DE2231120B2

DE2231120B2 - Fussteuervorrichtung, insbesondere fuer zahnaerztliche geraete

Info

Publication number: DE2231120B2
Application number: DE19722231120
Authority: DE
Inventors: Reinhard 6149 Kirschhausen Straihammer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1972-06-26
Publication date: 1977-09-01
Also published as: US3980849A; FR2191347B1; IT989372B; DE2231120A1; FR2191347A1; JPS5810806B2; JPS4951790A; GB1445614A; DE2231120C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fußsteuervorrichtung, insbesondere für zahnärztliche Geräte, mit einem Gehäuse und einem aus diesem herausragenden, mit einer Fußanlage versehenen, aus einer Grundstellung im wesentlichen waagerecht gegen Rückstellmittel in eine Arbeitsstellung verstellbaren, auf ein Steuer- und/oder Schaltelement einwirkenden Betätigungsglied.

Fußsteuervorrichtungen dieser Art werden in der dentalen Technik hauptsächlich zur Steuerung der Drehzahl von Bohrantrieben eingesetzt. Meist werden außer einer Drehzahlsteuerung noch andere Steuer- und Schaltfunktionen ausgelöst, wie z. B. das Vorwählen der Drehrichtung des Antriebes sowie das Ein- und Ausschalten des Antriebs. In der zahnärztlichen Fachsprache werden solche Fußsteuervorrichtungen allgemein mit »Fußschalter« bezeichnet.

Es sind Fußschalter bekannt (DT-PS 6 66 918), bei denen das Betätigungsglied für das Steuerelement zentrisch in einem zylindrisch ausgebildeten Gehäuse gelagert ist und das freie Ende des Betätigungsgliedes mit der Fußanlage radial gerichtet aus dem Gehäuse herausragt. Bei einem Verschwenken des Betätigungsgliedes beschreibt die Fußanlage eine zur Zylinderwandung konzentrische Kreisbahn. Die das Verschwenken bewirkende Fußspitze des Betätigers beschreibt dabei ebenfalls eine Kreisbahn, jedoch mit dem Mittelpunkt außerhalb des Gehäuses, etwa im Bereich des Schuhabsatzes (Ferse). Nachteilig bei solchen Fußschaltern ist, daß in allen von der Mittellage des Betätigungsgliedes stärker abweichenden Schwenkstellungen die Fußspitze des Betätigers der Bewegung des Betätigungsgliedes in Richtung auf den Fußschalter hin nachgesetzt werden muß, da sonst die Fußspitze ab einer bestimmten Schwenksiellung von der Fußanlage des Betätigungsgliedes abrutschen würde.

Zur Beseitigung dieses Nachteils wurde bei einem Fußschalter, bei dem in waagerechter Richtung aus dem Gehäuse ein Schalthebel herausragt, vorgeschlagen, den Drehpunkt des Schalthebels außerhalb des Gehäuses

auf der Seite des schaltenden Fußes zu legen (DT-PS 6 43 505). Die konstruktive Lösung sieht vor, daß Fußschaltergehäuse im Bereich des l.-.-rausragenden Schalthebels - vom Fuß des Betätigers aus betrachtet _ konkav auszubilden und den Schalthebel so weit nach außen zu verlängern, daß der Fuß darauf abgestellt werden kann, den Schalthebel im Bereich der Fußspitze und im Bereich der Ferse mit einer zur Führung des Fußes dienenden Gleitschutzvorrichtung zu versehen und den Drehpunkt des Schallhebels etwa im Bereich des hohlen Fußes, also zwischen Fußspitze und Ferse zu legen. Die Gleitschutzführung ist ferner, um unterschiedlichen Schuhgrößen Rechnung zu tragen, längs des Schalthebels verstellbar. Bei einer anderen Ausführung wurden zwei Gelenkarme als Schalthebel vorgesehen, deren Gelenkverbindung - ebenfalls außerhalb des Gehäuses — etwa zwischen der Fußspitze und dem Fußabsatz angeordnet wurde.

