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Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Handgerät gemäß Anspruch 1. Sie betrifft ferner Leistungseinheiten gemäß Anspruch 9 und 10.
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Aus dem Stand der Technik sind medizinische Handgeräte wie Handbohrmaschinen, Handsägen und dergleichen bekannt, welche mittels wiederaufladbarer Spannungsquellen verwendbar und damit transportabel sind. Derartige Handgeräte können losgelöst vom einem Zugang zu einem Spannungsnetz verwendet werden, bis die verwendete Spannungsquelle einen entsprechend niedrigen Ladezustand erreicht hat.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiteres Handgerät dieser Art mit einer Leistungseinheit oder einem Powerpack, welche(s) die Spannungsquelle für das Handgerät aufweist, anzugeben. Zudem soll eine geeignete Leistungseinheit vorgeschlagen werden.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein medizinisches Handgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Sie wird zudem gelöst mittels der Leistungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 9 oder 10.
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Hierzu schlägt die vorliegende Erfindung ein medizinisches Handgerät (kurz auch: Handgerät) mit einer Leistungseinheit (Synonym: Powerpack), welche wenigstens eine Spannungsquelle aufweist, sowie mit wenigstens einem Stromverbraucher vor. Ferner weist das medizinische Handgerät wenigstens ein Betätigungselement auf, mittels welchem der Benutzer des Handgeräts durch entsprechendes Betätigen Leistung von der Spannungsquelle zum Betreiben des Stromverbrauchers und/oder des Handgeräts, etwa zum Sägen, Bohren usw., abrufen kann. Weiter weist das Handgerät wenigstens eine Schalteinrichtung auf. Die Schalteinrichtung ist zwischen wenigstens einer ersten Schaltstellung, in welcher zwischen dem Stromverbraucher und der Spannungsquelle eine Leitungsverbindung (hierzu zählt auch eine Leistungsverbindung oder eine Spannungsverbindung) mittels der Schalteinrichtung unterbrochen wird oder ist, und wenigstens einer zweiten Schaltstellung, in welcher die Leitungsverbindung zwischen dem Stromverbraucher und der Spannungsquelle nicht mittels der Schalteinrichtung unterbrochen wird oder ist, bewegbar oder schaltbar. Dabei ist die Schalteinrichtung angeordnet, um bei Betätigung des Betätigungselements von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung übergeführt zu werden.
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Ferner umfasst die vorliegende Erfindung eine Leistungseinheit, welche eingerichtet, vorgesehen oder konfiguriert ist zu ihrer Verwendung in einem erfindungsgemäßen Handgerät.
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Zudem umfasst die vorliegende Erfindung eine Leistungseinheit zur Verwendung in einem medizinischen Handgerät, insbesondere einem erfindungsgemäßen medizinischen Handgerät. Dabei weist die Leistungseinheit wenigstens einen Stromverbraucher und wenigstens eine Spannungsquelle auf. Ferner weist sie wenigstens eine Schalteinrichtung auf, welche zwischen wenigstens einer ersten Schaltstellung, in welcher zwischen dem Stromverbraucher und der Spannungsquelle eine Leitungsverbindung mittels der Schalteinrichtung unterbrochen wird, und wenigstens einer zweiten Schaltstellung, in welcher die Leitungsverbindung zwischen dem Stromverbraucher und der Spannungsquelle nicht mittels der Schalteinrichtung unterbrochen wird, bewegbar ist. Dabei ist die Schalteinrichtung angeordnet, um bei – oder mittels oder aufgrund oder in Abhängigkeit – der Betätigung eines Betätigungselements durch den Benutzer des Handgeräts zum Abrufen einer Leistung von der Spannungsquelle zum Betreiben des Stromverbrauchers und/oder des Handgeräts von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung übergeführt zu werden.
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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 eine erfindungsgemäße Ausführungsform erläutern.
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Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einen, alle oder mehrere der oben genannten sowie der im Weiteren genannten Vorteile aufweisen.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist ein Unterbrechen der Leitungsverbindung ein körperliches Unterbrechen der Leitungsverbindung zwischen einem Stromverbraucher und einer Spannungsquelle. Ein Unterbrechen kann ein körperliches oder physisches Trennen oder Unterbinden der Leitungsverbindung (beispielsweise Stromleiter, Spannungskabel, Litze, usw.) sein.
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In einem getrennten und/oder unterbrochenen Zustand fließt in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kein Minimalstrom zwischen Stromverbraucher und Spannungsquelle, auch nicht im Sinne einer sogenannten sleep-Funktion (oder Stand-by).
