DE60309475T2 - Fussschalter - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Diese Erfindung richtet sich im Allgemeinen an das Gebiet der chirurgischen Konsolen und im Besonderen an zur Regelung von mikrochirurgischen Konsolen verwendete Fußschalter.
  • Bei der modernen Chirurgie, besonders der Augenchirurgie, verwendet der Chirurg eine Vielfalt an pneumatisch und elektronisch gesteuerten mikrochirurgischen Handstücken. Die Handstücke werden durch eine mikroprozessorgesteuerte chirurgische Konsole betrieben, die vom Chirurgen oder einem Assistenten Eingaben durch eine Vielfalt an Peripheriegeräten einschließlich Fußschaltern empfängt. Fußschalter nach dem Stand der Technik werden offenbart in US-Patent Nr. 4 837 857 (Scheller, et. al.), 4 965 417 (Massie), 4 983 901 (Lehmer), 5 091 656 (Gahn), 5 268 624 (Zanger), 5 554 894 (Sepielli), 5 580 347 (Reimels), 5 635 777 (Telymonde, et. al.), 5 787 760 (Thorlakson), 5 983 749 (Holtorf) und 6 179 829 B1 (Bisch, et. al.) und in Veröffentlichungen der internationalen Patentanmeldungen Nr. WO 98/08442 (Bisch, et. al.), WO 00112037 (Chen) und WO 02101310 (Chen), deren gesamte Inhalte hierin durch Verweisung eingebunden werden. Diese Patente richten sich dennoch vor allem an die Funktionseigenschaften von Fußschaltern und nicht an die Ergonomie von Fußschaltern.
  • Die US 2001020401 offenbart ein Zweipositionsfußpedal einschließlich einer Basis und Pedalanordnung, welches den Zugriff durch einen der Zehen des Benutzers und einer Sohle des Benutzers zur Bedienung des Pedals ermöglicht. Das Schalten zwischen den zwei Pedalpositionen wird durch Drehen des Pedals erreicht. Auf diese Art und Weise vereinigt das Fußpedal die Funktionalität von zwei herkömmlichen chirurgischen Fußpedalarten in einem Pedal.
  • Trotzdem besteht der Bedarf für einen ergonomisch verbesserten Fußschalter fort.
  • Kurzzusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung verbessert chirurgische Fußschalter gegenüber dem Stand der Technik durch Verfügbarmachen eines Fußschalters mit einem einstellbaren Pedal und Schalteranordnungen, wodurch dazu beigetragen wird, den Fußschalter ergonomisch besser angepaßt für eine Vielzahl an Benutzern zu gestalten. Insbesondere macht die vorliegende Erfindung einen chirurgischen Fußschalter verfügbar, der eine Basis mit einem an der Basis befestigten Pedal in Übereinstimmung mit Anspruch 1 umfaßt. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen dargelegt. In einer Ausführungsform ist das Pedal an der Basis drehgelenkig und rotierbar befestigt; und der Fußschalter schließt ferner ein am Pedal befestigtes Schalterpaar ein, so daß eine Drehbewegung oder gegensinnige Drehbewegung des Pedals die Schalter ansprechen.
  • Diese und andere Vorteile und Aufgaben der vorliegenden Erfindung gehen aus der ausführlichen Beschreibung und den Ansprüchen, die folgen, hervor.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht des chirurgischen Fußschalters der vorliegenden Erfindung.
  • 2A–2C sind vergrößerte Draufsichten des Fußschalters der vorliegenden Erfindung, die die Einstellbarkeit der Seitenschalter darstellen.
  • 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des chirurgischen Fußschalters, die die Anordnung der Seitenschalter darstellt.
  • 4A–4B sind Draufsichten der Seitenschalter von unten, die mit dem Fußschalter der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wobei der Betrieb des Drehverriegelungsmechanismus dargestellt wird.
  • 5 ist eine Draufsicht des Fußschalters der vorliegenden Erfindung von oben.
