Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewegungssteuerung eines Einrichtungsteils, insbesondere eines Instrumententisches, mit fussbetätigbaren Schaltern, die bei Betätigung in mehreren Richtungen über Servoantriebe den Einrichtungsteil in diesen Richtungen zu bewegen gestatten. Eine Vorrichtung dieser Art ist bekannt aus der US-A 3 980 848. Sie weist an drei nebeneinanderliegenden Stellen mit dem Fuss bzw. Schuh nach vier Richtungen verschiebbare Platten auf, welche je nach Bewegungsrichtung auf vier Schalter wirken, um in zwei Koordinatenachsen hin und her gehende Bewegungen zu steuern. Diese Vorrichtung hat verschiedene Nachteile. Die Bedienungsperson muss mit dem Fuss verschiedene, nebeneinanderliegende Betätigungsplatten suchen und korrekt betätigen.
Es gibt keine eindeutige Zuordnung der Bewegungsrichtungen, d.h., eine Vertikalbewegung muss beispielsweise ebenfalls mit einer Horizontalbewegung des Fusses gesteuert werden. Wie erwähnt, muss man die Lage des Fusses zur Steuerung verschiedener Bewegungen ändern, und zur Betätigung der einzelnen Schalteinheiten muss man den Fuss in einer ganz bestimmten Haltung halten, d.h. die Betätigung muss entweder mit der Schuhspitze oder mit dem Absatz erfolgen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, bequeme, sinnfällige Fusssteuerung zu ermöglichen. Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 beschrieben. Diese neue Vorrichtung gestattet nun, eine Steuerung in sechs Richtungen bzw. eine Steuerung hin und her gehender Bewegungen in drei Koordinatenachsen ohne wesentliche Veränderung der Fusshaltung und insbesondere ohne die Notwendigkeit, mit dem Fuss bestimmte nebeneinanderliegende, gleichwertige Betätigungsorgane zu finden.
Der Fuss kann immer bequem auf der Ferse bzw. dem Absatz abgestützt bleiben, und mit der Fussspitze können sinnfällig Bewegungen vertikal und in einer Horizontalachse gesteuert werden.
Die Erfindung betrifft auch einen Instrumententisch mit der oben erwähnten Vorrichtung, auf dem ein Instrument, insbesondere ein ophthalmologisches Instrument, mit einer manuellen Einstellvorrichtung angebracht wird. Einerseits ist es nicht offensichtlich, dass eine kombinierte Fusssteuerung und manuelle Steuerung sinnvoll sei. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung liegt jedoch darin, dass die Bedienungsperson, beispielsweise der Arzt, vorerst sein Instrument, beispielsweise ein ophthalmologisches Mikroskop, in üblicher Weise manuell auf das Objekt, beispielsweise das Auge, einstellen kann, worauf er für bestimmte Manipulationen, beispielsweise einen operativen Eingriff, beide Hände benötigt. In diesem Falle kann er nun mittels der Fusssteuerung sein Instrument laufend optimal nachstellen, ohne in seiner Manipulation behindert zu sein.
Ein weiterer Vorteil besteht hierbei darin, dass die grobe Einstellung vorerst schnell von Hand erfolgen kann, während für Nachstellungen mit der Fusssteuerung kleine Wege und somit Geschwindigkeiten genügen. Es ist daher kein Schnellgang der Servoantriebe erforderlich.
Die Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels bzw. Anwendungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Fusssteuereinheit,
Fig. 2 zeigt eine Daraufsicht, teilweise im Schnitt, auf die Fusssteuereinheit,
Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 zeigt einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 7 eines Instrumententisches, auf dem schematisch der Unterteil eines Instrumentes dargestellt ist,
Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht des Instrumententisches und
Fig. 7 zeigt eine Daraufsicht auf den Instrumententisch teilweise im Schnitt.