Diese Lösungen sind jedoch relativ aufwendig und ihre Handhabung sowohl von der Funktion als auch von der Anwendung her nicht zufriedenstellend. Durch den weit aus dem Gehäuse herausragenden, dem Fuß des Betätigers unterlegten Schalthebel und durch die aufwendige und umständlich zu benutzende Gleitschutzführung an der Ferse, ist der Fußschalter in seinen Außenabmessungen relativ groß und damit unhandlich. Dies ist insbesondere deswegen von bedeutendem Nachteil, weil insbesondere bei der modernen Arbeitsweise am liegenden Patienten und sitzendem Behandler im Fußbereich des Behandlers wenig Platz zur Unterbringung und Handhabung eines solchen Fußschalters ist. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß durch die vorgegebene Fersen- und Fußspitzenführung der Fuß mit besonderer Aufmerksamkeit auf den Schalthebel aufgesetzt werden muß. Ein »blindes« Ei tasten der Fußanlage und Betätigen des Fußhebels ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fußsteuervorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, der diese Nachteile nicht anhaften. Die Fußsteuervorrichtung soll einfach aufgebaut und leicht zu handhaben sein und außerdem wenig Platz benötigen. Insbesondere soll eine einfache und sichere konstruktive Lösung der Aufgabe angegeben werden, das Betätigungsglied ohne besondere Aufmerksamkeit, also praktisch »blind« betätigen zu können. Hierzu ist es unbedingt notwendig, daß gewährleistet ist, daß auch bei weit ausgestelltem Betätigungsglied der Fuß des Betätigers von der Fußanlage nicht abrutschen kann bzw. der Fuß dem Betätigungsglied nicht nachgesetzt zu werden braucht. Die Übertragung der Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes auf ein Steuer- oder Schaltelement soll ohne größeren technischen Aufwand möglich sein.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Betätigungsglied an zwei Stellen gelagert ist, von denen das erste Lager nahe und das zweite Lager entfernt der Fußanlage angeordnet ist, daß das am Betätigungsglied angeordnete Lagerteil des ersten Lagers auf einer — von der Fußanlage aus betrachtet — konkav gekrümmten Bahn geführt ist und das am Betätigungsglied angeordnete Lagerteil des zweiten Lagers derart auf einer Bahn geführt ist. daß dieses Lagerteil bei einer Verstellung des Betätigungsgliedes aus der Grundstellung im wesentlichen in f>5 Richtung auf die Fußanlage in der Grundstellung des Betätigungsgliedes bewegt wird.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird be

einer Verstellung des Betätigungsgüedes die Fußanlage auf einer Seicht konkav gekrümmten Bahn, die praktisch der Bewegungsbahn der Fußspitze des das Betätigungsglied verstellenden Fußes eines Betätigers des Fußschalters entspricht, bewegt.

Eine kinematisch ähnliche Bewegung läßt sich zwar mit einer bekannten Konstruktion zur Geradführung von Zeiger- oder Schreibspitzen bei Meßgeräten mit drehbeweglichem Meßwerk erzielen (DTPS 5 54 340), wo ein um eine Achslagerung drehbarer Hauptlenker vorgesehen ist, an dem ein Schreib- bzw. Zeigerhebel angelenkt ist, der am einen Ende die Schreib- bzw. Zaigcrspitze trägt und am anderen Ende in einer Geradführung geführt ist, wodurch die Schreib- bzw. Zeigerspitze annähernd auf einer zur Geradführung senkrechten Geraden bewegt wird. Die bekannte Konstruktion hat jedoch sowohl vom Sachgebiet als auch von der Aufgabenstellung her gesehen keine Berührungspunkte mit dem Erfindungsgegenstand.

Bei symmetrisch ausgebildeter Fußsteuervorrichtung, wie sie in der Regel bei beidseitig aus einer Grundstellung verstellbarem Betätigungsglied gegeben ist, entspricht die Grundstellung des Betätigungsgüedes einer mittleren Stellung zwischen den beiden Arbeitsendstellungen.

Durch die Wahl der Führungsbahn kann der Krümmungsradius der Bahn bestimmt werden, auf der sich die Fußanlage bei Verstellung des Betätigungsgliedes bewegt. Das erste Lager kann vorteilhafterweise gebildet werden durch die Ablenkung des freien Endes eines ortsfest gelagerten Gestänges, vorzugsweise eines einarmigen Schwenkhebels am Betätigungsglied. Es kann auch von einer an der Grundplatte ortsfest angeordneten Kurvenbahn und einem in dieser geführten, am Betätigungsglied angeordneten Führungsglied gebildet werden. Eine besonders einfache und sichere Lagerung wird erzielt, wenn das zweite Lager als Geradführung ausgebildet ist. Die Fußanlage verläuft dadurch auf einer geradlinig bis leicht konkav gekrümmten Bahn, so daß die Fußanlage bei einem Verstellen des Betätigungsgliedes nicht von der Fußspitze wegwandert. Die Geradführung hat den Vorteil, daß sie sehr einfach herzustellen ist. Sie kann aus einer an der Grundplatte der Fußsteuervorrichtung ortsfest angeordneten Gleitführungsbahn, in die ein am Betätigungsglied angeordneter Zapfen eingreift, bestehen oder, was einem glatten technischen Äquivalent entsprechen würde, aus einer am Betätigungsglied angeordneten Führungsbahn, in die ein an der Grundplatte angeordneter Zapfen eingreift. Das zweite Lager kann vorteilhafterweise durch die Anlenkung des freien Endes eines ortsfest gelagerten Schwenkarmes am Betätigungsglied gebildet werden. Wird der Schwenkarm so gelagert, daß er in Grundstellung des Betätigungsgliedes rechtwinkelig zu der mit der Verbindungsgeraden zwischen der zweiten Lagerung und der Fußanlage zusammenfallenden Symmetrieachse des Betätigungsgliedes angeordnet ist, so läßt sich auch hier eine nahezu geradlinige Führung des am Betätigungsglied angeordneten Lagerteiles des zweiten Lagers in Richtung auf die Fußanlage in Grundstellung des Betätigungsgliedes erreichen.

