DE3243709C3 - Operationsleuchte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gelenkig angeordnete Operations­ leuchte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Leuchte dieser Art, die mit einem opti­ schen Beobachtungsgerät kombiniert ist (DE-PS 21 61 396), ist an einem von zwei Betätigungs-Handgriffen ein Deblockier­ schalter vorgesehen, der zwecks Lösung der Bremsen von der Bedienungsperson betätigt werden muß. Die Bedienungsperson muß also ihre Aufmerksamkeit sowohl auf die Verstellung des Beobachtungsgerätes als auch auf das Auffinden und die Be­ tätigung des Deblockierschalters richten.

Mit dem Deblockierschalter kann auch ein periodisch unterbrochener Betätigungsstrom erzeugt werden, um anschließend an eine unter voller Deblockierung aller Gelenke erreichte Grobeinstellung eine verlangsamte Feineinstellung des Beobachtungsgerätes vorzunehmen. Mit dem Deblockierschalter muß also bei fest mit der Hand ergriffenen Betätigungshandgriffen außer einer Entbremsung auch eine periodische Bremsung zur Feineinstellung herbeigeführt werden können.

Weiter ist bereits ein mit einer Beleuchtungseinrichtung versehener Zahnarztbohrer bekannt (EP-A 0 017 318), dessen Metallgehäuse den Kapazitätssensor eines durch eine Kapazitätsänderung zu betätigenden elektromagnetischen Schalters für das Einschalten der Beleuchtungseinrichtung beim Berühren des Metallgehäuses durch den Zahnarzt bilden.

Die japanische Offenlegungsschrift 55-25 991 offenbart eine Operationsleuchte, an deren Handgriffen Berührungsschalter vorgesehen sind, mit denen die Lichtstärke verstellt werden kann.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Operationsleuchte der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die hinsichtlich der Verstellung des Leuchtenkörpers durch die Bedienungsperson verbessert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnen­ den Teils des Anspruchs 1 vorgesehen.

Aufgrund dieser Ausbildung braucht die Bedienungsperson den Handgriffbügel, dessen von Kunststoff ummantelter metalli­ scher Teil selbst den Sensor bilden kann, lediglich an irgendeiner beliebigen Stelle zu berühren, was bei jeder Verstellung automatisch erfolgt, um den Lösemechanismus zu beaufschlagen und so die Bremsen zu lösen. Nachdem die Bremsenlösung bei jeder Berührung des Handgriffbügels zum Zwecke der Betätigung ohne irgendwelche bewußten Manipulationen im Hinblick auf eine Bremsenlösung erfolgt, ergibt sich der Vorteil, daß während einer Verstellung des Leuchtenkörpers das Gestänge leichtgängig ist, während es vor und nach der Verstellung, d. h. dann, wenn die Bedienungsperson den Handgriffbügel losgelassen hat, so stark gebremst ist, daß eine selbsttätige Verstellung nicht möglich ist, ohne daß sich die Bedienungsperson dieser Tat­ sache bewußt wird.

Eine Bremsung während der Berührung der Handhabe ist ausgeschlossen, so daß die im Bereich der gelenkigen und/oder verschiebbaren Verbindungsstellen angeordneten Bremsen bei sachgemäßer Bedienung nicht zur Abbremsung der von Hand ausgelösten Bewegungen des Leuchtenkörpers herangezogen und somit als einer erheblich geringeren Abnutzung ausgesetzte, reine Feststellbremsen ausgelegt werden können. Außerdem wird der Benutzer den Leuchtenkörper auf diese Weise wesentlich vorsichtiger beschleunigen und bewegen, weil er auch das Abbremsen der erzeugten Bewegungen von Hand ausführen muß. Auf diese Weise wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung eine wesentlich empfindlichere und präzisere Einstellung des Leuchtenkörpers erzwungen.

Aufgrund der Maßnahmen des Anspruches 2 stehen zwei Handha­ ben für die Verstellung des Leuchtenkörpers zur Verfügung, wobei die selbsttätige Lösung der Bremsen unabhängig davon erfolgt, welche der beiden Handhaben an welcher Stelle be­ rührt wird.

Aufgrund der Anordnung nach Anspruch 3 brauchen von den Sen­ soren nur kurze Leitungen zur Steuerschaltung und keine stör­ empfindlichen langen Steuerleitungen durch das Halterungs­ gestänge hindurch verlegt zu werden.

