-
Die
Erfindung betrifft ein medizinisches Gerät nach Patentanspruch 1.
-
An
medizinische Geräte,
wie z. B. ein HF-Chirurgiegerät,
werden aufgrund ihres Einsatzgebietes hohe Anforderungen an deren
Zuverlässigkeit während des
Betriebs und an die Möglichkeiten
zu deren Reinigung, insbesondere zu deren Desinfektion, gestellt.
Geräte
mit Einstellorganen, beispielsweise zum Einstellen verschiedener
Betriebsmodi oder sonstiger gewünschter
Einstellungen, lassen sich oftmals aufgrund der Ausgestaltung der
Drehknöpfe, Schieberegler
oder dergleichen Eingabeeinrichtungen nur unzureichend reinigen.
Einerseits weisen die Eingabeeinrichtungen selbst unzugängliche
Stellen auf, andererseits verhindern sie aufgrund ihrer Positionierung
an dem medizinischen Gerät
den Zugang zu weiteren zu reinigenden Gerätebereichen. Zudem sind die
Einstellorgane bekannter medizinischer Geräte derart ausgebildet, dass
sie Kriechwege für
Verschmutzungen von der Umgebung in das Innere des Gerätes bereitstellen,
da beispielsweise die von außen
zugängliche
Eingabeeinrichtung über
eine Welle oder dergleichen Verbindungselement mit einer steuer-
und/oder regelbaren Einrichtung im Inneren des Gerätes verbunden
ist. Unzureichend gereinigte Geräte
stellen eine Gefahrenquelle für
die Gesundheit von Patienten dar, aber auch die Funktionsfähigkeit des
Gerätes
kann aufgrund von Verschmutzungen beeinträchtigt werden.
-
Zur
Vermeidung des Eindringens von Verschmutzungen weisen herkömmliche
Geräte
oftmals abgedichtete Verbindungselemente auf, die ein Eindringen
von Flüssigkeiten
oder sonstigen, Keime enthaltende Substanzen verhindern sollen.
Eine vollständige
Abdichtung kann auf diese Weise jedoch nicht bereitgestellt werden.
-
Aus
der
EP 0 858 293 B1 ist
ein magnetisches Schaltelement zur Betätigung eines chirurgischen
Elements bekannt. Dabei ist ein Handstück für motorisch angetriebene chirurgische
Systeme vorgesehen, bei dem Schalter an der Außenseite eines Gehäuses befestigt
und von dem "Inneren" des Handstückes physisch
isoliert sind. Aufgrund dieser Isolierung ist gewährleistet,
dass über
die Schalter kein wie oben beschriebener Kriechweg zu einer Elektronik
im Inneren des Handstückes
bereitgestellt wird. Eine Aktivierung bzw. Deaktivierung des chirurgischen
Systems erfolgt über
die Schalter, die in diesem Falle mit einem im Inneren des Handstückes angeordneten
Hall-Sensor zusammenwirken. Ein jeweils in den Schaltern angeordneter
Permanentmagnet erzeugt dabei ein Magnetfeld, das durch Betätigung der
Schalter mit dem Sensor gekoppelt bzw. von diesem entkoppelt wird
und so den Betrieb des chirurgischen Systems bewirkt.
-
Bei
diesem System wird zwar das Eindringen von Verunreinigungen in das
Innere des Gerätes,
hier des Handstückes,
verhindert, allerdings ist dazu die aufwändige Konstruktion für ein Zusammenwirken von
Schalter und Sensor erforderlich. Die Problematik der nur unzureichend
reinigbaren Schalter und der entsprechenden umliegenden Bereiche
bleibt zudem weiterhin bestehen.
-
Die
EP 1 320 319 B1 zeigt
eine Vorrichtung zum Positionieren eines Bauelements innerhalb eines
endoskopischen Systems. Das Bauelement ist innerhalb eines hermetisch
dichten Gehäuses
angeordnet und wird durch das Zusammenwirken von einem außerhalb
des Gehäuses
angeordneten äußeren Magnetelement
mit einem innerhalb des Gehäuses
angeordneten inneren Magnetelement bewegt. So wird eine axiale Lageverstellung
einer Linse und damit ein Fokussieren und/oder Scharfstellen eines von
einem Bildübertragungssystem übertragenen Bildes
ermöglicht.
Das äußere Magnetelement
ist über
eine aufwändig
ausgestaltete Anordnung mittels eines Stellrades bewegbar. Das Stellrad
ist mit einem Zapfen ausgebildet, über den das äußere Magnetelement
getragen wird. Stellrad und Zapfen sind wiederum mittels eines Dichtelements
in einen Stutzen eingepasst.
-
Auch
hier ist die Problematik der unzureichenden Reinigungsmöglichkeit
des Geräts
gegeben, weil Stellrad, Zapfen, Stutzen und Dichtelement in ihrem
erforderlichen Zusammenwirken ein Reinigen erschweren.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein medizinisches Gerät mit einem
Einstellorgan der eingangs genannten Art dahin gehend weiterzubilden,
dass eine Reinigung des mit einem Einstellorgan ausgebildeten medizinischen
Gerätes
auf einfachste Art zuverlässig
ermöglicht
wird, wobei gleichzeitig Aufbau und Funktionsweise des Gerätes möglichst
einfach ausgeführt
sein sollen.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein medizinisches Gerät nach Patentanspruch 1 gelöst.
