DE3243709A1

DE3243709A1 - Operationsleuchte

Info

Publication number: DE3243709A1
Application number: DE19823243709
Authority: DE
Inventors: Eberhard 7200 Tuttlingen Roos
Original assignee: Delma Elektro und Medizinische Apparatebau GmbH
Current assignee: Delma Elektro und Medizinische Apparatebau GmbH
Priority date: 1982-11-25
Filing date: 1982-11-25
Publication date: 1984-05-30
Anticipated expiration: 2002-11-26
Also published as: JPS59108545A; DE3243709C2; FR2536832A1; FR2536832B1; JPH0471544B2; US4517632A; DE3243709C3

Description

Die Erfindung betrifft eine gelenkig angeordnete Operationsleuchte mit wenigstens einer Handhabe, mittels der sie von einer Person um wenigstens eine Schwenkachse und/oder entlang einer länglichen Gleitbahn in eine gewünschte feste Position bewegbar ist.

Derartige Operationsleuchten werden im allgemeinen über ein um zahlreiche Achsen verschwenkbares Gestänge an der Decke eines Operationssaales oder an einem geeigneten Gestänge so !Q befestigt, daß sie vom Operateur in eine Vielzahl von Positionen verfahren werden können, um auf diese Weise ein' Operationsfeld auf einem Operationstisch optimal ausleuchten zu können.

!5 Während nun beim Verstellen der Operationsleuchte eine gewisse Leichtgängigkeit aller Lager erforderlich ist, soll nach einer Einstellung der Operationsleuchte eine möglichst unverrückbare Position des Leuchtenkörpers gegeben sein, welche auch beispielsweise durch ein versehentliches Anstoßen an den Leuchtenkörper oder sein Traggestänge nicht verändert wird. Bei den bekannten Operationsleuchten ist hierfür eine gewisse Schwergängigkeit aller Lager vorgesehen, um zwischen der beim Verstellen gewünschten Leichtgängigkeit und der erforderlichen Fixierung nach einer Verstellung einen geeigneten Kompromiß zu finden.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Operationsleuchte der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche vor und nach, einer Verstellung eine feste, nicht ohne weiteres verrückbare Position einnimmt, gleichwohl aber leichtgängig verstellt werden kann, ohne daß die Bedienungsperson irgendwelche bewußten Manipulationen vornehmen muß.

Zur Lös-ung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die relativ zueinander beweglichen Bauelemente durch im Bereich ihrer gelenkigen und/oder verschiebbaren Verbindungsstellen

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angeordnete, mechanisch angelegte, jedoch elektrisch lösbare Bremsen normalerweise relativ zueinander festgehalten sind und daß an der Handhabe elektrische Schaltmittel vorgesehen sind, welche bei Berührung durch die Person den elektrischen Lösemechanismus der Bremsen beaufschlagen und so während der Handhabung die Bremsen zeitweise lösen.

Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, daß" die von den Bedienungspersonen bei einer Verstellung der Operations-

JO leuchte auf jeden Fall zu ergreifenden Handhaben mit Schaltmitteln in der Weise kombiniert sind, daß die Person beim .Ergreifen der Handhaben diese Schaltmittel automatisch und unbewußt betätigt. Hierbei werden dann die eine feste Position der Operationsleuchte vor und nach einer Verstellung gewährleistenden Bremsen automatisch gelöst, so daß stets dann, wenn eine Person die Handhaben zur Verstellung des Leuchtenkörpers ergreift, im Gegensatz zu den übrigen Zeiträumen eine gute Leichtgängigkeit aller Dreh- und Verschiebeverbindungen erzielt wird,

Nach, einer einfach, zu realisierenden praktischen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Bremsen durch Federn in ihrer Bremslage gehalten sind und daß der Lösemechanismus aus einem oder mehreren Elektromagneten besteht.

· ■ Die Schaltmittel an den Handhaben können auf sehr einfache und von außen nicht sichtbare Weise dadurch, verwirklicht werden,, daß die Handhaben gegenüber dem Leuchtenkörper elektrisch, isoliert sind und als- Schaltmittel in ihnen ein gegenüber Mas"se eine Kapazität aufweisender Sensor angeordnet ist, der über eine auf Kapazitätsänderungen ansprechende elektrische Steuerschaltung einen an den Lösemechanismus ange-„· ._ schlossenen Schalter beaufschlagt,

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es besonders zweckmäßig, wenn die an den Verbindungsstellen vorgesehenen Drehlager oder teleskopischen Verbindungsteile extrem leichtgängig ausgebildet sind* Dies ist bei der Verstellung ein

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Vorteil, behindert aber die exakte Fixierung der Operationsleuchte nach einer Verstellung in keiner Weise, da dann die Bremsen wirksam sind.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß das Bremsmoment der Bremsen so einstellbar ist, daß bei Stromausfall oder beim Versagen der elektrischen Steuerung der Leuchtenkörper und das Traggestänge um alle Achsen und entlang aller Gleitbahnen wie bei einer ^q konventionellen Ausführung mit dauernd gebremsten Drehlagern bzw. Gleitbahnen bewegt werden können.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn sämtliche Lösemechanismen parallelgeschaltet sind und dadurch daß die Blockierung bzw. .!5 Entriegelung aller Drehlager oder Gleitbahnen gleichzeitig erfolgt.

