Handgeführtes Elektrowerkzeug mit einem schwingfähigen Anregungsaktor Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein handgeführtes Elektrowerkzeug mit einer Antriebseinheit zum schwingenden Antrieb eines Einsatzwerkzeugs, die mindestens einen schwingfähigen Anregungsaktor aufweist, der mit einem Koppelelement zur Übertragung von Schwingungen auf das Einsatzwerkzeug gekoppelt ist, die vom Anregungsaktor im Betrieb der Antriebseinheit beim Anlegen einer vorgegebenen Ansteuerspannung an den Anregungsaktor erzeugt werden, wobei der Anregungsaktor mindestens ein Anregungselement aufweist, das aus einem piezoelektrischen Material ausgebildet ist.

Aus dem Stand der Technik ist ein derartiges handgeführtes Elektrowerkzeug bekannt, das mit einer Antriebseinheit zum schwingenden Antrieb eines

Einsatzwerkzeugs versehen ist. Der Antriebseinheit, die einen Anregungsaktor aufweist, der mit einem aus einem piezoelektrischen Material ausgebildeten Anregungselement versehen ist, ist zur Verhinderung einer unkontrollierten Erhöhung einer jeweiligen Betriebstemperatur des Anregungsaktors im Betrieb des Elektrowerkzeugs ein Kühlsystem zugeordnet. Dieses Kühlsystem ist vorzugsweise in einem Werkzeuggehäuse des handgeführten Elektrowerkzeugs angeordnet und nach Art eines Anschlusses für eine Druckluftkühlung ausgebildet.

Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass das Kühlsystem bzw. der Anschluss für die Druckluftkühlung im Werkzeuggehäuse des handgeführten Elektrowerkzeugs angeordnet ist und somit zur Vergrößerung eines für das Werkzeuggehäuse erforderlichen Bauraums führt.

Offenbarung der Erfindung Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein neues handgeführtes

Elektrowerkzeug mit reduzierten Abmessungen bereitzustellen, bei dem eine unkontrollierte Erhöhung einer jeweiligen Betriebstemperatur eines zugeordneten Anregungsaktors im Betrieb des Elektrowerkzeugs zumindest weitgehend verhindert werden kann.

Dieses Problem wird gelöst durch ein handgeführtes Elektrowerkzeug mit einer Antriebseinheit zum schwingenden Antrieb eines Einsatzwerkzeugs, die mindestens einen schwingfähigen Anregungsaktor aufweist, der mit einem Koppelelement zur Übertragung von Schwingungen auf das Einsatzwerkzeug gekoppelt ist, die vom Anregungsaktor im Betrieb der Antriebseinheit beim Anlegen einer vorgegebenen Ansteuerspannung an den Anregungsaktor erzeugt werden. Der Anregungsaktor weist mindestens ein Anregungselement auf, das aus einem piezoelektrischen Material ausgebildet ist, wobei dem Anregungsaktor zur Erfassung seiner jeweils aktuellen Betriebstemperatur ein Temperatursensor zugeordnet ist, um eine von der jeweils aktuellen Betriebstemperatur abhängige Anpassung der vorgegebenen Ansteuerspannung zu ermöglichen.

Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines neuen handgeführten Elektrowerkzeugs mit mindestens einem Anregungsaktor, das vergleichsweise kleine Abmessungen aufweist und bei dem eine unkontrollierte Erhöhung einer jeweiligen Betriebstemperatur des Anregungsaktors im Betrieb des

Elektrowerkzeugs sicher und zuverlässig verhindert werden kann.

Vorzugsweise ist der Temperatursensor im Bereich der Antriebseinheit angeordnet.

Somit kann auf einfache Art und Weise die Betriebstemperatur der

Antriebseinheit und somit des dieser zugeordneten Anregungsaktors bestimmt werden.

Bevorzugt ist der Temperatursensor am Koppelelement befestigt.