Das Betätigungsglied kann mit Vorteil mit dem Stellglied eines elektrischen Widerstandes zur Drehzahleinstellung eines rotierenden Antriebes gekuppelt sein. Damit läßt sich eine unkomplizierte Steuerung der Drehzahl vornehmen, was insbesondere bei zahnärztli ehen Bohrantrieben wichtig ist. Der Widerstand kann

ein Drehpotentiometer sein, auf dessen Drehachse eine Gabel angeordnet ist, welche mit einem in die Gabel passenden, am Betätigungsglied angeordneten Mitnehmerstift in Eingriff ist. Als technisches Äquivalent kann natürlich auch die Gabel am Betätigungsglied und der in die Gabel passende Mitnehmerstift auf der Achse des Potentiometers angeordnet sein.

Die Anwendungsmöglichkeiten der Fußsleuervorrichtung sind noch vielseitiger, wenn, wie in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen wird, für das Betätigungsglied eine vorzugsweise lösbare Rastvorrichtung vorgesehen ist, die in der Arbeitsendsteliung des Betätigungsgliedes ein selbsttätiges Zurückstellen des Betätigungsgliedes in die Grundstellung verhindert. Hierzu können ferner noch zusätzliche Mittel vorhanden sein, durch die die Rastwirkung aufgehoben werden kann. Bei besonders vorteilhafter Anordnung verschiedener Schaltelemente kann die Fußsteuervorrichtung universell eingesetzt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Führungsbahn mit Mitteln zur Rastung des Betätigungsgliedes zu versehen. Es entfallen dadurch die bei anderen Konstruktionen notwendigen zusätzlichen Maßnahmen zur Halterung bzw. Rastung des Betätigungsgliedes in End- oder Zwischenstellungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäße Fußsteuervorrichtung in schaubildlicher Ansicht,

Fig.2 die Fußsteuervorrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht, teilweise geschnitten,

F i g. 3 die Fußsteuervorrichtung nach F i g. 1 in der Draufsicht ohne Trittplatte und mit abgenommenen Gehäuse,

F i g. 4 die Fußsteuervorrichtung in Vorderansicht mit aufgeschnittenem Gehäuse,

F i g. 5 eine Rastvorrichtung für das Betätigungsglied der Fußstcuervorrichtung in Vorderansicht.

Fig.6 die Rastvorrichtung nach Fig.5 in Seitenansicht,

F i g. 7 die Lagerung des Betätigungsgliedes an einem anderen Ausführungsbeispiel in stark vereinfachter Darstellung,

Fig.8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lagerung des Betätigungsgliedes in stark vereinfacher Darstellung,

F i g. 9 das Schaltbild eines Anwendungsbeispieles der Steuervorrichtung mit einem elektromotorisch angetriebenen zahnärztlichen Bohrhandstück.

Die Fig. 1 zeigt in schaubildlicher Ansicht eine Fußsteuervorrichtung, wie sie für zahnärztliche Geräte, z. B. zahnärztliche Bohrantriebe, verwendet wird. Die Fußsteuervorrichtung weist ein in der Draufsicht (Grundriß) rechteckiges Gehäuse 1 auf, aus dem ein mit dem Fuß zu verstellendes Bctätigungsglied 2 herausragt. Das Betätigungsglied 2 ist mit einer Fußanlagc 3 verschen und kann bei Verstellung in den angegebenen Pfeilrichtungen aus einer Grundstellung in Arbcitsstcllungen gebracht werden. In der Grundstellung liegt das Bcttiligungsglicd (Arm 28 in F i g. 3) etwa parallel zu den beiden Längsseiten des rechteckigen Gehäuses 1. Der Abstand der Grundstellung von einer Arbeitsendsteliung der Kußanlagc (in der Figur ist eine Arbcitsendstcllung dargestellt) ergibt den Vcrstcllweg des Bctätigungsglicdcs bzw. der Fußanlagc Als Grundstellung ist dabei die Mittelstellung des Bctätigungsglicdes zwischen den beiden Arbeitscndslellungcn bezeichnet. Im Bereich der Fußanlagc 3 ist ein Trittbügel 4 angeordnet, der im Bereich des Verstellweges der Fußanlage eine Aussparung 5 freiläßt. Der Trittbügel 4 dient dazu, daß bei einem Verstellen des Betätigungsgliedes die Steuervorrichtung nicht gegen seine Auflage verrutschen kann. Der Trittbügel liegt mit seiner Unterseite in der Ebene der Auflagefläche des Gehäuses 1, die hier mit der am Boden aufliegenden Unterseite der Grundplatte 13 zusammenfällt. Mit 6 ist eine in den

