DE2723652C2

DE2723652C2 - Kupplung zum Verbinden von zwei optischen Geräten

Info

Publication number: DE2723652C2
Application number: DE2723652A
Authority: DE
Inventors: Eric Mynard Los Angeles Calif. Jones
Original assignee: Karl Storz Endoscopy America Inc
Current assignee: Karl Storz Endoscopy America Inc
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1977-05-25
Publication date: 1985-12-19
Also published as: US4066330A; DE2723652A1; DE7716597U1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Vfbinden von zwei opitschen Geräten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits eine derartige Kupplung bekannt, die sich dadurch auszeichnet, daß auch Anschlußstücke unterschiedlichen Durchmessers und verschiedener Randstärke verwendet werden können. Dabei ergibt sich aber der Nachteil, daß die Verdrehbarkeit des einen optischen Gerätes gegenüber der Kupplung schwer ist (DE-OS 23 46 167).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung nach dem Oberbegriff zu schaffen, durch die eine leichtere Verdrehbarkeit des einen optischen Gerätes gegenüber der Kupplung erzielt wird. Beispielsweise soll ein Endoskop leicht drehbar sein, ohne daß es nötig ist, beispielsweise die Kamera gleichzeitig mit zu verdrehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.

Weitere Vorteile ergeben sich durch die Anwendung der Unteransprüche 1 -9.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Kupplung;

F i g. 2 eine Ansicht der Kupplung nach der F i g. 1 von rechts;
F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 1 und F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 3.

Die Kupplung 20 hat auf einer Seite ein Befestigungsende 21 und auf der gegenüberliegenden Seite ein dem Betrachter zugekehrtes Ende 22. Wie die F i g. 1,2 und 3 zeigen, kann ein optisches Gerät 23, beispielsweise ein Endoskop, an der Kupplung befestigt werden. Die Kupplung kann durch ein anderes optisches Gerät 24, beispielsweise eine Augenmuschel, ein Okular oder eine Kamera getragen sein. Das Gerät 24 kann einstückig mit der Kupplung ausgebildet sein, oder es kann durch geeignete Befestigungsmittel damit verbunden sein. Für die Kupplung selbst ist es ohne Bedeutung, von welcher Art die optischen Geräte sind. Zum Beispiel zeigt F i g. 3 eine Augenmuschel 24 für die Primärbeobachiung. Statt so dessen könnte aber auch eine Kamera mit Hilfe des Gewindes 25 an der Kupplung befestigt werden.

Die öffnung 26 ist für die Beobachtung der Kupplung vorgesehen. Die Augenmuschel 24 ist für die Verwendung als Lehrgerät bestimmt. Dadurch kann ein Mitbeobachter eingeschaltet werden. Zu diesem Zweck ist eine Seitenöffnung 27 vorgesehen, an der ein Rohr 28 angeschlossen ist, das mit einem optischen System ausgestattet ist. Ein Strahlenteiler oder ein erster Spiegel 29 ist im Bereich der optischen Achse 30 der Kupplung und M> des beispielsweise daran angeschlossenen Endoskopcs angeordnet.

Das optische Gerät 23 zeigt Befestigungsmittel 31;; mit einem Befestigungsilansch 31, der einen Unterteil 32 und eine Schulter 33 aufweist. Durch diesen Befestigungsflansch 31 werden das Endoskop oder ein anderes optisches Gerät und die Kupplung miteinander verbunden.

Die Kupplung hat einen Hauptteil 35 mit einer Fas-

sung 36. Diese Fassung weist ein Unterteil 37 auf, das senkrecht zu der Achse 30 angeordnet ist, sowie eine .Seitenwand 38. Das Unterteil 37 zeigt eine Öffnung 39, die in der optischen Achse 30 liegt, so daß das Bild von den Betrachtern gesehen werden kann. Das an die Kupplung angeschlossene Endoskop oder andere optische Gerät 23 ist handelsüblich und wird hier nicht näher beschrieben. Es genügt festzustellen, daß es sich hierbei um ein chirurgisches Gerät handeln kann, das in eine Körperhöhle eingesetzt werden kann, um das innere der Höhle zu untersuchen.

Das Hauptteil 35 der Kupplung zeigt vier Öffnungen 40, 41, 42 und 43, die sich durch die Seitenwand der Fassung 36 hindurch erstrecken. Eine gleicheZahl von sich im wesentlichen radial erstreckenden Führungsschlitzen 44. 45, 46 und 47 erstreckt sich radiai nach außen. An dem Hauptteil 35 ist ein Betätigungsring 50 angeordnet, der eine ringförmige Wand 51 aufweist, die an einer Außenwand 52 des Gehäuseteils 35 anliegt, durch die die öffnungen 40, 41,42 und 43 hindurchgehen. Der Betätigungsring 50 hat eine Plane 53, die auf dem Unterteil 37 gleitet Eine Vielzahl von schräg verlaufenden Schlitzen 54,55,56 und 57, von denen je einer einem der Führungsschlitze 44,45,46 und 47 zugeordnet ist, sind durch die Platte 53 hindurchgeführt. Diese Schlitze 54,55,56,57 sind schräg in bezug auf die Führungsspitze 44,45,46,47 angeordnet und auch schräg zu einer senkrecht zu den Führungsschlitzen liegende Ebene. Diese schräg verlaufende Schlitze und die Führungsschlilze überlagern sich jeweils paarweise. Sie haben etwa die gleiche Breite. Bei der Grundrißdarstellung gemäß F i g. 4 haben die Führungsschlitze und die schräg verlaufenden Schlitze Schnittstellen, deren Abstand von der Mittelachse 30 eine direkte und eindeutig bestimmte Funktion der Winkelstellung des Betätigungsringes 50 ergibt.

