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Die
Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung
für elektromedizinische
Geräte,
insbesondere Fußschalter,
sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Betätigungsvorrichtung.
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Eine
Betätigungsvorrichtung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist beispielsweise
aus der
DE 100 57
589 C1 bekannt.
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Fußschalter
für elektromedizinische
Geräte müssen hohen
Hygieneanforderungen genügen.
Insbesondere müssen
derartige Fußschalter
wirkungsvoll desinfiziert werden können, um die Infektionsgefahr
in Operationssälen
zu senken. Bei herkömmlichen
Fußschaltern,
wie beispielsweise aus der
DE
4 005 059 C2 und der
DE 198 01 152 A1 bekannt, besteht in diesem
Zusammenhang das Problem, dass die für die Kippbewegung des Pedals
vorgesehene Pedallagerung aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt
ist. Aufgrund des mehrteiligen Aufbaus der Lagerung sind diese bekannten
Fußschalter
nur schwer gründlich
zu reinigen bzw. zu desinfizieren.
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Die
US 5 091 656 A zeigt
eine Fußschalteranordnung
zur Steuerung eines chirurgischen Instruments. Ein Bodenteil umfasst
ein zweiteiliges Gehäuse
bestehend aus einer Bodenplatte und einem Gehäusekörper, der von der Bodenplatte
abgeschlossen wird. Das Gehäuse
ist aus Kunststoff geformt.
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Ein
aus der
WO 94/10 962
A1 bekannter Fußschalter
weist ein mehrteiliges Gehäuse
auf, wobei die einzelnen Gehäuseteile
verschraubt sind. Mittels eines Fußpedals sind Schaltelemente
betätigbar, die
unterhalb des Pedals angeordnet sind.
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Die
US 5 712 460 A offenbart
ebenfalls einen Fußschalter.
Eine Basisplatte ist mit einem geeigneten Material umgeben, um eine
Abdichtung zu schaffen.
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Eine
Verbesserung im Hinblick auf eine wirkungsvolle Desinfizierung bringt
der in der gattungsbegründenden
DE 100 57 589 C1 offenbarte
Fußschalter.
Dieser Fußschalter
besteht aus einem Pedalteil, das schwenkbeweglich mit einem Bodenteil verbunden
ist, wobei ein am Bodenteil befestigtes Schaltelement durch das
Pedalteil aktiviert werden kann. Das Schaltelement gibt dann ein
entsprechendes Betätigungssignal
an ein mit dem Fußschalter verbundenes
elektromedizinisches Gerät,
beispielsweise eine HF-Elektrode,
aus. Die Pedallagerung dieses Fußschalters umfasst eine Rückstelleinrichtung,
die das Pedal nach Betätigung
in die Ausgangslage bringt sowie ein Gelenk, das die Schwenkbewegung
des Pedals ermöglicht.
Bei diesem Fußschalter sind
die Rückstelleinrichtung
sowie das Gelenk zu einer elastischen Gelenkeinheit zusammengefasst,
die beispielsweise als elastisches Konuselement ausgebildet ist,
dessen eine Seite mit dem Bodenteil und dessen andere Seite mit
dem Pedalteil verbunden sind. Durch das elastische Konuselement
wird die Reinigung des Fußschalters
beträchtlich
vereinfacht.
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Für eine vollständige Desinfizierung
des gesamten Fußschalters
muss dieser als komplett waschbares Produkt ausgeführt sein.
Dazu ist ein hoher konstruktiver Aufwand erforderlich, der insbesondere
durch die Materialauswahl und die aufwendige Abdichtung von Kabelverschraubungen,
Aktivierungselementen und Pedallagerungen begründet ist. Auch wenn der aus
der gattungsbegründenden
DE 100 57 589 C1 bekannte
Fußschalter
im Hinblick auf die Reinigung der Pedallagerung eine Verbesserung bringt,
ist der konstruktive Aufwand im Hinblick auf die Waschbarkeit des
kompletten Fußschalters
weiterhin beträchtlich.