  • 6 ist eine Explosionszeichnung des Aufbaus der Gleiteinstellvorrichtung der Absatzschale, die mit dem Fußschalter der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
  • 7A–7B sind Draufsichten der Absatzschale von oben, die mit dem Fußschalter der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wobei der Betrieb der Gleiteinstellvorrichtung der Absatzschale dargestellt wird.
  • 8 ist eine zur 6 ähnliche Draufsicht des Fußschalters der vorliegenden Erfindung von oben, die aber den Rotationsdrehbetrieb des Pedals darstellt.
  • 9A–9B sind Draufsichten der Schalter des Pedals von unten, die mit dem Fußschalter der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
  • 10 ist eine seitliche Teilquerschnittsansicht des Fußschalters der vorliegenden Erfindung, die die Anordnung des Gelenkpunktes des Pedals in Bezug zum Fußknöchel des Benutzers darstellt.
  • 11A–11B sind seitliche Draufsichten des Fußschalters der vorliegenden Erfindung, die den Betrieb der Rotationsdrehsperre des Pedals darstellen.
  • 12 ist eine zu den 6 und 8 ähnliche Draufsicht des Fußschalters der vorliegenden Erfindung von oben, die aber die Rotationsdrehbewegung der Absatzschale darstellt.
  • 13 ist eine Explosionszeichnung des Aufbaus des Drehmechanismus der Absatzschale.
  • 14 ist eine Draufsicht des Fußschalters der vorliegenden Erfindung von unten.
  • 15A–15C sind Querschnittsansichten des Fußschalters der vorliegenden Erfindung, die den Betrieb der Antigravitationsfederbolzenfüße darstellen.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Wie am besten in 1 zu sehen, schließt ein Fußschalter 10 der vorliegenden Erfindung eine Basis 12, ein Pedal 14 mit einer Absatzschale 16 und Seiten- oder Flügelschalter 18 ein, von denen alle aus einem geeigneten Werkstoff, wie rostfreier Stahl, Titan oder Plastik gefertigt werden können. Die Basis 12 kann aus einem verhältnismäßig weichen elastomeren Werkstoff gefertigte Auflageschutzgummis 20 umfassen. Wie am besten in den 2A–2C, 3 und 4A–4B zu sehen ist, können die Seitenschalter 18 einwärts (2B) oder auswärts (2C) eingestellt werden, um den Abstand zwischen den Schaltern 18 zu erhöhen oder zu verringern und einen in der Weite unterschiedlichen Fuß 100 des Benutzers unterzubringen. Solch eine Einstellung wird durch Drücken auf Sperrknöpfe 22 erreicht, was einen Verriegelungsstift 24 auf der Basis 12 veranlaßt, in den Schaltern 18 aus den Rasten 26 freizukommen und sich um die auf der Basis 12 angeordneten Stifte 28 in Löchern 30 zu drehen. Wenn die Knöpfe 22 freigesetzt sind, drücken Federn 32 die Rasten 26 gegen den Verriegelungsstift 24, wobei die Schalter 18 in einer Verriegelungsanordnung gehalten werden. Die relative Position der Schalter 18 kann visuell durch die Verwendung von Schalterpositionsanzeigern 34 bestimmt werden, wie am besten in 2B und 2C zu sehen.
  • Wie am besten in 5, 6 und 7A–7B zu sehen, kann die Länge des Pedals 14 durch eine Schiebebewegung der Absatzschale 16 eingestellt werden. Wie am besten in 6 zu sehen, ist das Pedal 14 an einer Pedalbasis 36 durch ein Axiallager 38 befestigt, wodurch es dem Pedal 14 ermöglicht wird, um eine Achse 40 zu schwenken. Ein Absatzschalengleiter 42 wird am Pedal 14 aufgenommen und umfaßt einen Verriegelungshebel 44, welcher an dem Absatzschalengleiter 42 durch Befestigungsteile 46 gehalten wird. Verriegelungsstifte 48 werden innerhalb des Verriegelungshebels 44 durch Schafte 50 gehalten. Die Verriegelungsstifte 48 werden durch an ein Verriegelungsstiftbefestigsteil 56 drückende Federn 54 in Löcher 52 der Verriegelungsstifte vorgespannt. Auf diese Art und Weise zieht ein Drücken auf den Verriegelungshebel 44 die Verriegelungsstifte 48 aus den Löchern 52 der Verriegelungsstifte heraus und ermöglicht es der Absatzschale 42 längs entlang von Schlitzen 58 im Pedal 14 zu gleiten, wie es in 7A–7B dargestellt ist. Die im Verhältnis zum Pedal 14 relative Anordnung der Absatzschale 16 kann visuell durch Anzeiger 60 angezeigt werden. Zusätzlich kann das Pedal 14 einen erhöhten Referenzpunkt 62 umfassen, der die Mitte des Pedals anzeigt.
