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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner ein medizinisches Handgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und eine Einrichtung zum Identifizieren eines mit der erfindungsgemäßen Leistungseinheit verbundenen Typs eines medizinischen Handgeräts mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
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Medizinische Handgeräte mit elektrischen Verbrauchern werden regelmäßig mit Akkus als Spannungsquellen betrieben. Dies ermöglicht eine netzunabhängige Arbeitsweise beispielsweise nahe am Patienten. Die Spannungsquellen sind regelmäßig zusammen mit weiteren elektronischen Bauteilen Teil sogenannter Leistungseinheiten, welche auch als Powerpacks bezeichnet werden. Derartige Leistungseinheiten weisen unterschiedliche Ausstattungen und Funktionen auf.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leistungseinheit mit weiteren Funktionen vorzuschlagen. Zudem sollen ein entsprechendes medizinisches Handgerät und eine entsprechende Einrichtung angegeben werden.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Leistungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Sie wird ferner gelöst durch ein medizinisches Handgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
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Die erfindungsgemäße Leistungseinheit weist eine, insbesondere einteilige oder mehrteilige, Einrichtung zum Identifizieren auf, mit der wenigstens ein Merkmal des medizinischen Handgeräts identifiziert wird. Basierend auf dem Ergebnis dieser Identifizierung wird von der Einrichtung ein Signal, welches das Vorhandensein oder die Ausgestaltung des Merkmals widerspiegelt oder berücksichtigt, oder hierauf basiert, abgegeben.
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Die erfindungsgemäße Leistungseinheit umfasst weiterhin wenigstens eine Spannungsquelle, einen Motor und/oder eine Steuerungsplatine. Die Leistungseinheit ist geeignet und/oder vorgesehen und/oder ausgelegt, um lösbar in oder an einem medizinischen Handgerät aufgenommen zu werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein medizinisches Handgerät mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Leistungseinheit und/oder mit wenigstens einem Merkmal, welches vorgesehen und/oder verkörpert ist, um mittels der Einrichtung zum Identifizieren der Leistungsverbindung identifiziert zu werden.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Identifizieren, welche eingerichtet ist, um wenigstens ein Merkmal des medizinischen Handgeräts zu identifizieren und ein Signal aufgrund des identifizierten Merkmals, oder hierauf basierend, an ein Bauteil der Leistungseinheit abzugeben.
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Vorteilhafte Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen und Ausführungsformen.
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Erfindungsgemäße Ausführungsformen können eines oder mehrere der im Folgenden genannten Merkmale aufweisen.
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Bei allen folgenden Ausführungen ist der Gebrauch des Ausdrucks „kann sein” bzw. „kann haben” usw. synonym zu „ist vorzugsweise” bzw. „hat vorzugsweise” usw. zu verstehen und soll bestimmte erfindungsgemäße Ausführungsformen erläutern.
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Bei allen folgenden Ausführungen ist immer dann, wenn eine Einrichtung, eine Vorrichtung oder ein anderes gegenständliches Mittel genannt ist, welches zum Ausführen einer Tätigkeit geeignet ist, zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung auch das betreffende Mittel umfasst oder hiermit offenbart, welches zum Ausführen der betreffenden Tätigkeit eingerichtet, erforderlich, vorbereitet, konfiguriert und/oder vorgesehen ist.
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Die Leistungseinheit wird in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen wieder lösbar oder entnehmbar (lösbar und entnehmbar können hier als gleichwertige Ausgestaltungen verstanden werden, die beide unter die Erfindung fallen), also nicht dauerhaft fixiert, in oder am erfindungsgemäßen Handgerät aufgenommen.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird ein Aufnahmeabschnitt des medizinischen Handgeräts zum Aufnehmen der Leistungseinheit mittels einer Abdeckung, z. B. eines Deckels oder eines ähnlichen Verschlusses, verschlossen. Die Abdeckung kann mittels Schrauben und/oder mittels Schnappverschlüssen in der verschlossenen Stellung gehalten werden.
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Eine wieder lösbare Ausführungsform weist beispielsweise Schnapphaken aus Kunststoff auf, die bei einem Verbinden der Leistungseinheit mit oder in dem Handgerät in oder am Handgerät einrasten. Zum Lösen der Leistungseinheit werden die elastischen Schnapphaken verformt und die Leistungseinheit kann vom Handgerät getrennt werden.
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Unter einem Identifizieren eines Merkmals wird in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ein Auslesen, Erkennen, Auswerten, Registrieren, Messen und/oder Bewerten des Merkmals sowie Kombinationen der vorstehenden Tätigkeiten verstanden.
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Ein Merkmal des Handgeräts, welches mittels der Einrichtung zum Identifizieren und/oder Auslesen wenigstens eines Merkmals des Handgeräts identifiziert wird, steht oder kodiert in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen für eine erkennbare Eigenschaft des Handgeräts, oder für eine mit dem Handgerät verbundene oder diesem innewohnende Funktion. Hierzu zählt beispielsweise die vorgesehene Funktion des Rechtslauf eines Bohrerwerkzeugs in einer Handbohrmaschine (als Beispiel eines medizinischen Handgeräts). Diese Funktion kann durch ein entsprechend ausgestaltetes und gemeinsam mit der Bedeutung seiner Kodierung hinterlegten Merkmals kodiert werden. Mittels der Einrichtung kann die Funktion anhand des Merkmals identifiziert werden,
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In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen erfolgt die Kodierung nicht mittels elektronischer Speicherelemente für Daten. Elektronische Speicherelemente für Daten können flüchtige Speicher oder Speicherbausteine mit integrierten Schaltkreisen sein, die beispielsweise mittels elektronischer Lesegeräte ausgelesen werden. Ein anderes Beispiel einer Eigenschaft des Handgeräts ist der Aufsatz eines Adapters auf das medizinische Handgerät. Ein aufgesetzter Bohrfutteradapter kann, soweit mittels Merkmal kodiert und über dieses erkennbar zum Ausdruck gebracht, ebenso von der Einrichtung identifiziert werden. Dasselbe gilt beispielsweise für einen aufgesetzten Adapter für eine oszillierende Säge, für einen Spannzangenadapter oder dergleichen. Sie alle können mittels entsprechend ausgestalteter Merkmale für die Einrichtung auslesbar am Handgerät kodiert und hinterlegt sein.