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In einem getrennten und/oder unterbrochenen Zustand fließt in gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kein Strom in Form eines Kriechstroms.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist ein Unterbrechen der Leitungsverbindung ein galvanisches Trennen zwischen einem Stromverbraucher und einer Spannungsquelle.
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In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen verhindert ein Unterbrechen der Leitungsverbindung ein Spannungs- und/oder Energieaustausch zwischen Leistungseinheit einerseits und Motor, Platine für die Motorsteuerung, und/oder Handgerät andererseits.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die wenigstens eine Spannungsquelle der erfindungsgemäßen Leistungseinheit eine wiederaufladbare Spannungsquelle.
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In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist sie eine austauschbare Spannungsquelle, vorzugsweise ist sie aus der Leistungseinheit beim bestimmungsgemäßen Umgang hiermit entnehmbar.
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In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die Spannungsquelle ein Akkumulator oder eine Batterie, eine Kombination hiervon oder umfasst jeweils eine Vielzahl hiervon (etwa zwei, vier, sechs oder mehr Akku-Zellen).
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Das Betätigungselement ist in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ein Handschalter, Fußschalter, Drücker, Drehrad, Kippschalter oder dergleichen. Das Betätigungselement kann ferner eine Kombination der vorgenannten und/oder weiterer Betätigungselemente sein oder aufweisen.
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Das Betätigungselement weist in manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen einen Betätigungsweg auf. Dieser ist in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen als Verschiebeweg oder dergleichen ausgestattet.
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Das Betätigungselement ist in manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen zwischen mehr als zwei sich unterscheidenden Positionen (z. B. hin und her) betätigbar. In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist dies entlang seines Betätigungswegs der Fall. Dabei erfolgt in jeder dieser Positionen eine unterschiedliche Aktivität des Stromverbrauchers, beispielsweise in Form unterschiedlicher Drehzahlen, oder resultiert hieraus.
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Das Betätigungselement ist in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen – vorzugsweise ganz oder zumindest über einen Teil seines Verschiebe- oder Betätigungsweges – stufenlos betätigbar. Dabei erfolgt in manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen eine unterschiedliche, z. B. stufenlos zunehmende oder abnehmende, Aktivität des Stromverbrauchers.
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Das Betätigungselement wird in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen vorzugsweise gegen eine Feder oder eine Federeinrichtung betätigt. Entsprechende Einrichtungen sind in diesen Ausführungsformen vorgesehen.
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Das Betätigungselement ist in bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen kein Kippschalter und/oder kein Ein-Aus-Schalter.
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Der Stromverbraucher ist in bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen wenigstens oder genau ein Motor, wenigstens oder genau eine Motorplatine, oder beides.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird eine Leitungsverbindung mittels der Schalteinrichtung in deren erster Schaltstellung vollständig unterbrochen.
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Die Schalteinrichtung liegt in gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen vollständig im Inneren des Handgeräts und/oder sie ist nicht unmittelbar vom Benutzer bei der Benutzung des Handgeräts bedienbar.
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In einigen Ausführungsformen weist das erfindungsgemäße Handgerät ferner wenigstens eine Einrichtung auf, welche angeordnet ist, um die Schalteinrichtung in die erste Schaltstellung zu bringen und/oder um die Schalteinrichtung in der ersten Schaltstellung zu halten, wenn oder solange das Betätigungselement nicht betätigt wird.
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Diese Einrichtung ist in bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen z. B. eine Feder oder Rückstellfeder.
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Das erfindungsgemäße Handgerät weist in manchen Ausführungsformen ferner wenigstens ein zwischen wenigstens zwei Positionen, einer ersten und einer zweiten Position, bewegbares Element auf, welches derart angeordnet und/oder angelenkt oder mechanisch oder auf andere Weise verbunden ist, dass die von ihm – beispielsweise zu einem bestimmten Zeitpunkt – eingenommene erste oder zweite Position – beispielsweise relativ zu einem nicht bewegbaren Abschnitt des Handgeräts oder der Leistungseinheit – einem Grad oder einem Maß der Betätigung des Betätigungselements entspricht oder diesen bzw. dieses angibt.
