HINTERGRUND
DER ERFINDUNGBACKGROUND
THE INVENTION
Diese
Anmeldung betrifft mit Ultraschall arbeitende chirurgische Systeme
und genauer Schaltelemente mit Membrandichtungen, welche verhindern, daß Gas und
Wasserdampf in Kontakt mit Schaltanordnungen kommen, die in einer
inneren Schaltkammer angeordnet sind, welche in einem chirurgischen Handstück gebildet
ist.These
Application relates to ultrasonic surgical systems
and more precisely switching elements with membrane seals, which prevent gas and
Water vapor come into contact with switching arrangements, which in one
inner switching chamber are arranged, which formed in a surgical handpiece
is.
Es
ist bekannt, daß elektrische
Skalpelle und Laser als chirurgische Instrumente verwendet werden
können,
um die doppelte Funktion des gleichzeitigen Bewirkens der Inzision
und der Hämostase
weichen Gewebes durch Kauterisieren von Geweben und Blutgefäßen durchzuführen. Jedoch
arbeiten solche Instrumente bei sehr hohen Temperaturen, um Koagulation
zu erreichen, was Verdampfung und Dämpfe ebenso wie Spritzen hervorruft.
Zusätzlich führt der
Einsatz solcher Instrumente oftmals zu relativ breiten Zonen der
thermischen Schädigung
von Gewebe.It
is known that electrical
Scalpels and lasers are used as surgical instruments
can,
for the double function of simultaneous incision
and hemostasis
soft tissue by cauterizing tissues and blood vessels. however
Such instruments work at very high temperatures to coagulate
reaching what causes evaporation and vapors as well as spraying.
In addition, the leads
Use of such instruments often to relatively wide zones of
thermal damage
of tissue.
Das
Schneiden und Kauterisieren von Gewebe mittels chirurgischer Instrumente,
z.B. Klingen, die mit hohen Geschwindigkeiten durch Ultraschallantriebsmechanismen
in Schwingungen versetzt werden, ist auch bekannt. In solchen Systemen
wird ein Ultraschall-Generator vorgesehen, der ein elektrisches
Signal einer bestimmten Spannung, eines Stromes und einer Frequenz,
z.B. 55.500 Zyklen pro Sekunde, erzeugt. Der Generator ist über ein
Kabel mit einem Handstück
verbunden, welches piezokeramische Elemente enthält, die einen Ultraschall-Transducer
bilden. Als Antwort auf einen Schalter auf dem Handstück oder
einen Fußschalter, der
mit dem Generator durch ein anderes Kabel verbunden ist, wird das
Generatorsignal an den Transducer angelegt, was eine Längsschwingung
seiner Elemente hervorruft. Eine Struktur verbindet den Transducer
mit einer chirurgischen Klinge, die daher mit Ultraschallfrequenzen
in Schwingungen versetzt wird, wenn das Generatorsignal an den Transducer angelegt
wird. Die Struktur ist so gestaltet, daß sie bei der ausgewählten Frequenz
resoniert, was somit die Bewegung verstärkt, die von dem Transducer
eingeleitet worden ist.The
Cutting and cauterizing tissue using surgical instruments,
e.g. Sounds at high speeds through ultrasonic drive mechanisms
are vibrated, is also known. In such systems
an ultrasonic generator is provided which is an electrical
Signal of a certain voltage, current and frequency,
e.g. 55,500 cycles per second, generated. The generator is over
Cable with a handpiece
connected, which contains piezoceramic elements containing an ultrasonic transducer
form. In response to a switch on the handpiece or
a footswitch that
connected to the generator by another cable, that will
Generator signal applied to the transducer, causing a longitudinal vibration
of its elements. A structure connects the transducer
with a surgical blade, therefore, with ultrasonic frequencies
is vibrated when the generator signal is applied to the transducer
becomes. The structure is designed to be at the selected frequency
resonates, thus amplifying the motion of the transducer
has been initiated.
Um
das Handstück
zu aktivieren, so daß die Klinge
in Schwingen versetzt oder anderweitig betrieben wird, wird ein
Schaltmechanismus von dem Benutzer betätigt. Der Schaltmechanismus
umfaßt
typischerweise eines oder mehrere Schaltknopfelemente, welche der
Benutzer niederdrückt,
um die Aktivierung der Klinge hervorzurufen. Da es notwendig ist, daß das Handstück nach
dem Einsatz gereinigt und/oder gewartet wird, müssen die internen elektronischen
Komponenten des Schaltmechanismus gegenüber der Umgebung außerhalb
des Handstückes abgedichtet
sein, um während
des Reinigens, Verwendens, Handhabens oder Wartens Schäden an den
elektronischen Komponenten zu verhindern. Dies gilt insbesondere
für Handstücke, die
autoklavierbar und/oder untertauchbar sind. Folglich kann eine Membran
(z.B. eine flexible Dichtung) als ein Teil des Schaltelementes zum
Abdichten der elektronischen Komponenten des Schaltmechanismus enthalten
sein, so daß das
Handstück
gereinigt und/oder gewartet werden kann, ohne daß man die elektronischen Komponenten
beschädigt.Around
the handpiece
to activate, so that the blade
is put into swinging or otherwise operated, becomes one
Switching mechanism operated by the user. The switching mechanism
comprises
typically one or more switch button elements which the
User depresses,
to activate the blade. Since it is necessary that the handpiece after
The service must be cleaned and / or maintained, the internal electronic
Components of the switching mechanism to the environment outside
the handpiece sealed
be around while
cleaning, use, handling or maintenance damage to the
prevent electronic components. This is especially true
for handpieces that
autoclavable and / or submergible. Consequently, a membrane
(e.g., a flexible seal) as a part of the switching element to
Sealing the electronic components of the switching mechanism included
be so that that
handpiece
can be cleaned and / or maintained without the electronic components
damaged.
Typischerweise
ist das Schaltelement (das Knopfbereiche hat) aus einem nachgiebigen
Material, so wie einem elastomeren Material, gebildet, um für eine Dichtwirkung
zwischen dem Schaltelement und dem Handstück zu sorgen. Elastomere Schaltknöpfe sind
im allgemeinen keine guten Barrieren gegen das Eindringen von Feuchtigkeit
(Wasserdampf), insbesondere Eindringen von Feuchtigkeit aufgrund einer
Autoklavieroperation. Elastomere Materialien sind gegen das Durchstechen
durch scharfe Instrumente empfindlich. Wenn während der Autoklavieroperation
Feuchtigkeit durch diese elastomeren Barrieren gelangt, hat die
Feuchtigkeit anschließend
an das Beenden der Autoklavieroperation keine schnelle Möglichkeit
zum Entweichen aus dem Handstück. Das
Vorliegen von Feuchtigkeit in einem inneren Hohlraum des Handstückes, in
dem die elektronischen Komponenten untergebracht sind, kann Schäden und/oder
Fehlfunktion des Handstückes
hervorrufen oder zu vorzeitigem Verschleiß führen.typically,
is the switching element (which has button areas) of a yielding
Material, such as an elastomeric material, formed to provide a sealing effect
to provide between the switching element and the handpiece. Elastomeric knobs are
In general, no good barriers against the ingress of moisture
(Water vapor), especially moisture ingress due to a
Autoclaving operation. Elastomeric materials are against piercing
sensitive by sharp instruments. If during the autoclaving operation
Moisture passes through these elastomeric barriers has the
Moisture afterwards
no quick way to stop the autoclaving operation
to escape from the handpiece. The
Presence of moisture in an internal cavity of the handpiece, in
the electronic components are housed, damage and / or
Malfunction of the handpiece
cause premature wear or tear.
Wenn
das Schaltelement in der Form eines elastomeren Schaltelementes
vorliegt, kann eine einstückige
flexible Membran um deren Außenbereich vorgesehen
sein. Diese flexible Membran wird oftmals als „Schürze" oder „Randleiste" bezeichnet, welche
es erlaubt, daß der
Schaltelementkörper leicht
niedergedrückt
wird, wenn darauf gedrückt wird,
und in seine ursprüngliche
Position zurückkehrt, wenn
losgelassen wird. Es gibt wenigstens zwei Nachteile, die mit dem
Verwenden einer dünnen
elastomeren Schürze
als ein Teil des Körpers
eines Wippenschaltelements verbunden sind. Zunächst ist der Durchstech/Reißwiderstand
des Schürzenbereiches begrenzt,
da der Schürzenbereich
einen relativ dünnen
Querschnitt hat und beschränkte
Haltbarkeit hat, um Durchstechen von scharfen Instrumenten zu widerstehen, welche
den sich biegenden Bereich (die Schürze) berühren. Als zweites liefert die
Dünnheit der
Schürzenmembran
keine sehr robuste Dichtung, da Luft und Feuchtigkeit sie durchqueren
können.
Mit anderen Worten hat die Schürzenmembran
eine ausreichend hohe Permeabilität, die es erlaubt, daß Luft und
Feuchtigkeit durch sie hindurch gelangen.If
the switching element in the form of an elastomeric switching element
present, can be a one-piece
flexible membrane provided around its outer area
be. This flexible membrane is often referred to as a "skirt" or "skirt" which
it allows the
Switch body easily
depressed
becomes, when pressed,
and in its original one
Position returns when
is released. There are at least two disadvantages with the
Use a thin one
elastomeric apron
as a part of the body
a rocker switch element are connected. First, the piercing / tear resistance
of the apron area,
there the apron area
a relatively thin one
Cross-section has and limited
Durability has to withstand piercing of sharp instruments which
touch the bending area (the apron). Second, the
Thinness of
apron membrane
not a very robust seal, because air and moisture pass through it
can.
In other words, the apron membrane has
a sufficiently high permeability that allows air and
Moisture through them.
Ein
Beispiel der Schwierigkeit, der man sich bei einem Schaltelement
mit einer hohen Permeabilität
gegenübersteht,
tritt auf, wenn das Schaltelement einem Autoklavierprozeß ausgesetzt
wird. Wenn das Wippenschaltelement verwendet wird, um einen inneren
Hohlraum des Handstückes
abzudichten, kann ein Autoklaviervakuum bewirken, daß der Luftdruck innerhalb
des inneren Hohlraums höher
ist als außerhalb
des inneren Hohlraums. Das Schaltelement hat einen beschränkten Bewegungsweg
in einer Richtung nach außen
und kann somit dem höheren
Druck nicht begegnen. Als Konsequenz entweicht unter Druck stehende
Luft wegen ihrer relativ schlechten Permeabilität durch die Schürzenmembran.
Es ist auch möglich,
daß die
unter Druck stehende Luft durch andere Teile des Schaltelementkörpers entweichen
kann. Während
des wieder Unterdrucksetzens im Autoklaven auf normale Atmosphäre jedoch
bewirkt der verringerte Druck innerhalb des inneren Hohlraums, daß das Schaltelement
nach unten abgelenkt wird. Dies führt dazu, daß das Schaltelement nach
unten gezogen wird, ähnlich
als ob jemand auf das Schaltelement drückt. Somit gleicht das Schaltelement
den Druck aus, und es gibt ein unzureichendes Druckdifferential,
um Luft zurück
durch die Schürzenmembran
zu ziehen. Dies führt
dazu, daß das
Schaltelement ohne Eingriff eines Benutzers unten gehalten wird.