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In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das Handgerät und/oder die Leistungseinheit speziell zur Anwendung in der Chirurgie vorgesehen und/oder ausgestaltet und/oder vorbereitet.
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In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das Handgerät und/oder die Leistungseinheit nicht für dentale Anwendungen vorgesehen und/oder ausgestaltet und/oder vorbereitet.
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Weiterhin kann ein Merkmal des medizinischen Handgeräts ein bestimmter Typ, z. B. ein herstellerspezifischer Gerätetyp, oder eine bestimmte Baureihe sein oder hierfür kodieren. Anhand des Merkmals kann in diesen Fällen beispielsweise das Handgerät als solches identifiziert werden, beispielsweise als Handbohrmaschine, als Handsäge oder dergleichen.
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Ein Merkmal kann erfindungsgemäß berührungslos auslesbar sein und/oder unter Aufbringen körperlichen Kontakts. Kombinationen hieraus sind von der Erfindung umfasst.
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So ist in bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen das Merkmal ein mittels des Handgeräts an einer vorbestimmten Stelle erzeugter Druck, welcher von der Einrichtung identifiziert, hier gemessen oder gefühlt, wird. Der Druck des Drucksignals kann ein mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder anders erzeugter Druck sein.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird ein Merkmal, das auf einem mechanischen Druck beruht, mittels eines Tastschalters – als Beispiel einer Einrichtung zum Identifizieren – ermittelt. Ein Tastschalter kann seinerseits als Folge beispielsweise ein elektrisches Signal abgeben, wenn der Tastschalter mechanisch aktiviert oder gedrückt („Tastendruck”) wird.
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In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen erfolgt der mechanische Druck auf einen Tastschalter mittels eines Stifts oder eines anderen geometrischen Formteils oder mechanischen Abschnitts. Anders ausgedrückt wird die mechanische Aktivierung, der oben genannte Tastendruck, mittels eines Stifts oder eines anderen geometrischen Formteils erzeugt. Dabei kann sowohl das Vorhandensein des Stifts als auch die Erzeugung eines Tastendrucks durch den Stift ein mittels der Einrichtung der Leistungseinheit identifizierbares Merkmal des Handgeräts sein.
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In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das mechanische Formteil ein Bolzen oder ein Stift oder jeweils eine Vielzahl hiervon.
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Das mechanische Formteil kann aus Metall, Kunststoff, faserverstärkten Materialien oder aus anderen Werkstoffen oder Kombinationen hergestellt sein.
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Unter einem berührungslos auslesbaren Merkmal wird in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ein Barcode, eine Farbmarkierung, ein mittels LEDs als Sender und z. B. Photodioden als Empfänger, mittels Ultraschall, Laserverfahren, Infrarot, RFID (beispielsweise mit 100 kHz bis 6 GHz) oder mittels elektromagnetischer Wellen auslesbares Merkmal und dergleichen sowie Kombinationen hiervon verstanden werden.
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In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden berührungslos auslesbare Merkmale mittels passiver und/oder permanenter Speicherelemente ausgelesen. Dies kann flüchtige, nicht-permanente Datenspeicherelemente ausschließen. Flüchtige, nicht-permanente Datenspeicherelemente können wiederbeschreibbar sein, so dass Daten wiederholt gespeichert und gelöscht werden.
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Auch diese und weitere, hier nicht genannte Markierungen können vorgesehen sein, um mittels der Einrichtung zum Identifizieren identifiziert zu werden. Die Einrichtung kann entsprechend ausgestaltet und eingerichtet sein.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird das mittels der Einrichtung der Leistungseinheit identifizierbare Merkmal des Handgeräts erst bei oder nach Beginn der Benutzung des Handgeräts oder der Versorgung des Handgeräts mit Spannung oder auch mechanischer Leistung identifizierbar. Beispielsweise kann ein Stößel, dessen Anwesenheit als Merkmal des Handgeräts zu verstehen ist, erst bei Betätigung eines Betätigungselements des Handgeräts – wie einem Handdruckknopf durch den Benutzer zum Betätigen eines Motors – für die Einrichtung identifizierbar sein.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das Merkmal lösbar oder veränderbar am Handgerät angebracht. Damit bietet sich vorteilhaft die Möglichkeit, nachträglich die Eignung, den Einsatz usw. des Handgeräts zu ändern oder zu erweitern, soweit dies der Unterstützung der Leistungseinheit (z. B. durch Aktivieren oder Deaktivieren von Funktionen) bedarf.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird das mittels der Einrichtung der Leistungseinheit identifizierbare Merkmal des Handgeräts erst bei Handbetätigung eines Schalters, bei Betätigung einer geeigneten Mechanik (Übersetzung, Hebel, Stößel etc.) oder mittels eines Mediums (z. B. hydraulische Druckaufbringung) erzeugt.
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In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird das mittels der Einrichtung der Leistungseinheit identifizierbare Merkmal des Handgeräts bereits vor Beginn der Benutzung des Handgeräts mittels der Einrichtung der Leistungseinheit identifiziert. Dies kann beispielsweise bei oder aufgrund des Verbindens der Leistungseinheit mit dem Handgerät oder in einem Aufnahmeabschnitt hiervon erfolgen.