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Die
US 5,097,656 A zeigt
eine Fußschalteranordnung
zur Steuerung eines chirurgischen Instruments. Ein Bodenteil umfasst
ein zweiteiliges Gehäuse
bestehend aus einer Bodenplatte und einem Gehäusekörper, der von der Bodenplatte
abgeschlossen wird. Das Gehäuse
ist aus Kunststoff geformt.
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Aus
der
DE 8 810 751 U1 ist
ebenfalls ein Fußschalter
zum Bedienen von unter anderem medizinischen Geräten bekannt. Der Schalter weist
ein Schaltunterteil und eine Schalterwippe auf. In das Schalterunterteil
ist ein Reed-Kontakt in eine Vergussmasse eingebettet, so dass der
Schalter auch für
feuchte Bereiche einsetzbar ist. Ferner ist angegeben, dass das
Schaltunterteil und die Schaltwippe aus bruchfestem Kunststoff ausgebildet
sind, so dass ein total isoliertes Gehäuse entsteht.
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Die
DE 201 05 851 U1 zeigt
schließlich
einen Fußschalter
mit einem Gehäuse
zur Aufnahme von unterschiedlichen Bauteilgruppen. Der Fußschalter besteht
aus einem Fußteil
und einer Wippe, wobei die Anordnung gegebenenfalls in einem Schutzgehäuse untergebracht
ist. Sämtliche
Bauteile des Schalters sind im Gehäuse integriert und insbesondere
in Hohlräumen
des Kunststoffgehäuses
angeordnet.
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Obige
Ausbildungen von Fußschaltern
sind relativ aufwändig
konzipiert, wobei der konstruktive Aufwand im Hinblick auf die Waschbarkeit
des kompletten Fußschalters
beträchtlich
ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung
der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Waschbarkeit
der gesamten Betätigungsvorrichtung
mit vergleichsweise einfachen Mitteln erreicht wird. Ferner soll
ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Betätigungsvorrichtung
angegeben werden.
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Hinsichtlich
der Betätigungsvorrichtung
wird diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und hinsichtlich
des Verfahrens durch den Gegenstand des Anspruchs 12 erfindungsgemäß gelöst.
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Die
Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine Betätigungsvorrichtung für elektromedizinische Geräte, insbesondere
Fußschalter,
vorzusehen, mit einem Bodenteil, umfassend ein Trägerelement,
mindestens einem Pedalteil, das mit dem Bodenteil schwenkbeweglich
verbunden ist, und mindestens einem Schaltelement, das durch das
Pedalteil betätigbar
und am oder im Trägerelement
angeordnet ist, wobei zumindest das Bodenteil durch ein Umspritzverfahren
wenigstens teilweise von einem Umspritzmaterial ummantelt ist, wobei
das Umspritzmaterial oder das Umspritzmaterial und das Trägerelement ein
fluiddichtes und medienbeständiges
Gehäuse wenigstens
des Bodenteils bilden.
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Darüber hinaus
wird zur Lösung
der obigen Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung einer Betätigungsvorrichtung
gemäß der vorgenannten
Art und insbesondere ein Fußschalter
vorgeschlagen, bei dem ein Bodenteil durch einen Umspritzvorgang
hergestellt wird, wobei zur Herstellung des Bodenteils das Trägerelement
zumindest bereichsweise von einem Umspritzmaterial umgeben wird
und vor dem Umspritzvorgang das Schaltelement am oder im Trägerelement
angeordnet wird.
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Obige
Ausführungen
haben den Vorteil, dass alle Komponenten des Bodenteiles, d. h.
sowohl mechanische als auch elektrische Komponenten durch das Umspritzverfahren ummantelt
oder eingekapselt werden, so dass die Abdichtung spezieller Bauteile, beispielsweise
der Kabelverschraubungen oder der Aktivierungselemente, weitgehend
entfällt.
Außerdem
kann eine derartige Betätigungsvorrichtung
mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden, da die Formgebung
des Bodenteiles in einem einzigen Arbeitsgang durch das Umspritzen
oder Vergießen
erfolgen kann, wobei mehrere Arbeitsgänge nicht ausgeschlossen sind.
Das ummantelte Bodenteil ist im Wesentlichen hermetisch versiegelt
und genügt
daher den Anforderungen IPX8 nach den normativen Bestimmungen aus
EN 60601-1 bzw. IIC 529 (EN 60529).