Dies ist nicht wünschenswert,
da es zu unerwünschter
Aktivierung des Schaltmechanismus führt, weil das Schaltelement
in einer niedergedrückten
Position ist.An example of the difficulty encountered in a high permeability switching element when the switching element is subjected to an autoclaving process. When the rocker switch element is used to seal an internal cavity of the handpiece, an autoclaving vacuum can cause the air pressure inside the internal cavity to be higher than outside the internal cavity. The switching element has a limited movement path in an outward direction and thus can not encounter the higher pressure. As a consequence, pressurized air escapes through the skirt membrane due to its relatively poor permeability. It is also possible that the pressurized air can escape through other parts of the switching element body. However, during repressurization in the autoclave to normal atmosphere, the reduced pressure within the internal cavity causes the switching element to deflect downwardly. This causes the switching element to be pulled down, similar to someone pressing on the switching element. Thus, the switching element balances the pressure and there is insufficient pressure differential to draw air back through the skirt membrane. This results in that the switching element is held down without intervention of a user. This is undesirable because it results in undesirable activation of the switching mechanism because the switching element is in a depressed position.
Obwohl
vorhandene Membrane für
einige Anwendungen geeignet gewesen sind, gibt es ein Bedürfnis zum
Bereitstellen verbesserter Membrane, die gute Barrieren gegen das
Eindringen von Feuchtigkeit sind, zusammen damit, daß sie eine
gute Barriere gegen den Durchlaß von
Gasdampf und anderem Gas (Luft) zusammen mit verbessertem Widerstand
gegen Durchstechen bilden.Even though
existing membrane for
Some applications have been suitable, there is a need for
Provide improved membranes that are good barriers to the
Moisture, along with being one
good barrier against the passage of
Gas vapor and other gas (air) together with improved resistance
form against puncture.
Beispielhafte
Schaltelemente des Standes der Technik sind in der US 5 226 904 und in der US 4 373 124 beschrieben. Die US 5 226 904 bildet die
Basis für
den einleitenden Teil von Anspruch 1, wie er hier angefügt ist.Exemplary switching elements of the prior art are in US 5,226,904 and in the US 4,373,124 described. The US 5,226,904 forms the basis for the introductory part of claim 1, as attached hereto.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Die
vorliegende Erfindung ist auf Schaltelemente, wie in Anspruch 1
definiert, gerichtet, welche den Fluidstrom (z.B. den Strom von
Wasserdampf und Gasen, so wie Luft) durch die Schaltelemente steuern,
welche verwendet werden, um einen inneren Hohlraum eines chirurgischen
Handstückes
abzudichten und jeweils ein niederdrückbares Element zum Betätigen des
Handstücks
bilden. Die Schaltelemente sorgen für verbesserte Dichteigenschaften, welche
den Durchlaß von
Fluiden über
das ganze Schaltelement oder wenigstens einen behandelten Bereich
dessen (z.B. einer Randleiste) in und aus der abgedichteten inneren
Schalterkammer verhindern. Die Schaltelemente sind auch widerstandsfähig gegen
das Durchstechen, daß auf
das Auftreffen von Werkzeugen und Reinigungsinstrumenten und dergleichen
zurückzuführen ist.The
The present invention is directed to switching elements as in claim 1
defining the fluid flow (e.g., the flow of
Controlling water vapor and gases, such as air) through the switching elements,
which are used to create an internal cavity of a surgical
handpiece
seal and in each case a depressible element for actuating the
handpiece
form. The switching elements provide improved sealing properties, which
the passage of
Fluids over
the whole switching element or at least one treated area
its (e.g., skirt) into and out of the sealed interior
Prevent switch chamber. The switching elements are also resistant to
the puncture, that on
the impact of tools and cleaning instruments and the like
is due.
Die
Schaltelemente finden besonderen Nutzen bei Handstücken, die
autoklavierbar sind. Autoklavendrücke und Vakua können Gasstrom
und Wasserdampfstrom durch die Membranen herkömmlicher Schaltelemente hervorrufen
und insbesondere durch deren dünnen
Randleistenbereich. Die vorliegende Anmeldung offenbart verschiedene
Verfahren zum Steuern des Gas- und Wasserdampfstroms durch das niederdrückbare Schaltelement
(insbesondere den Randleistenbereich), derart, daß das Handstück in einer
Autoklavenumgebung und in einer anderen ungünstigen Umgebung verwendet
werden kann, ohne daß die
Nachteile erfahren werden, die mit herkömmlichen Elementen verbunden
sind.The
Switching elements find particular use in handpieces that
are autoclavable. Autoclave pressures and vacuums can gas flow
and cause water vapor flow through the membranes of conventional switching elements
and in particular by their thin ones
Edge groin. The present application discloses various
A method of controlling the gas and water vapor flow through the depressible switching element
(Especially the edge strip area), such that the handpiece in a
Autoclave environment and used in another unfavorable environment
can be without the
Disadvantages are experienced, which are associated with conventional elements
are.
Weitere
Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden genauen Beschreibung
deutlich, wenn sie in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen
gelesen wird.Further
Features and benefits will become apparent from the following detailed description
clearly, if in conjunction with the attached drawings
is read.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION
THE DRAWINGS
Die
voranstehenden und weitere Merkmale werden leichter aus der folgenden
genauen Beschreibung und den Zeichnungen veranschaulichender Ausführungsformen
deutlich, wobei:The
The above and other features will become more readily apparent from the following
detailed description and drawings of illustrative embodiments
clearly, wherein:
1 eine
Veranschaulichung einer Konsole für ein mit Ultraschall arbeitenden
chirurgisches Schneid- und Hämostasesystem
ebenso wie eines Handstückes
und Fußschalters
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
ist; 1 Figure 3 is an illustration of a console for an ultrasonic surgical cutting and hemostasis system as well as a handpiece and footswitch according to an exemplary embodiment;
2 eine
Querschnittsansicht ist, die eine beispielhafte Schalterendkappe
zeigt; 2 Fig. 10 is a cross-sectional view showing an exemplary switch end cap;
3 eine
perspektivische Draufsicht auf ein beispielhaftes Schaltelement
zur Verwendung mit der Schalterendkappe der 2 ist; 3 a top perspective view of an exemplary switching element for use with the switch end cap of 2 is;
4 eine
perspektivische Ansicht des Schaltelements der 3 von
unten ist; 4 a perspective view of the switching element of 3 from below is;
5 eine
perspektivische Ansicht eines Schaltelements gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
von unten ist; 5 Figure 3 is a bottom perspective view of a switching element according to an exemplary embodiment;
5A eine
gebrochene Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 5 ist; 5A a broken cross-sectional view along the line AA of 5 is;
6 eine
gebrochene Querschnittsansicht eines Schaltelementes gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
ist, wobei ein Substrat zwischen dem Schaltelement und einer Permeabilitätsbarriere
vorgesehen ist; 6 FIG. 4 is a broken cross-sectional view of a switching element according to another exemplary embodiment, wherein a substrate is provided between the switching element and a permeability barrier; FIG.
7 eine
perspektivische Draufsicht auf ein Schaltelement gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
ist; 7 a perspective top view of a switching element according to another exemplary embodiment;
8 eine
perspektivische Ansicht eines Schaltelementes gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
von unten ist; 8th a perspective view of a switching element according to another exemplary embodiment from below;
8A eine
Seitenansicht eines Schaltelementes gemäß einer weiteren Ausführungsform
ist; 8A a side view of a switching element according to another embodiment;
9 eine
perspektivische Ansicht eines Schaltelementes gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
von unten ist; 9 a perspective view of a switching element according to another exemplary embodiment from below;
9A eine
weggebrochene Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 9 ist; 9A a broken cross-sectional view along the line AA of 9 is;
10 eine
teilweise weggebrochene Querschnittansicht einer Schalterendkappe
ist, in der eine Lüftung
gebildet ist; 10 is a partially broken cross-sectional view of a Schalterendkappe in which a ventilation is formed;
11 eine
Querschnittsansicht einer widerstandsfähigen Schaltanordnung gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist; 11 Fig. 12 is a cross-sectional view of a resistive switching arrangement according to another embodiment;
12 eine
Explosionsansicht einer Schalterendkappe gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform
ist; 12 an exploded view of a switch end cap according to another exemplary embodiment;
13 eine
Querschnittsansicht der Schalterendkappe der 12 in
einem eingebauten Zustand ist; 13 a cross-sectional view of the switch end cap the 12 is in a built-in state;
14 eine
Seitenaufrißansicht
eines Balgschalter ist, der bei der Schalterendkappe der 12 verwendet
wird; 14 is a side elevational view of a bellows switch, the switch end cap at 12 is used;
15 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie 15-15 der 14 ist; 15 a cross-sectional view taken along the line 15-15 of 14 is;
16 eine
Explosionsansicht einer Schalterendkappe gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform
ist. 16 an exploded view of a switch end cap according to another exemplary embodiment.
BESCHREIBUNG
VERANSCHAULICHENDER BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION
ILLUSTRATIVE EXEMPLARY EMBODIMENTS
Mit
Bezug zunächst
auf 1 ist ein beispielhaftes chirurgisches Schneid-
und Hämostasesystem
gemäß einer
Ausführungsform
veranschaulicht und im allgemeinen mit 10 bezeichnet. Bei
der beispielhaften Ausführungsform
ist das System 10 ein mit Ultraschall arbeitendes chirurgisches
System. Das System 10 umfaßt eine Konsole oder ein Gehäuse 20,
welches einen Ultraschall-Generator (nicht gezeigt) enthält, und
ein Steuersystem, das sich innerhalb der Konsole 20 befindet,
welches ein Teil des Systems 10 bildet. Ein erstes Kabel 22 verbindet
die Konsole 20 mit einem Handstück 30 und dient dazu, für eine elektrische
Verbindung zwischen diesen zu sorgen. Das erste Kabel 22 umfaßt einen
ersten Satz Drähte
(nicht gezeigt), welcher es erlaubt, daß elektrische Energie, d.h.
Treiberstrom, von der Konsole 20 zu dem Handstück 30 geschickt
wird, wo sie auf ein chirurgisches Instrument 11 eine Ultraschall-Längsbewegung aufbringt. Das
chirurgische Instrument 11 ist bevorzugt eine Skalpellklinge
oder ein Schergerät.
Dieses Instrument 11 kann für das gleichzeitige Schneiden
und Kauterisieren von Gewebe verwendet werden.With reference first to 1 FIG. 3 illustrates and is generally illustrated with an exemplary surgical cutting and hemostasis system according to one embodiment 10 designated. In the exemplary embodiment, the system is 10 an ultrasound surgical system. The system 10 includes a console or a housing 20 which includes an ultrasonic generator (not shown) and a control system located within the console 20 which is part of the system 10 forms. A first cable 22 connects the console 20 with a handpiece 30 and serves to provide an electrical connection between them. The first cable 22 comprises a first set of wires (not shown) which allows electrical energy, ie drive current, to be dissipated from the console 20 to the handpiece 30 where she is sent to a surgical instrument 11 applying an ultrasonic longitudinal movement. The surgical instrument 11 is preferably a scalpel blade or a shearer. This instrument 11 can be used for simultaneous cutting and cauterization of tissue.
Die
Zufuhr von Ultraschallstrom zu dem Handstück 30 wird durch einen
Schaltermechanismus 40 gesteuert, der innerhalb des Handstücks 30 angeordnet
ist. Wie es in weiteren Einzel heiten hiernach beschrieben wird,
ist der Schaltermechanismus 40 elektrisch mit der Konsole 20,
genauer mit deren Generator, durch einen oder mehrere Drähte (nicht gezeigt)
des ersten Kabels 22 verbunden. Der Generator kann auch
optional und weiter durch einen Fußschalter 50 gesteuert
werden, der durch ein zweites Kabel 60 mit der Konsole 20 verbunden
ist. Somit kann bei der Verwendung ein Chirurg ein elektrisches Ultraschallsignal
an das Handstück 30 anlegen,
was bewirkt, daß das
Instrument 11 mit einer Ultraschallfrequenz in Längsrichtung
schwingt, indem der Schaltermechanismus 40 des Handstücks 30 oder der
Fußschalter 50 betätigt werden.