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In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist ein Merkmal eine oder mehrere Ausprägungen oder Untermerkmale oder Merkmalskombinationen auf. Ein Merkmal kann somit für beispielsweise eine Vielzahl von Funktionen oder dergleichen kodieren.
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Im Folgenden werden ohne hierauf beschränken zu wollen Beispiele für Merkmale und deren Ausprägungen beschrieben, die somit rein exemplarisch sind. Die Ausprägungen der folgenden Merkmale, welche in bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen als eigenständige Merkmale betrachtet werden, sind in Klammern genannt, z. B. das Merkmal „Drehrichtung” mit den Ausprägungen „Rechts- und Linksdrehung”, „nur Rechtsdrehung”, „nur Linksdrehung”: Drehrichtung (Rechts- und Linksdrehung, nur Rechtsdrehung, nur Linksdrehung), Drehmoment (höher als ein vorgegebener Drehmomentwert, niedriger als ein vorgegebener Drehmomentwert), Drehzahl (niedriger als eine vorgegebene Drehzahl), Bohrfutteradapter (eingesetzt, nicht eingesetzt), Sägeadapter (eingesetzt, nicht eingesetzt, oszillierend, oszillierend unterhalb einer vorgegebenen Frequenz, Oszillationshub unterhalb eines vorgegebenen Hubwertes), Spannzangenadapter (eingesetzt, nicht eingesetzt, Zangenkraft begrenzt auf einen vorgegebenen Wert), Gerätetyp (zulässig, unzulässig, Identifikationsnummer vorhanden, Identifikationsnummer nicht vorhanden).
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Merkmale des Handgeräts können, wie oben beschrieben, mittels geometrischer Abschnitte (z. B. Stifte, Kanten, Stößel, usw.) identifizierbar sein oder hierdurch kodiert werden. Allerdings können auch andere Ausgestaltungen zur Identifikation einzelner Merkmale oder deren Ausprägungen genutzt werden. Es wird exemplarisch auf den o. g. Barcode und die Farbmarkierung verwiesen.
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Das Signal, welches von der Einrichtung der Leistungseinheit abgegeben wird, spiegelt das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein oder die Ausgestaltung oder die Ausprägung (etwa: stark, gering) des Merkmals wider oder berücksichtig diese oder basiert herauf.
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Das von der Einrichtung abgegebene Signal kann das identifizierte Merkmal als solches, seine Anwesenheit/Abwesenheit und/oder dessen Ausprägung z. B. in einer Signalform oder einer Signalstärke widerspiegeln. Das Signal wird somit in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen unter Berücksichtigung des Merkmals, etwa unter Berücksichtigung seiner Ausprägung, seiner Ausgestaltung und/oder seiner Anwesenheit oder seiner Abwesenheit abgegeben.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird das Signal an einen Signalempfänger innerhalb der Leistungseinheit abgegeben. Das Signal, beispielsweise ein elektrisches Signal, kann innerhalb der Leistungseinheit weitergeleitet und/oder verändert werden, insbesondere ausschließlich innerhalb der Leistungseinheit. Alternativ hierzu wird es verändert oder unverändert aus der Leistungseinheit herausgeführt.
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Das Signal kann in bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen durch Betätigen eines Schalters oder mehrerer Schalter ausgelöst werden.
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In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das Signal ein zusammengesetztes Signal.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das Signal ein Dauersignal. Ein Dauersignal wird übermittelt, solange das entsprechende Merkmal für die Einrichtung zum Identifizieren vorliegt.
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In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das Signal ein einmaliges oder ein für nur eine begrenzte Zeitdauer bestehendes Signal.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden die aufgrund des identifizierten Merkmals abgegebenen Signale mittels elektrischer Schaltkreise weiterverarbeitet oder fließen auf andere Weise in einen Schaltkreis oder beeinflussen diesen.
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Beispielsweise werden Tastschalter mittels Tastendruck aktiviert und können somit elektrische Kontakte schließen oder öffnen. Die geschlossenen oder geöffneten Kontakte können verschiedene Funktionen mittels der Schaltkreise aktivieren, steuern oder regeln.
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In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird der Motor mittels elektrischer Schaltkreise gesteuert und/oder geregelt. Beispielsweise können bestimmte Motordrehzahlbereiche aktiviert oder deaktiviert werden, die Drehrichtung des Motors kann festgelegt werden (z. B. nur Rechtslauf oder nur Linkslauf), bestimmte Motordrehmomentbereiche können aktiviert oder deaktiviert werden, usw. Das Signal kann auf diesem Weg über den Schaltkreis auf die Motorsteuerung oder -regelung einwirken.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das Signal ein optisches Signal. Ein optisches Signal kann z. B. ein Lichtstrahl, ein Laserstrahl, ein Infrarotstrahl, ein Ultraviolettstrahl oder ein anderer Strahl sein. Ein optisches Signal kann von einem Lichtsender ausgesendet werden, z. B. von einer Leuchtdiode, einer Infrarot-Lichtquelle etc. Als Empfänger der optischen Signale können elektronische Bauteile verwendet werden, z. B. Fotodioden, Fototransistoren, Fotothyristoren etc.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden Optokoppler verwendet, um eine galvanische Trennung zwischen dem Signalsender und dem Signalempfänger zu erzielen. Damit kann eine direkte elektronische Trennung zwischen Sender und Empfänger erreicht werden.
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Das Signal kann ein optisches, elektrisches, magnetisches, kapazitives Signal, ein Widerstand oder ein anderes Signal sein.
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Jede hierin beschriebene Wirkung oder Folge des Signals kann eine direkte oder eine indirekte Folge sein. Eine direkte Folge ist beispielsweise ein Unterbrechen einer Spannungsversorgung oder das Schalten eines Schalters. Eine indirekte Folge ist beispielsweise dann gegeben, wenn das Signal nicht für sich allein, oder nicht ohne zuvor verändert zu werden oder nur mit anderen Größen gemeinsam eine Wirkung erzielt.