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Ferner weist das erfindungsgemäße Handgerät in diesen Ausführungsformen wenigstens eine Auswerteeinrichtung, geeignet zum Auswerten oder Erkennen wenigstens einer der Positionen des bewegbaren Elements, auf. Sie weist in diesen Ausführungsformen ferner wenigstens eine Steuer- oder Regeleinrichtung auf, welche eingerichtet, vorgesehen und/oder konfiguriert ist zum Abgeben von Leistung oder Spannung oder zum Begrenzen oder Freigeben der abgegebenen Leistung oder Spannung der Spannungsquelle an den Stromverbraucher in Abhängigkeit zur ausgewerteten oder erkannten Position des bewegbaren Elements und/oder unter Berücksichtigung dieser Position.
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Die Steuer- oder Regeleinrichtung ist in gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen Teil eines Potentiometers, insbesondere eines Linearpotentiometers, oder sie weist einen Potentiometer auf oder ist hierdurch verkörpert.
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In einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Handgeräts ist das wenigstens eine zwischen wenigstens zwei Positionen bewegbare Element angeordnet, um bei (oder mittels oder verbunden mit) der Betätigung des Betätigungselements von der ersten Position in die zweite Position übergeführt zu werden, und/oder um von der zweiten Position in die erste Position übergeführt zu werden.
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In bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Handgeräts ist das zwischen wenigstens zwei Positionen bewegbare Element angeordnet, um bei oder mittels seiner Bewegung die Schalteinrichtung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung zu bewegen.
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In manchen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Handgeräts ist die Auswerteeinrichtung eingerichtet, um die vom bewegbaren Element eingenommene Position auf mechanische, induktive, resistive, optische und/oder kapazitive Weise zu erkennen oder auszuwerten.
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In gewissen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Handgeräts ist das zwischen wenigstens zwei Positionen bewegbare Element und/oder die Auswerteeinrichtung und/oder die Steuer- oder Regeleinrichtung Teil eines Linearpotentiometers.
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In bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Handgeräts ist das zwischen wenigstens zwei Positionen bewegbare Element und/oder die Auswerteeinrichtung und/oder die Steuer- oder Regeleinrichtung angeordnet, um die Schalteinrichtung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung zu bewegen, wodurch eine zuvor nicht bestehende Leitungsverbindung oder Spannungsversorgung geschaffen wird, welche zum „Auslesen” oder Wirken des Potentiometers, beispielsweise des Linearpotentiometers, erforderlich ist.
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In einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Handgeräts liegt am Potentiometer, beispielsweise am Linearpotentiometer, am Spannungseingang und/oder an allen Spannungsausgängen des Potentiometers in der ersten Schalteinrichtung keine Spannung an.
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In einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Handgeräts weist die Leistungseinheit den Stromverbraucher, die Spannungsquelle und die Schalteinrichtung auf.
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In bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Handgeräts weist die Leistungseinheit die Einrichtung, welche angeordnet ist, um die Schalteinrichtung in die erste Schaltstellung zu bringen oder um die Schalteinrichtung in der ersten Schaltstellung zu halten, wenn oder solange das Betätigungselement nicht betätigt wird, und/oder das zwischen wenigstens zwei Positionen bewegbare Element, und/oder die Auswerteeinrichtung, geeignet zum Auswerten oder Erkennen wenigstens einer der Positionen des bewegbaren Elements, und/oder die wenigstens eine Steuer- oder Regeleinrichtung zum Begrenzen und/oder Freigeben der abgegebenen Leistung in Abhängigkeit zur ausgewerteten oder erkannten Position des bewegbaren Elements, auf.
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In manchen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Handgeräts ist die Leistungseinheit entnehmbar im Handgerät angeordnet oder hierzu vorgesehen.
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In gewissen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das Handgerät als Bohrmaschine, Säge, oszillierende Säge, Sagittalsäge, als Spickdrahtfutter, als Lasereinrichtung oder als Kombination(en) hiervon ausgestaltet.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen gibt die Steuer- oder Regeleinrichtung keine Leistung frei, wenn oder solange sich die Schalteinrichtung in der ersten Schaltstellung, in welcher eine Spannungsübertragung unterbrochen ist, befindet.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen gibt die Schalteinrichtung keine Leistung frei, wenn oder solange sie sich in der ersten Schaltstellung, in welcher eine Spannungsübertragung unterbrochen ist, befindet.
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In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen arbeitet die Schalteinrichtung nach einem mechanischen, induktiven, resistiven, optischen, kapazitiven, usw. Prinzip oder wird auf einem solchen basierend geschaltet.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird eine Position des wenigstens einen zwischen wenigstens zwei Positionen bewegbaren, verstellbaren oder umschaltbaren Elements, welches einen Grad oder ein Maß der Betätigung des Betätigungselements angibt, nach einem mechanischen, induktiven, resistiven, optischen, kapazitiven, usw. Prinzip oder wird auf einem solchen basierend ermittelt, bestimmt, identifiziert oder ausgewertet.