Der Schaltermechanismus 40 wird durch die Hand des Chirurgen
aktiviert, und der Fußschalter 50 wird
durch den Fuß des
Chirurgen aktiviert.The supply of ultrasonic current to the handpiece 30 is through a switch mechanism 40 controlled within the handpiece 30 is arranged. As will be described in further details hereinafter, the switch mechanism 40 electrically with the console 20 More specifically, with its generator, through one or more wires (not shown) of the first cable 22 connected. The generator can also be optional and continues through a footswitch 50 be controlled by a second cable 60 with the console 20 connected is. Thus, in use, a surgeon may apply an electrical ultrasonic signal to the handpiece 30 create what causes the instrument 11 oscillates at an ultrasonic frequency in the longitudinal direction by the switch mechanism 40 of the handpiece 30 or the footswitch 50 be operated. The switch mechanism 40 is activated by the surgeon's hand, and the footswitch 50 is activated by the surgeon's foot.
Die
Konsole 20 umfaßt
auch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung 24,
die zum Angeben des ausgewählten
Schneidkraftpegels auf verschiedene Weise, so wie dem Prozentanteil
der maximalen Schneidleistung oder numerischer Leistungspegel, die
mit der Schneidleistung verbunden sind, verwendet werden kann. Die
Flüssigkristallanzeigevorrichtung 24 kann
auch verwendet werden, um andere Parameter des Systems anzuzeigen.
Ein Leistungsschalter 26 und eine Leistung „an" Angabe 28 sind auch
auf der Konsole 20 vorgesehen, um es dem Benutzer zu erlauben,
den Betrieb des Systems 10 weiter zu steuern. Zusätzliche
Knöpfe
und Steuerschalter, im allgemeinen mit 70 bezeichnet, steuern
verschiedene weitere Funktionen des Systems 10 und können sich
auf der Vordertafel der Konsole 20 befinden. Wenn die Energie
durch Betätigung
entweder des Schaltermechanismus 40 oder des Schalters 50 an
das Ultraschallhandstück 30 angelegt
wird, wird bewirkt, daß das
chirurgische Skalpell oder Instrument 11 mit dem Betrag
an Längsbewegung schwingt,
der sich proportional zu der Größe der angelegten
Treiberleistung (Strom) ändert,
wie es einstellbar von dem Benutzer ausgewählt wird.The console 20 also includes a liquid crystal display device 24 which may be used to indicate the selected cutting force level in various ways, such as the percentage of maximum cutting power or numerical power levels associated with the cutting performance. The liquid crystal display device 24 can also be used to display other parameters of the system. A circuit breaker 26 and a performance "to" indication 28 are also on the console 20 provided to allow the user to operate the system 10 continue to control. Additional buttons and control switches, in general with 70 designates various other functions of the system 10 and can be on the front panel of the console 20 are located. When the energy by pressing either the switch mechanism 40 or the switch 50 to the ultrasonic handpiece 30 is applied, causes the surgical scalpel or instrument 11 oscillates with the amount of longitudinal motion that varies in proportion to the magnitude of the applied drive power (current) as it is adjustably selected by the user.
Nun
mit Bezug auf die 1 bis 4 ist ein beispielhafter
Schaltermechanismus 40 in weiteren Einzelheiten in 2 gezeigt.
Das Handstück 10 ist aus
einer Schalterendkappe 90 gebildet, welche an einem Handstückkörper 92 befestigt
ist. Der Schaltermechanismus 40 umfaßt mehrere elektrische Komponenten,
z.B. eine oder mehrere Schaltkarten 80, und umfaßt auch
ein oder mehrere niederdnückbare
Schalterelemente 82, welche von dem Benutzer zum Aktivieren
oder Deaktivieren des Schaltermechanismus betätigt werden. Lediglich zum
Zwecke der Veranschaulichung ist das Schaltelement 82 in der
Form eines Schalters vom Typ einer Wippe gezeigt; es wird jedoch
verstanden werden, daß das Schaltelement 82 irgendeine
Anzahl Typen niederdrückbarer
Schaltelemente 82 umfassen kann und nicht auf einen Schalter
vom Typ einer Wippe beschränkt
ist. Das beispielhafte Schaltelement 82 umfaßt einen
Körper 83 (in
diesem Fall einen Körper vom
Typ einer Wippe) und eine Randleiste 85, die sich im Randbereich
um den Körper 83 erstreckt.
Das Schaltelement 82 dient dazu, einen Innenraum des Handstückes 10 abzudichten
und funktioniert daher als eine Wasserdampf- und Gasbarriere (d.h.
eine Permeabilitätsbarriere
für Flüssigkeiten
und Gase). Bevorzugt wirken sowohl der Körper 83 als auch die Randleiste 85 als
Permeabilitätsbarrieren.
Das Schaltelement 82 umfaßt auch ein Paar beabstandeter
Zapfen 87, die sich von dem Körper 83 zur Anlage an
einen Kontakt (nicht gezeigt) nach außen erstrecken, um die Aktivierung
des Schaltermechanismus 40 (1) zu bewirken.
Die Zapfen 87, in einem nicht zusammengedrückten Zustand,
erstrecken sich bevorzugt nicht unter eine Ebene, welche die untere Fläche der
Randleiste 85 enthält.
Da die Zapfen 87 bevorzugt aus einem elastomeren Material
gebildet sind, wie es der Körper 83 als
auch die Randleiste 85 sind, bewirkt eine Kraft, die auf
die obere Fläche
des Körpers 83 oberhalb
der Zapfen 87 ausgeübt
wird, daß der
jeweilige Zapfen 87 nach unten getrieben wird, so daß er sich über die
Ebene hinaus erstreckt, welche die untere Fläche der Randleiste 85 enthält. Dies
ist die zusammengedrückte
Position des Schaltelementes 82.Well with respect to the 1 to 4 is an exemplary switch mechanism 40 in further Details in 2 shown. The hand piece 10 is from a switch end cap 90 formed on a handpiece body 92 is attached. The switch mechanism 40 includes several electrical components, eg one or more circuit cards 80 , And also includes one or more niederdnückbare switch elements 82 which are operated by the user to activate or deactivate the switch mechanism. Merely for purposes of illustration, the switching element 82 shown in the form of a switch of the rocker type; however, it will be understood that the switching element 82 any number of depressible switching elements 82 and is not limited to a switch of the rocker type. The exemplary switching element 82 includes a body 83 (in this case a body of the type of rocker) and a sidebar 85 , which are in the border area around the body 83 extends. The switching element 82 serves to an interior of the handpiece 10 seal and thus functions as a water vapor and gas barrier (ie, a permeability barrier for liquids and gases). Preferably, both the body act 83 as well as the sidebar 85 as permeability barriers. The switching element 82 Also includes a pair of spaced pins 87 that are different from the body 83 for engagement with a contact (not shown) extend outwardly to activate the switch mechanism 40 ( 1 ) to effect. The cones 87 , in an uncompressed state, preferably do not extend below a plane which defines the lower surface of the skirt 85 contains. Because the cones 87 preferably formed from an elastomeric material, such as the body 83 as well as the sidebar 85 are, causes a force on the upper surface of the body 83 above the cones 87 is exercised that the respective pin 87 is driven down so that it extends beyond the plane, which is the lower surface of the skirt 85 contains. This is the compressed position of the switching element 82 ,
Bei
der veranschaulichten Ausführungsform umfaßt die Schalterendkappe 90 zwei
gegenüberliegende
Schaltelemente 82, die mit der Schalterendkappe 90 gekoppelt
sind. Die Schalterendkappe 90 hat eine äußere Schale 94, welche
die elektrischen Schaltkomponenten, so wie die Schaltkarten 80,
beherbergt. Da jedes Schaltelement 82 in Kommunikation
mit dem Schaltermechanismus 40 ist, sind Öffnungen
in der äußeren Schale 94 gebildet,
um es dem Schaltelement 82 zu erlauben, am Schaltermechanismus 40 anzugreifen,
so daß Signale
von dem Schaltermechanismus 40 erzeugt und an die Konsole 20 geliefert
werden, um den Betrieb des Handstückes 10 zu ermöglichen.In the illustrated embodiment, the switch end cap includes 90 two opposite switching elements 82 that with the switch end cap 90 are coupled. The switch end cap 90 has an outer shell 94 , which are the electrical switching components, as well as the circuit boards 80 , houses. Because every switching element 82 in communication with the switch mechanism 40 is, there are openings in the outer shell 94 formed it to the switching element 82 to allow at the switch mechanism 40 attack so that signals from the switch mechanism 40 generated and to the console 20 delivered to the operation of the handpiece 10 to enable.
Das
Handstück 10 ist
bevorzugt für
die Verwendung in einem chirurgischen System gedacht, so wie dem,
das in der europäischen
Patentanmeldung Nr. EP-A-1 199 047 (anwaltliches Zeichen P028404EP)
(welche die Priorität
der USSN 09/693 621 in Anspruch nimmt) offenbart ist, die gleichzeitig hiermit
angemeldet ist. Und das Handstück 10 ist
in weiteren Einzelheiten in der europäischen Patentanmeldung Nr.
EP-A-1 199 040 (anwaltliches Zeichen P028413EP) (welche die Priorität der USSN
09/693 549 in Anspruch nimmt) beschrieben.The hand piece 10 is preferably intended for use in a surgical system, such as that disclosed in European Patent Application No. EP-A-1 199 047 (Attorney Docket P028404EP) (which claims priority from USSN 09 / 693,621) , which is also hereby registered. And the handpiece 10 is described in further detail in European Patent Application No. EP-A-1 199 040 (Attorney Docket P028413EP) (which claims the priority of USSN 09 / 693,549).
Bei
einem Aspekt ist ein verbessertes Schaltelement 82 in Form
eines elastomeren Schaltknopfes vom Typ einer Wippe offenbart. Es
wird verstanden werden, daß,
obwohl der Aus druck „elastomer" hierin verwendet
wird, das Schaltelement 82 aus anderen geeigneten Kunststoffen
gebildet werden kann, z.B. einem Thermoplasten. Zusätzlich,
obwohl sich die Diskussion auf Schaltelemente konzentrieren wird,
die in Schaltermechanismen verwendet werden, wird man erkennen,
daß andere
Typen von Kunststoffkomponenten, so wie Dichtungen, Wände oder
andere Komponenten, durch die Schaltmembranen ersetzt werden können. Weiterhin,
obwohl beispielhafte Schaltelemente hierin als vom Typ einer Wippe
diskutiert werden, wird verstanden, daß der Umfang der vorliegenden
Anmeldung andere Typen Schaltelemente abdeckt. Demgemäß ist die
Beschreibung und Veranschaulichung von Schaltelementen vom Typ einer
Wippe lediglich beispielhaft und nicht beschränkend.In one aspect, an improved switching element 82 disclosed in the form of an elastomeric switch button type a rocker. It will be understood that although the term "elastomeric" is used herein, the switching element 82 can be formed from other suitable plastics, such as a thermoplastic. Additionally, although the discussion will focus on switching elements used in switch mechanisms, it will be appreciated that other types of plastic components, such as gaskets, walls or other components, may be replaced by the switch membranes. Furthermore, although exemplary shift elements are discussed herein as being rocker type, it will be understood that the scope of the present application covers other types of shift elements. Accordingly, the description and illustration of rocker type switching elements is merely illustrative and not restrictive.
Mit
Bezug auf die 3–5A wird
bei einer beispielhaften Ausführungsform
eine metallische Schicht 110 auf das elastomere Schaltelement 82 vom
Typ einer Wippe aufgebracht, wie in 5 gezeigt.
Bevorzugt ist die Randleiste 85 einstückig mit dem Körper 83 gebildet.
Genauer wird die metallische Schicht 110 auf eine Unterseite 112 des
elastomeren Wippen-Schaltelementes 82 aufgebracht.
Die Schicht 110 kann aus irgendeiner Anzahl geeigneter metallischer
Materialien gebildet sein, z.B. Aluminium, Gold, Titan, Platin.