Die Erfindung schafft also eine Operationsleuchte mit Aufhängevorrichtung, die es dem Operateur oder dem Bedienungspersonal ermöglicht, die Lichtstrahlenbündel des eigentlichen Leuchtenkörpers durch entsprechende Verstellung auf das Operationsfeld optimal auszurichten, wobei für die Bewegung des Leuchtenkörpers um dessen verschiedene Bewegungsäeh§§fl äureh §xtr§ni§ IiiightgängigKeit aller Drehlager mir minimale Kräfte aufgewendet werden müssen und durch die sichere Feststellung des Leuchtenkörpers in der gewünschten Position eine einwandfreie Fixierung der optimalen. Lage gewährleistet ist,

Die Leich.tgängigkeit der einzelnen Lager kann durch eingebaute Kugel- oder Kegelrollenlager erzielt werden.

Die Handhaben können als sterilisierbarer Handgriff oder Handgrifffbügel am Leuchtenkörper ausgebildet werden. Sie sind gegenüber dem Leuchtenkörper elektrisch isoliert. Sie haben gegenüber dem geerdeten Leuchtenkörper eine definierte Kapazität,, die sich bei Berührung durch die Hand

der Person ändert. Die Kapazitätsänderung wird von der Steuerscha]tung registriert, die ihrerseits das Signal an einen Verstärker weitergibt und dadurch die Lösung der Bremsen an den Drehlagern bewirkt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungs-,Q gemäßen Operationsleuchte mit dem dazugehörigen Traggestänge,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer bei der Operationsleuchte verwendbaren Bremse mit als Elektromagnet -^g ausgebildetem Lösemechanismus und

Fig. 3 ein Blockschaltbild der elektrischen Steuerung der Operationsleuchte.

Nach Fig. 1 ist an einer an der Decke des Operationssaals befestigten vertikalen Zentrallagerwelle 11 unter einem. Winkel von 90° ein horizontaler Ausleger 12 über ein Drehlager 28 um die Mittelachse der Zentrallagerwelle 11 drehbar angeordnet. Die Länge des Auslegers 12 bestimmt den Gesamtschwenkradius des Leuchtenkörpers 16. Am äußeren Ende des Auslegers 12 ist über ein weiteres Drehlager 2 8 ein sich nach unten erstreckendes Vertikalrohr 13 um eine Vertikalachse drehbar angebracht. Im Inneren des Vertikalrohrs 13 ist ein nicht dargestellter Federmechanismus unterge-

go bracht, mittels dessen ein an seinem unteren Ende angeordnetes Federgelenk 29 beaufschlagt wird, an dem eine kurze, im wesentlichen horizontale Tragstange 14 um eine horizontale Achse schwenkbar befestigt ist.

g₅ An dem vom Federgelenk 29 abgewandten Ende der kurzen Tragstange 14 ist über ein weiteres Drehlager 28 mit mit der Mittelachse der Stange 14 ausgerichteter Drehachse die Aufhängegabel 15 für den eigentlichen Leuchtenkörper 16 dreh-

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bar angebracht,. Drehlager 28 an den Gabelenden halten die Operationsleuchte um eine Horizontalachse schwenkbar, die zu der Schwenkachse des Drehlagers 28 am Ende der Stange senkrecht steht«
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Der mit einer oder mehreren Lichtquellen, mit Filtergläsern, einer Mechanik zur Fokusverstellung und einer Abdeckung aus Sicherheitsglas bestückte Leuchtenkörper 16 hat ein erhebliches Gewicht. An der Zentrallagerwelle 11, dem Ausleger 12 und dem Vertikalrohr 13 kommen deshalb relativ starke Hebekräfte zur Einwirkung, die durch Verbiegung der genannten Teile eine Versetzung aus den Vertikal- und Horizontalachsen verursachen können,. Um die Fortbewegung des Leuchtenkörpers aus der für die optimale Ausleuchtung des Operations- feldes festgesetzten Position zu verhindern, müssen die Drehlager 28 an den Enden des Auslegers 12 so stark gebremst werden, daß auch bei extremer Ausladung des Leuchtenkörpers das an diesen Lagern auftretende Drehmoment die unbeabsichtigte Fortbewegung des Leuchtenkörpers 16 nicht bewirken kann. Auch, die übrigen Drehlager 28 und das Federgelenk 29 müssen gebremst werden, weil der absolute Ausgleich der Federkennlinien der im Rohr 13 angeordneten Federausgleichsmech'anlk und damit ein gleichbleibender Federdruck a.m Federgelenk 29 nur mit hohen Kosten realisiert werden könnte,. Die Federausgleichsmechanik im Rohr 13 muß praktisch, dem Gewicht des Leuchtenkörpers 1.6 der Stange 14 und der Gabel 15 das Gleichgewicht halten.