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Die erfindungsgemäße Leistungseinheit weist in einigen Ausführungsformen ferner wenigstens eine Einrichtung auf, welche angeordnet ist, um die Schalteinrichtung in die erste Schaltstellung zu bringen oder um die Schalteinrichtung in der ersten Schaltstellung zu halten, wenn oder solange das Betätigungselement nicht betätigt wird. In diesen Ausführungsformen weist die Leistungseinheit ergänzend oder alternativ wenigstens das zwischen wenigstens zwei Positionen bewegbare Element und/oder wenigstens eine Auswerteeinrichtung, geeignet zum Auswerten oder Erkennen wenigstens einer der Positionen des bewegbaren Elements, und/oder die wenigstens eine Steuer- oder Regeleinrichtung zum Begrenzen und/oder Freigeben der abgegebenen Leistung in Abhängigkeit zur ausgewerteten oder erkannten Position des bewegbaren Elements – oder hierauf basierend – auf.
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In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist das Handgerät wenigstens einen Gehäuseabschnitt auf, welcher aus Aluminium, Titan, Edelstahl, Kunststoff, Carbon, Verbundstoff, einem faserverstärkten Stoff, oder einer Kombination hiervon gefertigt ist oder eines der hier genannten Materialien aufweist. In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das Gehäuse des Handgeräts aus dem Material des Gehäuseabschnitts gefertigt.
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Einer oder mehrere der oben stehenden sowie der folgenden Vorteile können mit erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der erfindungsgemäß möglichen Totalabschaltung des Handgeräts in jenen Momenten, in welchen diesem keine Leistung abgefordert wird. Dies mindert oder verhindert vorteilhaft, durch Kriechströme und dergleichen Leistung zu verlieren. Von besonderem Vorteil ist dies etwa bei längerer Lagerung der Leistungseinheit. Dieser Vorteil kann daher immer dann erzielt werden, wenn sich die Leistungseinheit im Handgerät befindet, das Gerät aber nicht benutzt wird.
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Unter einer Totalabschaltung wird in bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen ein Trennen wenigstens eines Motors oder aller Motoren und/oder einer oder aller Motorplatinen verstanden.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die mögliche Totalabschaltung auf rein mechanische Weise erfolgen kann. Letzteres stelle eine robuste, wenig schadenanfällige Ausgestaltung dar.
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Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Totalabschaltung selbsttätig erfolgt, sobald oder solange das Betätigungselement, beispielsweise ein Handdrücker, nicht betätigt ist. Es bedarf somit keines Tätigwerdens des Benutzers und kann aus diesem Grund überdies nicht vergessen werden.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass zum Einsparen von elektrischer Energie auf der Motorplatine – oder an anderer Stelle – erfindungsgemäß keine sleep-Funktion oder power down-Funktion vorgesehen werden muss und/oder dass deren Wirkung durch eine Ausgestaltung gemäß der vorliegenden Erfindung übernommen wird.
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Von Vorteil kann ferner sein, dass stets dann, wenn die Schalteinrichtung, mittels welcher die Stromlosschaltung bewirkt und wieder aufgehoben wird (d. h. dann, wenn die Schalteinrichtung zwischen den Schaltstellungen bewegt wird), eine nur sehr geringe Leistungsaufnahme erfolgt. Auf diese Weise kann die Lebensdauer des Schalters vorteilhaft verlängert werden.
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten, zum Teil stark vereinfachten Zeichnungen, in welchen identische Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Bauteile bezeichnen, exemplarisch erläutert. In den zum Teil stark vereinfachten Figuren gilt:
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes medizinisches Handgerät in einer exemplarischen Ausführungsform in Seitenansicht;
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2 zeigt das erfindungsgemäße Handgerät in perspektivischer Ansicht von schräg unten;
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3 zeigt die erfindungsgemäße Leistungseinheit des erfindungsgemäßen Handgeräts in einer exemplarischen Ausführungsform in perspektivischer Ansicht von schräg oben;
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4 zeigt einen Ausschnitt eines Schnitts entlang der Strichlinie A-A der 3 der erfindungsgemäßen Leistungseinheit;
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5 zeigt den Ausschnitt der erfindungsgemäßen Leistungseinheit der 4;
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6 zeigt den Ausschnitt der erfindungsgemäßen Leistungseinheit der 4 und 5; und
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7 zeigt eine Schalteinrichtung der erfindungsgemäßen Leistungseinheit der 4 bis 6 mit Blick von oben.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Handgerät 1. Dieses ist in der hier gezeigten Ausführungsform rein exemplarisch als chirurgische Bohrmaschine ausgestaltet.
