DE102006054068B3

DE102006054068B3 - Batteriegriff

Info

Publication number: DE102006054068B3
Application number: DE102006054068A
Authority: DE
Inventors: Oliver Heine; Dirk Schade; Anton Schneider; Stefan Knesewitsch; Georg Pfaffenbauer
Original assignee: Heine Optotechnik GmbH and Co KG; Heine Optotechnik KG
Current assignee: Heine Optotechnik GmbH and Co KG; Heine Optotechnik KG
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2026-11-14
Also published as: US20080110741A1; US7507927B2

Abstract

Der Batteriegriff (10) für Diagnostikgeräte umfasst eine Griffhülse (12) zur Aufnahme von Batterien, an deren oberem Ende eine Metallhülse (26) zur Aufnahme eines Verbrauchers, z.B. einer Glühbirne, angebracht ist. In der Wand der Griffhülse (12) ist eine Führungsöffnung (18) ausgebildet, in der ein Schaltschieber (32) in Längsrichtung der Griffhülse (12) geführt ist. Von dem unteren Ende der Griffhülse (12) erstreckt sich ein Kontaktelement (20) mit einem Kontaktende bis in die Führungsöffnung (18). Ein Kontaktfederelement (27) ist mit einem Ende mit der Metallhülse (26) leitend verbunden und erstreckt sich mit seinem anderen, freien Ende so in die Führungsöffnung (18), dass das freie Ende über dem Kontaktelement (20) angeordnet ist und durch Verschiebung des Schaltschiebers (32) mit diesem in Kontakt gebracht wird. Zur Herstellung eines sicheren Kontakts während einer großen Anzahl von Schaltzyklen ist der Kontakt zwischen dem Kontaktfederelement (27) und dem Kontaktelement (20) durch wenigstens zwei Kontaktpunkte hergestellt. Vorzugsweise ist in dem Kontaktende des Kontaktelements (20) wenigstens eine Längsaussparung (22, 24) vorgesehen und an dem freien Ende des Kontaktfederelements (27) ist wenigstens ein sich in Richtung des Kontaktelements (20) erstreckender Kontaktkopf (38, 40) vorgesehen, der zur Herstellung des Kontaktes zwischen Kontaktelement (20) und Kontaktfederelement (27) in die Längsaussparung (22, 24) eingreifen kann, wobei der Kontaktkopf (38, 40) so ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Batteriegriff für Diagnostikgeräte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Batteriegriffe, wie sie zum Beispiel aus der DE-PS 1 811 923 B bekannt sind, dienen als Lichtquelle für medizinische Diagnostikinstrumente, zum Beispiel Otoskope, Ophthalmoskope etc.. An dem oberen Ende einer Griffhülse ist eine Gewindehülse aus Metall angeordnet, in die eine Glühbirne als Verbraucher eingesetzt ist. In der Griffhülse werden Batterien bzw. Akkumulatoren angeordnet, deren Pluspol an der Glühbirne anliegt und deren Minuspol über eine Vorspannfeder mit einem Kontaktstreifen verbunden ist, der entlang der Innenwand der Griffhülse nach oben bis in eine Führungsöffnung für einen Schaltschieber verläuft. An der Gewindehülse ist eine Kontaktfeder leitend befestig, deren freies Ende sich soweit in die Führungsöffnung erstreckt, dass es über dem Kontaktstreifen angeordnet ist. Die Kontaktfeder ist normalerweise so vorgespannt, dass sie sich im Abstand zu dem Kontaktstreifen befindet, während der Schaltschieber in einer Ausschaltstellung angeordnet ist. Wenn der Schaltschieber von der Ausschaltstellung in die Einschaltstellung bewegt wird, drückt er die Kontaktfeder gegen den Kontaktstreifen, so dass der Stromkreis geschlossen wird und die Glühbirne leuchtet. Sowohl das Kontaktfederelement als auch der Kontaktstreifen des bekannten Batteriegriffs sind durchgehend streifenförmig ausgebildet, so dass es beim Einschalten der Glühbirne zu einem Linien- oder Flächenkontakt zwischen den beiden Elementen kommt. Es hat sich jedoch in einigen Fällen herausgestellt, dass es bei einer sehr hohen Schaltzyklenzahl zu Ausfällen kommen kann.