-
Insbesondere
wird die Aufgabe durch ein medizinisches Gerät mit einem Einstellorgan gelöst, das
eine erste Stelleinrichtung umfasst, die an einer Außenseite
an einem Gehäuse
des Gerätes
angeordnet ist, sowie eine zweite Stelleinrichtung, die im Inneren
des Gerätes
angeordnet und zur Betätigung eines
Stellelements zum Einstellen einer steuer- und/oder regelbaren Einrichtung
ausgebildet ist, bei welchem Gerät
die erste Stelleinrichtung und die zweite Stelleinrichtung jeweils
Magnetelemente aufweisen, mittels derer die erste Stelleinrichtung
mit der zweiten Stelleinrichtung derart zusammenwirkt, dass die
eine Stelleinrichtung die andere Stelleinrichtung zur Übertragung
von Einstellungen betätigt,
das Zusammenwirken der Stelleinrichtungen über eine magnetische Kopplung
erfolgt, die erste Stelleinrichtung derart ausgebildet ist, dass
sie an ein integral mit dem Gehäuse
ausgebildetes Aufnahmeelement aufsteckbar und zum Reinigen abnehmbar
ist und die Stelleinrichtung an dem Aufnahmeelement drehbar oder
verschiebbar angeordnet ist und durch eine durch die magnetische
Kopplung erzeugte Kraft am Gerät
festgehalten wird.
-
Ein
wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass durch die magnetische
Kopplung eine von außen
vorgenommene Einstellung an der ersten Stelleinrichtung in das Innere
des medizinischen Gerätes übertragen
werden kann, ohne eine Gehäuseöffnung zu
benötigen.
So wird also z. B. die erste Stelleinrichtung durch einen Anwender
betätigt
und die mit der ersten Stelleinrichtung ausgeführte Bewegung über die
magnetische Kopplung an die zweite Stelleinrichtung übertragen,
so dass diese wiederum das Stellelement bewegen kann. Über das
Stellelement kann dann die steuer- und/oder regelbare Einrichtung
im Inneren des medizinischen Gerätes
eingestellt werden. Das Betätigen
des im Inneren vorgesehenen zweiten Stellgliedes aufgrund der magnetischen
Kopplung ermöglicht
gleichzeitig eine einfache Funktionsweise des Gerätes, wobei
der Funktionsmechanismus einfach und kostengünstig herstellbar ist. Da insbesondere
die erste Stelleinrichtung über die
magnetische Kopplung am Gerät
befestigt ist, lässt
sich diese problemlos für
Reinigungszwecke entfernen. Damit wird eine allumfassende, leicht durchzuführende Desinfektion
des Gerätes
ermöglicht.
-
Ist
das Aufnahmeelement integral mit dem Gehäuse ausgebildet, so lässt sich
dieses einerseits einfach herstellen und andererseits als Bestandteil des
Gehäuses
problemlos reinigen, weil keine Fugen, Nischen oder dergleichen
schlecht zugängliche Stellen
vorgesehen sind. Das Aufnahmeelement lässt sich beispielsweise an
das Gehäuse
anschweißen
oder durch Gießen
unmittelbar mit dem Gehäuse herstellen.
Das integral mit dem Gehäuse
ausgebildete Aufnahmeelement ist unbewegbar an diesem vorgesehen
und eignet sich daher zur Aufnahme von Stelleinrichtungen, die durch
eine Drehbewegung die gewünschten
Einstellungen übertragen.
Das heißt, die
Stelleinrichtung ist an dem Aufnahmeelement drehbar angeordnet.
Ebenso kann das Aufnahmeelement derart ausgebildet sein, dass die
Stelleinrichtung daran verschiebbar angeordnet ist.
-
In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
umfassen die Magnetelemente Permanentmagnetelemente und ferromagnetische
Elemente, und mindestens eine der Stelleinrichtungen weist mindestens
ein Permanentmagnetelement auf. Das heißt, dass sich zur Ausbildung
der magnetischen Kopplung durch eine Gehäusewand hindurch sowohl an
der ersten als auch an der zweiten Stelleinrichtung die Magnetelemente
befinden, was eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
darstellt. Je nach Anwendungsfall und über das Einstellorgan zu übertragende
Kräfte
ist die magnetische Kopplung über
das Zusammenwirken von Permanentmagneten oder von Permanentmagneten
mit ferromagnetischen Elementen erreichbar. Um eine starke magnetische Kopplung
zu erzielen, liegt die erste Stelleinrichtung durch das Gehäuse getrennt
der zweiten Stelleinrichtung gegenüber. Dabei ist das Gehäuse in einem Wirkbereich
der Stelleinrichtungen vorzugsweise öffnungslos ausgebildet, weil
die Übertragung
der gewünschten
Einstellung allein über
die magnetische Kopplung der Stelleinrichtungen erfolgt.
-
Eine
erfindungsgemäße Lösung sieht
vor, dass die eine Stelleinrichtung die andere Stelleinrichtung
bei Betätigung
mitnimmt. Das heißt,
dass die Bewegung der einen Stelleinrichtung auf die andere Stelleinrichtung übertragen
wird und die mitgenommene Stelleinrichtung der Bewegung der einen
Stelleinrichtung folgt.
-
Grundsätzlich wäre es möglich, die
im Inneren des Gerätes
liegende steuer- und/oder regelbare Einrichtung z. B. über eine
Steuerungseinrichtung anzusteuern, so dass eine dort bewirkte Einstellung von
dem Geräteinneren
nach außen
auf die erste Stelleinrichtung übertragen
werden würde.
Dann könnte
die erste Stelleinrichtung beispielsweise dazu dienen, durchgeführte Änderungen
der Einstellungen nach außen
hin über
die erste Stelleinrichtung sichtbar zu machen.