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Das Handgerät 1 weist einen Handgriff 3 auf, welcher in einen Aufnahmeabschnitt 5 für eine in 1 nicht erkennbare Leistungseinheit übergeht.
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Der Aufnahmeabschnitt 5 ist mittels eines Handgerätdeckels 7 verschlossen, welcher zum Einsetzen oder Entnehmen der Leistungseinheit in das Handgerät 1 geöffnet werden kann.
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Der Handgerätdeckel 7 ist in manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen – vorzugsweise mittels eines oder mehrerer nicht dargestellter Scharniere – am Aufnahmeabschnitt 5 oder an einem anderen Abschnitt des Handgeräts 1 verbunden oder vorgesehen.
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Das Handgerät 1 weist ein Betätigungselement 9 für eine Betätigung durch den Benutzer auf. Das Betätigungselement 9 ist hier exemplarisch als Handschalter ausgeführt. Dieser kann durch Drücken betätigt werden. Wird er gedrückt, so beginnt ein Stromverbraucher, hier der Motor für den Bohrbetrieb des Handgeräts 1, zu arbeiten, oder allgemein ausgedrückt, Leistung zu verbrauchen. Die Tätigkeit des Motors, z. B. seine Drehzahl, kann durch das Maß des Drückens oder durch die Tiefe, mit welcher das Betätigungselement 9 gedrückt wird, vorgegeben sein. Das Betätigungselement 9 ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel – ganz oder zumindest über einen Teil seines Verschiebeweges – stufenlos oder über mehrere Positionen hinweg betätigbar. Abhängig davon, wie stark oder tief das Betätigungselement gedrückt wird, wird eine individuelle, unterschiedlich ausgeprägte Betätigung des Motors, z. B. eine individuelle Drehzahl, bewirkt. Seine Betätigung kann beispielsweise gegen eine Feder oder eine Federeinrichtung erfolgen.
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Ein Rechts-/Linkslauf-Schalter 11 ist vorgesehen, um die Drehrichtung des Bohrfutters des Handgeräts 1 vorgeben zu können.
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2 zeigt das erfindungsgemäße Handgerät 1 in perspektivischer Ansicht von schräg unten. Der Handgerätdeckel 7 ist entfernt. Die Leistungseinheit ist aus dem Handgerät 1 entnommen und daher wiederum nicht dargestellt.
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3 zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße Leistungseinheit 13 zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Handgerät 1 (etwa nach 1 oder 2) in perspektivischer Ansicht von schräg oben.
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Die Leistungseinheit 13, auch als Powerpack bezeichnet, umfasst die Spannungsquelle für das Handgerät 1 und einen Motor als Stromverbraucher. Sie umfasst ferner eine oder mehrere Steuer- oder Regeleinrichtungen, die zum Betrieb des Handgeräts 1 oder seiner Bauteile erforderlich sind, sofern deren Betrieb elektrische Spannung erfordert.
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In der in 3 dargestellten Ausführungsform weist die Leistungseinheit 13 die Gesamtheit aller elektrischen und/oder elektronischen Bauteile (also Stromabnehmer und/oder stromführende Bauteile) des gebrauchsbereiten Handgeräts 1 auf. Wie in 3 zu erkennen ist, weist die Leistungseinheit 13 eine mit dem nicht dargestellten Motor verbundene Kupplung oder ein Ende einer Abtriebswelle 15 auf. Die Leistungseinheit 13 weist ferner drei Steuerungsverbindungen 17a, 17b und 17c auf. Mittels der Steuerungsverbindungen 17a, 17b und 17c können vom Benutzer des Handgeräts 1 – beispielsweise mittels Betätigungselement 9 oder mittels des Rechts-/Linkslauf-Schalters 11 übertragene – Signale an die Leistungseinheit 13 übertragen werden. Die Leistungseinheit 13 steuert oder regelt ihrerseits basierend auf den so empfangenen Signalen den Motor und damit die Drehzahl, das Drehmoment, die Drehrichtung oder dergleichen der Abtriebswelle 15.
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Sowohl die Abtriebswelle 15 als auch die Steuerungsverbindungen 17a, 17b und 17c sind von einer Stirnseite eines Gehäuseabschnitts 19 der Leistungseinheit 13, hinter welchem sich der Motor verbirgt, zugänglich. Dies ist hier rein exemplarisch der Fall. Andere Anordnungen als die in 3 gezeigte sind ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst.