  • Die oben beschriebenen Breiten- und Längeneinstellungen ermöglichen es, das Pedal 10 vorzugsweise so einzustellen, daß vom 5ten Prozentil weiblicher bis zum 95ten Prozentil männlicher Fußweiten und Längen, mit oder ohne Schuhe, aufgenommen werden. Wie am besten in 10 zu sehen ist, befindet sich die Knöcheldrehachse 65 des Fußes 100 hinter einer Schwenkachse 68 des Pedals 14 für alle drei Pedallängen.
  • Wie am besten in 8 und 9A–9B zu sehen, kann das Pedal 14 sich um das Axiallager 38 drehen oder gegensinnig drehen, um die linken und rechten Schalter 64 zu bedienen, welche auf der Pedalbasis 36 befestigt sind. Rückstellfedern 66 ermöglichen ein automatisches Zentrieren des Pedals 14 im Anschluß an die Drehung. Wie am besten in 11A und 11B zu sehen ist, umfaßt die Pedalbasis 36 Ausrichtungsstifte 70, die in Löcher 72 in der Basis 12 passen, wenn das Pedal 14 in der unverschwenkten Ruheposition ist. Solch ein Aufbau verhindert ein Drehen des Pedals 14 für die Aktivierung der Schalter 64, wenn das Pedal in der unverschwenkten Ruheposition ist (11A), ermöglicht jedoch die Drehung des Pedals 14, wenn das Pedal 14 gedrückt oder verschwenkt ist (11B).
  • Wie in 12 und 13 gezeigt, ist die Absatzschale 16 am Absatzschalengleiter 42 mit einer Axialfeder 74, einer Ausrichtungskappe 76 und Schrauben 82 befestigt. Ein solcher Aufbau ermöglicht die Drehung der Absatzschale 16 unabhängig von jeder Drehung des Pedals 14 (wie in 8 und 9A–9B gezeigt) und ermöglicht den Betrieb der Seitenschalter 18, wenn das Pedal in der drehbewegungsverriegelten Ruheposition (11A) ist. Ein an der Absatzschale 16 befestigter Rückstellhebel 78 arbeitet gegen Rückstellfedern 80, um ein automatisches Zentrieren der Absatzschale 16 in der Ruheposition vorzusehen.
  • Wie in 14 und 15A–15C gezeigt, ist die Unterseite 85 der Basis 12 vorzugsweise mit einem Polymerwerkstoff 84 mit verhältnismäßig hoher Reibung (z.B. VERSAFLEX TPE) bedeckt und umfaßt eine Mehrzahl an versenkbaren antigravitationsfederbesetzten Bolzenfüßen 86 aus einem Polymerwerkstoff mit geringer Reibung (z.B. DELRIN® Acetalharz). Wie in 15A und 15B gezeigt, steht der federbesetzte Bolzen 86, wenn kein Gewicht auf dem Fußschalter 10 liegt, um einen kurzen Abstand D (z.B. 0,004 Zoll) nach Außen aus der Unterseite 84 hervor, wobei der Boden berührt wird und ein einfaches Gleiten des Fußschalters 10 auf den Bolzenspitzen 88 mit verhältnismäßig geringer Reibung ermöglicht wird. Wie in 15C gezeigt, ziehen sich die Bolzen 86 zurück und die Unterseite mit hoher Reibung berührt den Boden, wenn ein Gewicht auf dem Fußschalter 10 liegt, wobei des erschwert wird, den Fußschalter 10 während der Benutzung zu verschieben.