Das Kippen des Leuchtenkörpers um die Achsen der Drehlager 28 an der Gabel 15 muß beim Anhängen z.B, eines Mikrophons zum Diktat von Operationsbefunden verhindert werden.

Die Handhabung des Leuchtenkörpers- 16 erfolgt entweder durch einen an ihrem Umfang gegenüber der Gabel 15 angeordneten Handgriff bügel 19" oder durch einen unten zentral angeordneten sterilisierbaren Handgriff 20,

* Erfindungsgemäß sind nun an den Verbindungsstellen 17 der relativ zueinander verschwenkbaren Bauelemente 11,12,13,14, 15,16 Bremsen ausgebaut, deren grundsätzlicher Aufbau sich aus Fig, 2 ergibt. Nach Fig,. 2 ist beispielsweise an der Zentrallagerwelle 11 eine Bremsfläche 30 vorgesehen, die mit einem relativ zu dieser beweglichen Bremsschuh 31 an dem Ausleger 12 zusammenarbeitet. Der Bremsschuh 31 wird durch Federn 2 3 normalerweise gegen die Bremsfläche 30 ge·^ preßt, so daß die Zentrallagerwelle 11 und der Ausleger 12 dann nur schwer oder garnicht relativ zueinander beweglich sind. Unterhalb des Bremsschuhs 33 ist in einem gewissen Abstand ein Elektromagnet 22 angeordnet, welcher durch Schließen eines Schalters 25 mit Strom versorgt und entsprechend erregt werden kann. Bei Erregung zieht der Elektromagnet den entsprechend magnetisch ausgebildeten Bremsschuh 31 an und löst ihn von der Bremsfläche 30. Nunmehr sind die beiden Bauelemente 11,12 nur noch durch das extrem •leichtgängig ausgebildete Drehlager 28 miteinander verbunden und können leicht gegeneinander verdreht werden.

Nach erneutem öffnen des Schalters 25 wird der Bremsschuh 31 durch die Federn 23 wieder gegen die Bremsfläche 3O gepreßt, und die Bauelemente .11,12 sind wieder relativ zueinander weitgehend fixiert.
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Entsprechende Bremsen sind auch an den übrigen Verbindungs-Stellen 17 vorgesehen.

Die Betätigung des einen Lösemechanismus darstellenden Elektromagneten 22 an den' Bremsen innerhalb der Verbindungsstellen 17 wird nun anhand der Fig. 1 und 3 im einzelnen be~ schrieben:

In die Operationsleuchte ist ein elektronisches Gerät 32 eingebaut, welches: eine Stromversorgung 27, eine Steuerschaltung 24, einen Verstärker 26 und den Schalter 25 enthält.

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■—ΟΙ An den Eingang der Steuerschaltung 24 führen Leitungen von Sensoren 21, die im Handgriffbügel 19 bzw. im sterilisierbaren Handgriff 20 untergebracht sind.

Der Ausgang des elektronischen Gerätes 32 liefert bei geschlossenem Schalter 25 den Erregerstrom für die Elektromagneten 22 an den Verbindungsstellen 17. Die verschiedenen elektrischen Verbindungsleitungen zwischen dem elektronischen Gerät 32, dem Handgriffbügel 19, dem Handgriff ■j^q 20 und den Elektromagneten 22 sind in Fig. 1 gestrichelt angedeutet.

Wesentlich ist, daß die in dem Handgriffbügel 19 bzw. dem sterilisierbaren Handgriff 20 untergebrachten metallischen

Sensoren 21 gegenüber allen -massefuhrenden Teilen elektrisch isoliert sind, so daß sie gegenüber Hasse eine definierte Kapazität haben. Aus diesem Grunde vergrößert sich die Kapazität gegenüber dem Massepotential, wenn der Handgriffbügel 19 oder der Handgriff 20 von einer Person ergriffen werden, weil jede Person ebenfalls- gegenüber dem Ma,ssepotential eine nicht vermeidbare Kapazität darstellt. Die Gesamtkapazität der Sensoren 21 relativ zum Massepotential wird somit bei Berührung durch, eine Person vergrößert«

Die Steuerschaltung 24 nach Fig, 3 registriert eine derartige Kapazitätsvergrößerung und gibt in diesem Fall an den Verstärker 26. ein Signal ab, welches dann ein Schließen des Schalters- 25 bewirkt,. Von der Stromversorgung 27 fließt jetzt ein Erregerstrom zu sämtlichen Elektromagneten 22 an den Verbindungsstellen 17,. Hierdurch heben die Bremsschuhe .33. (FIg..2). sämtlich, von den zugeordneten Bremsflächen 30 ab, wobei zu. betonen ist., daß s-ich Bremsen nach der Art von Fig*2 an jeder Verbindungsstelle 17 befinden und daß alle Elektromagneten parallelgeschaltet und gemeinsam durch Schließen des Schalters 25 erregt werden.

