correspond to the supply voltage of 24 volts, while for the speed of 1000 rpm only 0.6 volt supply voltage could be used. With the last-mentioned low voltage value, the previously known compensation principle fails, since disturbance variables such as the carbon contact resistance, frictional resistance of the ball bearings, engine heating, etc. lead to a noteworthy influence on the voltage drop across the resistance, so that this is no longer a usable measure for the compensation is.

Es wäre nun naheliegend, eine echte Drehzahlregelung unter Verwendung eines Tachogenerators anzuwenden, der mit dem Motor gekoppelt ist. Dies ist jedoch aus Platzgründen in dem zahnärztlichen Handstück und auch aus Kostengründen unerwünscht. It would now be obvious to use real speed control using a tachometer generator that is coupled to the motor. However, this is undesirable for reasons of space in the dental handpiece and also for reasons of cost.

Erfindungsgemäss wird deshalb eine Lösung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch eine im Motorstromkreis angeordnete Unterbrecherschaltung, eine die Motorspannung abtastende und speichernde Abtast- und Speicherschaltung, einen Regler für die steuerbare Spannungsquelle, dem als Sollwert eine Steuerspannung und als Istwert der jeweils von der Abtast- und Speicherschaltung gespeicherte Motorspannungswert zugeführt wird, und eine Zeitsteuerschaltung, welche die Unterbrecherschaltung wiederholt kurzzeitig zum Unterbrechen des Motorstromes und die Ab-tast- und Speicherschaltung mit Verzögerung nach Beginn der Unterbrechung des Motorstromes, jedoch vor deren Beendigung zur Abtastung des Motorspannungswertes veranlasst. According to the invention, therefore, a solution is proposed which is characterized by an interruption circuit arranged in the motor circuit, a sampling and storage circuit sensing and storing the motor voltage, a controller for the controllable voltage source, a control voltage as the setpoint value and the actual value of each of the sampling and Storage circuit stored motor voltage value is supplied, and a time control circuit which repeatedly causes the interrupter circuit briefly to interrupt the motor current and the sampling and memory circuit with a delay after the start of the interruption of the motor current, but before the termination of the sampling of the motor voltage value.

Die erfindungsgemässe Lösung geht davon aus, dass der Motor in der Unterbrechungsphase als Generator betrieben wird, wobei die Generator-EMK als Ist-Wert für eine echte Regelungsschaltung verwendet wird. Die Unterbrechung der Motorstromversorgung darf nicht zu lang sein, da der Motor dann an Drehmoment einbüsst. Sie darf auch nicht zu kurz sein, da nach Beginn der Unterbrechung zunächst eine Feldabbau-Phase auftritt, in der die Generator-EMK nicht messbar ist. Aus diesem Grunde muss die Abtastung verzögert erfolgen. The solution according to the invention assumes that the motor is operated as a generator in the interruption phase, the generator EMF being used as the actual value for a real control circuit. The interruption of the motor power supply must not be too long since the motor then loses torque. It must also not be too short, since after the interruption begins, a field degradation phase occurs in which the generator EMF cannot be measured. For this reason, the sampling must be delayed.

Die erfindungsgemässe Lösung hat den Vorteil, dass auch ohne Verwendung eines Tachogenerators eine echte Drehzahlregelung erfolgt und dass ein grosser Regelbereich bis zu sehr niedrigen Drehzahlen überstrichen werden kann. The solution according to the invention has the advantage that true speed control takes place even without the use of a tachometer generator and that a large control range can be covered up to very low speeds.

Für einen Miniaturmotor der hier betrachteten Art, der eine maximale Motorstromversorgungsspannung von etwa 24 Volt und einen Motorstrom von maximal etwa 5 Ampere hat, wurden als besonders günstig ermittelt ein Wiederholungsfrequenzbereich von 10 bis 1000 Hz, eine Ausschaltzeit For a miniature motor of the type considered here, which has a maximum motor power supply voltage of approximately 24 volts and a motor current of approximately 5 amperes, a repetition frequency range of 10 to 1000 Hz, a switch-off time, were found to be particularly favorable

für den Motorstrom zwischen 250 und 500 |isec. und eine Abtastzeit zwischen 5 nd 30 usec. for the motor current between 250 and 500 | isec. and a sampling time between 5 and 30 usec.