Die Schicht 110 liegt in der Form einer dünnen Schicht
aus Metall vor, die auf vorbestimmte Abschnitte der Unterseite 112 des
Körpers 83 und
der Randleiste 85 aufgebracht ist. Zum Beispiel kann die
gesamte Unterseite 112 (einschließlich des Körpers 83 und der Randleiste 85)
mit der metallischen Schicht 110 beschichtet sein, welche
eine dünne
Beschichtung ist (z.B. kann die Dicke von ungefähr 0.127 μm (5 μZoll) bis ungefähr 12.7 μm (0.0005 μZoll sein).
Als Alternative ist die metallische Schicht 110 nur auf
der Randleiste 85 des Schaltelementes 82 angeordnet.
Die metallische Schicht 110 verringert in dramatischer
Weise die Wasserdampf- und Gasdurchlaßraten des behandelten Teiles,
z. B. der Unterseite 112. Da die Schicht 110 sehr
dünn ist,
ist die Schicht 110 flexibel und beeinträchtigt nicht
die Flexibilität
des elastomeren Teiles (des Schaltelementes 82). Das Vorliegen
der metallischen Schicht 110 verbessert somit die Dichteigenschaften
des Schaltelementes 82. Die metallische Schicht 110 ist
nicht darauf beschränkt,
daß sie nur
auf die Unterseite 112 aufgebracht wird, vielmehr kann
die metallische Schicht als eine Zwischenschicht des Schaltelementes 82 zwischen
der oberen Fläche
und der Unterseite 112 gebildet werden. Die metallische
Schicht 110 kann nur in einer Zwischenschicht der Randleiste 85 gebildet
sein. Die metallische Schicht 110 kann auch auf die obere
Fläche
des Elements 82 allein oder in Kombination damit, daß sie auf
der Unterseite 112 oder als eine Zwischenschicht vorliegt,
aufgebracht werden. Die metallische Schicht 110 kann aufgebracht
werden, indem herkömmliche
Techniken verwendet werden, einschließlich des Verwendens einer
Sprühvorrichtung
oder eines anderen Gerätetyps,
der dazu dient, eine dünne metallische
Schicht, bevorzugt mit gleichförmiger
Dicke, auf einen Körper
aufzubringen. Weitere Techniken, die verwendet werden können, um
die metallische Schicht 110 aufzubringen, umfassen, sind
jedoch nicht beschränkt
auf, Ionenstrahlabscheiden, Metalldampfabscheiden und chemische
Gasphasenabscheidung.With reference to the 3 - 5A In one exemplary embodiment, a metallic layer is used 110 on the elastomeric switching element 82 Applied to the type of rocker, as in 5 shown. The edge strip is preferred 85 integral with the body 83 educated. More precisely, the metallic layer 110 on a bottom 112 the elastomeric rocker switch element 82 applied. The layer 110 may be formed from any number of suitable metallic materials, eg aluminum, gold, titanium, platinum. The layer 110 is in the form of a thin layer of metal on predetermined portions of the underside 112 of the body 83 and the sidebar 85 is applied. For example, the entire bottom 112 (including the body 83 and the sidebar 85 ) with the metallic layer 110 which is a thin coating (eg, the thickness may be from about 0.127 μm (5 μ inches) to about 12.7 μm (0.0005 μ inches).) As an alternative, the metallic layer 110 only on the sidebar 85 of the switching element 82 arranged. The metallic layer 110 dramatically reduces the water vapor and gas transmission rates of the treated part, e.g. B. the bottom 112 , Because the layer 110 is very thin, is the layer 110 flexible and does not affect the flexibility of the elastomeric part (the switching element 82 ). The presence of the metallic layer 110 thus improves the density i properties of the switching element 82 , The metallic layer 110 is not limited to that only on the bottom 112 is applied, but rather the metallic layer as an intermediate layer of the switching element 82 between the upper surface and the underside 112 be formed. The metallic layer 110 can only be in an intermediate layer of the sidebar 85 be formed. The metallic layer 110 can also be on the top surface of the item 82 alone or in combination with being on the bottom 112 or as an intermediate layer. The metallic layer 110 can be applied using conventional techniques including the use of a spray device or other type of device which serves to apply a thin metallic layer, preferably of uniform thickness, to a body. Other techniques that can be used to make the metallic layer 110 include, but are not limited to, ion beam deposition, metal vapor deposition, and chemical vapor deposition.
Bei
einer weiteren Ausführungsform,
die in 6 gezeigt ist, ist ein dünnes flexibles Substrat 120 zur
Verfügung
gestellt und ist mit einer metallischen Schicht 122 beschichtet.
Das Substrat 120 ist bevorzugt aus einem flexiblen Material
gebildet, so wie Polyurethan, Vinyl, Silikon, einem thermoplastischen
Elastomer, Polyvinylidenfluorid, Poly-Paraphenylenterephthalamid,
Polyimid und einer Kombination von irgendwelchen der vorstehenden.
Zum Beispiel kann ein Polyimidfilm mit einem FEP-Fluorpolymerharz
beschichtet werden, um eine Feuchtigkeitsbarriere und eine rutschige
Fläche
zur Verfügung
zu stellen, welches die Tendenz eines Werkzeuges, das Element zu
durchstechen, verringert. Bei einer beispielhaften Ausführungsform
hat das Substrat 120 eine Dicke von ungefähr 12.7 μm (0.0005
Zoll) bis ungefähr
16.2 μm
(0.003 Zoll). Die metallische Schicht 122 kann aus irgendeiner
Anzahl geeigneter Metalle gebildet sein, einschließlich, jedoch
nicht beschränkt auf
Aluminium, Gold, Titan und Platin. Bevorzugt ist die metallische
Schicht 122 aus einem Metall gebildet, welches es erlaubt,
daß die
metallische Schicht 122 dünn ist, während gleichzeitig die metallische Schicht 122 geringe
Wasserdampf- und Gasdurchlaßraten
hat. Die Dicke der metallischen Schicht 122 ist bei einer
Ausführungsform
zwischen ungefähr 0.127 μm (5 μZoll) und
ungefähr
12.7 μm
(0.0005 Zoll). Die metallische Schicht 122 ist auf einer
ersten Fläche 124 des
dünnen
flexiblen Filmsubstrats 120 gebildet. Eine gegenüberliegende
zweite Fläche 126 des
dünnen
flexiblen Filmsubstrats 120 ist angebracht an oder weist
zur Unterseite 112 des elastomeren Wippen-Schaltelements 82,
wenn das Handstück 30 zusammengebaut
ist. Bei einer Ausführungsform
wird das Substrat 120 an die Unterseite 112 des
Schaltelementes 82 geklebt, wobei ein Klebmittel verwendet
wird. Das dünne
flexible Filmsubstrat 120 kann auf oder unmittelbar unter
die Unterseite 112 gebracht werden. Zum Beispiel kann das
dünne flexible
Filmsubstrat 120 im Laminatkontakt mit dem elastomeren
Wippen-Schaltelement 82 sein, so daß die metallische Schicht 122 weg
von dem elastomeren Wippen-Schaltelement 82 weist, wie
in 6 gezeigt. Das dünne flexible Filmsubstrat 120 kann
auch in enger Nähe,
jedoch getrennt, von dem elastomeren Wippen-Schaltelement 82 angeordnet
werden. Es wird verstanden werden, daß das Substrat 120 auf
ausgewählte
Teile der Unterseite 112 aufge bracht werden kann. Zum Beispiel
kann das Substrat 120 nur auf die Unterseite der Randleiste 25 aufgebracht werden
oder kann auf die gesamte Unterseite 112 aufgebracht werden.In a further embodiment, in 6 is a thin flexible substrate 120 provided and is with a metallic layer 122 coated. The substrate 120 is preferably formed from a flexible material such as polyurethane, vinyl, silicone, a thermoplastic elastomer, polyvinylidene fluoride, polyparaphenylene terephthalamide, polyimide, and a combination of any of the foregoing. For example, a polyimide film may be coated with an FEP fluoropolymer resin to provide a moisture barrier and a slippery surface which reduces the tendency of a tool to puncture the element. In an exemplary embodiment, the substrate has 120 a thickness of about 12.7 μm (0.0005 inches) to about 16.2 μm (0.003 inches). The metallic layer 122 may be formed from any number of suitable metals, including, but not limited to, aluminum, gold, titanium, and platinum. The metallic layer is preferred 122 formed of a metal which allows the metallic layer 122 thin, while at the same time the metallic layer 122 has low water vapor and Gasdurchlaßraten. The thickness of the metallic layer 122 In one embodiment, it is between about 0.127 μm (5 μ inches) and about 12.7 μm (0.0005 inches). The metallic layer 122 is on a first surface 124 thin flexible film substrate 120 educated. An opposite second surface 126 thin flexible film substrate 120 is attached to or points to the bottom 112 the elastomeric rocker switching element 82 if the hand piece 30 assembled. In one embodiment, the substrate becomes 120 to the bottom 112 of the switching element 82 glued using an adhesive. The thin flexible film substrate 120 can be on or immediately below the bottom 112 to be brought. For example, the thin flexible film substrate 120 in laminate contact with the elastomeric rocker switch element 82 be so that the metallic layer 122 away from the elastomeric rocker switch element 82 points as in 6 shown. The thin flexible film substrate 120 can also be in close proximity, but separated, from the elastomeric rocker switch element 82 to be ordered. It will be understood that the substrate 120 on selected parts of the bottom 112 can be brought up. For example, the substrate 120 just on the bottom of the sidebar 25 can be applied or applied to the entire bottom 112 be applied.
Jegliche
Druckdifferentialprobleme, die über das
Element 82 hinweg erfahren werden (so wie während eines
Reinigungsprozesses im Autoklaven), können auf unerhebliche Werte
verringert werden, indem das Volumen der Luft in der abgedichteten Schaltkammer
unterhalb des Elementes 82 verkleinert wird. Das Füllen des
Leerbereiches unter dem Element 32 verringert die Menge
Luft unter dem Element 82, die durch Hitze und Druck beeinflußt wird, so
daß der
Differentialdruck über
das Element 82 verkleinert und folglich die nachteiligen
Wirkungen auf das Schaltelement 82 verringert werden. Dies
wird insbesondere in Anwendungen, z. B. Autoklavierprozessen, bemerkt,
bei denen eine Kraft auf das Element 82 wirkt. Es wird
verstanden werden, daß ein kleiner
Bereich unter dem Element 82 benötigt wird, um es den Zapfen 87 oder
dergleichen zu erlauben, sich zu bewegen, wenn das Element 82 niedergedrückt wird
oder wenn es in eine nicht zusammengedrückte Position zurückkehrt.Any pressure differential problems beyond the element 82 can be experienced (such as during a cleaning process in an autoclave), can be reduced to insignificant levels by the volume of air in the sealed switching chamber below the element 82 is reduced. Filling the empty area under the element 32 reduces the amount of air under the element 82 , which is affected by heat and pressure, so that the differential pressure across the element 82 reduced and thus the adverse effects on the switching element 82 be reduced. This is particularly useful in applications such. As autoclaving processes, noted where a force on the element 82 acts. It will be understood that a small area under the element 82 needed to make it the pin 87 or the like to allow it to move when the element 82 depressed or when it returns to a non-compressed position.