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Das
Bodenteil weist wenigstens ein Trägerelement auf, das vorzugsweise
zumindest bereichsweise von einem der Kontur des Trägerelementes
im Wesentlichen angepassten Umspritzmaterial umgeben ist. Das Trägerelement
sorgt sowohl während des
Herstellungsprozesses als auch bei dem fertigen Bauteil für eine ausreichende
Stabilität.
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Außerdem kann
vorgesehen sein, dass das Schaltelement oder auch andere funktionale
Elemente am oder im Trägerelement
befestigt sind, so dass das Trägerelement
nicht nur für
die Stabilität
der Vorrichtung sorgt, sondern auch als Halterung bzw. zur Aufnahme
funktionaler Elemente dient.
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Das
Schaltelement kann einen Folientastaturverbund umfassen, der in
einer Ausnehmung des Trägerelementes
derart angeordnet ist, dass der Folientastaturverbund zur Betätigung durch
das Pedalteil zugänglich
ist. Die Ausführung
des Schaltelementes als Folientastaturverbund hat den Vorteil, dass
eine vergleichsweise große
Aktivierungsfläche beispielsweise
von ca. 30 × 30
mm zur Verfügung
gestellt werden kann. Außerdem
ist der Folientastaturverbund flach ausgebildet und kann daher gut
im Rahmen des Umspritzprozesses verarbeitet werden.
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Das
Schaltelement kann ferner eine mit dem Folientastaturverbund verbundene
Auswerteelektronik aufweisen, die in einer weiteren Ausnehmung des Trägerteils
angeordnet ist, wobei die weitere Ausnehmung auf einer dem Folientastaturverbund
gegenüber
angeordneten Seite des Trägerelementes
ausgebildet ist. Dadurch wird ein kompakter und stabiler Aufbau
der Betätigungsvorrichtung
erreicht, wobei die Auswerteelektronik auf der im Gebrauch nach
unten angeordneten Seite im ummantelten Trägerelement sicher angeordnet
ist.
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Das
Schaltelement kann Mikroschalter, Reedschalter und/oder Schalter
umfassen, die Hallesensoren, kapazitive Sensoren und/oder induktive Sensoren
aufweisen. Damit ist ein großes
Einsatzspektrum der Betätigungsvorrichtung
gegeben, insbesondere im Hinblick auf die berührungslosen Schalter, die eine
komplette Ummantelung des Bodenteiles ermöglichen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist eine Pedallagerung und/oder eine Knickschutztülle einstückig mit
dem Bodenteil, insbesondere mit dem das Trägerelement umgebenden Umspritzmaterial
oder Vergussmaterial, ausgebildet. Die einstückige Ausbildung ermöglicht den
Verzicht auf spezielle Abdichtungen für diese Komponenten.
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Die
Pedallagerung kann einen Sockel mit einer im Gebrauch im Wesentlichen
horizontal angeordneten Auflagefläche für das Pedalteil aufweisen. Diese
Ausführungsform
eignet sich besonders für
die einstückige
Ausbildung der Pedallagerung mit dem Bodenteil, insbesondere mit
dem das Trägerelement umgebenden
Umspritzmaterial oder Vergussmaterial.
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Eine
einfache Verbindung des Pedalteils mit dem Bodenteil kann dadurch
erreicht werden, wenn der Sockel wenigstens eine im Gebrauch vertikal
angeordnete Durchgangsbohrung zur Aufnahme einer Verbindungseinrichtung
aufweist, durch die das Pedalteil am Bodenteil befestigbar ist.
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Der
Knickschutztülle
kann ein Umspritzmaterial oder Vergussmaterial integrierter Kabelhalter
zugeordnet sein, wodurch das aus der Betätigungsvorrichtung herausgeführte elektrische
Kabel mechanisch gegen Zugkräfte
geschützt
ist.