Somit kann eine zuverlässige und unverfälschte Erfassung einer die

Betriebstemperatur der Antriebseinheit kennzeichnenden Temperatur des Koppelelements ermöglicht werden. Der Antriebseinheit ist vorzugsweise ein Steuerelement zur Anpassung der vorgegebenen Ansteuerspannung zugeordnet. Somit kann die Ansteuerspannung schnell und unkompliziert an die jeweils aktuelle Betriebstemperatur der Antriebseinheit bzw. des Anregungsaktors angepasst werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Steuerelement dazu ausgebildet, die vorgegebene Ansteuerspannung in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen

Betriebstemperatur derart anzupassen, dass eine temperaturbedingte

Beschädigung oder eine thermische Zerstörung des Anregungsaktors zumindest weitgehend verhindert wird. Somit kann ein sicherer und zuverlässiger Betrieb des handgeführten

Elektrowerkzeugs ermöglicht werden.

Bevorzugt ist das Steuerelement dazu ausgebildet, die vorgegebene

Ansteuerspannung in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Betriebstemperatur derart anzupassen, dass eine dem Anregungsaktor zugeordnete

Schwingungsamplitude im Betrieb zumindest annähernd konstant ist.

Somit kann auf einfache Art und Weise eine Erzeugung einer von der jeweiligen Betriebstemperatur des Anregungsaktors unabhängigen Schwingungsamplitude ermöglicht werden, wodurch eine Selbstzerstörung des Anregungsaktors aufgrund einer unkontrollierten Erhöhung seiner Betriebstemperatur zumindest weitgehend verhindert wird.

Vorzugsweise ist das Steuerelement dazu ausgebildet, die Anpassung der vorgegebenen Ansteuerspannung auf der Basis eines für den Anregungsaktor ermittelten Zusammenhangs zwischen der jeweils aktuellen Betriebstemperatur, der zugeordneten Schwingungsamplitude und der vorgegebenen

Ansteuerspannung auszuführen.

Somit kann eine sichere und zuverlässige Anpassung der zugeordneten

Schwingungsamplitude ermöglicht werden. Gemäß einer Ausführungsform ist der Antriebseinheit ein Datenspeicher zugeordnet, in dem zumindest der ermittelte Zusammenhang nach Art einer Nachschlagtabelle abrufbar hinterlegt ist.

Somit kann der ermittelte Zusammenhang schnell und unkompliziert abgerufen werden und eine zeitaufwendige Ermittlung des Zusammenhangs z.B. bei einem Neustart des handgeführten Elektrowerkzeugs kann verhindert werden.

Das Steuerelement ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Anpassung der vorgegebenen Ansteuerspannung derart auszuführen, dass bei einer Steigung der jeweils aktuellen Betriebstemperatur eine Absenkung der vorgegebenen Ansteuerspannung erfolgt.

Somit kann einfach und sicher eine weitere Erhöhung der jeweils aktuellen Betriebstemperatur des Anregungsaktors im Betrieb des handgeführten

Elektrowerkzeugs zumindest weitestgehend verhindert werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist das handgeführte Elektrowerkzeug nach Art eines Ultraschallcutters ausgebildet.

Somit kann die vorliegende Erfindung auf einfache Art und Weise bei

Ultraschallcuttern Anwendung finden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 a eine perspektivische Ansicht eines in Längsrichtung geöffneten, handgeführten Elektrowerkzeugs mit einer Antriebseinheit und einem Temperatursensor gemäß der Erfindung,

Fig. 1 b eine vergrößerte, perspektivische Ansicht der Antriebseinheit von Fig. 1 a mit dem Temperatursensor,

Fig. 2a ein schematisches Temperaturdiagramm für die Antriebseinheit von Fig. 1 a und Fig. 1 b, vor einer Anpassung einer entsprechenden Ansteuerspannung, Fig. 2b ein schematisches Ansteuerspannungsdiagramm für die Antriebseinheit von Fig. 1 a und Fig. 1 b, vor einer Anpassung einer entsprechenden Ansteuerspannung,

Fig. 2c ein schematisches Schwingungsamplituden-

/Schwingungsgeschwindigkeits-Diagramm für die Antriebseinheit von Fig. 1 a und Fig. 1 b, vor einer Anpassung einer entsprechenden Ansteuerspannung,