Auf diese Weise sind die relativ zueinander verdrehbaren Bauelemente an sämtlichen Verbindungsstellen 17 entbremst, solange eine Person am Handgriffbügel 19 oder am Handgriff 20 anfaßt. Dementsprechend ist eine äußerst leichtgängige

5Verstellung der Position des Leuchtenkörpers möglich.

Geht die Kapazität nach Loslassen des Handgriffbügels .19 oder des Handgriffes 20 wieder zurück, erniedrigt sich die Kapazität der Sensoren 21 gegenüber Masse wieder, was die Steuerschaltung 24 ebenfalls registriert. An den Verstärker 26 wird dann kein Signal mehr abgegeben, so daß der Schalter 25 nicht mehr geschlossen gehalten wird und öffnet. Somit wird der Erregerstrom für die Elektromagneten 22 abgeschaltet, und die Federn 23 bringen die Bremsschuhe 31 wieder an Anlage an den Bremsflächen 30. Sämtliche durch Drehlager miteinander verbundene Bauelemente 11 bis 16 sind somit wieder relativ zueinander fixiert.

Wichtig ist, daß der Handgriff 20 abnehmbar ist, so daß er 20vor jeder neuen Operation sterilisiert oder durch einen sterilisierten Handgriff ersetzt werden kann.

Wesentlich ist weiter, daß der Handgriffbügel 19 und der sterilisierbare Handgriff 20 mit einer als Dielektrikum wirkenden Isolierschicht überzogen sind und somit nicht als berührbare Metallteile bezeichnet werden können, die nach den Regeln der Sicherheits-technik geerdet sein müßten.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Operationsleuchte i.s.t_f. daß die Elektromagneten im Ruhezustand nicht' erregt s-ind, so daß dann auch die Stromversorgung unbelastet bleibt. Ein Stromverbrauch tritt also nur während relativ kurzer, zur Bewegung des- Leuchtenkörpers 16 notwendiger Zeitspannen auf,
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Claims

Patentansprüche;

Gelenkig angeordnete Operationsleuchte mit wenigstens einer Handhabe, mittels der sie von einer Person um wenigstens eine Schwenkachse und/oder entlang einer länglichen Gleitbahn in eine gewünschte feste Position bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die relativ zueinander beweglichen Bauelemente (11 ,12,13,14,15,1 6) durch im Bereich" ihrer gelenkigen und/oder verschiebbaren Verbindungsstellen (17) angeordnete, mechanisch angelegte, jedoch elektrisch lösbare Bremsen (18) normalerweise relativ zueinander festgehalten sind und daß an der Handhabe (19,20) elektrische Schaltmittel (21) vorgesehen sind, welche bei Berührung durch die Person den elektrischen Lösemechanismus (22) der Bremsen (18) beaufschlagen und so während der Handhabung die Bremsen zeitweise lösen.
2. Operationsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bremsen durch Federn (23) in ihrer Bremslage gehalten sind und daß der Lösemechanismus, aus einem oder mehreren Elektromagneten (22) besteht.
3. Operationsleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Handhaben (19,20) gegenüber dem Leuchtenkörper (16) elektrisch isoliert sind und als Schaltmittel in ihnen ein gegenüber Masse

^q eine Kapazität aufweisender Sensor (21) angeordnet ist, der über eine auf Kapazitätsänderungen ansprechende elektrische Steuerschaltung (24) einen an den Lösemechanismus (22) angeschlossenen Schalter (25) beaufschlagt.
4. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß die an den Verbindungsstellen (17) vorgesehenen Drehlager oder teleskopischen Verbindungsteile extrem leichtgängig ausgebildet sind.
5. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Bremsmoment der Bremsen (18) so einstellbar ist, daß bei Stromausfall oder beim Versagen der elektrischen Steuerung der Leuchtenkörper und das Traggestänge um alle Achsen und entlang aller· Gleitbahnen wie bei einer konventionellen Ausführung mit dauernd gebremsten Drehlagern bzw. Gleitbahnen bewegt werden können.
6. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß sämtliche Lösemechanismen (22) parallelgeschaltet sind und dadurch daß die Blockierung bzw. Entriegelung aller Drehlager 3g oder Gleitbahnen gleichzeitig erfolgt.

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