Die
Wasserdampf- und Gasdurchlaßraten des
elastomeren Schaltelementes 82 können auch verringert werden,
indem das elastomere Schaltelement 82 einer kryogenen Temperaturumgebung
ausgesetzt wird, um die molekulare mikrokristalline Struktur des
elastomeren Schaltelementes 82 zu reorganisieren und/oder
dichter zu organisieren und/oder zu verfeinern. Dies führt zu einer
Abnahme der Porosität,
der Wasserdampf- und Gasdurchlaßraten
und verbessert das Gasdichtvermögen
des elastomeren Schaltelements 82. Eine geeignete Technik ist
es, das elastomere Schaltelement 22 in eine progressive
thermisch gesteuerte Umgebung mit flüssigem Stickstoff einzuführen. Ein
weiterer Nutzen dieser Behandlung ist die verbesserte Festigkeit
(Rauheit) und Widerstand gegen Durchstechen des elastomeren Schaltelements 82 Dies
ist besonders nützlich
für die
Haltbarkeit dünner
Elemente, die stark gebogen worden sind oder durch spitze Instrumente
herausgefordert werden.The water vapor and gas transmission rates of the elastomeric switching element 82 can also be reduced by the elastomeric switching element 82 a cryogenic temperature environment is exposed to the molecular microcrystalline structure of the elastomeric switching element 82 to reorganize and / or denser to organize and / or refine. This leads to a decrease in porosity, water vapor and Gasdurchlaßraten and improves the gas-tightness of the elastomeric switching element 82 , A suitable technique is the elastomeric switching element 22 in a progressive thermally controlled liquid nitrogen environment. Another benefit of this treatment is the improved strength (roughness) and resistance to puncturing of the elastomeric switching element 82 This is particularly useful for the durability of thin elements that have been heavily bent or challenged by pointed instruments.
Die
Flexibilität
und Fähigkeit
zur Verlagerung kann verbessert werden, indem Falten oder Wellen 220 in
die gegen Durchstechen widerstandsfähige Randleiste 210 eingearbeitet
werden, wie in 8A gezeigt. Aufgrund des überlegenen
Widerstands der gegen Durchstechen widerstandsfähigen Randleiste 210 gegen
Durchstechen ist der Biegebereich wesentlich widerstandsfähiger gegen
Durchstechen als eine elastomere Schürze (Randleiste). Diese Falten/Wellen 220 sorgen
für eine
federartige Rückführwirkung,
welche die Wippe 200 in ihre Position nach oben zurückführt, wenn
die Wippe 200 nicht mehr niedergedrückt wird. Diese Falten/Wellen 220 können auch
ein Verhalten mit Wirkung von Vertiefungen und darin Einrasten bieten,
das dem Benutzer taktile Rückkopplung
bietet. Federn oder Kuppeln (nicht gezeigt) können unter der Wippe 200 verwendet
werden, falls nötig,
um die Mittel für
die Rückführung der Wippe
nach oben, wenn die Wippe 200 freigegeben wird, zu ergänzen oder
insgesamt vorzusehen. Federn/Kuppeln aus Kunststoff können wegen
ihrer nicht korrosiven Beschaffenheit bei Vorliegen von Dampf und
Hitze besonders zweckmäßig sein.
Auch hat die gegen Durchstechen widerstandsfähige Randleiste 210 einen
verbesserten Widerstand gegen Luftdurchstrom, was somit die Permeabilität der Wippe 200 verringert.
Diese verringerte Permeabilität vereinfacht
das richtige Verhalten der Wippe während und nach dem Autoklavieren.The flexibility and ability to relocate Can be improved by wrinkles or waves 220 in the puncture resistant edge strip 210 be incorporated as in 8A shown. Due to the superior resistance of the puncture resistant rim 210 against piercing, the bending area is much more resistant to piercing than an elastomeric skirt (skirt). These wrinkles / waves 220 provide a spring-like feedback effect, which the rocker 200 returns to its top position when the rocker 200 no longer being depressed. These wrinkles / waves 220 may also provide detent action and snap-in behavior providing tactile feedback to the user. Springs or domes (not shown) can under the rocker 200 used, if necessary, to the means for returning the rocker up when the rocker 200 be released, supplemented or provided for in Plastic springs / domes may be particularly useful in the presence of steam and heat because of their non-corrosive nature. Also has the resistant to puncture sidebar 210 an improved resistance to air flow, which thus the permeability of the rocker 200 reduced. This reduced permeability simplifies the correct behavior of the rocker during and after autoclaving.
Weiterhin
entmutigt die Auswahl des Filmes, um die gegen Durchstechen widerstandsfähige Randleiste 210 zu
bilden, oder eine zusätzliche
Beschichtung, die eine glatte Fläche
mit geringer Reibung hat (verglichen mit einem Elastomer, das eine höhere Reibung
hat), das Durchstechen/Aufschlitzen während des Reinigens/Handhabens.
Geeignete Materialien mit niedriger Reibung umfassen, sind jedoch
nicht beschränkt
auf Polyimide, Polyester, Polytetrafluorethylenmaterialien und Titannitrid.
Zum Beispiel werden Instrumente, so wie Bürsten, die ein rutschiges Element
treffen, im Vergleich zu einem normalen elastomeren Element eher über das
Element rutschen, als es durchstechen. Somit verbessert das Ausbilden
der gegen Durchstechen widerstandsfähigen Randleiste 210 derart,
daß wenigstens
eine ihrer Flächen
eine Oberfläche
mit geringer Reibung hat, den Widerstand der gegen Durchstechen
widerstandsfähigen
Randleiste 210 gegen Durchstechen. Eine zusätzliche
Oberflächenbehandlung,
so wie Ionenimplantation, kann auch eingesetzt werden.Furthermore, the selection of the film discourages the puncture resistant rim 210 or an additional coating that has a smooth surface with little friction (compared to an elastomer that has a higher friction), the puncture / slitting during cleaning / handling. Suitable low friction materials include, but are not limited to, polyimides, polyesters, polytetrafluoroethylene materials, and titanium nitride. For example, instruments such as brushes that hit a slippery element will slip over the element rather than pierce it, as compared to a normal elastomeric element. Thus, the formation of the puncture resistant rim improves 210 such that at least one of its surfaces has a low friction surface, the resistance of the puncture resistant rim 210 against puncture. An additional surface treatment, such as ion implantation, can also be used.
Ein
weiteres Verfahren zum Verbessern des Schaltelementes 200 auf
bessere Haltbarkeit und verbesserten Widerstand gegen Durchstrom
von Luft/Feuchtigkeit ist es, die Schürzenmembran unversehrt zu halten,
bestimmte Flächen
des Schaltelementes 200 jedoch an der Oberfläche zu behandeln, wobei
ein geeigneter Oberflächenbehandlungsprozeß verwendet
wird. Genauer wird wenigstens die Schürzenmembranfläche (Randleiste)
oberflächenbehandelt,
und bevorzugt geschieht die Oberflächenbehandlung innen (Unterseite)
und/oder außen
am Wippen-Schaltelement 200. Zum Beispiel kann die gesamte
Unterseite oberflächenbehandelt
sein. Oberflächenbehandlungen,
die eingesetzt werden können,
umfassen metallische Beschichtungen (so wie Aluminium, Gold, Titan,
Platin usw.).Another method for improving the switching element 200 for better durability and improved resistance to air / moisture flow, it is to keep the skirt membrane intact, certain surfaces of the switching element 200 however, to treat on the surface using a suitable surface treatment process. More specifically, at least the skirt membrane surface (skirt) is surface treated, and preferably the surface treatment is done inside (bottom) and / or outside of the rocker switch element 200 , For example, the entire underside may be surface treated. Surface treatments that can be used include metallic coatings (such as aluminum, gold, titanium, platinum, etc.).
Wie
zuvor angesprochen kann es sein, daß die Dünnheit der Randleiste (d. h.
eine flexible Dichtung) keine sehr robuste Dichtung bildet, da Luft
und Feuchtigkeit hindurchdringen können. Mit anderen Worten ist
die Permeabilität
der Randleiste bei herkömmlichen
Konfigurationen hoch. Obwohl es gewünscht wird, daß die Randleiste
eine geringe Permeabilität
hat, liegt typischerweise eine gewisse Größe an Permeabilität vor. Die
Menge an Gas/Feuchtigkeitsdurchlaß durch die Randleiste und
andere Teile des Elementes ist abhängig von der Druckdifferenz auf
jeder Seite des Elementes.As
previously mentioned, it may be that the thinness of the skirt (i.e.
a flexible seal) does not form a very robust seal, since air
and moisture can penetrate. In other words
the permeability
the sidebar in conventional
Configurations high. Although it is desired that the sidebar
a low permeability
typically has some amount of permeability. The
Amount of gas / moisture passage through the skirting and
other parts of the element depends on the pressure difference
every page of the element.
Das
Schaltelement 82 (3) ist so
gestaltet, daß es
eine wesentliche Verlagerung in einer Richtung nach außen/nach
oben und in einer Richtung nach innen/nach unten bereitstellt. Diese
Möglichkeit
der symmetrischen Verlagerung verringert den Differentialdruck über das
Element, was somit den Gas/Feuchtigkeitsstrom durch das Element
verringert. Durch Verringern des Stromes durch das Element ist die
Wippe in der Lage, nach dem Autoklavieren in ihre normale Position
zurückzukehren,
anders als herkömmliche
Wippen, die dazu neigten, ohne Eingriff eines Benutzers unten gehalten
zu werden, wie zuvor beschrieben. Ein anderer Nutzen des verringerten
Durchflusses ist die höhere
Zuverlässigkeit, da
Feuchtigkeit nicht so leicht in das Innere der versiegelten Kammer
wandert, um potentiell Komponenten zu beeinflussen.The switching element 82 ( 3 ) is designed to provide substantial displacement in an outward / upward direction and an inward / downward direction. This possibility of symmetrical displacement reduces the differential pressure across the element, thus reducing the gas / moisture flow through the element. By reducing the current through the element, the rocker is able to return to its normal position after autoclaving, unlike conventional rockers that tended to be held down without user intervention, as previously described. Another benefit of the reduced flow is the higher reliability because moisture does not migrate easily into the interior of the sealed chamber to potentially affect components.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die symmetrische Verlagerung durch mehrere Mittel
bewerkstelligt werden. Ein Beispiel ist das Verwenden von Falten
oder Wellen 220, wie bei dem Schaltelement 200 der 8A gezeigt.
Das Verwenden von Falten/Wellen 220 in dem Randleistenbereich 210 erlaubt
die Bewegung nach oben ebenso wie die Bewegung nach unten. Ein weiteres
Verfahren ist es, ausreichend Lockerheit bei dem Element bereitzustellen, was
die Ausweitung des Elementes nach außen ebenso wie nach innen erlaubt.
Weiterhin kann ein elastisches Material, z. B. Polyurethan, das
sich leicht längt,
verwendet werden, um die Wippe zu bilden, was somit erlaubt, daß sich die
Wippe nach außen
ausdehnt. Bei allen diesen Ausführungsformen wird
der Differentialdruck über
dem Element durch ausreichende Wippenbewegung in beide Richtungen gesteuert.According to the present invention, the symmetrical displacement can be accomplished by several means. An example is using wrinkles or waves 220 as in the switching element 200 of the 8A shown. Using wrinkles / waves 220 in the sidebar area 210 allows the movement upwards as well as the movement downwards. Another method is to provide sufficient looseness in the element, allowing the element to expand outward as well as inward. Furthermore, an elastic material, for. As polyurethane, which is slightly elongated, be used to form the rocker, thus allowing the rocker expands outward. In all of these embodiments, the differential pressure across the element is controlled by sufficient rocker movement in both directions.
Es
wird nun Bezug auf 11 genommen, in der eine haltbare
Schaltanordnung gezeigt ist und im allgemeinen mit 400 bezeichnet
ist. Die Schaltanordnung 400 wird mit geringem Druck leicht
niedergedrückt,
hat jedoch eine relativ dicke äußere Schale 402,
die gegen Schäden
durch Durchstechen und Gasstrom widerstandsfähig ist. Zum Beispiel und gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform
ist die Dicke der äußere Schale 402 von
ungefähr
0.04 Zoll bis ungefähr
0.06 Zoll. Die äußere Schale 402 liegt
in der Form einer mit dem Finger niederzudrückenden Schale, die blasenkuppelförmig geformt
ist, vor und kann aus verschiedenen Materialien gebildet werden,
einschließlich,
jedoch nicht darauf beschränkt, Polyimiden,
Polyestern und anderen geeigneten Materialien. Die äußere Schale 402 hat
zwei aktive Bereiche, nämlich
einen ersten Bereich 404 und einen zweiten Bereich 406.