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Die 4 bis 6 zeigen einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Leistungseinheit 13. Dabei wird auf eine Schnittebene geblickt, in welcher die Strichlinie A-A der 3 liegt. Nur Ausschnitte der Schnittebene sind dargestellt.
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Das in 4 bis 6 Dargestellte liegt, bezogen auf die Darstellung der 3, innerhalb des Gehäuseabschnitts 19. Die 4 bis 6 zeigen die aus 3 bekannten Steuerungsverbindungen 17a, 17b und 17c. Diese können mittels nicht dargestellter, beispielsweise rein mechanisch wirkender, Stößel betätigt oder gedrückt werden. Die Stößel können wiederum mittels des Betätigungselements 9 oder des Rechts-/Linkslauf-Schalters 11 durch Aufbringen von Druck in einer Richtung von oben nach unten (bezogen auf die Darstellung der 4 bis 6) betätigt werden. Dies erfolgt ggf. gegen Federkraft von nicht dargestellten Federn.
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In den 4 bis 6 ist ein Linearpotentiometer 21 dargestellt, welches mittels Stiften 21a und 21b in der Leistungseinheit 13 befestigt ist. Das Linearpotentiometer 21 weist einen hierin gelagerten oder geführten Potentiometerstößel 23 mit einem Aufsatz 24 für den Potentiometerstößel 23 auf. Der Potentiometerstößel 23 ist im Linearpotentiometer 21 derart angeordnet, dass er mittels Druck auf die Steuerungsverbindung 17b gegen Federkraft einer nicht dargestellten Feder nach unten verschiebbar ist.
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In der Verlängerung des Linearpotentiometers 21 nach unten ist in 4 bis 6 erkennbar eine Schalteinrichtung 25, welche eine Schalterwippe 27 mit zwei Wippenschenkeln 27a und 27b aufweist, angeordnet. Die Schalteinrichtung 25 dient der vollständigen Stromunterbrechung und/oder Spannungsunterbindung zwischen einer nicht dargestellten Spannungsquelle der Leistungseinheit 13 und dem Stromverbraucher, etwa dem Motor des Handgeräts 1 und/oder einer Motorplatine. Eine vollständige Strom- oder Spannungsunterbindung durch Leitungsunterbrechung erfolgt, wenn die Schalterwippe 27 wie in 4 geneigt ist, welche eine erste Schaltstellung der Schalteinrichtung 25 zeigt. Die in 4 gezeigte Schaltstellung nimmt die Schalteinrichtung 25 dann ein, wenn das Betätigungselement 9 nicht betätigt oder nicht gedrückt wird. In dieser ersten Schaltstellung ist eine Übertragung von Leistung, Strom und/oder Spannung von der Leistungsquelle, beispielsweise einem Akkumulator oder einer Batterie, durch Unterbrechung des spannungsführenden Leiters unterbunden. Eine ungewollte Entladung ist somit ausgeschlossen, sofern diese auf nachgelagerte oder hierüber versorgte elektrische Bauteile oder Stromverbraucher wie Platinen, Motoren, usw. zurückzuführen ist.
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Die Schalterwippe 27 wird mittels einer nicht gezeigten Feder in der in 4 gezeigten Stellung oder Neigung gehalten. In dieser Stellung hält sie mit ihrem erstem, in 4 links gelegenen Wippenschenkel 27a einen im Inneren der Schalteinrichtung 25 gelegenen – und in 4 deshalb nicht zu erkennenden – Unterbrecherknopf 29 in einer Unterbrechungsstellung, welche hierin auch als eine offene Schaltstellung bezeichnet wird.
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Das Handgerät 1 oder die Elektrik der Leistungseinheit 13 ist derart angeordnet, dass in der offenen oder ersten Schaltstellung der 4 ein Auslesen und/oder Auswerten der Stellung des Potentiometerstößels 23, welcher in 4 in einer ersten Position ruht, nicht erfolgt. Maßgeblich hierfür ist, dass am Linearpotentiometer 21 als Beispiel der Einrichtung zum Auslesen in der in 4 gezeigten Schaltstellung der Schalteinrichtung 25 ebenfalls keine Spannung anliegt, und zwar aufgrund der vorliegenden Schaltstellung. Auch dies trägt zum Einsparen von Energie bei und wirkt einer Entladung vorteilhaft entgegen.
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Bei den weiteren Bauteilen, welche in den 4 bis 6 gezeigt sind, handelt es sich unter anderem um einen elektrischen Leiter 31 für den Linearpotentiometer 21.