,o Trittbügel eingelegte, nach oben gewölbte Kunststoffleiste bezeichnet, die den Vorteil bringt, daß bei einem Auftreten auf die Leiste nur eine relativ geringe Oberfläche belastet wird. Es ergeben sich dadurch geringe Reibungskräfte zwischen Fußsohle und Kunststoffleiste; trotzdem kann aber die gesamte Gewichtslast auf die Auflage (Fußboden) übertragen werden. Der Fuß des Betätigers kann somit das Betätigungsglied leicht verstellen, ohne daß sich das Gehäuse gegen seine Auflage am Boden verschiebt. Im hinteren Teil 7 des Gehäuses 1 sind deckseitig zwei Betätigungselemente 8, 9 angeordnet, die auf im Inneren des Gehäuseteils 7 angeordnete Schaltelemente wirken. Im Gehäuseteil 7 ist auch die Lagerung des Betätigungsgliedes 2 untergebracht. Zwischen dem Gehäuseteil 7 und dem

2j vorderen Teil der Fußsteuervorrichtung ist eine Trittplatte 10 angeordnet, die um eine im wesentlichen parallel zum geradlinigen Verstellweg des Betätigungsgliedes liegende Achse 11 kippbar gelagert ist. Die Trittplatte 10 ist pultförmig ausgebildet und verläuft von der Fußanlage 3 aus in einem Winkel von cc = 3 bis 10° schräg nach oben, knickt im letzten Drittel der Schräge unter einem Winkel β von etwa 140° nach oben ab und schließt schließlich mit der Deckseite des Gehäuseteils 7 bündig ab. Mit 12 ist der gemeinsame Zuleitungsschlauch bezeichnet, in dem die zu den einzelnen, im Gehäuse 1 untergebrachten Schalt- und Steuerelemente führenden elektrischen Leitungen geführt sind.

Die Fig.2 zeigt die Steuervorrichtung in einer Seitenansicht, wobei der vordere Teil im Schnitt dargestellt ist. Der Winkel λ ist gegenüber der horizontalen Auflageebene des Gehäuses, die normalerweise mit der Unterseite der Grundplatte 13 zusammenfällt, angegeben und der Winkel β gegenüber der Oberseite der Abschrägung. Beim Auftreten auf die Trittplatte 10 wird diese gegen die Kraft der Feder U um die Achse U gekippt und betätigt dabei einer Schalter 15.

Aus den beiden Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, daß die Trittplatte über die ganze Breite der Fußsteuervorrich tung reicht. Dadurch ist es möglich, mit einem einziger Schalter den gewünschten Schaltvorgang in jede Arbeitsstellung des Betätijiungsgliedcs 2 sicher auszulö sen, ohne daß hierzu eine größere Fußbeweguni erforderlich ist. Die Anordnung der Trittplatte 11 oberhalb des Armes 16 des Bctätigungsglicdes 2 läßt zi die Fußanlagc 3 mit einem durch Niedertreten zi betätigenden Schaltglicd zu koppeln. Bei einer dem Arn 16 unterlegten Schaltleiste wäre dies nur schwc möglich, weil hier die Gefahr bestehen würde, daß bc

ho axialer Betätigung der Fußanlagc die Schaltlcist mitbctätigl werden würde und dann einen ungewollte Schaltvorgang auslösen würde. Der Arm 16 de Bctiitigungsglicdes 2 ist mit einem Ansatz 17 versehet welcher mit dem haubenartig ausgebildeten Bctät

(15 gungselcmcnt 19 das Schaltergehäuse für ein Schaltclc ment 18 bildet. Die Schallleitung 20 für das SchaltcU ment 18 ist im Ansatz 17 in einer entsprechende Bohrung geführt und entlang des Armes 16 mitte

Schellen befestigt. Die Funktion der beiden Schaltelemente 15 und 18 ist dem Schaltbild gemäß F i g. 9 zu entnehmen.

Die F i g. 3 zeigt die Steuervorrichtung in der Draufsicht mit abgenommenem Gehäuse 1 und s entfernter Trittplatte 10. Der Arm 16 des Betätigungsgliedes 2 ist an der Grundplatte 13 an zwei Stellen gelagert. Das erste Lager 21 ist in dem der Fußanlage 3 benachbarten Bereich und das zweite Lager 25, 26 in dem der Fußanlage 3 entfernt liegenden Bereich angeordnet. Das Lager 21 ist ein Schwenklager und wird gebildet durch die Anlenkung des freien Endes eines ortsfest gelagerten einarmigen Schwenkhebels 23 am Arm 16. Die ortsfeste Lagerung ist mit 24 bezeichnet. Das Lager 25/26 besteht aus einem Lagerzapfen 25 und , einem Gegenlager, einer in der Grundplatte 13 eingearbeiteten Führungsbahn 26. Die Lagerachse 27 des Lagers 24 fällt mit der mit 28 bezeichneten Mittellinie des Betätigungsgliedes 2 in seiner Grundstellung zusammen. Das Lager 21 wird durch den Schwenkhebel 23 auf einer — von der Fußanlage aus gesehen — konkav gekrümmten Bahn geführt und das am Betätigungsglied angeordnete Lagerteil 25 des zweiten Lagers ist durch die Geradführung derart geführt, daß dieses Lagerteil bei einer Verstellung des Betätigungsgliedes im wesentlichen in Richtung auf die Fußanlage in der Grundstellung des Betätigungsgliedes bewegt wird.