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Das
Trägerelement
kann im Bereich der Schwenkverbindung zwischen dem Bodenteil und dem
Pedalteil wenigstens eine Öffnung
aufweisen. Diese Öffnung
kann im Rahmen des Umspritzvorganges bzw. des Vergussvorganges mit
Umspritzmaterial ausgekleidet werden, derart, dass eine konzentrisch
zu der Öffnung
im Trägerelement
angeordnete Durchtrittsöffnung
im Material vorgesehen ist. Diese Durchtrittsöffnung kann insbesondere zur
Anordnung der Verbindungseinrichtung genutzt werden.
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Zweckmäßigerweise
sind zwei, drei oder mehr Pedalteile vorgesehen, die parallel und/oder unter
einem Winkel zueinander angeordnet sind. Mit einer solchen Betätigungsvorrichtung
können
verschiedene Funktionen, beispielsweise Koagulieren oder Schneiden
mit einer HF-Elektrode, durchgeführt werden,
wobei jeweils einer Funktion ein gesondertes Pedalteil zugeordnet
ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug
auf die beigefügten
schematischen Zeichnungen näher
beschrieben.
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Dabei
zeigen
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1 eine
Draufsicht auf das Bodenteil eines Fußschalters;
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2a, 2b, 2c Draufsichten
auf Fußschalter
mit unterschiedlich angeordneten Pedalteilen;
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3 eine
Explosionsdarstellung eines zweipedaligen Fußschalters;
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4 eine
Explosionsdarstellung eines einpedaligen Fußschalters;
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5 eine
Draufsicht auf den Fußschalter nach 4;
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6 einen
Schnitt durch den Fußschalter nach 5 längs der
Schnittlinie A-A;
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7 einen
Schnitt durch den Fußschalter nach 5 längs der
Schnittlinie B-B;
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8 eine
Explosionsdarstellung eines Bodenteils mit Schaltelement und Kabel;
und
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9 eine
perspektivische Ansicht von unten auf das Bodenteil nach 8.
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1 zeigt
ein Bodenteil für
eine Betätigungsvorrichtung
für elektromedizinische
Geräte, insbesondere
für einen
Fußschalter,
das durch ein Umspritzverfahren oder ein Vergussverfahren herstellbar
ist. Zur Herstellung des Bodenteiles 10 können an
sich bekannte Umspritzverfahren oder Vergussverfahren herangezogen
werden, wobei es darauf ankommt, dass das Bodenteil zumindest bereichsweise
durch das Umspritzmaterial bzw. Vergussmaterial ummantelt oder verkapselt
wird, so dass ein im Wesentlichen fluiddichtes und medienbeständiges Gehäuse gebildet
wird. Dabei ist es nicht erforderlich, dass das Bodenteil komplett
gekapselt wird, wobei diese Möglichkeit
auch von der Erfindung umfasst ist und zu besonders guten Ergebnissen führt. Es
ist vielmehr auch möglich,
bestimmte Bereiche des Bodenteiles auszusparen und die Ränder des
ausgesparten Bereiches separat zu versiegeln. Darauf wird noch näher eingegangen.
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Zur
Herstellung des Bodenteils 10 wird ein Trägerelement 13,
wie beispielsweise in den 6, 7 dargestellt,
durch einen Vergussprozess bzw. Umspritzprozess (Overmould) mit
beispielsweise thermoplastischem Polyurethan ummantelt, das unter
dem Handelsnamen DESMOPAN®, TEXIN® erhältlich ist.
Dabei wird das Trägerelement 13 derart von
dem Umspritzmaterial 14 umgeben, dass dieses der Kontur
des Trägerelementes 13 im
Wesentlichen angepasst ist und dem Profil des Trägerelementes 13 folgt.
Das bedeutet, dass die Wände
des Trägerelementes 13 mit
einer Schicht aus Umspritzmaterial 14 überzogen werden, die eine im
Wesentlichen gleichbleibende Dicke aufweist. Dabei ist nicht ausgeschlossen,
dass das Umspritzmaterial stellen- oder bereichsweise ein vom Profil
des Trägerelementes 13 abweichendes
Profil aufweist. Dies kann beispielsweise im Bereich der Pedallagerung 19 oder
im Bereich der Tülle 20 der
Fall sein, worauf im Weiteren noch näher eingegangen wird. Das Umspritzmaterial 14 liegt
eng am Trägerelement 13 an
und bildet dadurch eine mit dem Trägerelement 13 fest
verbundene Außenhaut
bzw. ein Gehäuse.