  • Obwohl es nicht beabsichtigt ist, die vorliegende Erfindung auf irgendeinen Parametersatz oder Verhältnis einzuschränken, werden üblicherweise Bolzen aus einem Werkstoff mit einer Reibungszahl von 0,3 oder weniger gegenüber einem Boden aus Standardvinylfliesen bereitgestellt und der Überzug ist aus einem Elastomerwerkstoff mit einer Reibungszahl von 1,0 oder höher geformt. Der Überzug hat typischerweise eine gegenüber den Bolzen fünffache Reibungszahl oder mehr. In einer beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Reibungszahl von DelrinTM-Bolzen 0,12 und die Reibungszahl des Unterseitenüberzugs ist 1,59.
  • Diese Beschreibung wird zum Zwecke der Darstellung und Erklärung gegeben. Es ist für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich, daß Änderungen an der Erfindung, wie sie hier beschrieben wird, vorgenommen werden können, ohne von ihrem Schutzumfang abzuweichen.

Claims (9)

  1. Chirurgischer Fußschalter, umfassend: a) eine Basis (12); b) ein auf die Basis montiertes Pedal (14); und c) eine Absatzschale; dadurch gekennzeichnet, daß die Absatzschale (16) gleitfähig am Pedal gehalten ist, um eine Länge des Pedals einstellbar zu vergrößern oder zu verringern und wobei die Absatzschale unabhängig von irgendeiner Bewegung des Pedals gedreht werden kann.
  2. Fußschalter nach Anspruch 1, wobei ein Gleiten der Absatzschale durch eine Mehrzahl von Verriegelungsstiften (48) verhindert wird, die an der Absatzschale montiert sind, wobei die Verriegelungsstifte in Verriegelungsöffnungen (52) im Pedal passen.
  3. Fußschalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Position der Absatzschale visuell durch Positionsindikatoren (60) angezeigt ist.
  4. Fußschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pedal einen erhöhten Referenzpunkt (62) zur Unterstützung bei der Zentrierung eines Fußes auf dem Pedal umfaßt.
  5. Fußschalter nach Anspruch 3, wobei die Schalter oder die Absatzschale auf gleitbare Weise eingestellt werden können, um ihn an eine Länge zwischen 5 % des weiblichen Fußes und 95 % des männlichen Fußes mit oder ohne Schuhe anzupassen.
  6. Fußschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pedal (14) schwenkbar und drehbar an der Basis montiert ist und der Schalter des weiteren umfaßt: a) ein Paar von Schaltern (64), die so an dem Pedal montiert sind, daß die Schalter durch eine Drehung oder Gegendrehung des Pedals betätigt werden.
  7. Fußschalter nach Anspruch 6, der des weiteren einen Verriegelungsstift (70) umfaßt, der am Pedal montiert ist, der in eine Verriegelungsöffnung (72) in der Basis (12) paßt, um eine Drehung des Pedals und eine Betätigung der Schalter zu verhindern, wenn sich das Pedal in einer ruhenden, nicht geschwenkten Position befindet.
  8. Fußschalter nach Anspruch 1, der des weiteren ein Paar von Seitenschaltern umfaßt, die drehbar an der Basis auf jeder Seite des Pedals montiert sind, so daß eine Drehung der Absatzschale eine Betätigung der Schalter unabhängig von irgendeiner Bewegung des Pedals zuläßt.
  9. Fußschalter nach Anspruch 1, wobei das Pedal an der Basis montiert ist, so daß es um eine Schwenkachse zentriert ist und die Absatzschale auf gleitbare Weise am Pedal gehalten wird, um einstellbar eine Länge des Pedals zu vergrößern oder zu verringern, während die Schwenkachse etwas vor einer Knöcheldrehachse eines Fußes eines Nutzers gehalten wird.
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