Die Fusssteuereinheit gemäss Fig. 1 bis 4 weist eine längliche Grundplatte 1 mit Füssen 2 aus Gummi oder dergleichen zum verschiebungssicheren Abstellen der Einheit am Boden auf. Auf der Grundplatte 1 ist ein Gehäuse mit einer Bodenplatte 3 einer Rückwand 4, einer Decke 5 und Seitenwänden 6, von welchen die hintere dargestellt ist, einstellbar montiert. In einem bestimmten Betriebszustand ist dieses Gehäuse mittels einer Klemmvorrichtung gemäss Fig. 3 an der Grundplatte 1 festgeklemmt. Diese Klemmvorrichtung weist einen Klemmschuh 7 auf, welcher unter die Grundplatte 1 greift. Mittels einer Spannschraube 8 und einer Handspannmutter 9 kann die Klemmbacke 7 von unten gegen die Grundplatte 1 gepresst und damit das Gehäuse an der Grundplatte in bestimmter Position festgeklemmt werden.
Im Gehäuse sind 4 rahmenförmige Wippen angeordnet, die je aus einer mit einem weichen Belag 10, z.B. aus Gummi, beschichteten Stange 11a bis 11d und je zwei an den Enden jeder Stange angreifenden Hebeln 12 besteht. Die Hebel 12 sind um Lagerstellen 13 schwenkbar, und ihre hinter diesen Lagerstellen 13 liegenden Hebelarme sind je mit einer Platte 14 verbunden, auf die eine Druck feder 15 wirkt und die Hebel in einer durch Anschlag der Platte 14 gegen eine einstellbare Anschlagschraube 16 bestimmten Lage halten. Die Platten 14 wirken jeweils auf das Betätigungsorgan 17 eines Schalters 18, und diese Schalter 18 sind alle über Anschlussdrähte eines Kabels 19 mit einer nicht dargestellten elektronischen Steuerschaltung verbunden.
Man sieht, dass die Stangen 11a bis 11d an der offenen Seite des Gehäuses einen Rahmen von zwei horizontalen Betätigungsstangen 11a und 11b und zwei vertikalen Betätigungsstangen 11c und 11d bilden. Dieser Rahmen ist so bemessen, dass eine Schuhspitze bequem zwischen die einzelnen Stangen dieses Rahmens eingeführt werden kann. Schwenkt man die Schuhspitze nach oben oder nach unten, wird entweder die Stange 11a oder die Stange 11b aus der dargestellten Ruhestellung angehoben bzw. abgesenkt, und es wird bei genügender Verschwenkung der entsprechenden Hebel 12 der zugeordnete Schalter 18 betätigt und schaltet über die erwähnte Steuerschaltung einen Servomotor zur Vertikalverstellung eines später beschriebenen Teils nach oben bzw. nach unten ein.
Ein Anheben der Fussspitze bewirkt somit ein Anheben des zu steuernden Teils, während ein Absenken der Fussspitze entsprechend ein Absenken des gesteuerten Teils bewirkt. Eine Verschwenkung der Schuhspitze nach links oder nach rechts betätigt entsprechend je eine der Stangen 11c oder 11d, und über die zugeordneten Schalter 18 wird eine Bewegung des gesteuerten Teils horizontal nach rechts oder nach links erfolgen.
An dem dem Gehäuse 3 bis 6 gegenüberliegenden Ende der Grundplatte 1 ist ein Schlitten oder Wagen 20 auf Rollen 21 in Längsrichtung der Grundplatte verschiebbar montiert. Die Achsen 22 der Rollen 21 greifen gemäss Fig. 4 in Nuten von äusseren Führungsschienen 23, womit der Schlitten eindeutig geführt ist. Er kann in Längsrichtung der Grundplatte 1 zwischen Puffern 24 mit Federn 25 hin und her bewegt werden, wobei er auf zwei Steuer schalter 26 bzw. 27 wirken kann. Die Schalter 26 und 27 bewirken über die erwähnte Steuerschaltung und einen Servomotor eine sinnfällige Bewegung des gesteuerten Teils nach vorne oder hinten, je nachdem der Fuss nach vorne oder hinten bewegt wird. In einem vertikalen Tubus 28 des Schlittens 20 ist eine Stange 29 geführt, deren oberes Ende mit einer Kappe 30 verbunden ist.