Die Form des Bodenteils 10 wird somit wesentlich durch
die Form des Trägerelementes 13 bestimmt.
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Durch
den Umspritzprozess wird die Endform des Produktes im Wesentlichen
ohne weitere Bearbeitungsschritte erhalten, so dass die Produktgestaltung
während
des Umspritzens bzw. Vergießens
erfolgt. Außerdem
wird dadurch eine im Hinblick auf die Anforderung IPX8 hermetische
Abdichtung des Gehäuses,
sowie der Anlenkstelle für
das Pedalteil 11 und die Tülle 20, Gerätefüße und gegebenenfalls
andere Funktionselemente erreicht. Weiterhin kann durch die Auswahl
eines geeigneten Materials für
den Verguss- bzw.
Umspritzprozess z. B. durch Wahl eines thermoplastischen Polyurethans den
Anforderungen an die Waschbarkeit, insbesondere im Hinblick auf
die Temperatur- und Medienbeständigkeit
auf einfache Weise Rechnung getragen werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung,
insbesondere eines erfindungsgemäßen Fußschalters,
ist in den 6 und 7 dargestellt.
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Das
Bodenteil 10 der Vorrichtung ist aus einem Trägerelement 13 aufgebaut,
dass zumindest abschnittsweise von einem Umspritzmaterial 14 ummantelt
ist. Das Trägerelement 13 ist
in Keilform ausgebildet, wobei der Querschnitt von dem Ende des Trägerelementes 13,
das die Pedallagerung 19 aufweist, zu dem distalen Ende
abnimmt. Der Fußschalter
weist ferner ein Pedalteil 11 auf, das mit dem Bodenteil 10 schwenkbeweglich
durch die Pedallagerung 19 verbunden ist. Die Pedallagerung 19 weist dazu
einen Sockel 21 auf, der eine im Gebrauch im Wesentlichen
horizontal sich erstreckende Auflagefläche 22 für das Pedalteil 11 umfasst.
Wie in 7 sowie in den 1, 3 und 4 dargestellt,
erstreckt sich der Sockel im Wesentlichen quer zur Längserstreckung
des Bodenteils 10. Wie in den 6 und 7 zu
erkennen, ist der Sockel 21 einstückig mit dem Umspritzmaterial 14 ausgebildet, das
das Trägerelement 13 zumindest
bereichsweise ummantelt. Es ist auch denkbar, den Sockel 21 als separates
Bauteil auszubilden und mit dem Umspritzmaterial 14 zu
verbinden, beispielsweise zu verkleben oder zu verschrauben. Die
in den 6, 7 dargestellte einstückige Variante
ist besonders kostengünstig.
Das Pedalteil 11 weist ein zum Sockel 21 korrespondierend
aufgebautes Gegenstück 27 auf,
das im Gebrauch mit der Auflagefläche 22 des Sockels 21 in
Anlage ist. Das Gegenstück 27 ist
als ein beispielsweise kreisförmiger
bzw. ringförmiger Vorsprung
ausgebildet, der einstückig
am Pedalteil 11 angeformt ist. Das Pedalteil 11 ist
am Bodenteil 10 durch eine Verbindungseinrichtung 24,
beispielsweise eine Schraube, befestigt, die durch eine Durchgangsbohrung 23 im
Sockel 21 geführt
ist. Die Durchgangsbohrung 23 ist im Wesentlichen senkrecht
angeordnet und mündet
in die Auflagefläche 22.
In der Durchgangsbohrung 23 ist eine Hülse 28 angeordnet,
durch die die Schraube geführt
ist. Die Schraube ist durch eine Mutter bzw. durch einen Ring 29 fixiert, der
im Inneren des Gegenstückes 27 bzw.
des Vorsprunges angeordnet ist und das Pedalteil 11 mit dem
Bodenteil 10 verbindet. Die Schwenkbeweglichkeit der Verbindung
wird durch die Elastizität
des Sockelmaterials bzw. des Pedalmaterials im Bereich der Pedallagerung 19 gewährleistet.