-
Soll
die Übertragung
einer Einstellung mittels Drehbewegung der ersten Stelleinrichtung
ausgeführt
werden, so sind die Magnetelemente der ersten Stelleinrichtung und
der zweiten Stelleinrichtung derart zueinander anzuordnen, dass
sie bezogen auf eine Drehachse der Stelleinrichtungen mindestens ein
nicht-rotationssymmetrisches Magnetfeld ausbilden. Bei Drehung der
ersten Stelleinrichtung erfährt das
Magnetfeld somit eine Änderung
derart, dass der magnetische Fluss zwischen den Magnetelementen abgeschwächt wird.
Um den magnetischen Fluss nun auf seinen Maximalwert zurückzuführen, folgt
die zweite Stelleinrichtung der ersten Stelleinrichtung, so dass
die gewünschte
Betätigung
des Stellelements vorgenommen werden kann. Würde sich das die magnetische
Kopplung bewirkende Magnetfeld um die Drehachse der Stelleinrichtungen
herum rotationssymmetrisch ausbilden, würde der magnetische Fluss auch
bei sich drehender erster Stelleinrichtung unverändert bleiben. Damit würde die
gekoppelte Stelleinrichtung der sich drehenden nicht folgen und die
Betätigung
des Stellelements wäre
nicht möglich.
-
Neben
einer Übertragung
der gewünschten Einstellungen
mittels Drehknopf und Drehmoment lässt sich die Übertragung
auch über
einen Schieberegler oder dergleichen verschiebbares Element realisieren.
Das heißt,
die Betätigung
des Stellelementes erfolgt über
eine lineare Bewegung der Stelleinrichtungen. Vorzugsweise ist die
erste Stelleinrichtung derart ausgebildet, dass sie in einer Führung als
dem Aufnahmeelement zum Halten und Führen der Stelleinrichtung an
dem Gehäuse
im Wesentlichen linear, relativ zu dem Gehäuse verschiebbar angeordnet
ist. Aufgrund der Ausführung
mittels Schieberegler kann auf zuverlässige Weise die Mitnahme der
einen Stelleinrichtung durch die andere gewährleistet werden. Die oben
beschriebene notwendige Änderung
des magnetischen Flusses wird hier auf einfache Weise erreicht.
-
Vorteilhafterweise
ist die erste Stelleinrichtung als Knopfelement zum Betätigen durch
den Anwender des medizinischen Gerätes ausgebildet. Knopfelemente
sind kostengünstig
und entsprechend den Wünschen
des Benutzers ergonomisch vorteilhaft herzustellen. Überdies
lassen sich die Knopfelemente leicht an dem entsprechenden Aufnahmeelement
anordnen.
-
Die
zweite Stelleinrichtung weist vorzugsweise ein Trägerelement
auf, an dem z. B. an einem der Geräteaußenseite zugewandten Ende die
für die
magnetische Kopplung erforderlichen Magnetelemente angeordnet sind
und an dem an einem in das Innere des Gerätes weisenden Ende das Stellelement
zum Einstellen der steuer- und/oder regelbaren Einrichtung befestigt
ist. Die steuer- und/oder regelbare Einrichtung kann dabei als ein
Potentiometer, ein Ventil oder dergleichen Einrichtung ausgebildet
sein. Ist die steuer- und/oder
regelbare Einrichtung z. B. als Potentiometer vorgesehen, so ist
das Stellelement als eine Welle zur Übertragung einer Drehbewegung oder
als eine Stange zur Übertragung
einer linearen Bewegung ausgebildet. Das heißt, das an dem Trägerelement
bzw. der zweiten Stelleinrichtung befestigte Stellelement ist dann
z. B. als das Stellelement des Potentiometers vorgesehen und bewirkt
bei Betätigung
eine entsprechende Widerstandsänderung. Auch
lässt sich
z. B. ein Ventil über
die Stange oder dergleichen Stellelement ein- oder verstellen. Um eine
Einstellung der steuer- und/oder regelbaren Einrichtung zu erreichen,
ist deren Gehäuse
derart an bzw. in dem medizinischen Gerät befestigt, dass ein Zusammenwirken
mit dem Stellelement ermöglicht wird,
d. h., dass das Stellelement relativ zu dem entsprechenden Gehäuse bewegbar
ist. Das Gehäuse eines
Drehpotentiometers ist beispielsweise derart befestigt, dass es
dem Trägerelement
in Richtung der Drehachse an dem zum Gerätinneren weisenden Ende gegenüberliegt.
Das Stellelement wird dann also über
die zweite Stelleinrichtung betätigt,
während
die zweite Stelleinrichtung wiederum über die erste Stelleinrichtung
in Bewegung gesetzt wird. Diese Übertragungsart
der Einstellung auf das Stellelement lässt sich so im Wesentlichen
verschleißfrei durchführen.
-
Durch
die magnetische Kopplung zweier wie oben beschriebener Stelleinrichtungen
lässt sich eine
erforderliche Einstellung an dem medizinischen Gerät auf einfachste
Weise übertragen
und der gewünschte
Betriebsmodus ist zuverlässig
ausführbar.
-
Zur
Ausbildung einer möglichst
wirksamen magnetischen Kopplung, d. h. eines wirksamen Magnetfeldes,
das die Erfordernisse des erfindungsgemäßen Einstellorgans erfüllt, weist
die erste Stelleinrichtung mindestens ein Magnetelement an einer
an einem zum Geräteinneren
weisenden Ende der Stelleinrichtung angeordneten Stirnseite auf.