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Elektrische Signale können mittels Spannungsquellen und/oder magnetischer Felder (Induktionsprinzip) erzeugt werden. Elektrische Signale können mittels einer Reihe von Bauelementen und physikalischen Effekten erzeugt und/oder verändert werden wie sie dem Fachmann bekannt sind. Beispielsweise können sie mittels einer elastischen Verformung eines Festkörpers (piezoelektrischer Effekt) oder mittels elektronischer Bauelemente (Widerstände, Kondensatoren, Spulen, integrierte Schaltungen, Halbleiterdioden etc.) erzeugt werden.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das medizinische Handgerät (auch kurz: Handgerät) ein chirurgisches Handgerät, beispielsweise ausgestaltet als Handbohrmaschine oder Handsäge, z. B. als oszillierende Handsäge, etwa für die Orthopädie oder die Unfallchirurgie. Das erfindungsgemäße Handgerät kann auch für andere medizinische Einsatzbereiche wie beispielsweise die Dentaltechnik, Kieferchirurgie, Neurochirurgie, Arthroskopie usw. vorgesehen sein.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist das Handgerät wenigstens einen (oder jeweils mehrere) Barcode(s), eine Farbmarkierung, einen geometrischen Abschnitt (wobei der Abschnitt hier auch als mechanisches Formteil bezeichnet wird) oder Kombinationen hiervon auf. Diese werden in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen von der Einrichtung zum Identifizieren als das wenigstens eine Merkmal des medizinischen Handgeräts identifiziert.
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Das Identifizieren kann in diesen Ausführungsformen beispielsweise darin bestehen, zu überprüfen – und das Ergebnis der Überprüfung durch Erzeugen und Abgeben eines entsprechenden Signals mitzuteilen –, ob etwa ein bestimmter oder mehrere bestimmte geometrische Abschnitte (dies gilt auch für Barcodes, Farbmarkierungen usw.) am Handgerät vorhanden sind. So kann z. B. das Vorhandensein eines Stifts in einer Gehäuseöffnung der Leistungseinheit zum Aktivieren eines Schalters innerhalb der Leistungseinheit und somit zur Abgabe eines Signals führen. Das Merkmal – hier ein vorhandener Stift – kann für eine „Rechtslauffunktion eines Bohrers in einer Handbohrmaschine als medizinischem Gerät” stehen. In diesem Fall ist der Stift ein Marker oder ein Kennzeichen, das als Merkmal eine Funktion kodiert, und welches zum Identifizieren dieses Merkmals verwendet wird. Der Stift kann ein Abschnitt des medizinischen Gerätes sein, der eine Verbindung und/oder einen Kontakt zu der Leistungseinheit, die in dem medizinischen Gerät lösbar aufgenommen ist, herstellt. Das Merkmal – hier der vorhandene Stift – kann allerdings auch unmittelbar dafür kodieren, dass das konkrete Handgerät, welches den Stift aufweist, eine Handbohrmaschine ist.
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Das Handgerät kann selbstverständlich zwei oder mehr geometrisch gleich oder verschieden ausgestaltete Stifte (dies gilt natürlich wiederum auch für Barcodes oder Barcodestriche, Farbmarkierungen usw.) aufweisen, mit denen jeweils ein eigenständiges Merkmal kodiert wird. Alternativ kann mit der Vielzahl von Stiften auch gemeinsam ein einziges Merkmal kodiert oder identifiziert werden. So kann sowohl das Vorhandensein jedes Stifts in einer hierfür vorgesehenen Position am Handgerät für ein Merkmal kodieren, als auch das Vorhandensein einer konkreten Kombination von Stiften in hierfür jeweils vorgesehenen Positionen am Handgerät für ein gemeinsames Merkmal kodieren. Beispielsweise können drei Stifte in drei vorgesehenen Positionen derart variiert werden, dass acht verschiedene Merkmale durch die folgenden Kombinationen identifiziert werden können; drei Stifte in allen drei Positionen vorhanden, kein Stift vorhanden, ein Stift in der ersten Position, ein Stift in der zweiten Position, ein Stift in der dritten Position, jeweils ein Stift in der ersten und zweiten Position, jeweils ein Stift in der ersten und dritten Position und jeweils ein Stift in der zweiten und dritten Position.
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Bei vier Stiften können bereits sechzehn Merkmale einzeln oder ein Merkmal aus sechzehn verschiedenen, sich ausschließenden Merkmalen kodiert werden, die mittels der Einrichtung zum Identifizieren ausgelesen werden können. Bei fünf Stiften erweitert sich die Menge bereits auf zweiunddreißig Merkmale oder Merkmalskombinationen, usw. Mathematisch kann dies durch die Potenz der Zahl zwei mit der Anzahl der Stifte berechnet werden.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann ein Merkmal, z. B. der vorgenannte Stift, neben seiner Anwesenheit oder Abwesenheit auch durch seine konkrete Ausgestaltung für eine Funktion kodieren. Beispielsweise kann ein vorhandener Stift kurz oder lang, dünn oder dick ausgestaltet sein, usw. Dies erhöht ohne zusätzlichen baulichen Aufwand die Anzahl der möglichen, durch Kodierung unterscheidbaren Funktionen, Eignungen, Gerätetypen, usw.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die Leistungseinheit zu ihrer Verwendung – insbesondere wahlweise, z. B. hintereinander oder anstelle – mit wenigstens zwei unterschiedlichen Ausgestaltungen (auch als Typen bezeichnet) von medizinischen Handgeräten vorgesehen. Das Merkmal zum Identifizieren eines medizinischen Handgeräts kann eine Unterscheidung erlauben, mit welcher der wenigstens zwei unterschiedlichen Ausgestaltungen von medizinischen Handgeräten die Leistungseinheit im Moment der Identifizierung des Merkmals verbunden ist oder gerade verbunden wird.