Am Arm 16 des Betätigungsgliedes 2 ist ein Mitnehmerstift 29 befestigt, der mit einer Gabel 30 im Eingriff steht, welche an einem in der Grundplatte 13 befestigten Rahmenteil 31 drehbar gelagert ist. An der Lagerachse 32 (Fig.4) für die Gabel 30 ist eine Zahnscheibe 33 angeordnet, welche mit einem Zahnrad 34 in Eingriff steht, welches wiederum auf der Achse 35 eines Potentiometers 36 befestigt ist. Auf der Achse 35 des Potentiometers 36 ist eine Nockenscheibe 37 angeordnet, welche mit Aussparungen 38, 39 versehen ist. Mit der Nockenscheibe 37 werden zwei Schaltelemente 40 und 41 zur Auslösung eines in der Beschreibung des Schaltbildes gemäß Fig.9 näher erläuterten Schaltvorganges betätigt.

Mit dem Betätigungsglied 2 ist eine Rastvorrichtung 42 gekoppelt, mit der das Betätigungsglied 2 in den beiden Arbeitsendstcllungen links oder rechts von der Grundstellung arretiert werden kann. In der Figur ist die linke Arbeitsendstellung des Betätigungsgücdes 2 strichpunktiert eingezeichnet (Bezeichnung mit 2'). In dieser Stellung ist das Potentiometer 36 voll wirksam, d.h. ein mit dem Potentiometer gesteuerter Drehantrieb würde mit voller Drehzahl laufen. Die Mittel- oder Grundstellung des Betätigungsgliedes ist in Fig.3 gestrichelt eingezeichnet (Bezeichnung 2"). Die Funktion der einzelnen Schaltelemente 40, 41 und 44 sowie die des Potentiometers 36 wird in der Beschreibung des Schaltbildes gemäß Fig. 9 erläutert.

Die Lagerung des Betätigungsgliedcs 2 in der dargestellten und beschriebenen Art hat den Vorteil, daß die Fußanlage 3 bei einem Verstellen des Betätigungsglicdes 2 aus der Grundstellung (gcstrichcl- <*> te Darstellung 2") auf einer nahezu geradlinig bis — von der Fußanlage aus betrachtet - konkav gekrümmten Bahn geführt ist. Hieraus ergibt sich der Vorzug, daß die Fußanlage 3 nicht, wie es bei bekannten Fußsteuervorrichtungen der Fall ist, eine von der Fußspitze des (,., Betätigers wegwandernde Bewegung ausführt, sondern daß die Fußanlage in Richtung zur Fußspitze hin bewegt wird. Dadurch wird ein Abrutschen der Fußspitze des Betätigers von der Fußanlage auch bei großer Verstellung des Betätigungsgliedes weitgehend vermieden.

Die Fig.4 zeigt die Steuervorrichtung in der Vorderansicht, wobei das Gehäuse in seiner Querrichtung aufgeschnitten ist. Das Betätigungselement 8 wirkt auf ein Schaltelement 43 und das Betätigungselement 9 auf ein Schaltelement 44. Bei letzterem wird über einen mit dem Betätigungselement 9 verbundenen Stößel 45 die in Fig.3 mit 42 bezeichnete Rastvorrichtung betätigt. An der Achse 32 für die Gabel 30 ist eine Rückstellfeder 46 angeordnet, die einerseits an der Gabel 30 und andererseits am Teil 31 so angreift, daß sie das Betätigungsglied 2 aus jeder von der Grundstellung abweichenden Arbeitsstellung in die Grundstellung zurückzuführen sucht. Die Funktion der Schaltelemente 43 und 44 wird anhand des Schaltbildes gemäß F i g. 9 erläutert.

Die F i g. 5 und 6 zeigen Einzelheiten der Rastvorrichtung. In Fig.5 ist die Rastvorrichtung dabei von der Vorderansicht (vgl. F i g. 4) und in F i g. 6 in einer Seitenansicht dargestellt. Die Rastvorrichtung 42 enthält einen federbelasteten Druckknopf 50, in dem ein von der Minenbetätigung von Kugelschreibern her bekannte Druckknopfmechanismus enthalten ist. Mit dem nicht näher beschriebenen Mechanismus ist ein Druckstift 51 verbunden, der auf eine Blattfeder 52 drückt, die an einer Halterung 53 gelagert ist. Die Halterung 53 ist über Stehbolzen 54 mit der Grundplatte 13 verbunden. Die Blattfeder 52 ist mit einem Druckstift 55 versehen, welcher in der entrasteten Stellung auf der Oberfläche des Armes 16 des Betätigungsgliedes 2 federnd aufliegt und im eingerasteten Zustand (Verriegelungsstellung) hinter die Hinterkante 56 des Armes 16 des Betätigungsgliedes 2 greift und das Betätigungsglied in dieser Stellung arretiert. In F i g. 5 ist die Rastvorrichtung in der gerasteten Stellung (s. auch strichpunktier te Darstellung in F i g. 3), in F i g. 6 in der entrasteten Stellung gezeigt.