Gleiches gilt für
die der ersten Stelleinrichtung gegenüberliegenden zweiten Stelleinrichtung.
Auch diese sollte das Magnetelement oder die Magnetelemente an einer
an dem zur Geräteaußenseite
weisenden Ende der Stelleinrichtung angeordneten Stirnseite aufweisen.
Damit ist eine sichere magnetische Kopplung gewährleistet, da sich die Magnetelemente
der jeweiligen Stelleinrichtungen im Wesentlichen gegenüberliegen
und sich aufgrund der kurzen Distanz zwischen den Magnetelementen
der Stelleinrichtungen ein starkes Magnetfeld aufbauen kann.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
weisen die Stelleinrichtungen oder zumindest eine der Stelleinrichtungen
einen Hufeisenmagnet auf. Magnete dieser Art sind kostengünstig in
der Anschaffung und gewähren
die Mitnahme der einen Stelleinrichtung durch die andere, insbesondere
bei Übertragung
einer Drehbewegung, auf besonders einfache und sichere Art. Anstelle
von Hufeisenmagneten sind auch Stabmagnete einsetzbar.
-
Sind
Permanentmagnete an beiden Stelleinrichtungen vorgesehen, so ermöglichen
diese die Ausbildung eines starken Magnetfeldes. Auch lassen sich
die Permanentmagnete mit einem Eisenelement, z. B. einem Joch, oder
einem anderen ferromagnetischen Material koppeln. Dies stellt eine
besonders günstige
Ausgestaltung des Einstellorgans dar. Zudem muss nicht auf eine
besondere Anordnung der ferromagnetischen Elemente hinsichtlich
einer Polung geachtet werden. So kann beispielsweise die erste Stelleinrichtung
mit dem Hufeisenmagnet ausgebildet sein, während an der zweiten Stelleinrichtung
ein Eisenjoch vorgesehen ist. Permanentmagnet und Joch bilden das
für die
magnetische Kopplung erforderliche Magnetfeld aus.
-
Bei
Verwendung von Stabmagneten an den Stelleinrichtungen sind die gegenüberliegenden Stabmagnete
entsprechend gegenpolig anzuordnen, um die Ausbildung des Magnetfeldes
zu ermöglichen.
Zur Ausbildung des Magnetfeldes lassen sich auch hier Permanentmagnet
und beispielsweise Eisenelement kombinieren.
-
Die
erste Stelleinrichtung ist erfindungsgemäß derart ausgebildet ist, dass
sie durch eine durch die magnetische Kopplung erzeugte Kraft am
Gerät festgehalten
wird. Dabei kann die Stelleinrichtung ausschließlich durch deren magnetische
Kopplung am Gehäuse
festgehalten werden oder aber das Aufnahmeelement der ersten Stelleinrichtung
unterstützt diese
Haltekraft. Um diese Haltekraft auszubilden, ist das Aufnahmeelement
als Permanentmagnetelement oder aus einem ferromagnetischen Element ausgebildet
oder es weist zumindest derartige Elemente auf. Diese wirken dann
mit den Magnetelementen der Stelleinrichtung sowie ggf. mit den
Magnetelementen der gegenüberliegenden
Stelleinrichtung zusammen. Auf diese Weise lassen sich die magnetische
Kopplung zur Mitnahme der einen Stelleinrichtung durch die andere
und auch die Haltekräfte der
Stelleinrichtungen an dem Gehäuse
verstärken.
-
Je
nach Anwendungsfall ist es also grundsätzlich ausreichend, nur die
erste, also die außen am
Gehäuse
angeordnete Stelleinrichtung über
das Aufnahmeelement an dem Gehäuse
anzuordnen. Allerdings wäre
es möglich,
auch die zweite Stelleinrichtung über ein weiteres Aufnahmeelement
zu lagern.
-
Weist
das Aufnahmeelement einen Stabmagneten auf, so kann ein innerhalb
der ersten Stelleinrichtung parallel, jedoch entgegengesetzt gepolt
angeordnetes Stabelement einerseits die Haltekraft der Stelleinrichtung
an dem Gerät
bzw. an dem Aufnahmeelement erhöhen,
andererseits wirken alle Stabmagnete zur Ausbildung einer starken
magnetischen Kopplung mit der gegenüberliegenden Stelleinrichtung
und den entsprechend ausgebildeten Magnetelementen zusammen. Die
Ausführung
des Aufnahmeelements als ferromagnetisches Element erhöht ebenfalls
die Haltekraft einer mit einem Permanentmagneten ausgebildeten Stelleinrichtung.
-
Weisen
die Stelleinrichtungen mehrere Permanentmagnete auf, beispielsweise
mehrere Stabmagnete, so lassen sich diese vorzugsweise an der Stirnseite
der Stelleinrichtung anordnen. Die Magnete sind zur Ausbildung eines
in Bezug auf die Stelleinrichtungen gleichmäßig ausgebildeten Magnetfeldes vorzugsweise
gleichmäßig voneinander
beabstandet. So können
z. B. zwei oder drei Stabmagnete an der Stirnseite der ersten Stelleinrichtung
angeordnet sein, und die zweite Stelleinrichtung kann dann entsprechend
der Polung angebrachte weitere Stabmagnete oder ferromagnetische
Elemente aufweisen. Bei Anordnung der Stabmagnete an den entsprechenden
Stirnseiten der Stelleinrichtungen können diese jeweils mit einem
ihrer Enden an der Stirnseite angeordnet sein, d. h., der eine Pol
weist in Richtung des Gehäuses,
während
der andere Pol vom Gehäuse
weggerichtet ist. Auch lassen sich die Magnete mit einer Flachseite,
die sich zwischen den Polen des Stabmagneten erstreckt, an der Stirnseite
der jeweiligen Stelleinrichtung anbringen. Dies vereinfacht das Anbringen
der Magnete an den Stelleinrichtungen.