Die Ausführungsform nach Anspruch 4 ist bevorzugt, weil hierdurch in den langen Stillstandsphasen des Leuchtenkörpers kein Strom verbraucht wird. Dies hat auch den Vorteil, daß die Leitungen für die Stromversorgung der Elektromagneten verhältnismäßig schwach dimensioniert sein können, weil bei einer Operationsleuchte die Verstellphasen gegenüber den Stillstandszeiten ver­ gleichsweise kurz sind. Bremsen, die durch Federn mechanisch angelegt und durch Betätigen eines Elektromagneten gelöst werden, sind an sich bekannt (US 38 12 936).

Durch die Ausführungsform nach Anspruch 5 wird gewähr­ leistet, daß auch bei Stromausfall oder beim Versagen der elektrischen Steuerung der Leuchtenkörper noch unter erhöh­ tem Kraftaufwand gegen die Bremsen verstellt werden kann, so daß die Operationsleuchte bis zur Behebung der aufgetretenen Störung zumindestens noch notdürftig verstellt werden kann.

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

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Operationsleuchte mit dem dazugehörigen Traggestänge,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer bei der Operations­ leuchte verwendbaren Bremse mit als Elektromagnet 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 Dreh­ lager 28 um die Mittelachse der Zentrallagerwelle 11 dreh­ bar angeordnet. Die Länge des Auslegers 12 bestimmt den Ge­ samtschwenkradius des Leuchtenkörpers 16. Am äußeren Ende des Auslegers 12 ist über ein weiteres Drehlager 28 ein sich nach unten erstreckendes Vertikalrohr 13 um eine Ver­ tikalachse drehbar angebracht. Im Inneren des Vertikalrohrs 13 ist ein nicht dargestellter Federmechanismus unterge­ bracht, mittels dessen ein an seinem unteren Ende ange­ ordnetes Federgelenk 29 beaufschlagt wird, an dem eine kurze, im wesentlichen horizontale Tragstange 14 um eine horizontale Achse schwenkbar befestigt ist.

An dem vom Federgelenk 29 abgewandten Ende der kurzen Trag­ stange 14 ist über ein weiteres Drehlager 28 mit mit der Mittelachse der Stange 14 ausgerichteter Drehachse die Auf­ hängegabel 15 für den eigentlichen Leuchtenkörper 16 dreh­ 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 14 senkrecht steht.

Der mit einer oder mehreren Lichtquellen, mit Filtergläsern, einer Mechanik zur Fokusverstellung und einer Abdeckung aus Sicherheitsglas bestückte Leuchtenkörper 16 hat ein erheb­ liches Gewicht.

Um die Fortbewegung des Leuchten­ körpers 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 unbeab­ sichtigte Fortbewegung des Leuchtenkörpers 16 nicht be­ wirken kann. Auch die übrigen Drehlager 28 und das Feder­ gelenk 29 müssen gebremst werden, weil der absolute Aus­ gleich der Federkennlinien der im Rohr 13 angeordneten Feder­ ausgleichsmechanik und damit ein gleichbleibender Federdruck am Federgelenk 29 nur mit hohen Kosten realisiert werden könnte. Die Federausgleichsmechanik im Rohr 13 muß prak­ tisch dem Gewicht des Leuchtenkörpers 16, der Stange 14 und der Gabel 15 das Gleichgewicht halten.

Das Kippen des Leuchtenkörpers um die Achsen der Drehlager 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 Handgriffbügel 19 oder durch einen unten zentral angeord­ neten sterilisierbaren Handgriff 20.

An den Verbindungsstellen 17 der relativ zueinander verschwenkbaren Bauelemente 11, 12, 13, 14, 15, 16 sind Bremsen eingebaut, 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 23 normalerweise gegen die Bremsfläche 30 ge­ preßt, so daß die Zentrallagerwelle 11 und der Ausleger 12 dann nur schwer oder gar nicht relativ zueinander beweglich sind. Unterhalb des Bremsschuhs 31 ist in einem gewissen Abstand ein Elektromagnet 22 angeordnet, welcher durch Schließen eines Schalters 25 mit Strom versorgt und ent­ sprechend erregt werden kann. Bei Erregung zieht der Elek­ tromagnet den entsprechend magnetisch ausgebildeten Brems­ schuh 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 verbun­ den und können leicht gegeneinander verdreht werden.

Nach erneutem Öffnen des Schalters 25 wird der Bremsschuh 31 durch die Federn 23 wieder gegen die Bremsfläche 30 ge­ preßt, und die Bauelemente 11, 12 sind wieder relativ zuein­ ander weitgehend fixiert.

Entsprechende Bremsen sind auch an den übrigen Verbindungs­ stellen 17 vorgesehen.

Die Betätigung des einen Lösemechanismus darstellenden Elektromagneten 22 an den Bremsen innerhalb der Verbindungs­ stellen 17 wird nun anhand der Fig. 1 bis 3 im einzelnen be­ schrieben: In die Operationsleuchte ist ein elektronisches Gerät 32 eingebaut, welches eine Stromversorgung 27, eine Steuer­ schaltung 24, einen Verstärker 26 und den Schalter 25 ent­ hält.