Den vorstehenden optimalen Bereichen liegen folgende Erkenntnisse zugrunde: Ist die Wiederholungsfrequenz zu klein, so ergeben sich verhältnismässig lange Pausen, in denen die Drehzahl des Motors durch Belastung absinken kann. Die Folge ist, dass der Motor nicht mehr gleichmässig läuft (er ruckelt), und es ist eine einwandfreie Regelung nicht mehr gewährleistet. Ist die Wiederholungsfrequenz zu gross, so muss zur Aufrechterhaltung des für ein bestimmtes Drehmoment notwendigen Mittelwertes der Versorgungsspannung für den Motor die Ausschaltzeit verkürzt werden, was bei Erreichen des unteren Grenzwertes für die Ausschaltzeit dazu führt, dass die Generator-EMK nicht mehr gemessen werden kann, weil die Feldabbauphase noch nicht beendet ist. Ist die Ausschaltzeit zu lang, so büsst der Motor wegen eines zu geringen Mittelwertes der Versorgungsspannung für den Motor an Drehmoment ein. Eine zu kurze Abtastzeit führt dazu, dass der Mittelwert der Istwert-Spannung zu gering wird. Die obere Grenze der Abtastzeit ist durch die Zeitdifferenz zwischen dem Ende der Feldabbauphase und dem Wiedereinschalten des Motorstromes festgelegt. The above-mentioned optimal ranges are based on the following findings: If the repetition frequency is too low, there are comparatively long pauses in which the engine speed can drop due to load. The result is that the motor no longer runs smoothly (it jerks) and perfect control can no longer be guaranteed. If the repetition frequency is too high, the switch-off time must be shortened in order to maintain the mean value of the supply voltage for the motor required for a certain torque, which means that when the lower limit value for the switch-off time is reached, the generator EMF can no longer be measured. because the field dismantling phase has not yet ended. If the switch-off time is too long, the motor loses torque due to a too low mean value of the supply voltage for the motor. If the sampling time is too short, the mean value of the actual value voltage becomes too low. The upper limit of the sampling time is determined by the time difference between the end of the field dismantling phase and the restart of the motor current.

Als Sollwertgeber wurden bisher Spannungsteiler in Form von linearen Potentiometern (sog. Anlasser) verwendet. Die meisten Zahnarztpraxen sind mit solchen Anlassern bereits ausgerüstet. Bei dem bisherigen Drehzahlbereich von 4000 bis 40 000 U/min war eine aureichend feinfühlige Einstellung der Drehzahl mit dem Anlasser möglich. Durch die mit der Erfindung erzielte Erhöhung des Drehzahlverhältnisses ist die absolute Drehzahleinstellung bei gleichem Verstellweg des Potentiometers nicht mehr in dem geschilderten feinfühligen Masse möglich. In Weiterbildung der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, dass der abgetastete Motorspannungswert in einem Amplitudenverzerrer-Netzwerk so beeinflusst wird, dass grössere Amplitudenwerte mit einer höheren Dämpfung bzw. geringen Verstärkung übertragen werden als niedrigere Amplitudenwerte. Angestrebt wird eine etwa logarithmitsche Verzerrung, derart, dass mit etwa dem gleichen Verstellweg an dem Potentiometer, d.h. der gleichen Sollwert-Spannungsänderung etwa die gleiche relative Drehzahländerung bewirkt wird. So far, voltage dividers in the form of linear potentiometers (so-called starters) have been used as setpoint generators. Most dental surgeries are already equipped with such starters. With the previous speed range from 4000 to 40,000 rpm, it was possible to set the speed sufficiently with the starter. Due to the increase in the speed ratio achieved with the invention, the absolute speed setting with the same adjustment path of the potentiometer is no longer possible in the sensitive mass described. In a further development of the invention, it is therefore proposed that the sampled motor voltage value in an amplitude distortion network be influenced in such a way that larger amplitude values are transmitted with a higher damping or low gain than lower amplitude values. An approximately logarithmic distortion is aimed for, such that with approximately the same adjustment path on the potentiometer, i.e. the same setpoint voltage change causes about the same relative speed change.