Durch den keilförmigen
Aufbau des Bodenteiles 10 ist ferner sichergestellt, dass
ein für
die Kippbewegung des Pedalteils 11 erforderlicher Abstand
zwischen dem Pedalteil 11 und dem Bodenteil 10 vorgesehen
ist.
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Die
Kippbewegung des Pedalteils 11 wird ferner durch eine im
Sockel vorgesehene Keilnut 31 unterstützt, die auf der dem distalen
Ende des Bodenteiles 10 zugewandten Seite des Sockels 21 parallel
zur Oberseite des Bodenteiles 10 ausgebildet ist. Die Keilnut 31 ermöglicht eine
gewisse Komprimierung und Verformung des Sockelmaterials in diesem
Bereich.
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Wie
insbesondere in 4 dargestellt, sind die Durchgangsbohrungen 23 im
Sockel 21 kreisförmig
ausgebildet, wobei jeweils zwei Bohrungen 23 pro Sockel 21 vorgesehen
sind. Alternativ können, wie
in 3 dargestellt, insbesondere im Fall des zweipedaligen
Fußschalters
die Durchgangsbohrungen 23 nicht kreisförmig, sondern länglich ausgebildet
sein, wobei pro Sockel 21 eine Bohrung 23 bzw. Öffnung vorgesehen
ist. In der Öffnung
ist ein zur Führung
der Schrauben bzw. der Verbindungseinrichtung 24 ein korrespondierend
ausgebildeter länglicher
Einsatz 30 angeordnet. Durch die längliche Bohrung 23 (Langloch)
ist es möglich,
die Verbindungsstelle zwischen dem Bodenteil 10 und dem Pedalteil 11 zu
justieren, derart, dass die Ausrichtung des Pedalteils 11 auf
dem Bodenteil 10 verändert wird.
Durch geeignetes Verschieben der Verbindungseinrichtung 24 im
Einsatz 30 können
je nach den individuellen Vorlieben des Benutzers des Fußschalters
die in den 2a, 2b und 2c parallelen
bzw. winkligen Anordnungen der Pedalteile 11 eingestellt
werden.
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Aus
in den 8, 9 ist ersichtlich, dass im Trägerelement 13 im
Bereich der Pedallagerung 19 jeweils eine Öffnung 26,
insbesondere eine kreisförmige Öffnung 26,
ausgebildet ist. Beim Umspritzen des Trägerelementes 13 werden
die Innenwandungen der Öffnung 26 mit
Umspritzmaterial 14 umgeben bzw. ausgekleidet, wie in den 6, 7 zu
erkennen. Die Öffnungen 26 bilden
dabei im Endprodukt Durchführungen,
durch die die Verbindungseinrichtung 24, d. h. die Schraube
in die Durchgangsbohrung 23 im Sockel 22 geführt und
in diesen versenkt wird.
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Zusätzlich zu
der vorstehend beschriebenen Pedallagerung 19 kann auch
eine Tülle,
insbesondere eine Knickschutztülle 20 vorgesehen
sein, die ebenfalls einstückig
mit dem Bodenteil 10, insbesondere mit dem Umspritzmaterial 14 ausgebildet
ist. Die Kabeltülle 20 kann
dabei dem kleinsten zulässigen Biegeradius
des Kabels 32 angepasst werden, damit dieser nicht unterschritten
wird. Dies hat den Vorteil, dass die Knickbelastung des Anschlusskabels
verringert wird. Da häufig
die Fußschalter
zum Waschen vom Gerät
getrennt und das Kabel 32 um den Fußschalter gewickelt wird, ist
die daraus resultierende Knickbelastung relativ hoch. Durch die
vergleichsweise lange Knickschutztülle 20 wird im Bereich
des Kabelanschlusses ein relativ großer Biegeradius vorgegeben,
so dass eine Beschädigung
des Kabels 32 durch Aufwickeln vermieden wird. Durch die
einstückige
Ausbildung der Knickschutztülle 20 mit
dem Umspritzmaterial 14 wird nicht nur deren hermetische Abdichtung,
sondern auch eine robuste Anbindung an das Gehäuse erzielt.