Aus US 4 866 228 ist ein Schalter mit einem stationären Kontaktelement und einem beweglichen Kontaktelement bekannt; bei dem der Kontakt zwischen den beiden durch mehrere Kontaktpunkte hergestellt ist, die durch eine fingerartige Struktur des freien Endes des Kontaktfederelementes erreicht werden, welches über dem stationären Kontaktelement angeordnet ist. Hierdurch soll eine erhöhte Zuverlässigkeit des Schaltkontakts erreicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen Mitteln einen Batteriegriff zu schaffen, dessen Funktion auch bei einer sehr hohen Schaltzyklenzahl immer gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Batteriegriff mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Batteriegriffes sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 9.
Bei dem erfindungsgemäßen Batteriegriff greift der Kontaktkopf des Kontaktfederelements in die Längsaussparung des Kontaktelementes ein und berührt dabei die Seitenränder der Längsaussparung. Hierdurch werden beim Kontakt eines Kontaktkopfes mit einem Kontaktelement zwei redundante Kontaktstellen geschaffen
Wenn das Kontaktfederelement zwei Federzungen aufweist, an denen jeweils ein Kontaktkopf vorgesehen ist, und in dem Kontaktelement zwei Längsaussparungen ausgebildet sind, sind bei Berührung vier Kontaktstellen vorhanden, wodurch die Funktionssicherheit weiter erhöht wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform steht das Kontaktfederelement in einer Einschaltstellung des Schaltschiebers durch eigene Vorspannung mit dem Kontaktelement in Kontakt. An dem Schaltschieber ist eine Schaltkontur vorgesehen, die so ausgebildet ist, dass sie bei einer Verschiebung des Schaltschiebers in eine Ausschaltstellung mit dem Kontaktkopf in Kontakt kommt und das Kontaktfederelement von dem Kontaktelement abhebt. Bei dieser Ausführungsform wird durch die Vorspannung der Kontaktfeder ein ständiger Kontakt in der Einschaltstellung gewährleistet.
Es ist jedoch auch möglich, den Batteriegriff so zu gestalten, dass das Kontaktfederelement in einer Ausschaltstellung des Schaltschiebers durch eigene Vorspannung außer Kontakt mit dem Kontaktelement steht. Die Schaltkontur an dem Schaltschieber ist dann so ausgebildet, dass sie bei einer Verschiebung des Schaltschiebers in die Einschaltstellung das Kontaktfederelement in Richtung des Kontaktelements bewegt bis der Kontaktkopf dieses kontaktiert.
In einigen diagnostischen Anwendungsfällen, insbesondere ophthalmologischen Anwendungen, ist eine Helligkeitsreduzierung sinnvoll, um eine Blendung der Patienten zu vermeiden. Bei einer hiefür geeigneten Ausführungsform des Batteriegriffs sind wenigstens zwei Kontaktabschnitte an dem Kontaktende des Kontaktelements ausgebildet. Ein Kontaktabschnitt steht direkt mit dem Kontaktelement in Verbindung, während der andere Kontaktabschnitt über einen Vorwiderstand mit dem Kontaktelement verbunden ist. Eine Schaltkontur an einem Schaltschieber ist so ausgebildet, dass in einer ersten Einschaltstellung des Schaltschiebers der eine Kontaktkopf einen Kontaktabschnitt kontaktiert und in einer zweiten Einschaltstellung der andere Kontaktkopf den anderen Kontaktabschnitt kontaktiert. Hierdurch wird ein Schalter für zwei Helligkeitsstufen auf konstruktiv einfache Weise geschaffen, der für eine hohe Schaltzyklenzahl geeignet ist. Auch mehr als zwei Helligkeitsstufen können auf diese Weise realisiert werden.
Der Kontaktkopf an dem Kontaktfederelement wird vorzugsweise von einer Kontaktniete gebildet, wobei der Nietkopfradius der Kontaktniete zweckmäßigerweise 0,5mm bis 2mm beträgt und die Breite der Längsaussparung nicht weniger als 0,3mm und nicht mehr als der Nietkopfradius beträgt.
Je nach Anforderung kann die Kontaktniete aus Vollsilber oder Vollsilber mit Hartvergoldung gebildet sein und das Kontaktelement im Kontaktbereich versilbert oder vergoldet sein.
Die Schaltsicherheit wird noch weiter erhöht, wenn das Oberflächenprofil der Schaltkonturen entlang des Bereichs, über den der entsprechende Kontaktkopf läuft, eine konkave Ausnehmung aufweist, deren Form an das Querschnittsprofil des Kontaktkopfes angepasst ist.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine auseinander gezogene perspektivische Darstellung des oberen Endes eines Batteriegriffs,
2 den Batteriegriff von 1 in zusammengebautem Zustand ohne Endkappe,
3 eine Seitenansicht des oberen Endendes Batteriegriffs,
4 den Schnitt A-A von 3, wobei sich ein Schaltschieber in einer Ausschaltstellung befindet,
5 den Schnitt A-A von 3, wobei sich der Schaltschieber in einer Einschaltstellung befindet,
6 den Schnitt B-B von 3,
7 das Detail VII von 6,
8 schematisch die Ausschaltstellung bei einer zweiten Ausführungsform eines Batteriegriffs,
9 schematisch die Einschaltstellung der Ausführungsform von 8,
10 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform des Batteriegriffs mit zwei Helligkeitsstufen.