An den Eingang der Steuerschaltung 24 führen Leitungen von Sensoren 21, die im Handgriffbügel 19 bzw. im sterilisier­ baren Handgriff 20 untergebracht sind.

Der Ausgang des elektronischen Gerätes 32 liefert bei ge­ schlossenem Schalter 25 den Erregerstrom für die Elektro­ magneten 22 an den Verbindungsstellen 17. Die verschiede­ nen elektrischen Verbindungsleitungen zwischen dem elek­ tronischen Gerät 32, dem Handgriffbügel 19, dem Handgriff 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 masseführenden Teilen elektrisch­ isoliert sind, so daß sie gegenüber Masse eine definierte Kapazität haben. Aus diesem Grunde vergrößert sich die Kapa­ zität gegenüber dem Massepotential, wenn der Handgriffbügel 19 oder der Handgriff 20 von einer Person ergriffen werden, weil jede Person ebenfalls gegenüber dem Massepotential 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 der­ artige 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 31 (Fig. 2) sämtlich von den zugeordneten Bremsflächen 30 ab, wobei zu betonen ist, daß sich 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 Verstellung 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 Schal­ ter 25 nicht mehr geschlossen gehalten wird und öffnet. So­ mit wird der Erregerstrom für die Elektromagneten 22 abge­ schaltet, und die Federn 23 bringen die Bremsschuhe 31 wie­ der in Anlage an den Bremsflächen 30. Sämtliche durch Dreh­ lager miteinander verbundene Bauelemente 11 bis 16 sind so­ mit wieder relativ zueinander fixiert.

Wichtig ist, daß der Handgriff 20 abnehmbar ist, so daß er vor 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 Sicherheitstechnik geerdet sein müßten.

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Operations­ leuchte ist, daß die Elektromagneten im Ruhezustand nicht erregt sind, so daß dann auch die Stromversorgung unbe­ lastet bleibt. Ein Stromverbrauch tritt also nur während relativ kurzer, zur Bewegung des Leuchtenkörpers 16 not­ wendiger Zeitspannen auf.

Claims (5)

1. Operationsleuchte mit einem gelenkig angeordneten Leuch­ tenkörper, an dem eine Handhabe angebracht ist, mittels der der Leuchtenkörper von einer Person um wenigstens eine Schwenkachse und/oder entlang einer länglichen Gleit­ bahn in eine gewünschte feste Position bewegbar ist, wo­ bei die relativ zueinander beweglichen Bauelemente durch im Bereich ihrer gelenkigen und/oder verschiebbaren Ver­ bindungsstellen angeordnete, elektromagnetisch betätigte Bremsen normalerweise relativ zueinander festgehalten sind und an der Handhabe elektrische Schaltmittel vorge­ sehen sind, welche bei Beaufschlagung durch die Person den elektrischen Lösemechanismus der Bremsen beaufschla­ gen und so während der Handhabung die Bremsen zeitweise lösen, dadurch gekennzeichnet, daß als Handhabe ein am Umfang des Leuchtenkörpers (16) angeordneter Handgriffbügel (19) vorgesehen ist, in dem als Schaltmittel ein gegenüber allen masseführenden Tei­ len elektrisch isolierter und somit gegenüber Masse eine Kapazität aufweisender metallischer Sensor (21) angeord­ net ist, der bei Berührung des Handgriffbügels (19) über eine auf Kapazitätsände­ rungen ansprechende elektrische Steuerschaltung (24) einen an den Lösemechanismus angeschlossenen Schal­ ter (25) in einem die Bremsen (30, 31) lösenden Sinne beaufschlagt.

2. Operationsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als weitere Handhabe ein unten am Leuchtenkörper (16) zentral angeordneter Handgriff (20) vorgesehen ist, der in analoger Weise wie der Handgriffbügel (19) angeord­ net und mit einem an die Steuerschaltung (24) angelegten Sensor (21) ausgestattet ist.

3. Operationsleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Leuchtenkörper (16) ein elektroni­ sches Gerät (32) eingebaut ist, welches eine Stromversor­ gung (27), die Steuerschaltung (24), einen Verstärker (26) und den Schalter (25) enthält.

4. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsen durch Federn (23) in ihrer Bremslage gehalten sind und daß der Lösemechanismus aus einem oder mehreren Elektromagneten (22) besteht.

5. Operationsleuchte nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmoment der Bremsen (18) so einstellbar ist, daß es auch bei Nichtbe­ aufschlagung des Lösemechanismus noch durch erhöhten Kraftaufwand überwindbar ist.