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In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind die in wenigstens zwei unterschiedlichen Ausgestaltungen oder Typen vorliegenden Handgeräte zu ihrer Verwendung in voneinander verschiedenen Anwendungen (etwa Bohren einerseits und Sagen andererseits) vorgesehen. Gleichzeitig sind sie in diesen erfindungsgemäßen Ausführungsformen jedoch alle vorgesehen, zusammen mit ein und derselben Leistungseinheit verwendet zu werden und von dieser mit Energie versorgt zu werden.
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Die in wenigstens zwei unterschiedlichen Ausgestaltungen vorliegenden Handgeräte können für ihren Einsatz in sich voneinander unterscheidenden Funktionen oder Einsatzgebieten vorgesehen sein. Sie können sich ferner beispielsweise durch unterschiedliche Ausstattungen, unterschiedliche Designs und dergleichen unterscheiden.
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Die Leistungseinheit weist in bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen einen elektrischen Schaltkreis und/oder einen Motor auf. Der elektrische Schaltkreis kann ein oder mehrere elektronische Bauelemente aufweisen. Der elektrische Schaltkreis kann ein Abschnitt einer Platine sein, auf der weitere Schaltkreise und/oder elektronische Bauelemente angeordnet sind.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Leistungseinheit eine Einrichtung zum Anpassen der Leistungseinheit an das medizinische Handgerät und/oder zum Zuordnen der Leistungseinheit zu dem medizinischen Handgerät basierend auf dem Signal oder dem Merkmal auf. In diesen Ausführungsformen wird wie gehabt ein Merkmal des medizinischen Geräts identifiziert und ein Signal, welches auf dem zuvor identifizierten Merkmal basiert oder dieses widerspiegelt, ausgegeben. Das Signal kann dazu führen oder genutzt werden, beispielsweise mittels elektronischer Bauelemente auf einer Platine in der Leistungseinheit, verschiedene Funktionen in der Leistungseinheit zu aktivieren und zu deaktivieren (z. B. Motorparameter). Diese Funktionen steuern oder regeln damit das medizinische Handgerät. Mit anderen Worten wird mittels der identifizierten Merkmale die Leistungseinheit, ihre Leistung, ihre Unterstützung des Handgeräts usw., an das medizinische Handgerät angepasst. Es wird ein funktioneller Zusammenhang zwischen der Leistungseinheit und dem medizinischen Handgerät mittels des identifizierten Merkmals und des dem identifizierten Merkmal entsprechend abgegebenen Signals hergestellt oder zugeordnet.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Leistungseinheit eine Einrichtung zum Belegen wenigstens einer Betätigungseinrichtung des Handgeräts mit einer oder mehreren Funktionen, oder zum Erzeugen oder Aufheben wenigstens einer Belegung der Betätigungseinrichtung des medizinischen Handgeräts mit einer vorbestimmten Funktion auf. Dies erfolgt jeweils direkt oder indirekt basierend auf dem Signal, oder unter Berücksichtigung des Signals.
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In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die Betätigungseinrichtung des medizinischen Handgeräts ein Drücken (oder Knopf, Betätigungsschalter), der den Motor der Leistungseinheit steuert oder aktiviert. Mittels einer Belegung der Betätigungseinrichtung kann beispielsweise die Einstellbarkeit der Laufrichtung des Motors oder die Umschaltbarkeit seiner Laufrichtung mittels einer bestimmten Betätigungseinrichtung durch den Benutzer festgelegt werden. Dem Benutzer wird somit beispielsweise ermöglicht, durch Betätigen einer bestimmter Betätigungseinrichtung die Laufrichtung eines Bohrwerkzeugs des Handgeräts zu ändern. Alternativ ist es möglich, dem Benutzer zu ermöglichen, bei Betätigen derselben Betätigungseinrichtung statt der Laufrichtung einen Drehmomentbereich vorzugeben oder die maximal erzielbare Drehzahl des Motors zu begrenzen.
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In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen basiert die Belegung wenigstens einer solchen Betätigungseinrichtung, direkt oder indirekt, auf dem Signal, das aufgrund eines identifizierten Merkmals von der Einrichtung in der Leistungseinheit abgegeben wurde.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Leistungseinheit eine Einrichtung zum Aktivieren und/oder Deaktivieren wenigstens einer Funktion in oder an dem medizinischen Handgerät basierend auf dem Signal auf. So kann beispielsweise mittels dieser Einrichtung festgelegt werden, dass ein Schalter zum Wechseln zwischen einem Linkslauf und einem Rechtslauf des verwendeten Werkzeugs außer Funktion gesetzt wird. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn die Leistungseinheit anhand des identifizierten Merkmals des konkret verwendeten Handgeräts erkennt, dass dieses kein Handbohrgerät, sondern beispielsweise eine oszillierende Handsäge ist.
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In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Leistungseinheit eine Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Motors und/oder der Spannungsquelle, und/oder eine Platine, insbesondere einer Motorplatine, der Leistungseinheit basierend auf dem Signal auf.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Leistungseinheit eine Einrichtung auf, welche vorgesehen und/oder eingerichtet oder konfiguriert ist, basierend auf dem Signal, anhand bereits vorliegender Informationen zu prüfen, ob die Leistungseinheit zur Verwendung mit dem Handgerät überhaupt geeignet oder vorgesehen ist. Vorliegende Informationen können bestimmte Gerätetypen oder einzelne Gerätefunktionen und die Verwendbarkeit der Leistungseinheit hiermit/hierfür sein. Die Leistungseinheit kann beispielsweise für manche Gerätetypen oder Gerätefunktionen geeignet oder zu ihrer Verwendung hiermit/hierfür zugelassen sein, für andere jedoch nicht. Aufgrund des Signals, das mittels der Einrichtung zum Identifizieren erzeugt wird, kann die Frage nach der Verwendbarkeit der Leistungseinheit für das konkrete Handgerät automatisch geprüft oder beantwortet werden. In Abhängigkeit davon, wie das Ergebnis dieser Prüfung ausfällt, kann die Verwendung eines bestimmten Gerätetyps oder einer bestimmten Funktion aktiviert oder deaktiviert werden. Die bereits vorliegenden Informationen können aus Tabellen, Speichern und dergleichen hervorgehen und beispielsweise auf einer Platine, z. B. in einem EPROM (Abkürzung für: erasable programmable read only memory), einem lösch- und programmierbaren Festwertspeicher, abgelegt sein.