11 eine Querschnittsansicht des Schaltschiebers.
Die in den 1 bis 7 gezeigte erste Ausführungsform des Batteriegriffs 10 weist eine Griffhülse 12 mit einem unteren Griffabschnitt 15 und einem Schalterabschnitt 16 am oberen Ende auf. In den 1 und 2 nicht gezeigt ist eine auf den oberen Schalterabschnitt 16 im zusammengebauten Zustand aufgesetzte Endkappe, in der ein Schieberschalter 46 verschieblich geführt ist.
In den Innenraum der Griffhülse 12 können wie bei dem aus der DE-PS 1 811 923 bekannten Stand der Technik eine oder mehrere Batterien oder ein oder mehrere Akkumulatoren eingesetzt werden. In das obere Ende des Batteriegriffs 10 ist eine Gewindehülse 26 aus Metall eingeschraubt, in die eine Glühbirne so eingesetzt werden kann, dass sie mit dem Pluspol einer Batterie in Verbindung steht. In der Wandung des Schalterabschnitts 16 ist eine rechteckige Führungsöffnung 18 ausgebildet, die am oberen Rand des Schalterabschnitts 16 offen ist.
In die Führungsöffnung 18 erstreckt sich von unten ein Kontaktstreifen 20, der wie bei dem aus der DE-PS 1 811 923 B bekannten Stand der Technik zum unteren Ende der Griffhülse 12 verläuft und über eine Vorspannfeder (nicht gezeigt) mit dem Minuspol einer Batterie leitend verbunden ist. Im oberen, sich in die Führungsöffnung 18 erstreckenden Kontaktende des Kontaktstreifens 20 sind zwei Längsschlitze 22, 24 parallel im Abstand zueinander in Längsrichtung des Batteriegriffs 10 ausgebildet.
Mit der Gewindehülse 26 ist eine Kontaktfeder 27 beispielsweise durch Verschweißung leitend verbunden. Die Kontaktfeder 27 weist zwei sich in Längsrichtung des Batteriegriffs 10 in Richtung des unteren Endes erstreckende parallele Federzungen 28, 30 auf, deren freies Ende jeweils oberhalb eines Längsschlitzes 22 bzw. 24 angeordnet ist. Wie es in den 6 und 7 zu erkennen ist, ist an dem freien Ende jeder Federzunge 28, 30 jeweils ein Nietkopf 38 bzw. 40 vorgesehen. Je nach Kontaktanforderung – Strom/Spannung – kann der Nietkopfradius R des Nietkopfes von 0,5mm bis 2mm variieren, wobei die entsprechende Breite a des entsprechenden Längsschlitzes 22, 24 nicht kleiner als 0,3mm sein soll und nicht größer als der Nietkopfradius sein darf. Die Oberfläche des Kontaktendes des Kontaktelements 20 im Bereich der Längsschlitze 22, 24 kann je nach Anforderung versilbert oder vergoldet sein. Die Nietköpfe 38, 40 können aus Vollsilber bzw. Vollsilber mit Hartvergoldung ausgeführt sein.
In den 3, 4, 6 und 7 befindet sich der Schieberschalter 46 des Batteriegriffs 10 in einer Einschaltstellung, in der die Nietköpfe 38, 40 den Kontaktstreifen 20 kontaktieren, indem sie mit ihren äußeren Enden in den jeweiligen Längsschlitz 24 bzw. 22 eingreifen, wodurch ein Kontakt mit den Längsrändern der Längsschlitze 22 bzw. 24 jeweils an zwei gegenüberliegenden Kontaktstellen hergestellt wird.
Wie es in den 4 und 6 zu erkennen ist, gehen die Nietköpfe 38, 40 durch eine Öffnung 39 eines in Längsrichtung des Batteriegriffes 10 in der Führungsöffnung 18 verschiebbar geführten, im wesentlichen plattenförmigen Schaltschiebers 32 durch. Von den Seitenrändern des Schaltschiebers 32 erstreckt sich jeweils ein Schaltsteg 42 bzw. 43 nach oben, an dem der in Längsrichtung des Batteriegriffs 10 geführte Schieberschalter 46 angreift. An dem Schaltschieber 32 sind zwei, jeweils einem der Nietköpfe 38, 40 zugeordnete buckelförmige Schaltkonturen 34, 36 vorgesehen, die sich nach außen erstrecken. In der in der 4 gezeigten Einschaltstellung befinden sich Schaltkonturen 34, 36 links der Nietköpfe 38, 40.