Fig. 3 ein beispielhaftes Referenzdiagramm zur Ermittlung eines Werkzeugspezifischen Zusammenhangs zwischen Ansteuerspannung und Betriebstemperatur der Antriebseinheit von Fig. 1 a und Fig. 1 b,

Fig. 4a ein schematisches Temperaturdiagramm für die Antriebseinheit von Fig. 1 a und Fig. 1 b, nach einer Anpassung der Ansteuerspannung mittels des Zusammenhangs von Fig. 3,

Fig. 4b ein schematisches Ansteuerspannungsdiagramm für die Antriebseinheit von Fig. 1 a und Fig. 1 b, nach einer Anpassung der Ansteuerspannung mittels des Zusammenhangs von Fig. 3, und

Fig. 4c ein schematisches Schwingungsamplituden-

/Schwingungsgeschwindigkeits-Diagramm für die Antriebseinheit von Fig. 1 a und Fig. 1 b, nach einer Anpassung der Ansteuerspannung mittels des Zusammenhangs von Fig. 3.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 a zeigt ein handgeführtes Elektrowerkzeug 100 gemäß der vorliegenden Erfindung, das beispielhaft nach Art eines Ultraschallcutters, vorzugsweise eines miniaturisierten Ultraschallcutters ausgebildet ist und deshalb nachfolgend zur Vereinfachung der Beschreibung auch als der„Ultraschallcutter 100" bezeichnet wird. Der Ultraschallcutter 100 weist bevorzugt ein nach Art einer Schneidklinge ausgebildetes Einsatzwerkzeug 130 auf, das nachfolgend zur Vereinfachung der Beschreibung auch als die„Schneidklinge 130" bezeichnet wird, sowie ein Werkzeuggehäuse 180. Dieses bildet illustrativ einen Innenraum 185 aus, in dem zumindest abschnittsweise eine zum schwingenden Antrieb der Schneidklinge 130 vorgesehene Antriebseinheit 103 sowie ein Bedienelement 150 zum Ein und Ausschalten der Antriebseinheit 103 angeordnet sind.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Ultraschallcutter 100 zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einem illustrativ aus zwei Akkuzellen ausgebildeten Akkupack 190 verbunden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Akku-betriebene Ultraschallcutter beschränkt ist, sondern vielmehr bei unterschiedlichen handgeführten Elektrowerkzeugen Anwendung finden kann, bei denen ein schwingfähiger Anregungsaktor zum schwingenden Antrieb eines zugeordneten Einsatzwerkzeugs verwendet wird, unabhängig davon, ob das Elektrowerkzeug netzabhängig oder netzunabhängig mit dem Akkupack 190 betreibbar ist. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch bei handgeführten Bohr- und/oder Sägewerkzeugen Anwendung finden, bei denen ein schwingfähiger Anregungsaktor bzw. die Antriebseinheit 103 zum schwingenden Antrieb eines zugeordneten Einsatzwerkzeugs verwendet wird.

Die Antriebseinheit 103 weist bevorzugt mindestens einen schwingfähigen Anregungsaktor 105 auf, der mit einem Koppelelement 1 10 zur Übertragung von Schwingungen auf das Einsatzwerkzeug 130 gekoppelt ist. Die Schwingungen werden vom Anregungsaktor 105 im Betrieb der Antriebseinheit 103 beim

Anlegen einer vorgegebenen Ansteuerspannung (Ui in Fig. 2b) an den

Anregungsaktor 105 erzeugt. Hierfür weist der Anregungsaktor 105 mindestens ein und illustrativ zwei zumindest bereichsweise eben bzw. plan und beispielhaft Scheiben- bzw. ringförmig ausgebildete Anregungselemente 132, 134 auf. Diese weisen bevorzugt zumindest bereichsweise ein piezoelektrisches Material auf und werden deshalb nachfolgend auch als„Piezoringe" bezeichnet. Der

Anregungsaktor 105 wird nachfolgend auch als„Piezoaktor" bezeichnet. Ein beispielhafter Piezoaktor sowie beispielhafte Piezoringe sind in der WO

2010/076230 A1 beschrieben, deren Offenbarung explizit in die vorliegende

Anmeldung einbezogen wird, sodass auf eine eingehende Beschreibung des Piezoaktors 105 bzw. der Piezoringe 132, 134 und deren Funktionalität verzichtet werden kann.