Aufgrund der Kuppelform ist die äußere Schale 402 durch
Fingerdruck leicht deformierbar, um die Aktivierung des Schaltermechanismus 410 zu
bewirken. Der erste Bereich 404 hat einen ersten Stift 408,
der sich von der äußeren Schale 402 auf
den Schaltmechanismus 410 zu erstreckt. Ein Ende 407 des
ersten Stiftes 408 ist bevorzugt einstückig mit der äußeren Schale 402 verbunden,
und ein gegenüberliegendes
Ende 409 ist nahe, jedoch nicht in Kontakt mit dem Schaltmechanismus 410 in der
in 11 gezeigten Ruheposition angeordnet. Das zweite
Ende 409 hat eine erste Kontaktfläche 412, die auf einer
ersten Schaltfläche 414 aufliegt, die
auf einem PCB 420 gebildet ist, der einen Teil des Schaltmechanismus 410 bildet.
Die erste Schaltfläche 414 ist
bevorzugt axial mit der ersten Kontaktfläche 412 ausgerichtet,
so daß das
Niederdrücken
des ersten Bereiches 404 bewirkt, daß die erste Kontaktfläche 412 die
erste Schaltfläche 414 berührt, was
zu einer Aktivierung des Schaltmechanismus 410 führt.It will now be referred to 11 taken in which a durable switching arrangement is shown and in general with 400 is designated. The switching arrangement 400 is slightly depressed at low pressure, but has a relatively thick outer shell 402 which is resistant to puncture and gas flow damage. For example, and in accordance with an exemplary embodiment, the thickness is the outer shell 402 from about 0.04 inches to about 0.06 inches. The outer shell 402 is in the form of a finger-depressible shell, which is bubble-dome shaped, and may be formed of various materials including, but not limited to, polyimides, polyesters, and other suitable materials. The outer shell 402 has two active areas, namely a first area 404 and a second area 406 , Due to the dome shape is the outer shell 402 easily deformed by finger pressure to activate the switch mechanism 410 to effect. The first area 404 has a first pen 408 that is different from the outer shell 402 on the switching mechanism 410 to extend. An end 407 of the first pen 408 is preferably integral with the outer shell 402 connected, and an opposite end 409 is close, but not in contact with the switching mechanism 410 in the in 11 arranged rest position shown. The second end 409 has a first contact surface 412 that on a first button 414 rests on a PCB 420 is formed, which is part of the switching mechanism 410 forms. The first button 414 is preferably axially with the first contact surface 412 aligned so that the depression of the first area 404 causes the first contact surface 412 the first button 414 touched, resulting in activation of the switching mechanism 410 leads.
In ähnlicher
Weise hat der zweite Bereich 406 einen zweiten Stift 416,
der sich von der äußeren Schale 402 auf
den Schaltmechanismus 410 zu erstreckt. Ein Ende 417 des
zweiten Stiftes 416 ist bevorzugt integral mit der äußeren Schale 402 verbunden,
und ein gegenüberliegendes
Ende 419 ist nahe an, aber nicht in Kontakt mit dem Schaltmechanismus 410 in
der in 9 gezeigten Ruheposition angeordnet. Das zweite
Ende 419 hat eine zweite Kontaktfläche 422, die auf einer
zweiten Schaltfläche 424 aufliegt,
die auf dem PCB 420 gebildet ist, der einen Teil des Schaltmechanismus 410 bildet.
Die zweite Schaltfläche 414 ist
bevorzugt mit der zweiten Kontaktfläche 422 ausgerichtet,
so daß das
Niederdrücken
des zweiten Bereiches 406 bewirkt, daß die zweite Kontaktfläche 420 die
zweite Schaltfläche 424 berührt, was
zu einer Aktivierung des Schaltmechanismus 410 führt.Similarly, the second area has 406 a second pen 416 that is different from the outer shell 402 on the switching mechanism 410 to extend. An end 417 of the second pen 416 is preferably integral with the outer shell 402 connected, and an opposite end 419 is close to but not in contact with the switching mechanism 410 in the in 9 arranged rest position shown. The second end 419 has a second contact surface 422 that on a second button 424 rests on the PCB 420 is formed, which is part of the switching mechanism 410 forms. The second button 414 is preferred with the second contact surface 422 aligned, so that the depression of the second area 406 causes the second contact surface 420 the second button 424 touched, resulting in activation of the switching mechanism 410 leads.
Als
Option kann ein mittlerer Trägerstift 430 vorgesehen
sein, um die unbeabsichtigte Aktivierung zu vermindern, wenn die
Mitte der äußeren Schale 402 gehalten
oder gedrückt
wird. Der mittlere Trägerstift 430 erstreckt
sich von der äußeren Schale 402 zu
dem Schaltmechanismus 410. In der Ruheposition der 11 ruht
der mittlere Trägerstift 430 auf oder
in enger Nähe
eines inaktiven Bereiches des Schaltmechanismus 410. Weiterhin
kann sowohl der erste als auch der zweite Bereich 404, 406 seine
eigene flexible Membran haben (nicht gezeigt), um den Druck zum
Aktivieren durch Niederdrücken
weiter zu verringern. Die beispielhafte äußere Schale 402 zeigt eine
abgestufte Zone 440, die sowohl an dem ersten als auch
an dem zweiten Bereich 404, 406 vorgesehen ist.
Die abgestuften Zonen 440 sorgen für einen Fingerkontaktpunkt
für den
Benutzer zum Niederdrücken,
so daß der
jeweilige erste und zweite Stift 408, 416 nach
unten auf den Schaltmechanismus 410 zu gerichtet wird.
Bevorzugt ist der am weitesten mittig liegende Teil der Zone 440 direkt über dem
ersten oder dem zweiten Stift 408, 416 angeordnet.As an option, a middle carrier pin 430 be provided to reduce the unintentional activation when the center of the outer shell 402 held or pressed. The middle carrier pin 430 extends from the outer shell 402 to the switching mechanism 410 , In the resting position of 11 the middle carrier pin rests 430 on or in close proximity to an inactive area of the switching mechanism 410 , Furthermore, both the first and the second area 404 . 406 have their own flexible membrane (not shown) to further reduce the pressure to activate by depressing. The exemplary outer shell 402 shows a graduated zone 440 located on both the first and second areas 404 . 406 is provided. The graduated zones 440 provide a finger touch point for the user to depress, so that the respective first and second pin 408 . 416 down to the switching mechanism 410 to be addressed. Preferred is the most central part of the zone 440 directly above the first or the second pen 408 . 416 arranged.
Mit
Bezug nun auf die 12 bis 15 ist eine
zweite beispielhafte Schalterendkappe gezeigt und im allgemeinen
mit 500 bezeichnet. Die Schalterendkappe 500 hat
eine unterschiedliche Ausgestaltung wie der Schalter vom Typ einer
Wippe, der in 2 gezeigt ist. Die Schalterendkappe 500 hat
ein Paar Schaltanordnungen 510 vom Typ eines Balges, die
an eine äußere Schale 520 der
Schalterendkappe 500 gekoppelt sind. Die äußere Schale 520 beherbergt
elektrische Schaltkomponenten 530, so wie Schaltungskarten 532,
die im allgemeinen so wirken, daß Schaltsignale geliefert werden,
wenn sie von dem Benutzer betätigt
werden. Jede der Schaltungskarten 532 hat zwei niederdrückbare Kontaktflächen 534,
welche die Signale typischerweise als ein Ergebnis, daß eine Schaltung
aufgrund des Niederdrückens
einer der Kontaktflächen 534 geschlossen wird,
liefern.With reference now to the 12 to 15 a second exemplary switch end cap is shown and generally with 500 designated. The switch end cap 500 has a different configuration as the switch of the type of rocker, which in 2 is shown. The switch end cap 500 has a pair of switching assemblies 510 of the type of a bellows attached to an outer shell 520 the switch end cap 500 are coupled. The outer shell 520 houses electrical switching components 530 , like circuit boards 532 which generally act to provide switching signals when actuated by the user. Each of the circuit cards 532 has two depressible contact surfaces 534 showing the signals typically as a result, that a circuit due to the depression of one of the pads 534 closed, deliver.
Jede
Schaltanordnung 510 umfaßt einen Schalthalter 510,
ein Paar Bälge 514 und
eine obere Dichtung 516. Anders als das einkörprige Schaltelement 82 vom
Typ einer Wippe aus 2 verwendet die Schaltanordnung 510 zwei
getrennte Bälge 514, die
als niederdrückbare
Schaltknöpfe
wirken, um zu bewirken, daß ein
Signal erzeugt wird. Durch das räumliche
Trennen der Bälge 514 ist
das Risiko, daß der
Benutzer beide Schaltknöpfe
niederdrücken
wird, stark reduziert. Um die Schaltanordnungen 510 aufzunehmen,
hat die äußere Schale 520 ein
Paar beabstandete Öffnungen 522 in
sich ausgebildet. Die Öffnungen 522 sollten
komplementäre
Formen relativ zu den Bälgen 514 haben.
Bei der beispielhaften Ausführungsform
haben die Bälge 514 ringartige
Formen, und daher und die Öffnungen 522 in
der Form im allgemeinen ringartig. Die Öffnungen 522 sollten auch
so bemessen sein, daß sie
die Bälge 514 derart aufnehmen,
daß wenigstens
ein Teil der Bälge 514 sich
durch sie hindurch erstreckt.Each switching arrangement 510 includes a switch holder 510 , a pair of bellows 514 and an upper seal 516 , Unlike the einkörprige switching element 82 of the type of a seesaw 2 uses the switching arrangement 510 two separate bellows 514 which act as depressible buttons to cause a signal to be generated. By the spatial separation of the bellows 514 the risk that the user will depress both buttons is greatly reduced. To the switching arrangements 510 has the outer shell 520 a pair of spaced openings 522 trained in itself. The openings 522 should be complementary forms relative to the bellows 514 to have. In the exemplary embodiment, the bellows 514 ring-like shapes, and therefore and the openings 522 generally annular in shape. The openings 522 should also be sized so that they are the bellows 514 absorb so that at least a portion of the bellows 514 extending through it.
Jeder
Schalthalter 512 ist über
einer jeweiligen Schaltungskarte 532 angeordnet. Demgemäß sind die
Abmessungen und die Form des Schalthalters 512 bevorzugt
komplementär
zu der Schaltungskarte 532. Bei der beispielhaften Ausführungsform haben
sowohl der Schalthalter 512 als auch die Schaltungskarte 532 eine
im allgemeinen rechtwinklige Form. Der Schalthalter 512 hat
eine erste Oberfläche 540 und
eine gegenüberliegende
zweite Oberfläche 542,
die der Schaltungskarte 532 zugewandt ist. Die erste Oberfläche 540 hat
eine darauf gebildete erste Plattform 544. Die Plattform 544 hat
einen planaren Bereich und hat auch ein Paar angehobener gestufter
Abschnitte 546 darauf ausgebildet. Jeder abgestufte Abschnitt 546 ist
aus einem Paar aufeinandergelegter konzentrischer Ringe mit variierenden
Durchmessern, wie am besten in den 12 und 13 gezeigt.