Die Kappe 30 ist mit konischen Stiften 31 versehen, welche die Verbindung zwischen der Kappe 30 und einem darauf abgestützten Schuhabsatz verbessern. Die Kappe 30 und die Stange 29 werden im unbelasteten Zustand durch eine Feder 32 in der dargestellten oberen Endlage gehalten. Wenn der Absatz eines Schuhs auf die Kappe 30 abgestützt wird, wird dieselbe mit der Stange 29 nach unten verschoben und betätigt einen Schalter 33, welcher dem Ein- und Ausschalten der Steuerschaltung in einer noch näher zu erläuternden Weise dient. Die Schalter 26, 27 und 33 sind über ein Kabel 34 mit einer Anschlussbuchse 35 verbunden, mit welcher auch das Kabel 19 verbunden ist. Mittels eines Steckers und eines mehradrigen Kabels kann die erwähnte Steuerschaltung mit der Steuereinheit nach Fig. 1 bis 4 verbunden werden.
Wie erwähnt, kann die Steuereinheit nach Fig. 1 bis 4 vorzugsweise der Bewegungssteuerung eines Instrumententisches bzw. eines darauf befindlichen Instrumentes dienen. In den Fig. 5 bis 7 ist ein Beispiel eines derartigen Instrumententisches dargestellt. Gemäss Fig. 5 befindet sich auf dem Tischblatt 36 ein schematisch dargestelltes ophthalmologisches Instrument, beispielsweise eine Spaltlampe 37, die an einem Schwenkarm 38 ein nicht dargestelltes Mikroskop zur Augenuntersuchung aufweist. Die dargestellte Spaltlampe weist einen Hebel 39 auf. Durch Verschwenkung dieses Hebels kann die Spaltlampe in horizontaler Richtung und durch Verdrehen des Hebels in vertikaler Richtung fein eingestellt werden. Durch Verschieben der Instrumentenbasis der Spaltlampe kann fer ner eine horizontale Grobeinstellung vorgenommen werden.
Eine entsprechende Einstellvorrichtung ist in der US-A 3 463 579 beschrieben.
Das Tischblatt 36 ist auf einer Spindel 40 zur vertikalen Verstellung abgestützt. Die Spindel 40 greift in eine Mutter 41, welche mittels eines Servomotors 42 über einen Zahnriemen 43 angetrieben werden kann. Die Mutter 41 ist in einer Hülse 44 gelagert, welche mit einem Ständer 45 verbunden ist, in welchem sie in der Höhe grob verstellt und mittels einer Stellschraube 45a fixiert werden kann. Die Spindel 40 weist einen Bund 46 auf, der eine axiale Nut 47 aufweist, in welche ein Stift 48 greift und damit die Spindel 40 bei entferntem Instrumententisch gegen Verdrehung sichert. Zusammen mit Anschlägen 47a dient der Stift 48 zur Begrenzung der Axialbewegung der Spindel 40. Mit der Hülse 44 ist ein Arm 49 und ein Halter 50 verbunden, der zur Montage einer Kopfstütze für die zu untersuchende bzw. zu behandelnde Person dient.