Der Piezoring 134 liegt illustrativ zumindest bereichsweise flächig gegen ein Spannglied 140 und/oder den Piezoring 132 an. Der Piezoring 132 liegt darüber hinaus illustrativ zumindest bereichsweise flächig gegen das Koppelelement 1 10 an. Durch die vorzugsweise unmittelbare Befestigung des Spannglieds 140 am Koppelelement 1 10 sind die Piezoringe 132, 134 wie oben beschrieben zwischen diesen beiden Bauteilen verspannt.

Gemäß einer Ausführungsform ist dem Piezoaktor 105 zur Erfassung seiner jeweils aktuellen Betriebstemperatur (T ₂ in Fig. 4a) ein Temperatursensor 199 zugeordnet. Dieser ist vorzugsweise zumindest im Bereich der Antriebseinheit 103 angeordnet und bevorzugt am Koppelelement 1 10 befestigt.

Die Erfassung der jeweils aktuellen Betriebstemperatur (T ₂ in Fig. 4a) des Piezoaktors 105 dient zur temperaturabhängigen Anpassung der jeweils vorgegebenen Ansteuerspannung (U ₂ in Fig. 4b). Hierfür ist der Antriebseinheit 103 vorzugsweise ein Steuerelement 125 zur Anpassung dieser jeweils vorgegebenen Ansteuerspannung (U ₂ in Fig. 4b) zugeordnet, das dazu ausgebildet ist, die jeweils vorgegebene Ansteuerspannung (U ₂ in Fig. 4b) in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Betriebstemperatur (T ₂ in Fig. 4a) derart anzupassen, dass eine temperaturbedingte Beschädigung oder eine thermische Zerstörung des Piezoaktors 105 zumindest weitgehend verhindert wird. Um dies zu ermöglichen, passt das Steuerelement 125 die jeweils vorgegebene

Ansteuerspannung (U ₂ in Fig. 4b) in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Betriebstemperatur (T ₂ in Fig. 4a) derart an, dass eine dem Piezoaktor 105 zugeordnete Schwingungsamplitude (s ₂ in Fig. 4c) im Betrieb des handgeführten Elektrowerkzeugs 100 zumindest annähernd konstant ist und somit unabhängig von der jeweils aktuellen Betriebstemperatur (T ₂ in Fig. 4a) ist.

Bevorzugt passt das Steuerelement 125 die jeweils vorgegebene

Ansteuerspannung (U ₂ in Fig. 4b) auf der Basis eines für den Piezoaktor 105 ermittelten Zusammenhangs (310 in Fig. 3) zwischen der jeweils aktuellen Betriebstemperatur (T ₂ in Fig. 4a), der zugeordneten Schwingungsamplitude (s ₂ in Fig. 4c) und der jeweils vorgegebenen Ansteuerspannung (U ₂ in Fig. 4b) an, wobei vorzugsweise bei einer Steigung der jeweils aktuellen Betriebstemperatur (T ₂ in Fig. 4a) eine Absenkung der jeweils vorgegebenen Ansteuerspannung (U ₂ in Fig. 4b) ausgeführt wird. Vorzugsweise ist dieser Zusammenhang (310 in Fig. 3) in einem der Antriebseinheit 103 zugeordneten Datenspeicher 170 hinterlegt, bevorzugt nach Art einer Nachschlagtabelle, und zumindest vom Steuerelement 125 abrufbar. Im Betrieb des Ultraschallcutters 100 betätigt ein Benutzer z.B. durch Drücken das Bedienelement 150, wodurch das Steuerelement 125 aktiviert wird und vom Akkupack 190 mit Strom versorgt wird. Das mit Strom versorgte Steuerelement 125 steuert dann den Piezoaktor 105 derart an, dass dieser wie in der WO 2010/076230 A1 beschrieben Schwingungen erzeugt, die auf das Koppelelement