Der Vorteil der beschriebenen Rastvorrichtung besteht darin, daß der Rastvorgang in beliebiger Stellung des Betätigungsgliedes vorgewählt werden kann, indem das Betätigungselement 9 nach unten gedrückt wird. Über den im Druckknopf 50 eingebauten Mechanismus wird der Druckstift 51 auf die Blattfeder 52 gedrückt und dadurch der Druckstift 55 unter Federkraft auf die Oberfläche des Armes 16 gedrückt. Erreicht das Betätigungsglied 2 seine Arbeitsendstcllung (links oder rechts), so schnappt der Druckstift 51 hinter die Hinterkante 56 und verriegelt so das Betätigungsglied 2 gegen ein Zurückstellen in die Grundstellung. Ein Entriegeln geschieht dadurch, daß auf das Betätigungsclement 9 nochmals gedrückt wird. Dadurch rastet der Knopf 50 aus, der Druckstift 51 springt nach oben und die Blattfeder 52 wird durch die Federwirkung über die Hinterkante des Armes 16 hinwcggcschobcn, so daß das Betätigungsglicd 2 mittels der Rückstellfeder 46 (Fig.4) in seine Grundstellung zurückgebracht wird.

Die F i g. 7 und 9 zeigen in stark vereinfachter Darstellung weitere Ausführungsformen der Ausbildung und Lagerung des Betätigungsgliedes 2. Bei dem in Fig.7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungsglicd 60 nahe der Fußanlagc 61 (ähnlich dem AusführunRsbeispiel nach Fig.3) mit einem ersten Lager 62, welches durch die Anlenkung eines Gestänges 63 gebildet ist und mit einem zweiten Lager 64, das durch die Anlenkung eines Schwenkarmes 65 gebildet

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ist. versehen. Der Anlenkpunkt des Sclhwenkarmes 65 an der Grundplatte ist so angeordnet, daß der Schwenkarm 65 in der Grundstellung des Betätigungsgliedes 60 (entspricht strichpunktierter Linie) etwa im rechten Winkel zu der Verbindungsgeraden von zweitem Lager und Fußanlage in Grundstellung des Betätigungsgliedes angeordnet ist Bei symmetrischer Ausbildung des Betätigungsgliedes ist diese Verbindungsgerade die Symmetrieachse des Betätigungsgliedes. Um eine nahezu geradlinie Führung des Lagers 64 zu erhalten, ist es vorteilhaft, den Schwenkarm 65 möglichst lange auszubilden, so daß das Schwenklager 64 eine sehr flach gekrümmte bis nahezu geradlinige Bahn beschreibt

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.8 ist das Betätigungsglied 70 in einer an der Grundplatte 71 angeordneten — von der Fußanlage 74 aus betrachtet — konkav gekrümmten Führungsbahn 72 geführt Das am Betätigungsglied angeordnete Lagerteil 73 kann ein Gleitstein oder eine Laufrolle sein. Die der Fußanlage 74 entfernt liegende Lagerung 75, 76 ist eine Geradführung. Das Lagerteil 75 ist dabei an der Grundplatte 71 und das Lagerteil 73 am Betätigungsglied 70 angeordnet

Der Vorteil aller in den Figuren gezeigten Ausführungsformen ist, daß auf eine technisch sehr einfache Art und Weise eine fast geradlinige bis — von der FuBanlagc aus betrachtet — konkav gekrümmte Bewegung der FuBanlage erzielt wird, so daß wirkungsvoll verhindert ist, daß das Betätigungsglied von der Fußspitze des Betätigers wegwandert, wenn dieses aus seiner Grundlage verstellt wird.

Die F i g. 9 zeigt die funktionsmäßige Verbindung der einzelnen Steuer- und Schaltelemente anhand eines Anwendungsbeispieles. Mit 80 ist ein von einem Elektromotor 81 angetriebenes zahnärztliches Bohrhändiiiflck bezeichnet, dem über Druckleitungen 82 bis 84 Kühlluft, Spraywasser und Sprayluft zugeführt wird. Die Steuerung der Zuführung erfolgt über Magnetventile 85, 86 und 87. Die elektrischen Zuführungsleitungen zum Motor 80 sind mit 88 und 89 bezeichnet Die Leitung 89 führt vom Motor zu einer für solche Handstückmotoren üblichen Verstärkerschaltung 90, die dazu dient, die Drehzahl des Motors entsprechend der mit dem Verstellen des Betätigungsgliedes vorgenommenen Veränderung am Potentiometer 36 einzustellen. Die Steuereinrichtung kann ferner noch eine Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Drehzahl des Motors bei Laständerung sowie eine Sicherungseinrichtung gegen Überlastung des Motors aufweisen. Solche Verstärkerschaltungen können also verschieden ausgeführt sein. Der Aufbau ist jedoch für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung, so daß im Rahmen dieser Beschreibung davon ausgesehen wird, auf Einzelheiten dieser Schaltungsanordnung einzugehen.

