DE1622034A1 - AErztliche Kopfleuchte - Google Patents
AErztliche KopfleuchteInfo
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Description
3353 Bad Gandersheim, 23oJuni1967
Welch Allyn, Inc. " «*-·»"»«>»«
Patentgesuch vom 23.6.1967
Welch Allyn, Inc.
'Skaneateles Palls, N.Y.,
V.St.A.
'Skaneateles Palls, N.Y.,
V.St.A.
Die Erfindung betrifft eine ärztliche Kopfleuchte zur Befestigung an einem Kopfband mit einer Lampe innerhalb
eines- Gehäuses ©
Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung der
Kopfleuchte, daß das Beleuchtungsfeld im wesentlichen gleichförmig
und schlierenfrei ausgeleuchtet und- von Hand in seiner Helligkeit gesteuert wirdo
Eine solche Kopfleuchte ist nach der Erfindung gekennzeichnet durch einen Tragteil aus elektrisch nichtleitendem
Stoff, durch einen langgestreckten, einen Längslichtkanal bildenden, einseitig an dem Tragteil gehaltenen Innenmantel,
durch einen am anderen Ende des Innenmantels innerhalb des Lichtkanals gelegenen !Condensor, durch eine innerhalb des
Lichtkanals im Bereich des Tragteils angeordnete Lampe, Durch eine koaxial innerhalb des Lichtkanals zwischen
Lampe und Kondensor gelegene Irisblende mit verstellbarer
—»-' Öffnung, durch mehrere innere Hef lexionsringf lachen des
ο .
to Innenmantels zwischen Tragteil und Irisblende, nämlich eine
m erste, die Lampe umschließende, gegen die Blende geöffnete,
1x5 elliptische Reflexionsfläche, eine zweite vor der Lampe gees
legene Innenkugelringflache, deren Mittelpunkt im wesent-Ιό
■
JP^ liehen mit dem Glühfaden der Lampe zusammenfällt, und eine
JP^ liehen mit dem Glühfaden der Lampe zusammenfällt, und eine
k"* dritte anschließende, sich gegen die Irisblende hin verjüngende
Kegelstumpffläche, ferner durch einen.rohrförmigen,
den Innenmantel mit Abstand umschließenden Außenmantel, der
2117/6 PK/Mh BAD
m !coaxial«
einerseits an dem Tragteil und andererseits m ioaxialer
Lage an dem Stirnende des Innenmantels befestigt ist., sowie
schließlich durch eine außerhalb des Außenmantels betätigbare
Stelleinrichtung für die Einstellung der Größe der Blendenöffnung.
Eine solche Kopfleuchte kann an einem Kopfband getragen
werden, Sie besitzt eine Lichtquelle mit geringer Leistungsaufnahme und hoher Intensität«, Bas optische System ist- für
eine gleichförmige Ausleuchtung ausgebildet1, wo der größte
Lichtanteil nach vorn auf das Beleuchtungsfeld ausgestrahlt
wird. Man erreicht ein gleichförmig ausgeleuchtetes Beleuchtungsfeld
frei yon Schlieren sowie frei von Helligkeitskontrasteno
. -
Außerdem ist die Kopfleuchte nach der Erfindung gewichtsmäßig leichte Die Wärme wird wirkungsvoll abgestrahlt, so
daß die Kopfleuchte bei Berührung nicht unangenehm heiß ist. Die Wärmeentwicklung innerhalb des Beleuchtungsfeldes ist
vergleichsweise geringe
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der
zugehörigen Zeichnungeil im Rahmen der folgenden Beschreibung
erläutert* Es stellen dars
Figur 1 einen Längsschnitt einer Kopfleuchte nach der Erfindung,
Figur 2 eine Seitenansicht in verkleinertem
Maßstab, . die Figuren 3 und 4 die Rück- und Vorderansicht der
"-■·. Kopfleuchte und
die Figuren 5,6 Und 7 jeweils Schnitte nach den Linien
5-5, 6-6 und 7-7 in Figur 1 <,
Die Kopfleuchte 10 in den Zeichnungen weist einen Tragteil 11, einen Innenmantel 12, einen Außenmantel· 13? eine
Lichtquelle 14r eine Irisblende 15 und einen Kondensor 16 auf.