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Die Spannungsquelle der Leistungseinheit umfasst in manchen erfindungemäßen Ausführungsformen einen oder mehrere wiederaufladbare Speicher für elektrische Energie (hierin auch als Akkus bezeichnet). Der Akku oder die Akkus weisen eine oder mehrere Zellen auf.
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Mehrere Akkus können zusammengeschaltet werden, um die Spannung und/oder Kapazität zu erhöhen, oder sie können separat geschaltet werden, so dass nach Entleeren eines ersten Akkus ein weiterer Akku genutzt wird, beispielsweise um den ersten Akku wieder aufzuladen.
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In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird der Ladezustand der Akkus angezeigt, z. B. mittels Leuchtdioden (auch kurz als LEDs bezeichnet). Die LEDs können in einem Gehause der Leistungseinheit oder des Handgeräts angeordnet sein, so dass der Ladezustand von außen erkennbar ist.
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Der Ladezustand der Akkus kann jedoch auch anders angezeigt werden, z. B. mittels eines akustischen oder optischen Alarms bei Unterschreiten eines festgelegten Ladezustands, mittels telemetrischer Abfragen von Sensoren, die den Ladezustand anzeigen, oder anderer Verfahren.
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Akkus können auf elektrochemischer Basis (sogenannte galvanische Zellen) aufgebaut sein oder auf anderen physikalischen/chemischen Prinzipien.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist das medizinische Handgerät keinen Stromverbraucher, keine Spannungsquelle, keinen Motor, keine Platine und/oder keine elektronische Steuerungseinrichtung auf, soweit diese nicht in oder an der Leistungseinheit vorgesehen oder Teil hiervon sind.
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Dies kann es vorteilhaft erlauben, das erfindungsgemäße Handgerät ohne Leistungseinheit zu sterilisieren, wobei kein Stromverbraucher, keine Spannungsquelle, kein Motor, keine Platine und/oder keine elektronische Steuerungseinrichtung einem für sie gegebenenfalls schädlichen Sterilisationsverfahren (z. B. Dampfsterilisation, Heißluftsterilisation, Strahlensterilisation (z. B. das Gammastrahlenverfahren), Plasmasterilisation oder ein anderes Sterilisationsverfahren), welches für das Handgerät erforderlich ist, unterzogen werden muss.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das medizinische Handgerät eine Handbohrmaschine, eine Handsäge oder eine oszillierende Handsäge.
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Der Begriff „Handgerät”, wie hierin verwendet, steht für eine Vorrichtung, welche keine Leistungseinheit aufweist. Wo dies für den Fachmann ersichtlich der Fall ist, ist dieser Begriff aber auch für ein Handgerät mit eingelegter oder verbundener Leistungseinheit verwendet.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die erfindungsgemäße Einrichtung eine Steuerungs-, Regelungs- und/oder Identifizierungseinrichtung.
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Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einen, alle oder mehrere der oben sowie der im Weiteren genannten Vorteile aufweisen.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Vermeidung des Gebrauchs der Leistungseinheit in medizinischen Geräten, die für die Verwendung mit dieser Leistungseinheit nicht geeignet sind. Damit kann vorteilhaft eine Fehlbenutzung vermieden werden, die bei einer medizinischen Anwendung schwerwiegende Folgen haben kann.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das medizinische Gerät durch gezielte Steuerungsmöglichkeiten aufgrund der Signale, die auf identifizierten Merkmalen basieren, in der Handhabung durch das bedienende Personal vorteilhaft vereinfacht werden kann. Durch das gezielte An- und Abschalten oder Anpassen bestimmter Funktionen wird die Bedienung des medizinischen Gerät vorteilhaft vereinfacht. Da dieser Schritt erfindungsgemäß automatisch ablaufen kann, wird vorteilhaft Zeit eingespart.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Erkennung zwischen Leistungseinheit und Handgerät einfach, robust und wartungsfrei ausgestaltet werden kann.
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Ein anderer Vorteil besteht darin, dass mittels von der Erfindung umfasster Ausgestaltungen eine Erkennung des Handgerätetyps durch die Leistungseinheit ohne Unterstützung von Personal oder Benutzer möglich ist. Menschliches Versagen, indem etwa vergessen wird, eine erforderliche Anpassung der Leistungseinheit an das konkrete Handgerät vorzunehmen, wird vorteilhaft ausgeschlossen.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen, in welchen identische Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Bauteile bezeichnen, exemplarisch erläutert. In den zum Teil vereinfachten Figuren gilt:
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1 zeigt eine Leistungseinheit in einer exemplarischen erfindungsgemäßen Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;
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2 zeigt die erfindungsgemäße Leistungseinheit der 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Strich-Punkt-Linie A-A aus 1;
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3 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines medizinischen Handgeräts in zwei perspektivischen Ansichten, jeweils ohne Leistungseinheit;
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4 zeigt das erfindungsgemäße medizinische Handgerät der 3 in einer Teilschnittdarstellung von der Seite mit der entlang der Strich-Punkt-Linie A-A der 1 geschnittenen Leistungseinheit;
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5 zeigt einen Ausschnitt aus 4;
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6 zeigt ein erfindungsgemäßes Handgerät einer zweiten Ausführungsform in einer Darstellung analog zu 5; und
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7 zeigt ein erfindungsgemäßes Handgerät einer dritten Ausführungsform in einer Darstellung analog zu 5 und 6.