Eine einfache Realisierung des Amplitudenverzerrer-Netzwerkes für den vorliegenden Fall kann aus einer Serienschaltung von zwei Widerständen und einer Diode bestehen, der der zu verzerrende abgetastete Motorspannungswert zugeführt wird, wobei der verzerrte Motorspannungswert von der aus einem Widerstand und der Diode bestehenden Teilserienschaltung abgenommen wird. Die Diode kann vorzugsweise eine Zener-Diode sein. A simple implementation of the amplitude-distortion network for the present case can consist of a series connection of two resistors and a diode, to which the sampled motor voltage value to be distorted is supplied, the distorted motor voltage value being taken from the partial series circuit consisting of a resistor and the diode. The diode can preferably be a Zener diode.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt: An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Regelschaltung für den Motor; Fig. 1 is a block diagram of the control circuit for the motor;

Fig. 2 die zeitliche Abhängigkeit der Schaltimpulse für die Unterbrecherschaltung und die Abtast- und Speicherschaltung; 2 shows the time dependence of the switching pulses for the interrupter circuit and the sampling and storage circuit;

Fig. 3 die zeitliche Abhängigkeit der Motorspannung und der Generator-EMK; 3 shows the time dependence of the motor voltage and the generator EMF;

Fig. 4 die Abhängigkeit der Drehzahl des Motors von der Sollwertspannung mit und ohne Entzerrer-Netzwerk. Fig. 4 shows the dependency of the speed of the motor on the setpoint voltage with and without an equalizer network.

In Fig. 1 erhält der Gleichstromnebenschlussmotor 1, der in einem (nicht dargestellten) zahnärztlichen Handstück untergebracht ist, seine Versorgungsspannung von einer steuerbaren Spannungsquelle 2. In den Versorgungsstromkreis ist eine Unterbrecherschaltung 3 eingeschaltet, die von einer Zeitsteuerschaltung 4 gesteuert ist. Die Unterbrecherschaltung 3 unterbricht den Motorstrom in wiederholter Folge impulsförmig. Die Zeitsteuerschaltung 4 steuert die Unter658 986 In Fig. 1, the DC shunt motor 1, which is housed in a dental handpiece (not shown), receives its supply voltage from a controllable voltage source 2. An interrupter circuit 3, which is controlled by a time control circuit 4, is switched on in the supply circuit. The interrupter circuit 3 intermittently interrupts the motor current in a repeated sequence. The timing circuit 4 controls the sub658 986

brecherschaltung 3 mit einer Wiederholungsfrequenz von 400 Hz, d.h. die Unterbrechung des Motorstromes erfolgt 400 x in der Sekunde, d.h. mit einem zeitlichen Abstand von 2500 (xsec. Der Schaltzustand der Unterbrecherschaltung 3 ist in Fig. 2 in ausgezogenen Linien dargestellt. Die Unterbrechungsdauer ist klein im Verhältnis zum zeitlichen Abstand der Unterbrechungen und beträgt im vorliegenden Fall 300 usec. Breaker circuit 3 with a repetition frequency of 400 Hz, i.e. the motor current is interrupted 400 times per second, i.e. with a time interval of 2500 (xsec. The switching state of the interrupter circuit 3 is shown in solid lines in Fig. 2. The interruption duration is small in relation to the time interval of the interruptions and in the present case is 300 usec.