-
Die
Magnetelemente zur Ausbildung der magnetischen Kopplung können an
den Stelleinrichtungen aufgesetzt, in diese eingesetzt oder derart
eingelassen sein, dass ein Zugang von außen nicht mehr möglich ist.
Letztere Ausführungsform
schützt
die Magnete in besonderem Maße
vor mechanischen Belastungen.
-
Vorzugsweise
sind die erste Stelleinrichtung und das Aufnahmeelement derart ausgebildet
sind, dass die Stelleinrichtung beim Aufstecken auf das Aufnahmeelement
mit diesem in Rasteingriff kommt. Dies ermöglicht auch neben der magnetischen
Kräfte einen
sicheren Halt der Stelleinrichtung.
-
Weiterhin
ist in einer bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass das Stellelement als mindestens ein Reedkontakt
zum Betätigen
und/oder Einstellen der steuer- und oder regelbaren Einrichtung
vorgesehen ist. Die erste Stelleinrichtung ist derart ausgebildet,
dass bei deren Betätigung
der Reedkontakt betätigbar
ist. So kann die steuer- und/oder regelbare Einrichtung beispielsweise
als Schaltung mit einem Widerstand vorgesehen sein, der über den Reedkontakt
zuschaltbar ist. Vorteilhafterweise weist die zweite Stelleinrichtung
mehrere Reedkontakte auf, die durch die z. B. linear an dem Gehäuse des medizinischen
Gerätes
verschiebbare erste Stelleinrichtung nacheinander betätigt werden
können.
Damit lassen sich mehrere Widerstände zu- bzw. abschalten, so
dass auf diese Weise ein veränderbarer Widerstand
realisiert ist. Durch die Reedkontakte lassen sich beliebige Bauteile
zur Umsetzung der gewünschten
Einstellung betätigen.
-
Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben,
die anhand der Abbildungen näher
erläutert
werden. Hierbei zeigen:
-
1a einen
Ausschnitt eines medizinischen Gerätes mit einem in Seitenansicht
schematisch dargestellten Einstellorgan in einer ersten bevorzugten
Ausführungsform;
-
1b eine
in Vorderansicht schematisch dargestellte zweite Stelleinrichtung
des Einstellorgans gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform;
-
2a einen
Ausschnitt eines medizinischen Gerätes mit einem in Seitenansicht
schematisch dargestellten Einstellorgan in einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform;
-
2b eine
in Vorderansicht schematisch dargestellte erste Stelleinrichtung
des Einstellorgans gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform;
-
3 einen
Ausschnitt eines medizinischen Gerätes mit einem in Seitenansicht
schematisch dargestellten Einstellorgan in einer dritten bevorzugten Ausführungsform;
-
4 eine
vereinfachte Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer ersten
und einer zweiten Stelleinrichtung in einer vierten bevorzugten
Ausführungsform;
-
5 einen
Ausschnitt eines medizinischen Gerätes mit einem in Seitenansicht
schematisch dargestellten Einstellorgan in einer fünften bevorzugten Ausführungsform;
-
6 einen
Ausschnitt eines medizinischen Gerätes mit einem in Seitenansicht
schematisch dargestellten Einstellorgan in einer sechsten bevorzugten
Ausführungsform.
-
In
der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende
Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
-
1a zeigt
einen Ausschnitt eines medizinischen Gerätes 1 mit einem in
Seitenansicht schematisch dargestellten Einstellorgan 10 in
einer ersten bevorzugten Ausführungsform.
In 1b ist eine in Vorderansicht schematisch dargestellte
zweite Stelleinrichtung 40 des Einstellorgans 10 gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
gezeigt. Das Einstellorgan 10 ist an dem medizinischen
Gerät 1 ausgebildet
und dazu vorgesehen, eine gewünschte
Einstellung, beispielsweise einen bestimmten Betriebsmodus (d. h.
letztlich ein Signal), über
eine Stelleinrichtung 30 an einer Außenseite 21 eines
Gehäuses 20 des
Gerätes 1 in
dieses zur Umsetzung der Einstellung bzw. des Signals an ein Stellelement 44a als Welle
zu übertragen.
Im Inneren 22 des Gerätes 1 befindet
sich die zweite Stelleinrichtung 40, die die Einstellung
von der ersten Stelleinrichtung 30 übernimmt und dabei das Stellelement 44a betätigt. Das Stellelement 44a wiederum
ist derart ausgebildet, dass es eine steuer- und/oder regelbare
Einrichtung 50 ein- bzw. verstellt.
-
Damit
nun die von außen über die
erste Stelleinrichtung 30 eingegebene Einstellung auf die
zweite Stelleinrichtung 40 übertragen werden kann, müssen die
beiden Stelleinrichtungen 30, 40 miteinander gekoppelt
werden. Trotz Kopplung ist eine physische Isolierung der beiden
Stelleinrichtungen 30, 40 voneinander vorgesehen,
damit das Gerät 1 einerseits leicht
reinigbar ist und andererseits kein Zugang für Keime in das Innere 22 des
Gerätes
bereitgestellt wird. Die Kopplung erfolgt hier über ein Magnetfeld derart,
dass an beiden Stelleinrichtungen Magnetelemente 71, 81 vorgesehen
sind, die die Stelleinrichtungen 30, 40 einerseits
miteinander verbinden und andererseits die Halterung der Stelleinrichtungen 30, 40 an
dem medizinischen Gerät 1 bewirken.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
soll die erste Stelleinrichtung 30 eine Drehbewegung, d.
h. ein Drehmoment, auf die zweite Stelleinrichtung 40 übertragen.