-* Der ringförmige Iragteil 11 besteht aus einem elektrisch
cd nichtleitenden Stoff und nimmt mittig einen metallischen
m Gewindestopfen 17 auf, an dem ein Metallbolzen 18 mit Kunst-
^* stoffÜberzug 19 sitzt. Der Kunststoffüberzug 19 ist kugel-
niclit. esNraar-
o förmig geformt, so daß er in einer Lagerschale eines"·
ts> ■■■,."■ - .
*» gestellten Kopfrings gehalten und befestigt werden kann» Der
Tragteil 11 besitzt zwei Anschlußschrauben 20, die in die Stirnflache des Tragteils eingeschraubt sind. Zwei bogen--
■■"."":' — 2 — '
förmige Schlitze 21 in dem Tragteil zwischen den Schrauben 20 bilden gemäß i?ig, 3 Durchgänge für Anschlußleiter 22,
die von einem Transformator oder einer anderen Stromquelle
herkommen. Die Enden der Anschlußleiter sind durch die Anschlußschrauben
20 jeweils mit metallsichen Leiterbändern 23a verbunden, vergleiche Figur 1« ". /
Der Innenmantel 12 besteht aus Aluminium und ist zweiteilig ausgebildetι er umfaßt einen rohrförmigen" Hinterteil
12a und einen hohlen Vorderteil 12b„ Beide Teile besitzen
jeweils zahlreiche, in radialer Sichtung herausstehende,
ringförmige Wärmeabstrahlungsrippen 25* und der Hinterteil
12a hält mittig eine lampenfassung 26« Diese besitzt drei
bajonettartige Schlitze 27, Fig«, 5, in denen Nasen 28 der
Lampe 14 gehalten werden«»
Der Hinterteil 12a besitzt einen Ringflansch 29 mit
Innengewinde, der in den Mitteldurchgang des Tragteils 11 hineinragt und in den der Gewindestopfen 17 eingeschraubt
ist. Der Ringflansch 29 besitzt diametral einander gegenüberliegende
Schlitze 30, durch welche die Leiterbänder 23 und 23a hindurchgesteckt werden können»
Der Tragteil 11 weist ferner einen stirnseitigen Ringflansoh 31 auf ρ an dem sich. eine,. Ringschulter 32 an
der Rückseite des "Hinterteil"»- 12a abstützt» Der Ringflansch 31 besitzt ebenfalls einander diametral gegenüberstehende
Schlitze 33,zum Durchführen der Leiterbänder 23 und 23a.
Innerhalb der Lampenfassung 26 ist ein Längsschlitz 34
eingearbeitet, in dem das umgebogene Ende des Leiterbandes
23a Aufnahme findete
Das Vorderende des Hinterteils 12a besitzt eine ellip-■
tische Ausnehmung, in der ein elliptisch gekrümmter Reflektor Aufnahme findet, über den das Ende des Hinterteils 12a
klemmend faßt. Der Reflektor 35 besteht aus Messing oder einem
cd anderen Metall, das infolge einer Ätzung oder einer Sand—
Q0 Strahlbehandlung eine diffus reflektierende Oberfläche erhält,
auf die der Reflexionsbelag aufgezogen ist»; Dieser
"*- Reflektor fokussiert das aus der Lampe 14 austretende Licht
ro in Richtung der Stirnseite, wie im einzelnen noch erläutert
J0 wird« " -.- -.--.."■-·.■■ ■:'.-■-, ■--._■ ■.-■"■ ._-.. . _" ■
Der Reflektor 35 "besitzt einen Mitteldurchgang ent-
— 3 ~
sprechend dem Außenquerschnitt der lassung 26 einschließlich
der Stirnflächen der Schlitze 27, damit der Sockel 37 der
Lampe 14 eingeschoben und in der Fassung 26 gesichert werden kann.