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In
den 9 und 7 ist ferner dargestellt, dass
der Knickschutztülle 20 ein
Kabelhalter 25 zugeordnet ist, der eine Zugsicherung für das Kabel 32 darstellt.
Der Kabelhalter 25 ist auf der im Gebrauch unten angeordneten
Seite des Trägerelementes 10 angeordnet
und umfasst mehrere, beispielsweise drei kreisförmige Zapfen, um die das Kabel 32 mäandrierend
geführt
ist. Wie aus 7 ersichtlich, wird der Kabelhalter 25 vom Umspritzmaterial 14 umgeben,
wodurch eine weitere Fixierung des Kabels 32 erreicht wird.
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Das
Bodenteil 10 umfasst ferner ein Schaltelement 12,
das wie folgt angeordnet und aufgebaut ist.
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Ein
Folientastaturverbund 15 mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Betätigungsfläche oder Berührungsfläche 35 ist
in einer pedalseitig angeordneten Ausnehmung 16, d. h.
auf der im Gebrauch oben angeordneten Seite des Trägerelementes 13, vorgesehen.
Die Anordnung des Folientastaturverbundes 15 in der oberen
Ausnehmung 16 ist am besten in den 6 und 8 zu
erkennen. Der Folientastaturverbund 15 ist über eine
flexible Leiterbahn 33 mit einer Auswerteelektronik 18 verbunden.
Die Leiterbahn 33 ist, wie in 8 ersichtlich,
durch einen Schlitz 34 in der oberen Ausnehmung 16 geführt. Die
Leiterbahn ist dabei als flächiges,
flexibles Substrat, wie im Zusammenhang mit Folientastaturen bekannt,
ausgeführt
und wird in der Mitte auf der Unterseite des Folientastaturverbundes 15 herausgeführt. Dadurch
wird erreicht, dass eine umlaufende Klebefläche auf der Unterseite des
Folientastaturverbundes 15 vorhanden ist, so dass der Verbund 15 in
die Ausnehmung 16 eingeklebt werden kann.
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Die
Auswerteelektronik 18 ist, wie in 9 sowie
in 6 dargestellt, in einer im Gebrauch unten angeordneten
Ausnehmung 17 im Trägerelement 13 angeordnet.
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Beim
Umspritzen des Trägerelementes
wird im Bereich der kreisförmigen
Berührungsfläche 35 des
Folientastaturverbundes 15 eine Aussparung gebildet, so
dass die Berührungsfläche 35 zugänglich ist.
Die Ränder
des Folientastaturverbundes 15 und des Trägerelementes 13 sind
beim Umspritzprozess zusätzlich
versiegelt, um die Dichtigkeit des Bodenteiles 10 zu erhöhen.
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Am
Pedalteil 11 ist in Gegenüberstellung zur Berührungsfläche 35 ein
Fortsatz 36 angeformt, der in Ruhestellung von der Berührungsfläche 35 beabstandet
angeordnet ist. Durch Betätigung
des Pedalteils 11 wird der Fortsatz 36 auf die
Berührungsfläche 35 gedrückt und
aktiviert das Schaltelement 12.
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Das
in 6 dargestellte Schaltelement 12 wird
unter dem Handelsnamen PushGateTM angeboten.
Der Vorteil dieses Aktivierungselementes besteht darin, dass Schaltzyklenzahlen
von mehr als 30·106 möglich
sind. Außerdem
ist dieses Schaltelement besonders flach ausgeführt und eignet sich deshalb
besonders für
die Integrierung in das Bodenteil 10 durch ein Umspritzverfahren.