Wie man der Figur 3 entnehmen kann, bricht die unmittelbar über dem Motor 1 stehende Motorspannung mit dem Beginn der Motorstromunterbrechung zusammen und schlägt durch Feldabbau zunächst in eine Gegenspannung mit entgegengesetzter Polarität um, bis sie sich auf einen der Ist-Drehzahl entsprechenden Pegel der gleichen Polarität wie die Motorspannung im nicht-unterbrochenen Zustand einpendelt. Diese niedrige Spannung, die nach der Feldabbauphase während der Zeit auftritt, in der der Motorstrom unterbrochen ist, ist die Generator-EMK, die der nunmehr infolge seiner Trägheit weiterlaufende und als Generator wirkende Motor erzeugt. Diese Generator-EMK ist direkt proportional zur Drehzahl des Motors. Je höher die Drehzahl des Motors ist, desto höher ist die Generator-EMK. As can be seen in FIG. 3, the motor voltage immediately above the motor 1 collapses at the start of the motor current interruption and initially turns into a counter voltage with opposite polarity through field degradation until it reaches a level of the same polarity corresponding to the actual speed how the motor voltage settles in the uninterrupted state. This low voltage, which occurs after the field degradation phase during which the motor current is interrupted, is the generator EMF, which is generated by the motor, which now continues to operate due to its inertia and acts as a generator. This generator EMF is directly proportional to the speed of the engine. The higher the speed of the motor, the higher the generator EMF.

Die Generator-EMK wird nach Beendigung der Feldabbauphase d.h. mit Verzögerung nach dem Beginn der Motorstromunterbrechung durch eine Abtast- und Speicherschaltung 5, im allgemeinen als sog. sample and hold-Schal-tung (S&H-Schaltung) bekannt, kurzzeitig abgetastet und dann gespeichert. Der Abtastzeitpunkt und die Abtastdauer werden wiederum durch die Zeitsteuerschaltung 4 bestimmt, die die Abtast- und Speicherschaltung 5 steuert. Jeder neu abgetastete Spannungswert wird gespeichert, der davor gespeicherte Wert wird gelöscht. Die Abtastfrequenz ist die gleiche wie die Unterbrecherfrequenz, also 400 Hz. Die Abtastung erfolgt synchron mit der Stromunterbrechung, und zwar so, dass — wie erwähnt — die Abtastung dann beginnt, wenn die Feldabbauphase beendet ist und gleichzeitig mit der Motorstromunterbrechung endet. Die Abtastdauer ist im vorliegenden Fall 20 usec. gewählt worden. Sie ist kurz gegenüber der Unterbrecherzeit. Der Schaltzustand der Ab-tast- und Speicherschaltung ist in Fig. 2 in unterbrochenen Linien dargestellt. The generator EMF is switched off after the field degradation phase has ended. with a delay after the start of the motor current interruption by a sampling and storage circuit 5, generally known as a so-called sample and hold circuit (S&H circuit), sampled briefly and then stored. The sampling time and the sampling duration are in turn determined by the timing control circuit 4, which controls the sampling and storage circuit 5. Each newly sampled voltage value is saved, the previous value is deleted. The sampling frequency is the same as the interrupter frequency, i.e. 400 Hz. The sampling takes place synchronously with the power interruption, in such a way that - as mentioned - the sampling begins when the field degradation phase has ended and ends at the same time as the motor current interruption. In the present case, the sampling time is 20 usec. has been chosen. It is short compared to the break time. The switching state of the sampling and storage circuit is shown in broken lines in FIG. 2.