Die lampe 14 ist eine Jodlampe mit Quarzkolben, damit
der Glaskolben 38 τοη Wolframabscheidungen freibleibt. Der
handelsübliche Wolframglühfaden 39 ist. innerhalb des Glaskolbens 38 von zwei Anschlußdrähten 40 gehalten, die durch
die Stirnfläche des Lampenhalses reichen. Ein Anschlußdraht
ist andern Metallsockel 37 ang^Lötet öder angeschweißt, und
der andere Anschlußdraht ist entsprechend mit dem Metallmittelkontakt 41 fest verbunden, Fig. 7» Der Sockel 37 besitzt Nasen 28« Er ist mit einem Keramikstoff angefüllt, der
den Kolben, den Sockel und den Mittelkontakt gegeneinander in üblicher Weise sichert.
Die Formgebung des Hinterteils 12a ist so, daß der Glühfaden 39 im wesentlichen in der vorderen Stirnebene
des Reflektors 3'5 und zwar in einem Brennpunkt der elliptischen
Reflektorfläche liegt0 Der jeweils andere Brennpunkt
des Reflektors ist auf der Mantelachse geringfügig hinter die Blende 15 gelegt.
Der Torderteil 12b des Innenmantels besitzt einen Ringflansch 43, der das-Stirnende des Hinterteils 12a dicht
umschließt! das Hinterende des Vorderteils 12b ist gerundet
ausgebildet, damit man eine hintere Innenkugelringfläche 44 erhält, die poliert ist, so daß sie das divergent einfallende
Licht auf den elliptischen Reflektor 35 zurückwirft« Der Krümmungsmittelpunkt der Innenkugelringfläche 44- fällt
im wesentlichen mit dem Zentrum des Glühfadens 39 auf der
Achse des Mantels 12 zusammen, so daß das von der Lichtquelle
14 nach vorn außerhalb der Achse emittierte Licht auf die Vorderflache des Reflektors 35 zurückreflektiert
—ι wird,,
co Im Anschluß an die Innenkugelringfläche 44 besitzt der
^ Vorderteil 12b eine sich einengende Kegelstumpffläche 45,
"*■* die ebenßLls poliert ist und divergente Lichtstrahlen bün-
n> delt und im wesentlichen nach vorn in Achsrichtung reflek-
J0 tiert. Eine weitere Kegelstumpfflache 46 im Anschluß an
die Reflexionsfläche 45 weitet sich in einen Zylinderabschnitt--47
ä.es Lichtkanals auf, wobei in dem Zylinderab-
S 162203A
schnitt 47 die Irisblende 15 angeordnet ist0 Vor der Irisblende
weiten sich die Kanalwände 48 zu einem weiteren Zylinderabschnitt 49 auf, in dem der Kondensor 16 gehalten Ist*
Die Irisblende 15 umfaßt einen becherförmigen Außenteil
50, der in dem Manteldurchgang mittels Klemmschrauben 51 gehalten ist. Eine innere .Ringplatte 52 ist durch einen Sprengring
53 drehbar in dem Aüßenteil 50 gehalten. Zwischen .der Ringplatte 52 und der mittig ausgebrochenen Vorderwandung
des Außenteils 50 sind mehrere Blätter 55 fächerartig gehalten, von denen in Pig.- 1 nur ein Blatt·gezeigt ist«,
Nach Figo 6 besitzt der Außenteil 50 mehrere auf einem
Kreisbogen um die mittige Öffnung angeordnete Löcher 56, worin jeweils ein Stift 57 an der Vorderfläche eines Endes eines
jeden Blattes 55 drehbar "Aufnahme findet. In Figo 6 sind nur vier dieser Blätter gezeigt. Am anderen Ende eines jeden
Blattes befindet sich ebenfalls ein in entgegengesetzte Sichtung weisender Stift 58, der jeweils in einen Sohlitz
einer Schlitzreihe in der Vorderfläche der Ringplatte 52 eingreift-, vgl. den unteren Teil der Fig. 6, an dem der Außenteil50
weggeschnitten iste
An der Ringplatte 52 steht in radialer Richtung ein
in die Ringplatte eingeschraubter Stellhebel 60 ab, der durch entsprechende Schlitze des Außenteils 50, des Innenmantels
12 und des Außenmantels 13 hindurchreicht <, Wenn
der Hebel 60 in Figo 6 nach links verschwenkt wird, wird
die G-röße der Mittelöffnung 61 eingeengt, und wenn der Hebel nach rechts verschwenkt wird, wird die Blendenöffnung vergrößerte
Am Vorderende des Innenmantels 12 befindet sich gemäß Figo 1 eine Ringschulter 62, gegen die der Kondensor 16 angelegt
ist ο -Das Vorderende des Innenmantels 12 besitzt ein
Innengewinde, in das ein Sperring 63 fest eingeschraubt ist,
ο so daß er die vordere Stirnfläche des Kondensors sichert.