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1 zeigt die erfindungsgemäße Leistungseinheit 1 in einer beispielhaften Ausgestaltung in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben.
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Die Leistungseinheit 1 weist einen Sockelabschnitt 3 mit einem Gehäuse 5 und einer unteren Abdeckung 7 (in Gestalt eines Leistungseinheitsdeckels, welcher geöffnet und verschlossen werden kann) auf. Der Sockelabschnitt 3 umfasst, verborgen unter seinem Gehäuse 5, unter anderem eine wiederaufladbare Spannungsquelle (Akku oder Akkumulator) mit einer oder mehreren Zellen. Weiterhin sind im Sockelabschnitt 3 ein oder mehrere Steuerungs- und Regelungsbauteile (Platinen etc.), mechanische Bauteile und Einrichtungen, hier als Schalter 21a, 21b und 21c (in 1 nicht sichtbar, siehe hierfür 2) ausgeführt, angeordnet.
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Oberhalb des Sockelabschnitts 3 der Leistungseinheit 1 ist ein Motor 9 mit einer Abtriebswelle oder Kupplung 11, die am Motor 9 oder an der Motorwelle befestigt ist, angeordnet. Mittels dieser Kupplung 11 kann beispielsweise eine weitere Welle oder ein Getriebe verbunden werden. Der Motor 9 wird von der Spannungsquelle des Sockelabschnitts 3 versorgt. Eine weitere Spannungsquelle, z. B. mittels Netzversorgung, ist im zugehörigen Handgerät nicht vorgesehen. Die im Sockelabschnitt 3 gelegene Spannungsquelle kann neben dem Motor 9 weitere elektrische Bauteile der Leistungseinheit 1 versorgen.
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An den Motor 9 ist seitlich ein weiteres Bauteil 13 angeordnet, in dem sich beispielsweise ein weiteres Steuerungs- oder Regelungsbauteil für den Motor oder für die Spannungsquelle befindet.
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Der Motor 9 und das Bauteil 13 weisen eine gemeinsame obere Abdeckung 15 auf. In der Abdeckung 15 sind – durch die Abdeckung 15 hindurchführend – Durchführungen 17a angeordnet. Sie können als Zugang – beispielsweise für oder mittels mechanischer Stößl oder Stifte – zu elektrischen Komponenten in der Leistungseinheit 1 genutzt werden, beispielsweise um Kontakte von Platinen, z. B. für einen Strom- bzw. Spannungsabgriff für elektrische Verbraucher außerhalb der Leistungseinheit 1, zu nutzen.
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Gehäusedurchführungen 17b und 17c können ebenfalls als Zugang zu elektrischen Komponenten innerhalb der Leistungseinheit 1 genutzt werden. Beispielsweise kann ein mechanisch ansteuerbarer Drehregler ein Drehpotentiometer, das in der Leistungseinheit 1 angeordnet ist, damit verändern oder zu steuern.
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Weiterhin befinden sich – exemplarisch drei – Durchführungen 19a, 19b, 19c auf der Oberseite des Sockelabschnitts 3. Durch diese Durchführungen 19a, 19b, 19c, welche durch das Gehäuse 5 hindurch bis in ein Inneres der Leistungseinheit 1 reichen, können in 1 nicht dargestellte Stifte 33a, 33b, 33c des in 1 ebenfalls nicht gezeigten erfindungsgemäßen Handgeräts 27 durchgeführt werden. Die Stifte 33a, 33b und 33c kodieren dabei für das konkret vorliegende Handgerät 27. Die Stifte 33a, 33b und 33c entsprechen damit einem Merkmal, welches von der nicht dargestellten Einrichtung zum Identifizieren ausgewertet wird. Es wird hierzu auf die folgende Beschreibung der 3 bis 7 verwiesen.
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Die angedeutete Schnittebene entlang der Strich-Punkt-Linie A-A wird in 2 dargestellt.
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2 zeigt die erfindungsgemäße Leistungseinheit 1 mit Blick auf die Schnittebene entlang der in 1 gezeigten Strich-Punkt-Linie A-A. Hinter dieser Linie liegende Bauteile wie der Motor 9, das Bauteil 13 und die Abdeckung 15 sind aufgrund der Schnittführung nicht geschnitten.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Identifizieren von Merkmalen eines medizinischen Handgeräts 27 (s. 3 bis 7) ist in diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel als Schalter 21a (oder baugleich als 21b, 21c) ausgeführt oder weist diese zumindest auf. Dieser Schalter 21a ist hier beispielhaft als Mikroschalter oder Tastschalter zum Auslösen eines elektrischen Signals ausgeführt. Der Schalter 21a ist in diesem Ausführungsbeispiel direkt auf einer Platine 23 befestigt. Das elektrische Signal wird an die Platine 23 übertragen und kann dort weiterverarbeitet und/oder von dort weitergeleitet werden, z. B. zu Steuerungs- und Regelungsbauteilen auf oder außerhalb der Platine 23.
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Die Leistungseinheit 1 umfasst weiterhin eine Spannungsquelle 25 (hier schematisch vereinfacht dargestellt).
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Andere Bauteile, die die Leistungseinheit 1 weiter umfasst, wie beispielweise zusätzliche Platinen, Steuerungs- und Regelungsbauteile, mechanische Bauteile etc. sind aus Gründen der Vereinfachung in 2 nicht dargestellt.