1 10 und von diesem auf die Schneidklinge 130 übertragen werden. Hierbei dient das als Schnittstelle zur Schneidklinge 130 ausgebildete Koppelelement 1 10 bevorzugt zur Verstärkung einer vom Piezoaktor 105 erzeugten

Schwingungsamplitude. Das Steuerelement 125 führt nun im Betrieb des Ultraschallcutters 100 ein erfindungsgemäßes Steuerungsverfahren wie folgt aus: Der Temperatursensor 199 misst bevorzugt kontinuierlich, aber zumindest in vorgegebenen Zeitabständen, die jeweilige Betriebstemperatur (T ₂ in Fig. 4a) des Piezoaktors 105, die das Steuerelement 125 dann mit Hilfe des ermittelten Zusammenhangs (310 in Fig. 3) auswertet, um daraufhin eine jeweils

vorgegebene Ansteuerspannung (U ₂ in Fig. 4b) derart zu steuern, dass eine zumindest annähernd konstante Schwingamplitude (s ₂ in Fig. 4c) des

Piezoaktors 105 erzeugt wird.

Fig. 1 b zeigt die Antriebseinheit 103 von Fig. 1 a mit dem Piezoaktor 105, der illustrativ die beiden Piezoringe 132, 134 aufweist, wobei die Anordnung des

Temperatursensors 199 von Fig. 1 a im Bereich der Antriebseinheit 103, bzw. dessen Befestigung an deren Koppelelement 1 10, verdeutlicht wird.

Vorzugsweise ist der Temperatursensor 199 mittels einer Klemmverbindung an der Antriebseinheit 103 bzw. dem Koppelelement 1 10 festgeklemmt, jedoch könnte dieser auch mittels einer beliebigen anderen Verbindung, z.B. einer

Schraub- und/oder Schweißverbindung, an der Antriebseinheit 103 bzw. dem

Koppelelement 1 10 befestigt sein.

Fig. 2a bis Fig. 2c zeigen beispielhafte Messdiagramme 210, 220, 230, die im Betrieb der Antriebseinheit 103 bzw. des Piezoaktors 105 von Fig. 1 a und Fig. 1 b messbar sind. Diese Messdiagramme 210, 220, 230 werden bevorzugt z.B. für einen jeweiligen Werkzeugtyp in einem Probebetrieb des Ultraschallcutters 100 von Fig. 1 a einmalig ermittelt, oder bei der Herstellung des Ultraschallcutters 100 einmalig oder in wiederkehrenden Zeitabständen nur für diesen Ultraschallcutter 100. In einem derartigen Probebetrieb wird der Ultraschallcutters 100 von Fig. 1 a zunächst ohne das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren betrieben, um den oben beschriebenen Zusammenhang (310 in Fig. 3) für einen nachfolgenden Arbeitsbetrieb des Ultraschallcutters 100 von Fig. 1 a zu bestimmen.

Fig. 2a zeigt das Messdiagramm 210, das illustrativ eine Betriebstemperatur- Betriebsdauer-Kurve 206 aufweist, die eine durch den Temperatursensor 199 von Fig. 1 a und Fig. 1 b gemessene Betriebstemperatur Ti des Piezoaktors 105 in Abhängigkeit von einer Betriebsdauer t darstellt. Die Betriebsdauer t ist illustrativ auf einer Abszisse 202 und die Betriebstemperatur ΤΊ auf einer Ordinate 204 des Messdiagramms 210 aufgetragen. Die Betriebstemperatur- Betriebsdauer-Kurve 206 hat einen zumindest annähernd linearen Verlauf mit steigender Betriebstemperatur ΤΊ bei wachsender Betriebsdauer t.

Fig. 2b zeigt das Messdiagramm 220, das illustrativ eine Ansteuerspannung- Betriebsdauer-Kurve 216 aufweist, die eine im Betrieb an den Piezoaktor 105 von Fig.1 a und Fig. 1 b angelegte, zumindest im Wesentlichen konstante

Ansteuerspannung Ui über der Betriebsdauer t von Fig. 2a darstellt. Analog zu

Fig. 2a ist die Betriebsdauer t auf einer Abszisse 212 und die Ansteuerspannung Ui auf einer Ordinate 214 des Messdiagramms 220 aufgetragen. Aus einer Zusammenschau von Fig. 2a und Fig. 2b ergibt sich, dass die

Betriebstemperatur Ti des Piezoaktors 105 bei konstanter Ansteuerspannung Ui über die Betriebsdauer t ansteigt.