Für eine Abschaltung der Stromzuführung zu der Glühbirne wird der Schieberschalter 46 aus der in 4 gezeigten Stellung nach oben (in 4 nach rechts) in die in 5 gezeigte Stellung verschoben. Der Schieberschalter 46 greift an den Schaltstegen 42, 43 an, wodurch der Schaltschieber 32 in die gleiche Richtung verschoben wird. Dabei laufen die Nietköpfe 38, 40 über die Schaltkonturen 34, 36, wodurch sie angehoben werden und außer Eingriff mit der Öffnung 39 und den Längsschlitzen 22 bzw. 24 kommen. Die Nietköpfe 38, 40 kommen dabei hinter der jeweiligen Schaltkontur 34, 36 auf dem Schaltschieber 32 zum Liegen. Hier durch wird der Kontakt zwischen den Kontaktfedern 28, 30 und dem Kontaktstreifen 20 unterbrochen. Zum Einschalten der Stromzufuhr wird der Schieberschalter 46 in 5 wieder nach links in die in 4 gezeigte Stellung bewegt, wodurch die Nietknöpfe 38, 40 über die jeweilige Schaltkontur 34, 36 laufen, bis sie sich wieder durch die Öffnung 39 in die jeweiligen Längsschlitze 22, 24 erstrecken.
Bei der in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform des Batteriegriffs 10 werden die Federzungen 28, 30 durch eigene Vorspannung mit ihren jeweiligen Nietköpfen 38, 40 in die Längsschlitze 20, 22 gedrückt. In den 8 und 9 ist schematisch eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der die Federzungen 52 durch ihre eigene Vorspannung außer Kontakt mit dem Kontaktstreifen 20 gehalten sind, wobei ihr freies Ende nach außen gebogen ist. Der Schaltschieber 50 ist so gestaltet, dass er bei einer Bewegung in Richtung des unteren Endes des Batteriegriffes 10 die Federzungen 52 nach unten in Richtung des Kontaktstreifens 20 drückt, damit der Nietkopf 54 in den entsprechenden Längsschlitz eingreifen kann. Wenn der Schaltschieber 50 wieder aus der in 9 gezeigten Einschaltstellung zurück in die in 8 gezeigte Ausschaltstellung bewegt wird, kommt er außer Kontakt mit der Federzunge 52, wodurch diese sich durch ihre eigene Vorspannung in die in 8 gezeigte Ausgangsstellung bewegt, weshalb der Kontakt zwischen dem Nietkopf 54 und dem Kontaktstreifen 20 unterbrochen wird.
In 10 ist der Schaltplan einer weiteren Ausführungsform eines Batteriegriffs gezeigt, bei dem am Kontaktende des Kontaktstreifens 20 zwei parallele Kontaktabschnitte 60, 62 vorgesehen sind, in denen jeweils eine Längsaussparung ausgebildet ist. Ein Kontaktabschnitt 62 ist über einen Vorwiderstand 64 mit dem Kontaktstreifen 20 leitend verbunden, während der andere Kontaktabschnitt 60 direkt mit Kontaktstreifen 20 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform sind die Schaltkonturen an dem Schaltschieber so ausgebildet, dass in einer ersten Einschaltstellung des Schaltschiebers der eine Nietkopf einen Kontaktabschnitt kontaktiert und in einer zweiten Einschaltstellung der andere Nietkopf den anderen Kontaktabschnitt kontaktiert. Dies ermöglicht die Einstellung von zwei Helligkeitsstufen.
11 zeigt eine bevorzugte Variante des Schaltschiebers 32, bei der das Oberflächenprofil der Schaltkonturen 34, 36 entlang des Bereichs, über den der entsprechende Nietkopf 38, 40 läuft, eine konkave Ausnehmung 80 bzw. 82 aufweist, deren Form an das Querschnittsprofil des Nietkopfes 38 bzw. 40 angepasst ist. Hierdurch werden die Kontaktfläche und somit die Flächenpressung auf den Schaltschieber 32 erhöht, so dass sich ein Abrieb fast vollständig reduzieren lässt, wodurch die Schaltsicherheit weiter erhöht wird.