Es ist eine Vielzahl von Haltezapfen 58, 59, 60, 61 vorgesehen, die untereinander gleich sind. Daher wird nur der Zapfen 58 im einzelnen beschrieben. Jeder Haltezapfen zeigt einen zylindrischen Stil 62, dessen Durchmesser etwa gleich der Breite der Schlitze ist Dieser Stiel erstreckt sich durch die beiden zusammen gehörigen Schlitze, so daß deren Schnittstelle einen Bereich begrenzt, der den Stiel einspannt und dessen Lage eindeutig bestimmt Die Winkelstellung des Betätigungsringes 50 bestimmt somit die Stellung der Haltezapfen 58.59.60.61 in bezug auf die zentrale Achse 30.

leder Haltezapfen zeigt einen Kopf 63 mit einem nach unten, dem Unterteil 37 der Fassung 36 zugekehrten konisch verlaufenden Bereich 64. Die öffnungen sind weit genug, um wenigstens einen Teil des Kopfes 63 durchzustecken.

Spannfedern 65 und 66 sind in den gebogenen Schlitzen 67 und 68 angeordnet Je ein Ende der Federn 65 und 66 stützt sich auf eine Schraube 71, 72 in dem Hauptteil 35 ab. Die anderen beaufschlagen den Betätigungsring 50 und werden durch Stifte 73 und 74 in dem Ring gehalten. Dadurch wird der Betätigungsring 50 in Richtung auf die Stellung vorgespannt, in der die Haltezapfen 58,59,60 und 61 zur Mittenachse 30 hin beaufschlagt werden.

Die Stiele 62 sind zylindrisch rund und zeigen einen konisch verlaufenden Bereich 64. Bevorzugt sind entsprechend konisch verlaufende Bereich 33 und 34 vorgesehen, so daß eine Linienberührung gebildet ist. Der Stiel 62 und der konisch verlaufende Bereich 64 sind daher leicht drehbar. Dadjrch ist die auf das Teil 33 wirkende Kraft gering, und die Drehung leicht Dadurch wird auch der Verschleiß an den Teilen vermindert

An dem Hauptteil 35 sind Anschlagstifte 80,81,82 und 83 befestigt, die in den Schlitzen 84,85,86 und 87 laufen. Hierdurch wird die Winkelbewegung der Platte 53 begrenzt, wenn die Enden der Schlitze an die Stifte anschlagen.

Mit Hilfe der Stifte 80,81,82 und 83 ist eine Abdeckplatte 90 an dem Hauptteil 35 befestigt, wobei die Stifte von der Unterseite her durchgeschraubt sind. Die Abdeckplatte 90 hat eine geneigte Oberfläche 91, die das Endoskop 23 oder ein anderes optisches Gerät auf die Fassung zu bzw. in diese hineinführt Die Oberfläche 91 wird in der Regel nicht an dem Endoskop 23 anschlagen, weil das Zentrieren im allgemeinen durch die Haltezapfen 58, 59, 60, 61 und manchmal, doch im allgemeinen nicht, durch die Seitenwand 38 der Fassung 37 erzielt wird. Die konische Ausbildung 33 und 64 führt zu einer Zentrierung der Vorrichtung gegeneinander, und zwar wegen der eindeutig festgelegten Stellung der Haltezapfen 58, 59, 60, 61 infolge der Stel'.'-.ng des Betätigüügsringes 50. Der Unterteil 37 stellt die axiale Ausrichtung sicher.

Es ist ein bedeutender Vorteil der Vorrichtung, daß sie leise und sanft arbeitet. Sie bewirkt keine Verzerrung und benötigt wenig Kraft für die Betätigung. Änderungen an der optischen Einrichtung müssen vom Arzt oft während seiner Arbeit vorgenommen werden. Eine leichte und ruhige Betätigung, vorzugsweise mit einer Hand, ist daher für den Arzt von erheblichem Wert Es ist auch vorteilhaft, einen großen Teil der Einrichtung mit einem reibungsvermindernden Belag zu überziehen, zam Beispiel mit Polyfluoräthylen. Vorzugsweise sollten auch alle anderen Flächen, die in gleitender Berührung miteinander stehen, mit einem reibungsmindernden Belag versehen sein, und sogar die Federn und die Stiele, die Schlitzwände und die aneinander liegenden Platten des Betätigungsringes und des Unterteils. Dagegen kann die Außenseite das Be-ätigungsringes mit einer Riffelung oder dergleichen versehen sein, um die Betätigung für den Arzt zu erleichtern. Da db Flächenpressung durch die Linienberührung reduziert ist, können sogar Bauteile aus Aluminium mit der Kupplung verbunden werden. Der reibungsmindernde Belag verringert darüber hinaus auch den Verschleiß.