Die in der Fußsteuervorrichtung enthaltenen Schalt- und Steuerelemente sind strichpunktiert umrahmt und haben von oben nach unten gesehen folgende Funktion. Mit dem Schalter 43 (betätigt durch Betätigungselement 8, s. Fig.4) wird aber das Relai» 91 mit seinem Schaltkontakt 91J die Zuführung von Spraywasser an das Bohrhandstück geschaltet Der Schalter 41 (betätigt durch die Nockenscheibe 37, s. Fig·3) schaltet das Relais 92 mit seinen Schaltkontakten 92« und bewirkt eine Drehrichtungsumkehr des Motors, indem die beiden Anschlußpole zum Motor innerhalb der Verstärkerschaltung 90 umgepolt wcrdea Mit den Schal tern 15 und 40 (Schalter 15 wird durch Drücken der Trittplatte 10 und Schalter 40 durch die Nockenscheäbe 37 betätigt) wird der Motor eingeschaltet, indem dem Motor über das Relais 93 mit dem entsprechenden Schaltkontalkt 93a Spannung zugeführt wird. Voraussetzung ist, dall der Schalter 94, welcher mit einer in den Figuren nicht dargestellten Ablageeinrichtung für das Handstück gekoppelt ist und bei Entnahme des Handstückes aus der Ablage betätigt wird, eingeschaltet ist Mit dem Umschalter 44, der gemäß F i g. 4 mit dem Betätigungselement 9 gekoppelt ist, kann entweder von der Schaltmöglichkeit mittels der Trittplatte 4 oder von der Schaltmöglichkeit mittels des Betätigungsgliedes 2 Gebrauch gemacht werden. Die Fußsteuervorrichtung kann also wahlweise zur reinen Ein/Aus-Schaltung mit maximaler Drehzahlvorgabe (eine Steuerung der Drehzahl wird — wenn gewünscht — durch ein außerhalb der Fußsteuervorrichtung, z. B. im Handbereich des Benutzers, angeordnetes Steuerelement

μ vorgenommen) oder zur Schaltung mit einer Steuerfunktion über das Betätigungsglied verwendet werden Im letzteren Fall kann die Drehzahl kontinuierlich eingestellt werden. Das Umschalten von der einen aul die andere Schalt- und Steuerart geschieht durch

2s Drücken des Betätigungsgliedes 9, mit dem sowohl die Rastvorrichtung für das Betätigungsgiied 2 als auch der Umschalter 44 geschaltet wird. Wie aus dem Schaltbild zu entnehmen ist, wird bei einem Umschalten der vom Minuspol der Spannungsquelle über den Schalter 4C

führende Stromkreis geöffnet, dagegen der zwischen dem Minuspol und dem Schalter 15 führende Stromkreis geschlossen. Das bedeutet, daß bei Verstellen des Betätigungsgliedes 2 aus der Grundstellung dei Ein/Aus-Schalter 40 unwirksam ist, der Motor also

durch die Schalter nicht eingeschaltet werden kann sondern nur über die Trittplatte 10. Die Drehrichtung des Motors ergibt sich automatisch über die Nockensteuerung (s. Fig.3). Wird beispielsweise das Betäti gungsglied 2 aus der Grundstellung (2") nach links

ausgelenkt, so wird der Schaltstift des Schalters 41 betätigt und dadurch über die Kontakte 92a die Drehrichtung nach links festgelegt Entsprechendes gill auch für den Rechtslauf des Motors. Die beiden Schaltei 40 und 41 sind so an der Nockenscheibe angeordnet

bzw. die Nockenscheibe ist so ausgebildet, daß bei einem Verstellen des Betätigungsgliedcs aus dei Grundstellung der Schalter 41 zeitlich vor dem Schaltet 40 anspricht, so daß bei Verstellung aus der Grundstellung zuerst die Drehrichtung des Motors festgelegt uik!

dann erst der Motor eingeschaltet wird Mit 18 ist der ir Fig.2 beschriebene, durch Niedertreten des BctUii· gungsclcmenits 19 der Fußanlage 3 zu betätigende Schalter bezeichnet Mit diesem Schalter wird über da! Magnetventil 87 kurzzeitige Sprayluft an das Bohrhand

stück gegeben (sog. Chipblower Effekt).

Mit 95 ist eine Anzeigelampe bezeichnet, mit der eine gewählte und eingestellte Motordrehrichtung, bcispicls weise die am häufigsten gebräuchliche Rechtsdrehung optisch angezeigt werden kann.