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3 zeigt ein erfindungsgemäßes medizinisches Handgerät 27 in zwei perspektivischen Ansichten von schräg unten, hier dargestellt jeweils ohne Leistungseinheit 1 und untere Abdeckung 7.
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Das medizinische Handgerät 27 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein exemplarisch als chirurgische Handbohrmaschine dargestellt.
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Ein Aufnahmeabschnitt 29 für die Leistungseinheit 1 weist eine Öffnung 31 für den Motor 9 und das Bauteil 13 auf. Weiterhin werden drei Stifte 33a, 33b und 33c dargestellt, die in diesem Ausführungsbeispiel wieder lösbar in den Aufnahmeabschnitt 29 eingeschraubt oder eingesteckt sind, wohingegen sie in anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen nicht lösbar und damit nicht manipulierbar (versehentlich oder absichtlich manipulierbar) mit dem Aufnahmeabschnitt 29 verbunden oder Teil hiervon sind. Die Stifte 33a, 33b und 33c dienen als Merkmal, anhand welchem das Handgerät 27 erkannt wird. Ihre Funktion wird in den 4 bis 7 näher erläutert.
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4 zeigt das erfindungsgemäße medizinische Handgerät 27 der 3 in einer Seitenansicht. Die Leistungseinheit 1 und die untere Abdeckung 7 sind im Schnitt entlang der Strich-Punkt-Linie A-A der 1 dargestellt.
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Die Stifte 33a, 33b und 33c, die in den Aufnahmeabschnitt 29 eingeschraubt oder eingesteckt sind, werden beim Einsetzen der Leistungseinheit 1 in den Aufnahmeabschnitt 29 hinein durch die Gehäusedurchführungen 19a, 19b und 19c (s. 1) hindurchgeführt. Nachdem die Leistungseinheit 1 vollständig in den Aufnahmeabschnitt 29 eingefügt ist und ein Handgerätdeckel 35 den Aufnahmeabschnitt 29 verschließt, drücken die Stifte 33a, 33b und 33c auf die jeweils entsprechenden Schalter 21a, 21b und 21c, was bei Anliegen einer elektrischen Spannung in diesen Schaltern 21a, 21b und 21c jeweils ein (elektrisches) Signal auslöst oder eine elektrische Verbindung herstellt. Die Schalter 21a, 21b und 21c leiten diese Signale zur oder über die Platine 23 weiter und können verschiedene, vorgesehene Funktionen in der Leistungseinheit 1 auslösen. Derartige Funktionen können auch auf entsprechenden Bauteilen, z. B. auf der Platine 23, einprogrammiert werden.
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Beispiele für derartige aufgrund der Betätigung der Schalter 21a, 21b und 21c ausgelöste Funktionen umfassen Parameter für den Betrieb des Motors 9 (z. B. Aktivieren/Deaktivieren einer hohen oder einer niedrigen Drehzahl) oder ein Aktivieren/Deaktivieren einer Rechts-/Linkslauf-Funktion (z. B. direkt über die Motoransteuerung oder mittels eines Signals an ein Getriebe in dem medizinischen Handgerät 27 außerhalb der Leistungseinheit), und viele mehr.
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5 zeigt einen Ausschnitt aus 4.
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6 zeigt ein erfindungsgemäßes Handgerät einer zweiten Ausführungsform in einer Darstellung analog zu 5.
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7 zeigt ein erfindungsgemäßes Handgerät einer dritten Ausführungsform in einer Darstellung analog zu 5 und 6.
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Dabei zeigen die 5 bis 7 den unteren Bereich des medizinischen Handgeräts 27 als Schnittdarstellung mit jeweils unterschiedlichen Stiftanordnungen 33a, 33b, 33c. 5 weist alle drei Stifte 33a, 33b und 33c auf, 6 weist zwei Stifte 33a und 33b auf, und 7 nur den Stift 33a.
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In 5 werden alle drei Schalter 21a, 21b und 21c aktiviert, in 6 zwei Schalter 21a, 21b, und in 7 nur der Schalter 21a.
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Die Stiftanordnungen in den 5 bis 7 sind lediglich beispielhaft ausgewählt, jede andere Anordnung, beispielsweise mit den Stiftkombinationen 33a und 33c, 33b und 33c, nur 33b oder nur 33c, sind gleichfalls möglich. Die Schalter 21a, 21b und 21c werden entsprechend aktiviert, sofern einem Schalter jeweils auch ein Stift zugeordnet ist bzw. das Handgerät 27 einen entsprechenden Stift aufweist.
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Jede Anordnung bzw. Kombination aus Stiften
33a,
33b und
33c kann unterschiedliche Funktionen auslösen. Je nach Schalteraktivierung werden verschiedene Signale an die Platine
23 abgegeben. Die abgegebenen Signale, oder Signalkombinationen, können bestimmte Motorfunktionen steuern oder regeln, LED-Lichter (in den Figuren nicht dargestellt) aktivieren oder andere Funktionen in der Leistungseinheit
1 oder im medizinischen Handgerät
27 steuern oder regeln. Bezugszeichenliste
| Bezugszeichen | Beschreibung |
| 1 | Leistungseinheit |
| 3 | Sockelabschnitt |
| 5 | Gehäuse |
| 7 | untere Abdeckung |
| 9 | Motor |
| 11 | Kupplung |
| 13 | Bauteil |
| 15 | obere Abdeckung |
| 17a, b, c | (Gehäuse-)Durchführungen |
| 19a, b, c | (Gehäuse-)Durchführungen |
| 21a, b, c | Schalter; Einrichtungen |
| 23 | Platine; elektrischer Schaltkreis |
| 25 | Spannungsquelle; Akku; Akkumulator |
| 27 | medizinisches Handgerät |
| 29 | Aufnahmeabschnitt |
| 31 | Öffnung |
| 33a, b, c | Stifte; mechanisches Formteil |
| 35 | Handgerätdeckel |