Das Gehäuse 20 des
medizinischen Gerätes 1 weist
dazu an seiner Außenseite 21 ein
mit diesem integral ausgebildetes Aufnahmeelement 60 zur
Aufnahme der ersten Stelleinrichtung 30 auf. Die erste Stelleinrichtung 30 ist
hier beispielsweise als Drehknopf mit einer mittig angeordneten
Aussparung 32 vorgesehen, so dass der Drehknopf auf dem
Aufnahmeelement 60 über
die Aussparung 32 lagerbar ist. Aussparung 32 und
Aufnahmeelement 60 wirken derart zusammen, dass sich der
Drehknopf auf dem Aufnahmeelement 60 drehen lässt. Im
Inneren 22 des Gehäuses 1 ist
die zweite Stelleinrichtung 40 derart an dem Gehäuse 20 angeordnet,
dass sich die beiden Stelleinrichtungen 30, 40,
durch das Gehäuse 20 voneinander
getrennt, einander gegenüberliegen, d.
h. Drehachsen 100, 100' der Stelleinrichtungen 30, 40 liegen
im Wesentlichen fluchtend aneinander.
-
Die
erste Stelleinrichtung 30 ist hier mit Magnetelementen 71 ausgebildet,
die sich an einer Stirnseite an einem zum Geräteinneren weisenden Ende 31 der
Stelleinrichtung befinden und somit zum medizinischen Gerät 1 hinweisen.
-
Die
zweite Stelleinrichtung 40 weist ein Trägerelement 43 auf.
An diesem sind an einem zur Geräteaußenseite
weisenden Ende 41 die Magnetelemente 81 angeordnet,
während
an einem zum Geräteinneren
weisenden Ende 42 eine Welle 44a als Stellelement
zum Einstellen der steuer- und/oder regelbare Einrichtung 50 befestigt
ist. Die Welle 44a des Potentiometers, also der steuer-
und/oder regelbaren Einrichtung 50 ist fest mit dem die
Magnetelemente aufweisenden Trägerelement 43 verbunden, während ein
Gehäuse
des Potentiometers an dem Gehäuse 20 des
medizinischen Gerätes
befestigt ist. Um eine Einstellung der steuer- und/oder regelbaren Einrichtung
zu erreichen, ist deren Gehäuse
also derart an bzw. in dem medizinischen Gerät 1 befestigt, dass
ein Zusammenwirken mit dem Stellelement 44a ermöglicht wird,
d. h., dass das Stellelement 44a relativ zu der steuer-
und/oder regelbaren Einrichtung 50 bewegbar ist. Das Gehäuse eines
Drehpotentiometers ist beispielsweise derart befestigt, dass es dem
Trägerelement 43 in
Richtung der Drehachse 100' an
dem zum Gerätinneren
weisenden Ende gegenüberliegt.
Die steuer- und/oder regelbare Einrichtung kann z. B. auch als Ventil
oder dergleichen Stellelement ausgebildet sein. So ist über das
Potentiometer beispielsweise ein bestimmter Widerstand einstellbar.
-
Bei
der Anordnung der Magnetelemente ist darauf zu achten, dass sich
die Stelleinrichtungen gegenseitig mitnehmen. Dies ist nur gewährleistet, wenn
das zwischen den Mag netelementen der beiden Stelleinrichtungen aufgebaute
Magnetfeld bei Bewegung der einen Stelleinrichtung eine Änderung erfährt, derart
dass der magnetische Fluss zwischen den Magnetelementen abgeschwächt wird.
Um den magnetischen Fluss nun auf seinen Maximalwert zurückzuführen, folgt
die andere Stelleinrichtung der einen Stelleinrichtung, so dass über diese
Bewegung die gewünschte
Betätigung
des Stellelements vorgenommen werden kann. Bei Ausführung einer
Drehbewegung der Stelleinrichtungen ist daher darauf zu achten,
dass die Magnetelemente so angeordnet sind, dass kein rotationssymmetrisches
Feld um die Drehachsen 100, 100' der Stelleinrichtungen ausgebildet
wird, da hier keine Änderung
des magnetischen Flusses während
der Drehbewegung zustande käme,
letztendlich also kein Drehmoment übertragen werden würde.
-
In
dieser Ausführungsform
sind Magnetelemente an Stirnseiten der Stelleinrichtungen 30, 40 an deren
Enden 31, 41 vorgesehen. So sind beispielsweise
drei Permanentmagnete 71, 71' (ein drittes Magnetelement an
der ersten Stelleinrichtung ist nicht gezeigt), die letztendlich
als Stabmagnete ausgebildet sind, an der Stirnseite der ersten Stelleinrichtung 30,
gleichmäßig voneinander
beabstandet angeordnet. Gleiches gilt für die Stirnseite der zweiten Stelleinrichtung 40. 1b zeigt
die zweite Stelleinrichtung 40 in Vorderansicht. Die Magnete 71, 71', 81, 81', 81'' sind entsprechend ihrer Polung
derart an den Stelleinrichtungen 30, 40 zu befestigen,
dass eine magnetische Kopplung ermöglicht wird.