Fig. 2c zeigt das Messdiagramm 230, das illustrativ eine

Schwingungsamplituden-/Schwingungsgeschwindigkeits-Zeit-K urve 226 aufweist, die eine aus der Betriebstemperatur Ti von Fig. 2a und der

Ansteuerspannung Ui von Fig. 2b resultierende Schwingungsamplitude bzw.

Schwingungsgeschwindigkeit v-ι des Piezoaktors 105 in Abhängigkeit von der Betriebsdauer t von Fig. 2a und Fig. 2b darstellt. Dabei ist analog zu Fig. 2a und Fig. 2b die Betriebsdauer t illustrativ auf einer Abszisse 222 und die

Schwingungsamplitude Si bzw. Schwingungsgeschwindigkeit v-ι auf einer Ordinate 224 des Messdiagramms 230 aufgetragen.

Die Schwingungsamplituden-/Schwingungsgeschwindigkeits-Zeit-Kurv e 226 hat illustrativ einen zumindest annähernd linear über die Betriebsdauer t steigenden Verlauf. Aus einer Zusammenschau von Fig. 2a bis Fig. 2c ergibt sich somit, dass die Schwingungsamplitude Si bzw. Schwingungsgeschwindigkeit v-ι bei konstanter Ansteuerspannung Ui und steigender Betriebstemperatur Ti über die Betriebsdauer t ansteigt. Dies kann zu einer temperaturbedingten Beschädigung oder gar einer thermischen Zerstörung des Piezoaktors 105 führen.

Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes Referenzdiagramm 305, das einen Zusammenhang 310 zwischen einer auf eine Referenzansteuerspannung U _RE F bezogene

Ansteuerspannung U des Piezoaktors 105 von Fig. 1 a und Fig. 1 b und dessen

Betriebstemperatur T bei konstanter Schwingungsamplitude bzw.

Schwingungsgeschwindigkeit darstellt. Dabei ist auf einer Abszisse 312 des Referenzdiagramms 305 die Betriebstemperatur T aufgetragen und auf einer Ordinate 314 das Verhältnis der Ansteuerspannung U zur

Referenzansteuerspannung U _RE F- Die aus einer Mehrzahl von Messpunkten 317,

318, 319 abgeleitete Näherungskurve 316 hat illustrativ einen linear fallenden Verlauf.

Gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht der Zusammenhang 310 eine Abhängigkeit zwischen einer jeweils aktuellen Betriebstemperatur T, einer vorgegebenen Ansteuerspannung U und einer zugeordneten

Schwingungsamplitude bzw. Schwingungsgeschwindigkeit. Hierbei zeigt der Zusammenhang 310 insbesondere, dass die vorgegebene Ansteuerspannung U bei steigender jeweils aktueller Betriebstemperatur T verringert werden muss, um eine konstante Schwingungsamplitude bzw. Schwingungsgeschwindigkeit des

Piezoaktors 105 von Fig. 1 a und Fig. 1 b im Betrieb zu erzeugen.

Dementsprechend wird der Zusammenhang 310 erfindungsgemäß vom

Steuerelement 125 von Fig. 1 a verwendet, das nun im Arbeitsbetrieb des Ultraschallcutters 100 von Fig. 1 a wie oben beschrieben die vorgegebene Ansteuerspannung (U ₂ in Fig. 4b) des Piezoaktors 105 derart steuert bzw.

einstellt, dass bei steigender Betriebstemperatur (T ₂ in Fig. 4a) des Piezoaktors 105 eine konstante, betriebstemperaturunabhängige Schwingungsamplitude (s ₂ in Fig. 4c) entsteht. Durch die erfindungsgemäße Verwendung des ermittelten Zusammenhangs 310 wird hierbei bei steigender Betriebstemperatur (T ₂ in Fig. 4a) die