Außerdem
ist dieses Aktivierungselement mechanisch sehr einfach und mediendicht
aufgebaut aufgrund des Folienverbundes.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu diesem Schaltelement können
Mikroschalter, Reedkontakte sowie Schalter mit Hallsensoren bzw.
kapazitiven und induktiven Sensoren verwendet werden. Den berührungslosen
Aktivierungselementen kommt aufgrund der Möglichkeit einer geschlossenen
Gehäusekonstruktion
eine besondere Bedeutung zu. Beispielsweise kann am Pedal ein Dauermagnet
angebracht werden, der sich durch die Pedalbetätigung einem Hallsensor nähert, so
dass dieser ein Schaltsignal auslöst. Das in 6 dargestellte
Aktivierungselement bzw. Schaltelement 12 hat allerdings
gegenüber
den berührungslosen
Schaltelementen den Vorteil der taktilen und auditiven Rückmeldung,
wenn das Schaltsignal ausgelöst
wird. Außerdem
ist keine Justage zur Abstimmung von Schaltweg zum tatsächlichen
Schaltzeitpunkt erforderlich.
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Ferner
ist der Einsatz von Schaltelementen mit Schnappscheiben oder von
in Domprägetechnik ausgeführten Schaltelementen
möglich.
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Aus
dem jeweiligen Anwendungsfall ergibt sich für den Fachmann die Wahl des
geeigneten Schaltelementes.
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Im
Hinblick auf das Material bietet die Herstellbarkeit des Bodenteiles 10 durch
einen Vergussprozess bzw. Umspritzprozess den Vorteil, dass durch
Auswahl eines in der Shorehärte
geeigneten Vergussmaterials die Härte bzw. Elastizität der Pedallagerung 19 bzw.
der Kabeltülle 20 und
der Gerätefüße auf die
jeweiligen Anforderungen und Konstruktionen optimal abgestimmt bzw.
eingestellt werden kann. Sollten die unterschiedlichen funktionalen Anforderungen
unterschiedliche Shorehärten
des Verguss- bzw.
Umspritzmaterials erfordern oder auch unterschiedliche Farben für die Produktgestaltung Anwendung
finden, kann der Verguss- bzw. Umspritzprozess auch mehrstufig mit
unterschiedlichen Materialien erfolgen. Beispielsweise kann gleiches thermoplastisches
Polyurethan (TPU) in zwei oder mehr Farben oder unterschiedliche
TPU Sorten, die sich beispielsweise in der Shorehärte unterscheiden, verwendet
werden.
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Insgesamt
bietet die Herstellbarkeit des Bodenteiles durch ein Verguss- oder
Umspritzverfahren den Vorteil, dass auf sehr einfache Weise ein
hermetisch abgedichtetes Gehäuse
hergestellt werden kann, was insbesondere im Hinblick auf die Anforderungen
an die Waschbarkeit bei Fußschaltern
für elektromedizinische
Geräte
eine wichtige Rolle spielt. Außerdem
bietet die Erfindung den Vorteil, dass am Gehäuse vorgesehene Bauteile, wie
beispielsweise die Pedallagerung oder die Knickschutztülle einstückig mit
dem Bodenteil im Rahmen des Verguss- oder Umspritzprozesses hergestellt
werden können.
Ein weiterer signifikanter Vorteil der Herstellbarkeit des Bodenteiles
durch ein Verguss- oder Umspritzverfahren besteht darin, dass keine
nachträglich
abzudichtenden Öffnungen
im Gehäuse
vorhanden sind, so dass eine Winkel- und/oder Abstandsverstellung
der Pedalteile zueinander mit geringem konstruktiven Aufwand ausgeführt werden
kann. Außerdem
wird die Winkel- und/oder Abstandsverstellung durch die großen Berührungsflächen der
Schaltelemente begünstigt.
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- 10
- Bodenteil
- 11
- Pedalteil
- 12
- Schaltelement
- 13
- Trägerelement
- 14
- Umspritzmaterial
- 15
- Folientastaturverbund
- 16,
17
- Ausnehmungen
- 18
- Auswerteelektronik
- 19
- Pedallagerung
- 20
- Knickschutztülle
- 21
- Sockel
- 22
- Auflagefläche
- 23
- Durchgangsbohrung
- 24
- Verbindungseinrichtung
- 25
- Kabelhalter
- 26
- Öffnung im
Trägerelement
- 27
- Gegenstück
- 28
- Hülse
- 29
- Ring
- 30
- Einsatz
- 31
- Keilnut
- 32
- Kabel
- 33
- Leiterbahn
- 34
- Schlitz
- 35
- Berührungsfläche
- 36
- Fortsatz