co Der Kondensor 16 ist aspärisch und dient zur Paralleliaie-
^ rung des von der Blendenöffnung 61 herkommenden Lichts, ■""- welches dadurch auf das Beleuchtungsfeld ausgerichtet "wird0
*- Der Außenmantel 13 besteht aus einem'spritzfähigen
Kunststoff mit schlechter Wärmeleitfähigkeit, bspw, einem
Polykarbonat, und besitzt zahlreiche in Umfangsrichtung ver-
laufendeLüftungsschlitze65, Fig. 2« Das Hinterende des
Außenmantels 13 ist auf den Tragteil 11 aufgeschraubt, und
. am Vorderende ist eine Innenringschulter 66 vorgesehen. Drei
radial vorstehende^ in gleichen Winkelabständen angeordnete
Anschläge sit ssen am vorderen Stirnende des Innenmantels 12, Fige 4 und 5 und stützen sieh an der Innenringschulter
66 abο ·
Stirnseitig von den Anschlägen 67 ist ein Mantelspeitring
67 in das Innengewinde am Vorderende des Außenmantels
13 eingeschraubt, der auf den Anschlägen 67 aufsteht. Der
Mantelsperring 68 richtet das Vorderende des Mantels 12 koaxial
innerhalb des Außenmantels 13 aus, halt die Teile 12a
und 12b des Innenmantels zusammen und drückt zusammen mit
dem Gewindestopfen 17 den Hinterteil 12a gegen den geschlitzten
Ringflanseh 32 am Vorderende des Tragteils 11.
Beide Sperringe 63 und 68 sowie der Gewindestöpfen-17 können
einen Querschlitz 70, 7t bzw. 72 aufweisen, damit man einen Schraubenzieher oder dgl. ansetzen kann, Fig. 3 und 4o
Ein Stellring 75 umgreift den Außenmantel, und das abgesetzte
Außenende des Stellhsbels 60 greift darin ein» Ein oder mehrere, radial nach innen an. dem Stellring 75 vorstehend®
Schrauben 76 greifen in entsprechende UmfangsnUten
des Äußsnmantels ein, damit der Stellring 75 auf dem Außenmantel
gesichert ist.
Bei der Benutzung wird die Kopfleuchte 10 an einem Kopfband
getragen, wobei der Kugelteil 19 an dem Tragteil
11 in eine Kugelschale bzw· Fassung des Kopfbandes eingreift,,
Der Lichtstrahl kann von Hand in die gewünschte Richtung
gelenkt werden, slenn die Kopfleuchte mittels eines nicht
dargestellten Schalters eingeschaltet wird, tritt ein Lichtbündel
aus dem Kondensor 16 aus« Die Größe des Beleuchtungsfeldes wird durch den Stellring 75 in der gewünschten Weise
^ geregelte .
σ - '".-". ■ "'■■■■"■. .
^ Da das iichtbündel durch die Reflexionsflächenanordnung
Φ in einem Bunkt auf der Liehtkanalächse kurz vor der Iris-
■>s. blende 15 fokussiert wird, wird das Lichtbündel innerhalb
J0 der Blendenöffnung 61 fokussiert, unabhängig von seiner
**" ■ Größe j durch den Konsensor 16 erfolgt dann eine Abbildung
" und eine Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes,
■-'■■■' '., ■ - .'"■■■■ - 6 *■-' :.■■
. 162203A
Bei Verwendung einer 12W-Lampe 14 mißt man im Mittelpunkt
des Beleuchtungsfeldes in einem Abstand von 35 ou von dem
Kondensor 16 eine lichtintensität von etwa 50 lumen/dm2, während die Lichtintensität der von dem Mittelpunkt abgelegenen Teile des Beleuchtungsfeldes o-ur langsam abfällt«
In dem genannten Abstand mißt der Lichtfleck etwa 16 cm im
Durchmesser, wenn die Blende voll geöffnet wird, und die Intensität
beträgt dann etwa 30 lumen/dm2 in der Nähe des TJmfangs.