Ansteuerspannung (U ₂ in Fig.4b) abgesenkt und eine temperaturbedingte Beschädigung oder gar eine thermische Zerstörung des Piezoaktors 105 des Ultraschallcutters 100 kann somit verhindert werden. Der ermittelte

Zusammenhang 310 ist vorzugsweise im Datenspeicher 170 von Fig. 1 a hinterlegt und kann somit im Betrieb des Ultraschallcutters 100 jederzeit abgerufen werden. Fig. 4a bis Fig. 4c zeigen beispielhafte Messdiagramme 410, 420, 430, die im Betrieb der Antriebseinheit 103 bzw. des Piezoaktors 105 von Fig. 1 a und Fig. 1 b messbar sind, wenn diese bzw. dieser vom Steuerelement 125 von Fig. 1 a mit dem erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren wie oben beschrieben

angesteuert werden. Das Steuerungsverfahren beruht wie oben beschrieben auf einer Auswertung des Zusammenhangs 310 von Fig. 3.

Fig. 4a zeigt das Messdiagramm 410, das illustrativ eine Betriebstemperatur- Betriebsdauer-Kurve 406 aufweist, die eine durch den Temperatursensor 199 von Fig. 1 a und Fig. 1 b gemessene Betriebstemperatur T ₂ des Piezoaktors 105 in Abhängigkeit von einer Betriebsdauer t darstellt. Die Betriebsdauer t ist illustrativ auf einer Abszisse 402 und die Betriebstemperatur T ₂ auf einer Ordinate 404 des Messdiagramms 410 aufgetragen. Die Betriebstemperatur- Betriebsdauer-Kurve 406 hat einen zumindest annähernd linearen Verlauf mit steigender Betriebstemperatur T ₂ bei wachsender Betriebsdauer t.

Fig. 4b zeigt das Messdiagramm 420, das illustrativ eine Ansteuerspannung- Betriebsdauer-Kurve 416 aufweist, die eine im Betrieb an den Piezoaktor 105 von Fig.1 a und Fig. 1 b angelegte Ansteuerspannung U ₂ über der Betriebsdauer t von Fig. 4a darstellt. Analog zu Fig. 4a ist die Betriebsdauer t auf einer Abszisse 412 und die Ansteuerspannung U ₂ auf einer Ordinate 414 des Messdiagramms 420 aufgetragen. Aus einer Zusammenschau von Fig. 4a und Fig. 4b ergibt sich, dass die Ansteuerspannung U ₂ gemäß dem erfindungsgemäßen

Steuerungsverfahren bei über der Betriebsdauer t steigender Betriebstemperatur

T ₂ des Piezoaktors 105 abgesenkt wird.

Fig. 4c zeigt das Messdiagramm 430, das illustrativ eine

Schwingungsamplituden-/Schwingungsgeschwindigkeits-Zeit-K urve 426 aufweist, die eine aus der Betriebstemperatur T ₂ von Fig. 4a und der

Ansteuerspannung U ₂ von Fig. 4b resultierende, zumindest annähernd konstante Schwingungsamplitude s ₂ bzw. Schwingungsgeschwindigkeit v ₂ des Piezoaktors 105 in Abhängigkeit von der Betriebsdauer t von Fig. 4a und Fig. 4b darstellt. Dabei ist analog zu Fig. 4a und Fig. 4b die Betriebsdauer t illustrativ auf einer Abszisse 422 und die Schwingungsamplitude s ₂ bzw.

Schwingungsgeschwindigkeit v ₂ auf einer Ordinate 424 des Messdiagramms 430 aufgetragen. Aus einer Zusammenschau von Fig. 4a bis Fig. 4c ergibt sich somit, dass die Schwingungsamplitude s ₂ bzw. Schwingungsgeschwindigkeit v ₂ zumindest annähernd konstant bleibt, wenn die Ansteuerspannung U ₂ bei steigender Betriebstemperatur T ₂ über die Betriebsdauer t abgesenkt wird. Somit kann eine temperaturbedingte Beschädigung oder gar eine thermische Zerstörung des Piezoaktors 105 mit dem erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren sicher und zuverlässig verhindert werden.