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5 zeigt einen Zustand der Schalteinrichtung 25, welcher sich nur bei gedrücktem Betätigungselement 9 einstellen kann. In 5 befindet sich die Schalteinrichtung 25 bedingt durch die gegenüber der 4 veränderte Neigung der Schalterwippe 27 in einer zweiten, geschlossenen Schaltstellung. Die veränderte Neigung der Schalterwippe 27 kommt zustande, da der Potentiometerstößel 23 nach unten (bezogen auf die Darstellung der 5) verschoben wurde. Hierdurch geht der Potentiometerstößel 23 von der ersten Position in eine zweite Position über. Beim Überführen des Potentiometerstößels 23 von der ersten Position in die zweite Position drückt er, mittelbar oder unmittelbar, beispielsweise mittels seines Aufsatzes 24, auf einen frei nach hinten über die Schalteinrichtung 25 vorstehenden, in 5 allerdings nicht zu erkennenden Vorsprung 27c eines zweiten, in 5 rechts gelegenen Wippenschenkels 27b der dreh- oder kippbar gelagerten Schalterwippe 27. Die Schalterwippe 27 beginnt sich daraufhin entsprechend im Uhrzeigersinn (bezogen auf die Zeichenebene) um ihre Kipp- oder Drehverbindung mit der Schalteinrichtung 25 zu neigen, zu kippen oder zu drehen.
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Der Potentiometerstößel 23 wurde mittels Druck auf die mittlere Steuerungsverbindung 17 aus seiner ersten Position in seine zweite Position übergeführt. Die zum Aufbringen des Drucks auf die Steuerungsverbindung 17 verwendete Einrichtung (ein weiterer, durch eine Stößelführung geführter Stößel oder Stift), welche dem Handgerät 1, nicht aber der Leistungseinheit 13 zuzuordnen ist, und welche mechanisch mit dem Betätigungselement 9 gekoppelt ist, ist in keiner der Figuren dargestellt.
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Die veränderte Neigung der Schalterwippe 27, gemessen an jener der 4, bewirkt oder erlaubt, dass der – anders als in 4 – in 5 und 6 nun zu erkennende Unterbrecherknopf 29 mittels des linken Wippenschenkels aus der Schalteinrichtung 25 herausgeführt wird oder ist. In dieser zweiten, geschlossenen Schaltstellung der Schalteinrichtung 25 (und des Unterbrecherknopfs 29) ist eine Übertragung von Leistung, Strom und/oder Spannung von der Leistungsquelle auf nachgelagerte oder hierüber versorgte elektrische Bauteile oder Stromverbraucher nicht unterbunden. Sie findet vielmehr statt. Jedenfalls kann sie stattfinden, soweit die Schalteinrichtung 25 betroffen ist.
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In dieser geschlossenen oder zweiten Schaltstellung erfolgt, anders als in der ersten oder offenen Schaltstellung der 4, ein Auslesen und/oder Auswerten der Stellung des Potentiometerstößels 23. Eine hierfür erforderliche Spannungsversorgung ist nun gegeben. Entsprechend der Auswertung der Stellung des Potentiometerstößels 23 – oder basierend oder relativ hierzu – werden den versorgten elektrischen Bauteilen oder Stromverbrauchern wie Platinen, Motoren, usw. Strom oder Leistung zugeführt. Aufgrund der konkreten Neigung oder Betätigung der Schalterwippe 27, wie sie in 5 gezeigt ist, wird der Motor mit einer ersten, eher geringen Drehzahl laufen.
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Es ist offensichtlich, dass der Potentiometerstößel 23 mehr als nur eine zweite Position annehmen kann, in welcher die Schalteinrichtung 25 ihrerseits in der geschlossenen oder zweiten Schaltstellung steht und eine Leistungsverbindung zwischen Spannungsquelle und Stromverbraucher besteht. Je nach Grad oder Strecke seiner Verschiebung innerhalb der Leistungseinheit 13 und insbesondere innerhalb des Linearpotentiometers 21 kann der Potentiometerstößel 23 aufgrund einer mehr oder weniger ausgeprägten Verschiebung der zugehörigen Steuerungsverbindung 17b eine beliebige Anzahl an Positionen innerhalb der Leistungseinheit 13 einnehmen. In jeder dieser Positionen kann eine – je nach Position unterschiedlich starke – Spannung anliegen, eine Drehzahl vorliegen, oder – in Abhängigkeit der vorgesehenen Regelung – dergleichen. Die geschlossene, zweite Schaltstellung kann daher in einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen auch als eine Vielzahl von Unterschaltstellungen oder Zwischenschaltstellungen verstanden werden. Ihnen ist gemeinsam, dass ein Auslesen und/oder Auswerten der Stellung des Potentiometerstößels 23 erfolgt und Spannung anliegt oder Leistung durch den Stromverbraucher abgegriffen werden kann. Sie unterscheiden sich – vorzugsweise allein – durch die Größe der anliegenden Spannung, der erreichten Drehzahl, die Größe der abgegriffenen Leistung, oder dergleichen.