Dies entspricht etwa der fünffachen Ausgangsleistung
herkömmlicher Kopf!euchteno
Der gleichbleibend umschlossene Längslichtkanal innerhalb
des Innenmantels von der Lichtquelle bis zum Kondensor
nutzt in Verbindung mit dem elliptisch-sphärischen Reflektorsystem
35, 44 etwa 25$ mehr der Lichtintensität der
Lichtquelle gegenüber einem herkömmlichen System ausf der
kegelstumpfförmige Reflektor 45 bringt eine weitere Steigerung
der von dem Kondensor erfaßbaren Lichtmenge um Τ?Ό,
Die Steuerung der Größe des Bleuehtungfeldes durch die
Irisblende anstelle der herkömmlichen Technik durch Vergrößerung
bzw» Verminderung des Abstandes zwischen einer Linse und der Lichtquelle führt zur vollständigen Ausschaltung
von Kontrasterscheinungen zwischen, hellen und weniger
hellen Flächenbereiciiea innerhalb des Beleuchtungsfeldes,
da nicht das Bild des Glühfadens 39 durch dea Kondensor abgebildet
wird. Außerdem wird hauptsächlich Infolge der diffus reflektierenden Oberfläche des elliptischen Reflektors die
Gleichförmigkeit der Beleuchtungsstärke innerhalb der Fläche
des Beleuchtungsfeldes vergrößertf, ringförmige Linien oder
.Schlieren, die bei herkömmliehen Kopfleuchten normalerweise
: vorhanden sind, sind ebenfalls ausgeschaltet.
Eine 12W-Jodlampemit Quarzkolbenhat während ihrer gesamten
Lebensdauer eine gleichbleibende Helligkeit, da durch
-» den Jodanteil normalerweise auftretende Wolfraisablagerungen
cd auf dem Glaskolben abgelöst werden. Die Lebensdauer einer
^ solchen Lampe beträgt 80 Stunden oder mehr bei ununter-
^ brochenem Betrieb gegenüber 50 Stunden bei den besten hero
kömmllßhen Lampen« Außerdem - ermöglicht" der vollständige
jv Einschluß dea Längslichtkanals innerhalb des Innenmantels
*° von der Lichtquelle bis zum Kondensor eine Aufheizung der
Niederleistungslampe 14, so daß diese ihre optimale Betriebs-
- - '..:■-■. .. l-t- ; . ■ ■■■;,■■■ ■■- -
temperatur erreicht und dabei gehalten werden kann. Statt
einer Kühlung-der Lampe bewirken die Kühlrippen 25 an dem
Innenmantel und die Sehlitze 65 in dem Außenmantel eine Kühlung des Innenmantels,' wogegen die Lampe 14 auf ihrer
optimalen Betriebstemperatur verbleibt.
Schließlich hat sich die Wärmeabstrahlung-durch den mit
Rippen versehenen Metallinnenmantel und den geschlitzten Kunststoffaußenmantel als ausreichend zur Kühlung der Kopfleuchte erwiesen, auch wexai eine Lampe mit hoher Leuchtdichte
benutzt wird«. Der Außenmantel wird nicht so warm, daß
er bei Berührung im Gebrauch unangenehme Auswirkungen zeitigt,
wenn man jeweils das Licht einstellt.