Das obere Ende der Spindel 40 ist fest mit einem T-förmigen Träger 51 verbunden. In diesem Träger befindet sich einerseits eine Längsführung für eine Führungsstange 52 und andererseits eine drehbar im Träger 51 gelagerte Spindelmutter 53, in welche eine zur Führungsstange 52 parallele Spindel 54 greift. Die Spindelmutter 53 kann mittels eines Servomotors 55 über einen Zahnriemen 56 angetrieben werden. Die einen Enden der Führungsstange 52 und der Spindel 54 sind mit einer weiteren, rechtwinklig zur Längsführung 51 stehenden Längsführung 57 für eine Führungsstange 58 verbunden. Mit den anderen Enden der Führungsstange 52 und der Spindel 54 ist ein weiterer T-förmiger Träger 59 verbunden, in welchem eine Spindelmutter 60 drehbar gelagert ist. Diese Spindelmutter 60 nimmt eine zur Führungsstange 58 parallele Spindel 61 auf.
Die Spindelmutter 60 kann mittels eines Ser vomotors 62 über einen Zahnriemen 63 angetrieben werden. Die Enden der Führungsstange 58 und der Spindel 61 sind mit Profilen 64 und 65 verbunden, welche das Tischblatt 36 tragen.
Am Träger 51 ist ein Widerstandskörper 66 befestigt, auf dem ein an der Längsführung 57 befestigter Schleifer 67 aufliegt. Ein entsprechender Schleifer 68, ebenfalls an der Längsführung 57 befestigt, liegt an einem an der Unterseite des Tischblattes 36 befestigten Widerstandskörper 69 auf. Schliesslich ist an einem Auslegerarm 72 der Hülse 44 ein Träger 72a für einen Widerstandskörper 70 befestigt, auf welchem ein Schleifer 71 aufliegt. Diese Widerstandskörper und Schleifer bilden je ein Potentiometer zur Rückmeldung der jeweiligen Betriebslage des Instrumententisches in der Vertikalachse und in den beiden Horizontalachsen. Das obere Ende des Trägers 72a greift zwischen zwei am Träger 51 gelagerte Rollen 51a zur Drehsicherung des Trägers 51 und damit des Instrumententisches.
Aus den Fig. 5 und 6 ist speziell ersichtlich, dass alle Verstellmittel für den Instrumententisch abgesehen von den Servomotoren praktisch in einer Ebene liegen, d.h. die innere Führungsstange 52 und Spindel 54 liegen in der gleichen Ebene oder praktisch in der gleichen Ebene wie die äussere Führungsstange 58 und die äussere Spindel 61. Es ergibt sich damit eine sehr flache Konstruktion des steuerbaren Instrumententisches und damit eine geringe Behinderung der Bedienungsperson.
Wie bereits angedeutet, weist die Hülse 43 zwei symmetrische Auslegerarme 72 und 73 auf, mit welchen in der Höhe und in der Drehlage einstellbare und mittels Griffschrauben 74 feststellbare Armstützen 75 verbunden sind. Diese Armstützen erleichtern erheblich ein sicheres, präzises Arbeiten am Objekt, beispielsweise am Auge ei nes Patienten.
Die Arbeitsweise und Bedienung der Vorrichtung ergibt sich weitgehend aus der vorstehenden Beschreibung. Zur Fusssteuerung des Instrumententisches steckt die Bedienungsperson die Fussspitze bzw. Schuhspitze durch die \ffnung des Gehäuses 3 bis 6 in den durch die Stangen 11a bis 11d gebildeten Rahmen. Eine hierbei eventuell erfolgende Betätigung eines der Schalter 18 bleibt vorderhand wirkungslos. Erst wenn die Bedienungsperson die Ferse bzw. den Absatz des Schuhs auf die Kappe 30 abstützt, wird diese Kappe und die damit verbundene Stange 29 abgesenkt und betätigt den Schalter 33, womit erst die ganze Steuerschaltung eingeschaltet und wirksam wird.