-
Die
Magnetelemente können
als Permanentmagnete und ggf. auch als ferromagnetische Elemente
vorgesehen. Generell weist mindestens eine Stelleinrichtung mindestens
einen Permanentmagneten auf, der dann mit einem weiteren Permanentmagnet
und/oder einem ferromagnetischen Element an der gegenüberliegenden
Stelleinrichtung und ggf. auch an dem Aufnahmeelement zur Ausbildung
der magnetischen Kopplung zusammenwirkt.
-
Alternativ
wäre es
also möglich,
an einer Stelleinrichtung lediglich ferromagnetische Elemente vorzusehen,
so dass diese mit den Magneten der gegenüberliegenden Stelleinrichtung
die magnetische Kopplung bewirken. Je nach Stärke der verwendeten Magneten
kann auch nur ein Magnet oder eine beliebige andere Anzahl von Magneten
vorgesehen sein. 4 (vierte Ausführungsform)
zeigt in einer vereinfachten Darstellung (lediglich Teile der Stelleinrichtungen 30, 40 sind
gezeigt) die Anordnung von jeweils nur einem Magnetelement an den
Stelleinrichtungen 30, 40. Die erste Stelleinrichtung 30 weist
hier ein ferromagnetisches Element 72 auf, während die zweite
Stelleinrichtung 40 einen Stabmagneten 81 vorsieht.
Bei Montage zweier Permanentmagnete ist auf deren Polung zu achten.
-
Es
sei darauf hingewiesen, dass die in den Fig. gezeigten Spalte zwischen
dem Aufnahmeelement 60 und der Stelleinrichtung 30 oder
auch zwischen der zweiten Stelleinrichtung 40 und der Gehäusewand 20 in
der praktischen Anwendung nicht vorgesehen sind. Sie dienen in den
Zeichnungen lediglich der eindeutigen Darstellung der einzelnen Bauteile.
Die Stelleinrichtung 30 ist in der praktischen Anwendung
vorzugsweise derart an dem Aufnahmeelement 60 befestigt,
dass eine im Wesentlichen spielfreie Gleitbewegung zwischen den
Bauteilen ermöglicht
wird.
-
2a zeigt
einen Ausschnitt des medizinischen Gerätes 1 mit dem in Seitenansicht
schematisch dargestellten Einstellorgan 10 in einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform,
während 2b die erste
Stelleinrichtung 30 des Einstellorgans 10 gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
in Vorderansicht darstellt. Der Aufbau des Einstellorgans 10 entspricht
im Wesentlichen dem in 1a gezeigten, allerdings wird
hier die magnetische Kopplung über
eine andere Anordnung von Magnetelementen vorgesehen.
-
So
ist die erste Stelleinrichtung 30 mit einem Hufeisenmagnet 71 ausgebildet,
wie es insbesondere aus 2a zu
entnehmen ist. Auch die zweite Stelleinrichtung 40 ist
mit einem Hufeisenmagnet 81 ausgebildet. Die Hufeisenmagnete 71, 81 bewirken auf
besonders einfache und zuverlässige
Art die erfindungsgemäße Funktionsweise
des Einstellorgans 10. So liegen sich an einem oberen Bereich
des Einstellorgans 10 Nordpol N und Südpol S an den Stelleinrichtungen 30, 40 gegenüber, während sich
an einem unteren Bereich Südpol
S und Nordpol N gegenüberliegen.
Eine Drehbewegung der ersten Stelleinrichtung 30 bewirkt
damit zuverlässig
die Mitnahme der zweiten Stelleinrichtung 40. Die Magnete 71, 81 sind
hier in den Stelleinrichtungen 30, 40 derart angeordnet,
dass sie mit dem sie umgebenden Material, beispielsweise Kunststoff,
an den Stirnseiten der Stelleinrichtungen bündig abschließen. Somit
sind die sich gegenüberliegenden
Magnetelemente 71, 81 zur Ausbildung eines starken
Magnetfeldes möglichst
nah zueinander angeordnet.
-
3 zeigt
einen Ausschnitt des medizinischen Gerätes 1 mit dem in Seitenansicht
schematisch dargestellten Einstellorgan 10 in einer dritten bevorzugten
Ausführungsform.
Auch dieses entspricht hinsichtlich der Funktionsweise im Wesentlichen
demjenigen in 1a gezeigten. In diesem Falle
ist die erste Stelleinrichtung 30 mit zwei Stabmagneten 71, 71' ausgebildet,
die mit einem als Aufnahmeelement für die erste Stelleinrichtung 30 vorgesehenen
weiteren Stabmagneten 91 zusammenwirken. Die zweite Stelleinrichtung
weist als Trägerelement 43 zwei
ferromagnetische Elemente 82, 82' auf, so dass die Stabmagnete der
ersten Stelleinrichtung 30 mit den ferromagnetischen Elementen 82, 82' der zweiten
Stelleinrichtung 40 die magnetische Kopplung bewirken.
Gleichzeitig wird die als Drehknopf ausgebildete erste Stelleinrichtung 30 durch
das Zusammenwirken der drei Stabmagnete 71, 71', 91 in besonders
hohem Maße
an dem Aufnahmeelement gehalten. Auch die Anordnung nur eines Stabmagneten
an der ersten Stelleinrichtung wäre
grundsätzlich zur
Ausbildung der magnetischen Kopplung und zum Halten der Stelleinrichtung 30 ausreichend.
-
5 zeigt
einen Ausschnitt des medizinischen Gerätes 1 mit dem in Seitenansicht
schematisch dargestellten Einstellorgan 10 in einer fünften bevorzugten
Ausführungsform.
Im Gegensatz zu den bisher gezeigten Ausführungsformen wird das Stellelement,
hier als Stellelement eines Schiebepotentiometers, linear bewegt.