Der Ring mit dem größeren Durchmesser
ist der unterste Ring zu dem anderen Ring mit dem geringeren Durchmesser,
der auf dem untersten Ring gebildet ist, um so eine hervorstehende
Struktur zu bilden, die auf der ersten Plattform 544 gebildet
wird.Each switch holder 512 is above a respective circuit card 532 arranged. Accordingly, are the dimensions and shape of the switch holder 512 preferably complementary to the circuit card 532 , In the exemplary embodiment, both the switch holder 512 as well as the circuit card 532 a generally rectangular shape. The switch holder 512 has a first surface 540 and an opposite second surface 542 that the circuit card 532 is facing. The first surface 540 has a first platform formed on it 544 , The platform 544 has a planar area and also has a pair of raised stepped sections 546 trained on it. Each graduated section 546 is of a pair of superimposed concentric rings of varying diameters, as best in FIGS 12 and 13 shown. The larger diameter ring is the lowest ring to the other smaller diameter ring formed on the lowermost ring so as to form a protruding structure resting on the first platform 544 is formed.
Jeder
abgestufte Abschnitt 546 hat eine durch ihn ausgebildete Öffnung 550.
Die Öffnung 550 erstreckt
sich vollständig
durch den Schalthalter 512. Die abgestuften Abschnitte 546 sind
voneinander beabstandet, so daß ein
Spalt zwischen diesen gebildet wird. Die abgestuften Abschnitte 546 sind
so beabstandet, daß sie
im allgemeinen axial ausgerichtet und über den Kontaktflächen 534 der
Schaltungskarte 532 angeordnet sind. Als Folge sind die Öffnungen 550 axial
mit den Kontaktflächen 534 ausgerichtet, wenn
in dem zusammengebauten Zustand der Halter 512 über der
Schaltungskarte 532 angeordnet ist. Wie am besten in den 12 und 13 gezeigt, liegt
die erste Oberfläche 540 des
Halters 512 an der oberen Dichtung 516 an, wobei
das Paar der abgestuften Abschnitte 546 axial ausgerichtet
mit und unterhalb der Öffnungen 522 angeordnet
ist, die in der äußeren Schale 520 gebildet
sind. Ein Teil des äußeren Ringes
des abgestuften Abschnittes 546 kann leicht von der äußeren Schale 520 hervorstehen.Each graduated section 546 has an opening formed by him 550 , The opening 550 extends completely through the switch holder 512 , The graduated sections 546 are spaced apart so that a gap is formed between them. The graduated sections 546 are spaced so that they are generally axially aligned and over the contact surfaces 534 the circuit card 532 are arranged. As a result, the openings 550 axially with the contact surfaces 534 aligned when in the assembled state of the holder 512 over the circuit board 532 is arranged. How best in the 12 and 13 shown, lies the first surface 540 of the owner 512 at the upper seal 516 on, with the pair of stepped sections 546 axially aligned with and below the openings 522 is arranged in the outer shell 520 are formed. Part of the outer ring of the stepped section 546 can easily from the outer shell 520 protrude.
Die 14 und 15 veranschaulichen am
besten die Ausgestaltung der beispielhaften Bälge 514. 14 ist
eine Seitenaufrißansicht
des Balges 514 und 15 ist
eine Querschnittsansicht des Balges 514. Der Balg 514 hat
einen Körper 515 mit einem
oberen Abschnitt 560, der als eine Kontaktfläche zwischen
dem Finger oder Daumen des Benutzers und dem Balg 514 dient,
wenn er niedergedrückt oder
freigegeben wird. Der Körper 515 hat
auch einen unteren Abschnitt 562, der an einem jeweiligen abgestuften
Abschnitt 546 anliegt und an ihn angepaßt ist. Zwischen dem oberen
Abschnitt 560 und dem unteren Abschnitt 562 hat
der Körper 515 des Balges
eine Anzahl einstückiger
Falten 566. Bei der beispielhaften Ausführungsform sind die Falten 566 in
der Form ringartig und voneinander beabstandet. Der Durchmesser
der Falten 566 ist bevorzugt ungefähr gleich dem Durchmesser des
oberen und des unteren Abschnitts 560, 562; jedoch
hat der Körper 515 einen
geringeren Durchmesser zwischen den Falten 566. Die Falten 566 bilden
somit eine allgemein akkordeonähnliche
Struktur.The 14 and 15 best illustrate the embodiment of the exemplary bellows 514 , 14 is a side elevation view of the bellows 514 and 15 is a cross-sectional view of the bellows 514 , The bellows 514 has a body 515 with an upper section 560 acting as a contact surface between the user's finger or thumb and the bellows 514 serves when it is depressed or released. The body 515 also has a lower section 562 which is at a respective graduated section 546 is present and adapted to him. Between the upper section 560 and the lower section 562 has the body 515 of the bellows a number of one-piece folds 566 , In the exemplary embodiment, the pleats are 566 in the form of a ring and spaced from each other. The diameter of the folds 566 is preferably approximately equal to the diameter of the upper and lower sections 560 . 562 ; however, the body has 515 a smaller diameter between the folds 566 , The wrinkles 566 thus form a generally accordion-like structure.
Die
Falten 566 geben dem Balg 514 federartige Eigenschaften,
da sich die akkordeonähnliche Struktur
faltet, wenn Druck auf den oberen Abschnitt 560 gegeben
wird. Sobald der Druck von dem oberen Abschnitt 560 weggenommen
wird, dehnen sich die zusammengedrückten Falten 566 aus,
so daß sie den
Balg 514 in ihren ursprünglichen
Zustand zurückführen. Bei
einer beispielhaften Ausführungsform
ist der Balg 514 aus einem gefalteten metallischen Material
hergestellt; jedoch können
andere Materialien verwendet werden, solange die Materialien den
Balg 514 mit den oben beschriebenen federartigen Eigenschaften
versehen. Zum Beispiel kann der Balg 514 aus Nickel mit
einer Goldbeschichtung gebildet sein, oder er kann aus Beryllium-Kupfer
gebildet sein. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist die Dicke des
metallischen Balges von ungefähr
0.0127 mm bis ungefähr
0.0502 mm (ungefähr
0.0005 Zoll bis ungefähr
0.002 Zoll).The wrinkles 566 give the bellows 514 feather-like characteristics, as the accordion-like structure folds when pressure on the upper section 560 is given. Once the pressure from the upper section 560 is taken away, the compressed wrinkles stretch 566 out, so she's the brat 514 return to their original state. In an exemplary embodiment, the bellows 514 made of a folded metallic material; however, other materials may be used as long as the materials are the bellows 514 provided with the above-described spring-like properties. For example, the bellows 514 be formed of nickel with a gold coating, or it may be formed of beryllium copper. In an exemplary embodiment, the thickness of the metallic bladder is from about 0.0127 mm to about 0.0502 mm (about 0.0005 inches to about 0.002 inches).
Wie
es am besten in 15 gezeigt ist, hat der Balg 514 einen
Zapfen 570, der an dem oberen Abschnitt 560 befestigt
ist. Bevorzugt ist der Zapfen 570 einstückig mit dem oberen Abschnitt 560 ausgebildet.
Der Körper 515 des
Balges 514 hat ein darin ausgebildetes zentrales Abteil,
wobei die Falten 566 das zentrale Abteil umgeben und sich
davon radial erstrecken. Das zentrale Abteil ist offen nur am zweiten
Abschnitt 562 und ist so ausgestaltet, daß sich der
Zapfen 570 durch das zentrale Abteil und durch die Öffnung,
die in dem unteren Abschnitt 562 gebildet ist, erstreckt.
In einer ersten nicht zusammengedrückten Position, wie in den 14 und 15 gezeigt,
erstreckt sich eine unterste Spitze 572 des Zapfens 570 unter
den unteren Abschnitt 562. Der Zapfen 570 hat
einen im allgemeinen ringförmigen Querschnitt
mit unterschiedlichem Durchmesser in verschiedenen Abschnitten entlang
der Länge
des Zapfens 570. Genauer hat der Zapfen 570 einen
ringförmigen
Flansch 578, der einen größeren Durchmesser als die umgebenden
Abschnitte des Zapfens 570 hat. Der ringförmige Flansch 578 definiert
somit eine erste Schulter 579 und eine zweite Schulter 580, die
näher an
der untersten Spitze 572 ist. Der Zapfen 530 hat
eine leichte Abschrägung
von der zweiten Schulter 580 zu der untersten Spitze 572.As it is best in 15 shown is the bellows 514 a pin 570 which is at the top section 560 is attached. The pin is preferred 570 integral with the upper section 560 educated. The body 515 of the bellows 514 has a central compartment formed therein, the folds 566 surround the central compartment and extend radially therefrom. The central compartment is open only on the second section 562 and is designed so that the pin 570 through the central compartment and through the opening in the lower section 562 is formed extends. In a first uncompressed position, as in the 14 and 15 As shown, a lowest peak extends 572 of the pin 570 under the lower section 562 , The pin 570 has a generally annular cross-section with different diameter in different sections along the length of the pin 570 , More precisely, the pin has 570 an annular flange 578 that has a larger diameter than the surrounding sections of the pin 570 Has. The annular flange 578 thus defines a first shoulder 579 and a second shoulder 580 closer to the bottom top 572 is. The pin 530 has a slight bevel from the second shoulder 580 to the lowest peak 572 ,
Da
der Zapfen 570 mit dem oberen Abschnitt 560 verbunden
ist und innerhalb des zentralen Abteiles bewegbar ist, bewirken
eine Kraft, die auf den oberen Abschnitt 560 aufgegeben
wird, und das sich daraus ergebende Zusammendrücken der Falten 566,
daß der
Zapfen 570 nach unten durch das zentrale Abteil gerichtet
wird. Dies führt
dazu, daß sogar eine
größere Länge des
Zapfens 570 unterhalb des unteren Abschnitts 562 hervorsteht,
wenn der Balg 514 in dieser zusammengedrückten Position
ist. Wie es am besten in den 13 und 15 gezeigt
ist, wird der Zapfen 570 innerhalb der Öffnung 550 aufgenommen,
die durch den Schalthalter 512 gebildet ist. Die Öffnung 550 hat
einen Durchmesser, der leicht größer ist
als der Durchmesser des ringförmigen
Flansches 578. In der nicht zusammengedrückten Position
und wenn die Schalterendkappe 500 zusammengesetzt ist,
erstreckt sich die untere Spitze 572 nicht unterhalb oder
erstreckt sich nur leicht unterhalb der zweiten Oberfläche 542 des
Halters 512. Da die Öffnungen 550 des
Schalthalters 512 axial mit den Kontaktflächen 534 ausgerichtet
sind, sind die Zapfen 570 ebenso axial mit den Kontaktflächen 537 ausgerichtet.
Die Kontaktflächen 534 der
Schaltungskarten 532 sind bevorzugt zum Zusammenfallen
zu bringende Kuppeln, wobei die Schaltung geschlossen ist, wenn
eine der Kuppeln zusammengefallen ist. Die zum Zusammenfallen zu
bringende Kuppel ist eine selbstrückführende Struktur dahingehend,
daß wenn
einmal eine Kraft, die das Zusammenfallen des Doms hervorruft, weggenommen
wird, die Kuppel in ihre anfängliche
nicht zusammengefallenen Position zurückkehrt.Because the pin 570 with the upper section 560 is connected and movable within the central compartment, cause a force on the upper section 560 is abandoned, and the consequent squeezing of wrinkles 566 that the pin 570 is directed down through the central compartment. This leads to that even a greater length of the pin 570 below the lower section 562 protrudes when the bellows 514 in this compressed position. As it is best in the 13 and 15 is shown, the pin is 570 inside the opening 550 taken up by the switch holder 512 is formed. The opening 550 has a diameter that is slightly larger than the diameter of the annular flange 578 , In the uncompressed position and when the switch end cap 500 is composed, the lower tip extends 572 not below or just slightly below the second surface 542 of the owner 512 , Because the openings 550 of the switch holder 512 axially with the contact surfaces 534 are aligned, the pins are 570 also axially with the contact surfaces 537 aligned. The contact surfaces 534 the circuit cards 532 are preferably collapsible domes, the circuit being closed when one of the domes has collapsed. The dome to be collapsed is a self-returning structure in that once a force causing the dome to collapse is removed, the dome returns to its initial un-collapsed position.