Claims

Batteriegriff für Diagnostikgeräte, mit – einer Griffhülse (12) zur Aufnahme von Batterien, an deren oberem Ende eine Metallhülse (26) zur Aufnahme eines Verbrauchers, z.B. einer Glühbirne, angebracht ist, – einer in der Wand der Griffhülse (12) ausgebildeten Führungsöffnung (18), in der ein Schaltschieber (32) in Längsrichtung der Griffhülse (12) geführt ist, – einem sich von dem unteren Ende der Griffhülse (12) mit einem Kontaktende bis in die Führungsöffnung (32) erstreckenden Kontaktelement (20), – einem Kontaktfederelement (27), das mit einem Ende mit der Metallhülse (26) leitend verbunden ist und dessen anderes, freie Ende sich so in die Führungsöffnung (18) erstreckt, dass das freie Ende über dem Kontaktelement (20) angeordnet ist und durch Verschiebung des Schaltschiebers (32) mit diesem in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass – der Kontakt zwischen dem Kontaktfederelement (27) und dem Kontaktelement (20) durch wenigstens zwei Kontaktpunkte hergestellt ist, – in dem Kontaktende des Kontaktelements (20) wenigstens eine Längsaussparung (22, 24) vorgesehen ist, und – an dem freien Ende des Kontaktfederelements (27) wenigstens ein sich in Richtung des Kontaktelements (20) erstreckender Kontaktkopf (38, 40) vorgesehen ist, der zur Herstellung des Kontaktes zwischen Kontaktelement (20) und Kontaktfederelement (27) in die Längsaussparung (22, 24) eingreifen kann, wobei der Kontaktkopf (38, 40) so ausgebildet, dass er beide Längsseiten der Längsaussparung (22, 24) kontaktiert.
Batteriegriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktfederelement (27) zwei Federzungen (28, 30) aufweist, an denen jeweils ein Kontaktkopf (38, 40) vorgesehen ist, und dass in dem Kontaktelement (20) zwei Längsaussparungen (22, 24) ausgebildet sind.
Batteriegriff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktfederelement (27) in einer Einschaltstellung des Schaltschiebers (32) durch eigene Vorspannung über den entsprechenden Kontaktkopf (38, 40) mit dem Kontaktelement (20) in Kontakt steht, und dass an dem Schaltschieber (32) wenigstens eine Schaltkontur (34, 36) vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, dass sie bei einer Verschiebung des Schaltschiebers (32) in eine Ausschaltstellung mit dem entsprechen Kontaktkopf (38, 40) in Kontakt kommt und das Kontaktfederelement (26) von dem Kontaktelement (20) abhebt.
Batteriegriff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktfederelement (52) in einer Ausschaltstellung des Schaltschiebers (50) durch eigene Vorspannung außer Kontakt mit dem Kontaktelement (20) steht und dass an dem Schaltschieber (50) eine Schaltkontur vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, dass sie bei einer Verschiebung des Schaltschiebers (50) in eine Einschaltstellung das Kontaktfederelement (52) in Richtung des Kontaktelements (20) bewegt bis der Kontaktkopf (54) dieses kontaktiert
Batteriegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kontaktabschnitte (60, 62) an dem Kontaktende des Kontaktelements (20) vorgesehen sind, wobei ein Kontaktabschnitt (60) direkt mit dem Kontaktelement (20) und der andere Kontaktabschnitt (62) über einen Vorwiderstand (64) mit dem Kontaktelement (20) verbunden ist, und dass eine Schaltkontur so ausgebildet ist, dass in einer ersten Einschaltstellung eines Schaltschiebers der eine Kontaktkopf einen Kontaktabschnitt (60) kontaktiert und in einer zweiten Einschaltstellung der andere Kontaktkopf den anderen Kontaktabschnitt (62) kontaktiert.
Batteriegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkopf (38, 40) von einer Kontaktniete gebildet wird.
Batteriegriff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietkopfradius (R) der Kontaktniete (38, 40) 0,5mm bis 2mm beträgt und die Breite (a) der Längsaussparung (22, 24) nicht weniger als 0,3 mm und nicht mehr als der Nietkopfradius (R) beträgt.
Batteriegriff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktniete (38, 40) aus Vollsilber oder Vollsilber mit Hartvergoldung gebildet ist und das Kontaktelement im Kontaktbereich versilbert oder vergoldet ist.
Batteriegriff nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenprofil der Schaltkonturen (34, 36) entlang des Bereichs, über den der entsprechende Kontaktkopf (38, 40) läuft, eine konkave Ausnehmung (80, 82) aufweist, deren Form an das Querschnittsprofil des Kontaktkopfes (38, 40) angepasst ist.