Das heißt,
eine an der zweiten Stelleinrichtung 40 befestigte Stange 44b fungiert
als Stellelement des Schiebepotentiometers und betätigt das
an dem Gehäuse
des medizinischen Gerätes 1 befestigte
Schiebepotentiometer zur Veränderung des
Widerstandes. Die erste Stelleinrichtung 30 ist derart
ausgebildet, dass sie in einer Führungsnut 60a einer
als Aufnahmeelement 60 ausgebildeten Führung an der Außenseite 21 des
Gehäuses 20 im
Wesentlichen linear bewegbar ist und dabei die zweite Stelleinrichtung 40 mitnimmt.
Zur Ausbildung der magnetischen Kopplung weist die erste Stelleinrichtung 30 einen
mittig in der Stelleinrichtung 30 angeordneten Stabmagneten 71 auf,
der bündig
mit der dem Gehäuse
zugewandten Stirnseite abschließt.
Die zweite Stelleinrichtung weist ein ferromagnetisches Element 82 auf,
d. h., in diesem Falle ist die zweite Stelleinrichtung als ferromagnetisches
Element ausgebildet.
-
Die
Betätigung
des Einstellorgans 10 mittels einer als Schieberegler ausgebildeten
ersten Stelleinrichtung 30 ermöglicht eine zuverlässige magnetische
Kopplung während
der Bewegungen der Stelleinrichtungen 30, 40.
-
In 6 ist
ein Ausschnitt eines medizinischen Gerätes mit einem in Seitenansicht
schematisch dargestellten Einstellorgan in einer sechsten bevorzugten
Ausführungsform
gezeigt. Die erste Stelleinrichtung 30 ist dabei ähnlich derjenigen
in 5 gezeigten ausgebildet, so dass die Stelleinrichtung 30 linear
am Gehäuse
des medizinischen Gerätes 1 verschiebbar
ist. In diesem Ausführungsbeispiel
weist die zweite Stelleinrichtung 40 drei Reedkontakte
als Stellelemente 44, 44', 44'' mit
Magnetelementen 83, 83', 83'' auf,
die durch das Verschieben der ersten Stelleinrichtung 30 nacheinander
betätigt
werden können.
So sind über
die Reedkontakte z. B. Widerstände
der steuer- und/oder regelbaren Einrichtung (nicht gezeigt) zuschaltbar,
so dass eine Widerstandsänderung
durch das Verschieben der ersten Stelleinrichtung 30 erreichbar
ist. Grundsätzlich
kann hier eine beliebige Anzahl von Reedkontakten vorgesehen werden.
Wie in 6 gezeigt, ist die erste Stelleinrichtung 30 an
einem unteren Ende der als Aufnahmeelement 60 ausgebildeten
Führung
angeordnet, so dass nur der Schalter 44'' betätigt ist.
Durch eine Bewegung der Stelleinrichtung 30 in Richtung
zu einem oberen Ende der Führung 60 würde der
Schalter 44' geschlossen
werden, während
Schalter 44'' wieder öffnet, da
sich das Magnetelement 71 der ersten Stelleinrichtung von diesem
wieder entfernt. In dieser Ausführungsform ist
also immer derjenige Schalter geschlossen (und damit z. B. ein entsprechender
Widerstand zugeschaltet), der der Stelleinrichtung 30 mit
ihrem daran angeordneten Magneten 71 unmittelbar gegenüberliegt.
-
Die
Magnetelemente der ersten Stelleinrichtung können alternativ derart ausgebildet
und/oder angeordnet sein, dass gleichzeitig auch mehrere Schalter
betätigt
werden können.
-
Grundsätzlich sind
alle Kombination von Permanentmagneten und ferromagnetischen Elementen möglich, die
die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung über die
magnetische Kopplung ermöglichen.
So können
Hufeisenmagnete, ringförmige
Magnete und Stabmagnete zusammenwirken oder aber mit ferromagnetischen
Elementen kombi niert werden. Auch kann das Aufnahmeelement lediglich
aufgesetzte oder eingesetzte Magnetelemente aufweisen.
-
- 1
- Medizinisches
Gerät
- 10
- Einstellorgan
- 20
- Gehäuse des
Gerätes
- 21
- Außenseite
des Gerätes
- 22
- Inneres
des Gerätes
- 30
- Erste
Stelleinrichtung
- 31
- Zum
Geräteinneren
weisendes Ende
- 32
- Aussparung
- 40
- Zweite
Stelleinrichtung
- 41
- Zur
Geräteaußenseite
weisendes Ende
- 42
- Zum
Geräteinneren
weisendes Ende
- 43
- Trägerelement
- 44a
- Welle
- 44b
- Stange
- 44,
44', 44''
- Reedkontakt
als Stellelement
- 50
- Steuer-
und/oder regelbare Einrichtung
- 60
- Aufnahmeelement
- 60a
- Führungsnut
- 71,
71'
- Magnetelement
der ersten Stelleinrichtung: Permanentmagnet
- 72
- Magnetelement
der ersten Stelleinrichtung: Ferromagnetisches Element
- 81,
81', 81''
- Magnetelement
der zweiten Stelleinrichtung: Permanentmagnet
- 82,
82'
- Magnetelement
der zweiten Stelleinrichtung: Ferromagnetisches Element
- 83,
83', 83''
- Magnetelement
des Reedkontakts
- 91
- Magnetelement
des Aufnahmeelements: Permanentmagnet
- 100,
100'
- Drehachse
- N
- Nordpol
- S
- Südpol