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6 zeigt wiederum die zweite, geschlossene Schaltstellung, in welcher der Linearpotentiometer 21 mit Spannung versorgt ist. Daher erfolgt auch – wie bereits in der zweiten oder geschlossenen Schaltstellung, wie sie in 5 gezeigt ist, jedoch anders als in der ersten oder offenen Schaltstellung, wie sie in 4 gezeigt ist – in der Konstellation der 6 ein Auslesen und/oder Auswerten der Stellung des Potentiometerstößels 23. Die versorgten elektrischen Bauteile oder Stromverbraucher erhalten wiederum entsprechend der Auswertung der Position des Potentiometerstößels 23 – oder basierend hierauf oder relativ hierzu – Spannung, Strom oder Leistung.
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Die Steuerungsverbindung 17b ist in 6 erkennbar niedriger als in 5. Sie steht, anders ausgedrückt, in einer tieferen Position verglichen mit 5. Diese tiefere Position ergibt sich, da das Betätigungselement 9 fester als bei 5 gedrückt wurde. In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen hängt die Position vom Grad oder Maß der Betätigung des Betätigungselements 9 ab oder ist hierdurch bewirkt, vorzugsweise linear oder relativ hierzu. Aufgrund der vom Linearpotentiometer 21 als tiefer erkannten Position des Potentiometerstößels 23 wird der Motor bei 6 mit einer zweiten, eher hohen Drehzahl laufen, welche jedenfalls höher als jene liegt, mit welcher der Motor bei einer Position des Potentiometerstößels 23 wie sie in 5 gezeigt ist läuft.
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7 zeigt die Schalteinrichtung
25 mit der auf ihr liegenden, drehbar mit ihr verbundenen Schalterwippe
27 mit Blick von oben. Die zu- und abführenden elektrischen Leitungen sind in
7 der besseren Erkennbarkeit wegen nicht dargestellt. Zu erkennen sind der Vorsprung
27c, welcher mittels Potentiometerstößel
23 oder seines Aufsatzes
24 niedergedrückt werden kann (d. h. in die Zeichenebene der
7 hinein). Bei Druck auf den Vorsprung
27c kann die Schalterwippe
27 in begrenztem Maße um die mit Strichlinie angedeutete Drehachse gedreht werden. Dabei erlaubt der erste Wippenschenkel
27a dadurch, dass er angehoben wird, dass der Unterbrecherknopf
29, auf welchem der erste Wippenschenkel
27a aufliegt, wodurch der Unterbrecherknopf
29 gegen die Wirkung beispielsweise einer Feder gedrückt gehalten wird, aus der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung übergehen kann. Eine alternative, ebenfalls erfindungsgemäße Konstruktion sieht vor, dass der Unterbrecherknopf
29 beispielsweise mit dem Wippenschenkel
27a zwangsgeführt wird. Bezugszeichenliste
| Bezugszeichen | Beschreibung |
| 1 | Handgerät |
| 3 | Handgriff |
| 5 | Aufnahmeabschnitt |
| 7 | Handgerätdeckel für Aufnahmeabschnitt |
| 9 | Betätigungselement zur Betätigung durch Benutzer |
| 11 | Rechts-/Linkslauf-Schalter |
| 13 | Leistungseinheit |
| 15 | Abtriebswelle |
| 17a, b, c | Steuerungsverbindungen |
| 19 | Gehäuseabschnitt |
| 21 | Linearpotentiometer |
| 21a, b | Stifte |
| 23 | Potentiometerstößel |
| 24 | Aufsatz für den Potentiometerstößel 23 |
| 25 | Schalteinrichtung |
| 27 | Schalterwippe |
| 27a | erster Wippenschenkel |
| 27b | zweiter Wippenschenkel |
| 27c | Vorsprung des zweiten Wippenschenkels 27b |
| 29 | Unterbrecherknopf |
| 31 | elektrischer Leiter für den Linearpotentiometer 21 |