Wie bereits erwähnt, kann nun eine dreidimensionale Steuerung dadurch erfolgen, dass entweder die Schuhspitze nach oben, nach unten, nach rechts oder nach links zur Betätigung einer der Stangen 11 bzw. eines der Schalter 18 erfolgen, wobei die Steuerung sinngemäss entsprechend der Fussbewegung erfolgt, d.h. ein Anheben der Fussspitze bewirkt ein Anheben des Instrumententisches bzw. Instrumentes etc. Zur Verschiebung des Instrumententisches bzw. des Instrumentes nach vorne oder nach hinten, d.h. in Fig. 5 in der Zeichnungsebene nach rechts oder nach links, wird durch leichte Bewegung des Schuhs nach vorne oder nach hinten der Schlitten 20 nach vorne oder nach hinten bewegt, um entweder den Schalter 27 oder den Schalter 26 zu betätigen, womit dann der Servomotor 62 in der einen oder anderen Drehrichtung eingeschaltet wird, um den Instrumententisch nach vorne oder nach hinten zu bewegen.
Die Schaltung ist so ausgeführt, dass bei jeder Freigabe der Kappe 30 bzw. des Schalters 33 ein automatischer Rücklauf in eine Ausgangsstellung erfolgt. Die Federn 15 bzw. 25 sind so bemessen, dass eine gewisse Betätigungskraft erforderlich ist und somit ungewollte Verschiebungen des Instrumentes ausgeschlossen werden.
Es sind verschiedenste Ausführungsvarianten möglich. So könnten beispielsweise die Betätigungsstangen 11 zu einem starren Rahmen zusammengefasst sein, welcher in allen vier Richtungen betätigbar ist und dann auf entsprechende Schalter wirkt. Anstelle von Schaltern, die nur ein- und ausschaltbar sind, könnten Näherungsschalter, Potentiometer oder dergleichen Steuerelemente vorgesehen sein, die eine Verstellung mit variabler Geschwindigkeit je nach Betätigungsweg bzw. Betätigungskraft erlauben. Beim Ausführungsbeispiel ist angenommen, dass Gleichstrom-Servomotoren verwendet werden. Es könnten gegebenenfalls auch Schrittmotoren verwendet werden, die von einer digitalen Steuerschaltung angesteuert werden.
In diesem Falle könnten die Positionsgeber, also die Potentiometer oder entsprechende Positionsgeber, weggelassen werden, indem die Steuerschaltung die digitalen Schritte und damit die jeweilige Position des Instrumententisches erfasst. Im übrigen können die Potentiometer oder sonstigen Positionsgeber auch die Funktion von Endanschlägen übernehmen, indem der jeweilige Verschiebungsweg elektronisch auf ein Maximum beschränkt wird. Es könnten aber auch rein mechanische Endanschläge für alle Bewegungsrichtungen vorgesehen sein, wobei jeweils beim Anfahren gegen einen dieser Anschläge der Anstieg des Stroms im zugeordneten Servomotor die Ausschaltung bzw. Umsteuerung bewirkt.
Obwohl das Ausführungsbeispiel eine bestimmte Einheit zur Fusssteuerung und einen bestimmten Aufbau eines steuerbaren Instrumententisches zeigt, haben verschiedene Einzelaspekte der Steuervorrichtung selbständige erfinderische Bedeutung. So hat insbesondere die Anordnung bestehend aus dem Rahmen von Stangen 11 und den zugeordneten Steuerhebeln und Steuerschaltern selbständige erfinderische Bedeutung, denn dieser Einrichtungsteil gestattet eine besonders vorteilhafte Steuerung einer Vertikalbewegung und einer Horizontalbewegung durch entsprechendes Bewegen der Fussspitze.
Selbständige Bedeutung hat aber auch die besondere Anwendung der Steuervorrichtung für die fussgesteuerte Einstellung eines auch manuell in den entsprechenden Koordinatenachsen grob und fein einstellbaren Instrumentes, weil diese Kombination ein ganz besonders vorteilhaftes Arbeiten, insbesondere an einem Patienten, aber auch an irgendwelchen technischen Objekten, erlaubt.