Der von der Abtast- und Speicherschaltung gespeicherte Spannungswert 5 wird einem Regler 6 als Istwert-Spannung zugeführt. Als Sollwert-Spannung wird dem Regler 6 eine von einem sog. Anlasser erzeugte Spannung 7 zugeführt. Der Anlasser 7 ist ein mit dem Fuss, dem Knie oder mit den Fingern verstellbares lineares Potentiometer, das als Spannungsteiler wirkt. Der Regler 6 erzeugt aus dem Vergleicher von Sollwert-Spannung und Istwert-Spannung eine Regelspannung, mit der die steuerbare Spannungsquelle 2 geregelt wird. Es handelt sich hierbei um eine Folge-Regelschaltung, die eine Veränderung der Drehzahl des Motors 1 über einen weiten Drehzahl-Bereich durch Verstellung des Anlassers 7 erlaubt, daneben aber die einmal eingestellte Drehzahl auch bei grösseren Belastungsänderungen in hohem Masse konstant hält. The voltage value 5 stored by the sampling and storage circuit is fed to a controller 6 as the actual value voltage. A voltage 7 generated by a so-called starter is supplied to the controller 6 as the setpoint voltage. The starter 7 is a linear potentiometer which can be adjusted with the foot, the knee or with the fingers and which acts as a voltage divider. The controller 6 generates a control voltage from the comparator of the setpoint voltage and the actual value voltage, with which the controllable voltage source 2 is regulated. It is a follow-up control circuit which allows the speed of the engine 1 to be changed over a wide speed range by adjusting the starter 7, but also keeps the speed set once constant to a large extent even with larger load changes.

In Figur 4 ist gezeigt, dass mit der Regelschaltung gemäss Figur 1 ein Drehzahlbereich von 1000 bis 40 000 U/ min überstrichen werden kann. Dazu ist eine Änderung der Sollwert-Spannung mit dem Anlasser 7 zwischen 1 und 10 Volt notwendig. Um mit gleichen Spannungsänderungs-Schritten, d.h. gleichen Verstellwegen des Betätigungselementes am Anlasser 7 etwa gleiche relative Drehzahländerungen zu erreichen, ist zwischen den Motor 1 und die Abtast- und Halteschaltung 5 ein Amplituden-Verzerremetz-werk 8 eingeschaltet. Dieses besteht aus einer parallel zum Motor 1 geschalteten Serienschaltung aus zwei Widerständen 9 und 10 und einer Zener-Diode 11. Der Spannungswert FIG. 4 shows that the control circuit according to FIG. 1 can be used to cover a speed range from 1000 to 40,000 rpm. This requires a change in the setpoint voltage with the starter 7 between 1 and 10 volts. To use the same voltage change steps, i.e. To achieve approximately the same relative speed changes in the same adjustment paths of the actuating element on the starter 7, an amplitude distortion network 8 is switched on between the motor 1 and the sample and hold circuit 5. This consists of a series connection of two resistors 9 and 10 and a Zener diode 11 connected in parallel to motor 1. The voltage value

3 3rd

5 5

10 10th

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20 20th

25 25th

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für die Abtast- und Speicherschaltung 5 wird von der Teil-Serienschaltung, die aus dem Widerstand 10 und der Zener-Diode 11 gebildet ist, abgenommen. In Figur 4 ist die Wirkung des Amplitudenverzerrer-Netzwerkes erkennbar. Ohne Amplitudenverzerrer-Netzwerk ist die Drehzahl des Motors linear abhängig von der Sollwert-Spannung, mit dem Amplitudenverzerrer-Netzwerk wird dagegen mit den gleichen Sollwert-Spannungsänderungen im unteren Drehzahl-Bereich eine geringere absolute Drehzahländerung erreicht, als im oberen Drehzahl-Bereich. Dadurch ist ein feinfühligeres Regeln der Drehzahl für den Zahnarzt möglich. for the sampling and storage circuit 5 is removed from the partial series circuit, which is formed from the resistor 10 and the Zener diode 11. The effect of the amplitude distortion network can be seen in FIG. Without an amplitude distortion network, the speed of the motor is linearly dependent on the setpoint voltage, with the amplitude distortion network, however, a lower absolute speed change is achieved with the same setpoint voltage changes in the lower speed range than in the upper speed range. This enables the dentist to regulate the speed more sensitively.