10985 2/024
Claims (1)
- Io Ältliche Kopfleuchte, zur Befestigung an einem Kopfband mit einer lampe innerhalb eines Gehäuses, gekennzeichnet durch einen Tragteil (11) aus elektrisch·nichtleitendem Stoff, durch einen langgestreckten, einen Längslichtkanal bildenden, einseitig an dem Tragteil gehaltenen Innenmantel (12), durch einen am anderen Ende des Innenmantels innerhalb des Lichtkanals gelegenen Kondensor' (1 6) , durch eine innerhalb des Lichtkanals im Bereich des Tragteils (11) angeordnete Lampe (14), durch eine koaxial innerhalb des Lichtkanals zwischen Lampe und Kondensor gelegene Irisblende (15) mit verstellbarer Öffnung, durch mehrere innereReflexionsringflachen des Innenmantels zwischen Tragteil· und Irisblende, nämlich eine erste, die Lampe umschlieBrieder gegen die Blende geöffnete» elliptische Reflexionsflache (35), eine zweite.vor der Lampe gelegene Innenkugelringflache (44), deren Mittelpunkt im wesentlichen mit dem Glühfaden der Lampe zusammenfällt, und eine dritte anschließende, sich gegen die Irisblende hin verjüngende Kegelstumpffläche (45), ferner durch einen rohrförmigen, den Innenmantel (12), mit Abstand umschließenden Außenmantel (15), der einerseits an dem Tragteil und andererseits in koaxialer Lage an dem Stirnende des Innenmantels befestigt ist, sowie schließlich durch eine außerhalb des Außenmantels betätigbare' Stelleinriphtung (60, 75) für die Einstellung der Größe der Blendenöffnung02ο Kopfleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elliptische Reflexionsringfläche (35) eine diffus reflektierende Reflexionsfläche besitzt*3* Kopfleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel (12) aus einem wärmeleitenden Stoff besteht und radial nach außen gegen den. Außenmantel (13) gerichtete Kühlrippen aufweist und daß der Außenmantel (13) aus einem Stoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit besteht und Lüftungsschlitze (65) aufweist, durch welche die von den Kühlrippen abgestrahlte Wärme austreten kanne4· Kopfleuchte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Jodlampe mit Quarzgehäuse·109852/0242"■ . ■ - - ;' - - 9 - : ,"■-■ "■- ."■■■ "-■■■5 β Kopfleuchte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 /bis 41 dadurch gekennzeichnet, daß ein Brennpunkt der elliptischen Reflexionsfläche (35) auf der Achse des Innenmantels im Bereich der Öffnung der Irisblende und zwischen Blende und Lampe gelegen ist«6c Ärztliche Kopfleuchte zur einstellbaren Befestigung an einem Band nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet9 daß die Jodlampe (14) hoher Leistung elektrisch mit Anschlußelementen (20,. 23» 23a) des Tragteils (11) verbunden ist, daß die elliptische Reflexionsfläehe. (35) c das Licht der Laape auf einen kleinen Flächenbereich in der Nähe der Blendenöffnung zwischen Blende und Lampe fokussiert, daß der Innenmantel(12) aus Metall und der Außenmantel (13) aus Kunststoff besteht und daß die Stelleinrichtung (60, 75) für die Blendenöffnung durch schlitzförmige Öffnungen im Innen- und Außenmantel hindurchreicht .-7β Kopfleuchte mit einer Jodlampe an einem Ende, einem Außenmantel aus einem Stoff geringer Wärmeleitfähigkeit und.einem Kondensor am andern Ende zur Ausrichtung des Lichts auf das Beleuchtungsfeld, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel an beiden Enden koaxial innerhalb des Außenmantels gelegen ist, daß eine Fassung (26) zur lösbaren Halterung der Lampe (14) vorgesehen ist, daß die Reflexionsfläohen innerhalb des Innenmantels in der angegebenen Reihenfolge aneinander anschließen und daß die Kühlung des Innenmantels ohne unmittelbare Kühlung der Lichtquelle erfolgt, so daß ein Lichtbündel mit im wesentlichen gleicher Leuchtdddrte den Kondensor erreichtePatentanwalt· Dipl.-Ing. Hellmuth Kcumi Qipt.-Ing. Horst Rdse »jpl.-lng. Peter Kosei- 10 >10 98 5 2/0242ι M ·■»■■ Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US571377A US3371202A (en) | 1966-07-21 | 1966-07-21 | Medical headlight |
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