Die
Bälge 514 sind über den
abgestuften Abschnitten 546 des Halters 512 angeordnet,
wobei herkömmliche
Techniken verwendet werden, so daß die Bälge 514 an die abgestuften
Abschnitte 546 gekoppelt sind. Das zentrale Abteil des
Körpers 515 nimmt
somit einen Teil des aufgestuften Abschnittes 546 des Halters 512 auf,
was es ermöglicht,
daß der Balg 514 einfach
geortet und mit dem Halter 512 gekoppelt werden kann. Die
obere Dichtung 516 ist über
den Bälgen 514 angeordnet
und sichert weiter die Bälge 514 innerhalb
der Gesamtstruktur. Die obere Dichtung 516 hat ein Paar
beabstandeter Öffnungen 517,
welche die Bälge 514 aufnehmen,
wobei eine beträchtliche
Größe der Bälge 514 sich
oberhalb der oberen Dichtung 516 in der zusammengebauten, nicht
zusammengedrückten
Position erstreckt. Die obere Dichtung 516 ist innerhalb
der äußeren Schale 520 angeordnet,
so daß sie
an einer Innenfläche
der äußeren Schale 520 anliegt.
Die Falten 566 der Bälge 514 erstrecken
sich bevorzugt oberhalb der Außenfläche der äußeren Schale 520;
jedoch haben die Öffnungen 522 der äußeren Schale 520 einen
Durchmesser, welcher den Balg 514 unterbringt, und somit kann
der Balg 514 zusammengedrückt und weiter in die Öffnung 550 auf
die Schaltungskarte 532 zu getrieben werden.The bellows 514 are over the stepped sections 546 of the owner 512 arranged using conventional techniques so that the bellows 514 to the stepped sections 546 are coupled. The central compartment of the body 515 thus takes part of the upgraded section 546 of the owner 512 on what it allows the bellows 514 simply located and with the holder 512 can be coupled. The upper seal 516 is over the bellows 514 arranged and continues to secure the bellows 514 within the forest. The upper seal 516 has a pair of spaced openings 517 which the bellows 514 take up, with a considerable size of the bellows 514 above the upper seal 516 extends in the assembled, uncompressed position. The upper seal 516 is inside the outer shell 520 arranged so that they on an inner surface of the outer shell 520 is applied. The wrinkles 566 of the bellows 514 preferably extend above the outer surface of the outer shell 520 ; however, have the openings 522 the outer shell 520 a diameter which the bellows 514 accommodates, and thus the bellows 514 squeezed and continued into the opening 550 on the circuit card 532 to be driven.
Das
Zusammendrücken
des Balges 514 wird hervorgerufen, indem der Balg 514 gegen
den abgestuften Abschnitt 546 des Halters 512 zusammengedrückt wird.
Dieses Zusammendrücken
erlaubt es, daß die
unterste Spitze 572 des Zapfens 570 auf die Schaltungskarte 572 zu
getrieben wird, und genauer drückt
sich der Balg 514 zu einem Grad zusammen, daß die unterste
Spitze 572 in Kontakt mit der Kontaktfläche 534 getrieben
wird. Dies bewirkt, daß die Kontaktfläche 534 (Kuppel)
zusammenfällt
und das Schaltsignal erzeugt wird. Somit ist in dieser Ausführungsform
die Schaltungsanordnung 510 aus einem gefalteten metallischen
Element gebildet, welches federartige Eigenschaft hat, die es erlauben,
daß der Balg 514 unter
Kraft zusammengedrückt
wird und dann in seine anfängliche,
nicht zusammengedrückte Position
zurückkehrt,
wenn die Kraft einmal weggenommen ist. Die obere Dichtung 516 bildet
bevorzugt eine Barriere, die verhindert, daß unerwünschtes Material in das Innere
der äußeren Schale 520 eintritt.The compression of the bellows 514 is caused by the bellows 514 against the stepped section 546 of the owner 512 is compressed. This compression allows the lowest peak 572 of the pin 570 on the circuit card 572 to be driven, and more precisely expresses the bellows 514 to a degree together that the lowest peak 572 in contact with the contact surface 534 is driven. This causes the contact surface 534 (Dome) coincides and the switching signal is generated. Thus, in this embodiment, the circuit arrangement 510 is formed from a folded metallic element which has spring-like properties which allow the bellows 514 is compressed under force and then returns to its initial, uncompressed position once the force has been removed. The upper seal 516 preferably forms a barrier which prevents unwanted material from entering the interior of the outer shell 520 entry.
Da
der Balg 514 aus einem Metall gebildet ist, ist der Balg 514 widerstandsfähig gegen
Durchstechen von Objekten, die beim normalen Einsatz des chirurgischen
Handstückes
verwendet werden, und Instrumenten (z.B. Drahtbürsten), die bei einer normalen
Reinigungsoperation (z.B. einem Sterilisierprozeß) eingesetzt werden. Der Balg 514 bildet auch
eine Permeabilitätsbarriere,
welche den Wasserdampf- und Gasdurchlaß durch den Balg 514 verhindert.
Daher bietet der Balg 514 alle die Vorteile, die hierin
zuvor mit Bezug auf frühere
Ausführungsformen
von Schaltelementen mit darin ausgebildeten Permeabilitätsbarrieren
beschrieben worden sind.Because the bellows 514 Made of a metal is the bellows 514 resistant to puncturing objects used in normal use of the surgical handpiece and instruments (eg, wire brushes) used in a normal cleaning operation (eg, a sterilization process). The bellows 514 Also forms a permeability barrier, which the water vapor and gas passage through the bellows 514 prevented. Therefore, the bellows offers 514 all of the advantages described hereinabove with respect to prior embodiments of switching elements having permeability barriers formed therein.
Es
wird verstanden werden, daß,
obwohl die voranstehende Ausführungsform
als Balgelemente 514 umfassend beschrieben worden ist,
andere Typen niederdrückbarer
Schaltelemente verwendet werden können, solange sich die Schaltelemente
aus einer nicht zusammengedrückten
Position unter einer angelegten Kraft in eine zusammengedrückte Position
bewegen und dann selbsttätig
in die nicht zusammengedrückte
Position zurückkehren,
wenn einmal die angelegte Kraft weggenommen worden ist. Zum Beispiel,
anstatt daß es
Falten 556 hat, kann das zusammendrückbare und zum Zusammenfallen zu
bringende Schaltelement eine zum Zusammenfallen zu bringende Wandstruktur
haben (z.B. siehe 11), welche unter der angelegten
Kraft zusammenfällt,
aber in die nicht zusammengedrückte
Position zurückkehrt, wenn
einmal diese angelegte Kraft entfernt wird. Dies kann ein metallisches
Schaltelement sein, das eine Kuppelstruktur ähnlich der der 11 hat,
oder es kann eine unterschiedliche zum Zusammenfallen zu bringende
Konfiguration umfassen.It will be understood that although the foregoing embodiment is a bellows element 514 has been extensively described, other types depressible switching elements can be used as long as the switching elements move from an uncompressed position under an applied force in a compressed position and then automatically return to the uncompressed position, once the applied force has been removed. For example, instead of wrinkles 556 , the compressible and collapsible switching element may have a wall structure to be collapsed (eg see Figs 11 ) which collapses under the applied force but returns to the uncompressed position once this applied force is removed. This may be a metallic switching element having a dome structure similar to that of 11 or may have a different configuration to collapse.
16 veranschaulicht
noch eine weitere Ausführungsform,
die der Ausführungsform ähnlich ist,
die in den 12–15 gezeigt
ist. Bei dieser Ausführungsform
umfaßt
der Balg 514 keinen Zapfen 570 (15).
Statt dessen hat der Balg 514 ein hohles inneres Abteil,
und der Teil des Balges 514, der auf den Kontakt 534 der
Schaltungskarte 532 trifft, ist tatsächlich eine Innenfläche des
oberen Abschnittes 560 des Balges 514. 16 FIG. 14 illustrates still another embodiment similar to the embodiment shown in FIGS 12 - 15 is shown. In this embodiment, the bellows 514 no cones 570 ( 15 ). Instead, the brat has 514 a hollow inner compartment, and the part of the bellows 514 that on the contact 534 the circuit card 532 is actually an inner surface of the upper section 560 of the bellows 514 ,
Der
Kontakt 534 ist noch bevorzugter ein zum Zusammenfallen
zu bringender Kontakt (z.B. ein Aufbau vom Typ einer Kuppel); jedoch
erstreckt sich ein Zapfen 535 von dem Kontakt 534 nach
außen. Der
Zapfen 535 ist dem Zapfen 570 (15)
in seinen Abmessungen und der Größe ähnlich,
da er so gestaltet ist, daß er
in der Öffnung 550 aufgenommen wird,
die in dem abgestuften Abschnitt 546 des Halters 512 gebildet
ist, wenn der Halter 512 richtig über der Schaltungskarte 532 angeordnet
ist. Der Zapfen 535 erstreckt sich somit durch die Öffnung 550 und erstreckt
sich wenigstens teilweise in das innere Abteil des Balges 514.
In der nicht zusammengedrückten
Position ist der obere Abschnitt 560 des Balges 514 leicht
oberhalb der Oberseite des Zapfens 535 beabstandet. Wenn
eine Kraft an den oberen Abschnitt 560 angelegt wird, drückt sich
der Körper 515 des
Balges 514 zusammen, und der obere Abschnitt 560 bildet
den Kontakt mit dem Zapfen 535. Da der Zapfen 535 selbst
an einer zum Zusammenfallen zu bringenden Struktur (dem Kuppelkontakt 534)
befestigt ist, bewirkt das weitere Aufgeben von Kraft gegen den
oberen Abschnitt 560, daß der Zapfen 535 nach unten
getrieben wird. Dies führt
dazu, daß die
Kuppelstruktur (Kontakt 534) zusammenfällt und die Schaltung geschlossen
wird. Ein Schaltsignal wird dann geschickt. Wenn einmal die Kraft
weggenommen wird oder die Kraft geringer wird, bewegt sich der obere
Abschnitt 560 nach außen,
ebenso wie der Zapfen 535, wenn sich die Kuppelstruktur 534 ausdehnt.The contact 534 more preferably, a contact to be collapsed (eg a dome-type structure); however, a pin extends 535 from the contact 534 outward. The pin 535 is the pin 570 ( 15 ) similar in size and size, as it is designed to be in the opening 550 recorded in the stepped section 546 of the owner 512 is formed when the holder 512 right over the circuit card 532 is arranged. The pin 535 thus extends through the opening 550 and extends at least partially into the inner compartment of the bellows 514 , In the uncompressed position is the upper section 560 of the bellows 514 slightly above the top of the pin 535 spaced. When a force to the upper section 560 is applied, expresses the body 515 of the bellows 514 together, and the top section 560 makes contact with the pin 535 , Because the pin 535 even on a structure to be collapsed (the dome contact 534 ), causes the further application of force against the upper portion 560 that the pin 535 is driven down. This causes the dome structure (contact 534 ) collapses and the circuit is closed. A switching signal is then sent. Once the force is removed or the force decreases, the upper section moves 560 outward, as well as the pin 535 when the dome structure 534 expands.
Obwohl
die Erfindung insbesondere mit Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben worden ist, wird es von den Fachleuten verstanden
werden, daß daran
verschiedene Änderungen
in Form und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne daß man sich
vom Umfang der Erfindung entfernt.Even though
the invention in particular with reference to its preferred embodiments
As has been shown and described, it will be understood by those skilled in the art
be that on it
different changes
in shape and detail can be made without you
removed from the scope of the invention.