4 4th

5 5

10 10th

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25 25th

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S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

658 986 658 986

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS

1. Zahnärztliches Handstück mit einem Gleichstromnebenschlussmotor, dessen Drehzahl mittels einer steuerbaren Spannungsquelle veränderbar ist, gekennzeichnet durch eine im Motorstromkreis angeordnete Unterbrecherschaltung 5 (3), eine die Motorspannung abtastende und speichernde Abtast- und Speicherschaltung (5), einen Regler (6) für die steuerbare Spannungsquelle (2), dem als Sollwert eine Steuerspannung und als Istwert der jeweils von der Abtast-und Speicherschaltung (5) gespeicherte Motorspannungs- 10 wert zugeführt wird, und eine Zeitsteuerschaltung (4), welche die Unterbrecherschaltung (3) wiederholt kurzzeitig zum Unterbrechen des Motorstromes und die Abtast- und Speicherschaltung (5) mit Verzögerung nach Beginn der Unterbrechung des Motorstromes, jedoch vor deren Beendigung 15 zur Abtastung des Motorspannungswertes veranlasst. 1.Dental handpiece with a DC shunt motor, the speed of which can be varied by means of a controllable voltage source, characterized by an interruption circuit 5 (3) arranged in the motor circuit, a sampling and storage circuit (5) scanning and storing the motor voltage, a controller (6) for the controllable voltage source (2), to which a control voltage is supplied as the setpoint and the motor voltage value stored by the sampling and storage circuit (5) as the actual value, and a time control circuit (4) which repeats the interrupter circuit (3) briefly to interrupt of the motor current and the sampling and storage circuit (5) with a delay after the start of the interruption of the motor current, but before their termination 15 causes the motor voltage value to be sampled.

2. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für eine maximale Motorversorgungsspannung von etwa 24 Volt und einen Motorstrom von maximal etwa 5 Ampere bei einem Wiederholungsfrequenzbe- 20 reich von 10 bis 1000 Hz die Ausschaltzeit für den Motorstrom zwischen 250 und 500 usec und die Abtastzeit zwischen 5 und 30 usec beträgt. 2. Dental handpiece according to claim 1, characterized in that for a maximum motor supply voltage of about 24 volts and a motor current of a maximum of about 5 amps at a repetition frequency range of 20 to 1000 Hz, the switch-off time for the motor current between 250 and 500 usec and the sampling time is between 5 and 30 usec.

3. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der abgetastete Motorspan- 25 nungswert in einem Amplitudenverzerrer-Netzwerk (8) so beeinflusst wird, dass grössere Amplitudenwerte mit einer höheren Dämpfung bzw. geringeren Verstärkung übertragen werden als niedrigere Amplitudenwerte. 3. Dental handpiece according to claim 1 or 2, characterized in that the sampled motor voltage value is influenced in an amplitude distortion network (8) in such a way that larger amplitude values are transmitted with a higher attenuation or lower gain than lower amplitude values.

4. Zahnärztliches Handstück nach einem der vorherge- 30 4. Dental handpiece according to one of the previous 30

henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Am- | plitudenverzerrer-Netzwerk (8) aus einer Serienschaltung von J zwei Widerständen (9,10) und einer Diode (11) besteht, der der zu verzerrende abgetastete Motorspannungswert zugeführt wird, und dass der verzerrte Motorspannungswert von 35 der aus einem Widerstand (10) und der Diode (11) bestehenden Teilserienschaltung abgenommen wird. existing claims, characterized in that the Am- | Plititude distortion network (8) consists of a series connection of J two resistors (9, 10) and a diode (11), to which the sampled motor voltage value to be distorted is supplied, and that the distorted motor voltage value of 35 consists of a resistor (10) and the diode (11) existing partial series circuit is removed.

5. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Diode (11) eine Zener-Diode ist. 5. Dental handpiece according to claim 4, characterized in that the diode (11) is a Zener diode.

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