Im allgemeinen werden wenigstens drei, vorzugsweise vier Haltezapfen verwendet, um eine ausreichende Zentrierung der Vorrichtung für das optische System zu erreichen.

Die Kraft der Feder reicht aus, um das Endoskop oder eine andere optische Vorrichtung in der Kupplung zu zentrieren, wobei die Vorrichtung aber gleichzeitig für eine ax^:jlo Ausrichtung in fester Berührung mit dem Untergrund der Kupplung gehalten wird. Der reibungsmindernde Belag erleichtert alle Bewegungen, so daß alle Elemente ohne weiteres in bezug aufeinander gleiten können. Eine solche Beschichtung bewirkt auch ein leises Arbeiten der Vorrichtung, insbesondere der Federn, so daß sich bei Betätigung der Vorrichtung kein störendes Geräusch ergibt, und zwar selbst dann nicht, wenn aus einer anderen Quelle eine Schwingung auftreten sollte.

Die Kupplung kann mit einem Finger betätigt werden, wobei der Arzt mit seinem Finger nur den gerändelten Betätigungsring gegen die relativ geringe Federkraft bewegen muß. Die Kupplung wirkt in bezug auf die optischen Geräte selbstzentrierend und hält die optischen Geräte dicht und fest an der Kupplung. Der für

die geneigten Schlitze gewählte Winkel ist vorzugsweise kleiner als der Winkel der Gleitreibung, so daß eine nur nach außen gerichtete Kraft auf den Haltezapfen keine Verdrehung des Ringes bewirkt.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kupp- 5 lung besteht darin, daß sie überall offen und leicht zugänglich ist, so daß sie auch einfach sterilisiert werden kann. Durch einen schwarzen Bezug auf den sichtbaren Flächen können Reflexionen auf ein Minimum herabgesetzt werden. Das reibungsmindcrnde Material kann io ebenfalls schwarz eingefärbt werden und auf die gesamte Kupplung aufgebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Kupplung zum Verbinden von zwei optischen Geräten, von denen das eine einen Anschlußflansch aufweist, mit einem Gehäuse mit einer durchgehenden öffnung, die in einem verengten Bereich eine zur gemeinsamen optischen Achse der Geräte senkrechtstehende Auflagefläche für einen Randbereich des Anschlußflansches besitzt und mit einer Vielzahl von Spannelementen, die um den Umfang der öffnung angeordnet sind und die mittels eines drehbar und federnd mit Gehäuse gelagerten Betätigungsringes in im wesentlichen radialer Richtung in bezug auf die Öffnung bewegbar und dadurch mit dem Anschlußflansch in und außer Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente als rotationssymmetrische Haltezapfen (58—61) ausgebildet sind, die einen konisch verlaufenden Bereich (64) und einen daran anschließenden, zylindrischen Stiel (62) aufweisen, daß in der Seitenwand der öffnung des Gehäuses eine der Zahl der Haltezapfen entsprechende Zahl von sich im wesentlichen radial erstreckenden Fühmngsschlitzen (44-47; 54-57) vorhanden sind und daß der Betätigungsring (50) den Führungsachlitzen zugeordnete und diesen gegenüber schräg verlaufende Schlitze (44-47; 54-57) aufweist, derart, daß der Stiel eines jeden Haltezapfens durch die beiden Schlitze an deren Schnittstelle hindurchgreifen und gleitend geführt werden kann.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Federn (35, 66) den Betätigungsring (50) in eine Stellung vorspanne: i angeordnet sind, in der die Stiele (62) auf die Achsen (30) bewegbar gedrückt sind.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (65, 66) Schraubenfedern sind, die zwischen dem Hauptteil (35) und dem Betätigungsring (50) angeordnet sind.

4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsring (50) durch eine ringförmige Abdeckung (90) abgedeckt ist, die mit dem Hauptteil (35) verbunden ist, wobei der Betätigungsring zwischen dem Hauptteil und der Abdekkung angeordnet ist

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (90) ein geneigtes Teil (91) aufweist, um die Befestigungsmittel (31) des einen optischen Gerätes (23) in der Fassung (36) einzuführen.

6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hauptteil (35) eine Befestigungseinrichtung (25) in Ausrichtung zu der Achse (30) vorgesehen ist, um eine Beobachtungseinrichtung (24) an der Kupplung zu befestigen.

7. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse (30) eine Reflektionseinrichtung (29) vorgesehen iot, mindestens einen Teil das Lichts von der Beobachtungsöffnung (39) seitlich von der Achse weg zu reflektieren, und wobei eine Befestigungseinrichtung (27) an dem Hauptteil (35) im Weg des reflektierten Lichtes vorgesehen ist, um Beobachtungsmittel (28) daran zu befestigen.

8. Kupplung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsflächen mit einem reibungsmindernden Material überzogen sind.

9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das reibungsmindernde Material PoIyfluoräthylen ist