Es wird darauf hingewiesen, daß die FuÖsteucrvor richtung auch als einseitig aus einer Grundstellung zti verstellende Vorrichtung ausgebildet sein kann. Bei dieser Anordnung würde dann eine mit dem FuU einzustellende Drehrichtung des Antriebs über dei

Betätigungsglied entfallen.

Die Anwendung der Fußsteuervorrichtung ist nkhl auf zahnärztliche Bohrantriebe und dort auf die im Ausführungsbeispiel beschriebenen rotierenden Bohr-

antriebe beschränkt. Vielmehr kann die Fußsteuervoirrichtung bei jedem Gerät angewendet werden, bei dem ein bestimmter Betriebszustand vom Fuß aus gesteuert werden soll. So ist es denkbar, die Fußsteuervorrichtung zur Steuerung der Leistung oder der Frequenz eines Schwingers für ein Zahnsteinentfernungsgerät oder zur

Steuerung der Leistung eines Absauggerätes einzusetzen. Auch eine Anwendung außerhalb des ärztlichen und zahnärztlichen Bereiches ist denkbar, so z. B. zur Steuerung der Drehzahl von elektrisch angetriebenen Nähmaschinen od. dgl.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Fußsteuervorrichtung, insbesondere für zahnärztliche Geräte, mit einem Gehäuse und einem aus diesem herausragenden, mit einer Fußanlage versehenen, aus einer Grundstellung im wesentlichen waagerecht gegen Rückstellmittel in eine Arbeitsstellung verstellbaren, auf ein Steuer- und/oder Schaltelement einwirkenden Betätigungsglied, d a durch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (2,60,70) an zwei Stellen gelagert ist, von denen das erste Lager (21, 62, 72/73) nahe und das zweite Lager (25/26, 64, 75/7S) entfernt der Fußanlage (3) angeordnet ist, daß das am Betätigungsglied angeordnete Lagerteil (21, 62, 73) des ersten Lagers auf einer — von der Fußanlage aus betrachtet — konkav gekrümmten Bahn geführt ist und das am Betätigungsglied angeordnete Lagerteil (25,64,76) des zweiten Lagers derart auf einer Bahn geführt ist, daß dieses Lagerteil (25,64, 76) bei einer Verstellung des Betätigungsgliedes aus der Grundstellung (20) im wesentlichen in Richtung auf die Fußanlage in der Grundstellung des Betätigungsgliedes bewegt wird.
2. Fußsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Lager (21, 62) gebildet wird durch die Anlenkung des freien Endes eines ortsfest gelagerten Gestänges, vorzugsweise eines einarmigen Schwenkhebels (23, 63), am Betätigungsglied (2,60).
3. Fußsteuervorrichtung nach Anspruch 2, mit einem im wesentlichen symmetrisch ausgebildeten Betätigungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Achse (27) des ortsfesten Lagers (24) des Schwenkhebels (23) derart angeordnet ist, daß sie in der Grundstellung die Verbindungsgerade (28) zwischen dem zweiten Lager (25) und der Fußanlage (3) schneidet.
4. Fußsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Lager (72, 73) von einer ortsfest angeordneten Kurvenbahn (72) und einem in dieser geführten, am Betätigungsglied (70) angeordneten Führungsglied (73) gebildet wird.
5. Fußsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Lager (25/26, 75/76) als Geradführung ausgebildet ist.
6. Fußsteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geradführung aus einer an der Grundplatte (13) der Fußsteuervorrichtung ortsfest angeordneten Gleitführungsbahn (26), in die ein am Betätigungsglied angeordneter Zapfen (25) eingreift, gebildet wird.
7. FulBsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Lager (64) gebildet wird durch die Anlenkung des freien lindes eines ortsfest gelagerten Schwenkarmes (65) am Betätigungsglied (60).
8. Fußsteuervorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (65) in Grundsteilung des Betätigungsgliedes (60) etwa rechtwinkelig zu der mit der Verbindungsgeraden zwischen der zweiten Lagerung (64) und der Fußanlage (61) zusammenfallenden Symmetrieachse des Betätigungsgliedes in seiner Grundstellung angeordnet ist.
9. Fußsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (2) mit dem Stellglied eines elektrischen Widerstandes zur Drehzahleinstellung eines rotierenden Antriebes gekuppelt ist,
10. Fußsteuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand ein Drehpotentiometer (36) ist, auf dessen Drehachse (35) eine Gabel (30) angeordnet ist, welche mit einem in die Gabel passenden, am Betätigungsglied (2) angeordneten Mitnehmerstift (29) in Eingriff ist.
11. Fußsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für das Betätigungsglied eine vorzugsweise lösbare Rastvorrichtung (42) vorgesehen ist, die in der Arbeitsendstellung des Betä'.igungsgliedes ein selbsttätiges Zurückstellen des Betätigungsgliedes in die Grundstellung verhindert.
12. Fußsteuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Mittel vorhanden sind, mittels derer die Rastwirkung aufgehoben werden kann.
13. Fußsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (2) aus einer der Grundstellung (2") entsprechenden Mittellage (28) beidseitig verstellbar angeordnet ist.