The present invention relates to a device for controlling the movement of an equipment part, in particular an instrument table, with foot-operated switches which, when actuated in several directions, allow servo drives to move the equipment part in these directions. A device of this type is known from US Pat. No. 3,980,848. It has plates which can be displaced in four directions with the foot or shoe at three adjacent locations and act on four switches depending on the direction of movement, in order to reciprocate in two coordinate axes to control walking movements. This device has several disadvantages. The operator must use the foot to find various actuating plates that are next to each other and operate them correctly.
There is no clear assignment of the directions of movement, i.e. a vertical movement must also be controlled with a horizontal movement of the foot, for example. As mentioned, you have to change the position of the foot to control different movements, and to operate the individual switching units, you have to keep the foot in a very specific position, i.e. it must be operated either with the toe or with the heel.
The present invention has for its object to enable a simple, convenient, obvious foot control. The inventive solution to this problem is described in the characterizing part of claim 1. This new device now allows a control in six directions or a control of reciprocating movements in three coordinate axes without a significant change in the foot posture and in particular without the need to find certain equivalent actuating elements lying next to one another with the foot.
The foot can always remain comfortably supported on the heel or heel, and the tip of the foot can be used to control movements vertically and in a horizontal axis.
The invention also relates to an instrument table with the above-mentioned device, on which an instrument, in particular an ophthalmological instrument, is attached with a manual setting device. On the one hand, it is not obvious that a combined foot control and manual control make sense. A particular advantage of this arrangement, however, is that the operator, for example the doctor, can initially manually adjust his instrument, for example an ophthalmic microscope, to the object, for example the eye, in the usual way, after which he can perform certain manipulations, for example an operation Intervention, both hands needed. In this case, he can now optimally readjust his instrument by means of the foot control without being hindered in his manipulation.
Another advantage is that the rough setting can be done quickly by hand for the time being, while small distances and therefore speeds are sufficient for adjustments with the foot control. No overdrive of the servo drives is therefore necessary.
The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment or application example shown in the drawing.
1 shows a longitudinal section through the foot control unit,
2 shows a plan view, partly in section, of the foot control unit,
Fig. 3 shows a section along line III-III in Fig. 2,
Fig. 4 shows a section along line IV-IV in Fig. 1,
5 shows a section along line V-V in FIG. 7 of an instrument table, on which the lower part of an instrument is shown schematically,
Fig. 6 shows a front view of the instrument table and
Fig. 7 shows a plan view of the instrument table, partly in section.
The foot control unit according to FIGS. 1 to 4 has an elongated base plate 1 with feet 2 made of rubber or the like for the non-displaceable parking of the unit on the floor. On the base plate 1, a housing with a base plate 3, a rear wall 4, a ceiling 5 and side walls 6, of which the rear one is shown, is adjustably mounted. In a certain operating state, this housing is clamped to the base plate 1 by means of a clamping device according to FIG. 3. This clamping device has a clamping shoe 7 which engages under the base plate 1. By means of a clamping screw 8 and a hand clamping nut 9, the clamping jaw 7 can be pressed against the base plate 1 from below, and thus the housing can be clamped to the base plate in a certain position.
4 frame-shaped rockers are arranged in the housing, each consisting of one with a soft covering 10, e.g. made of rubber, coated rod 11a to 11d and two levers 12 acting on the ends of each rod. The levers 12 are pivotable about bearing points 13, and their lever arms lying behind these bearing points 13 are each connected to a plate 14 on which a compression spring 15 acts and the lever is held in a position determined by a stop of the plate 14 against an adjustable stop screw 16 . The plates 14 each act on the actuator 17 of a switch 18, and these switches 18 are all connected via connecting wires of a cable 19 to an electronic control circuit, not shown.
It can be seen that the rods 11a to 11d on the open side of the housing form a frame of two horizontal actuation rods 11a and 11b and two vertical actuation rods 11c and 11d. This frame is dimensioned so that a toe of the shoe can be easily inserted between the individual bars of this frame. If you swivel the toe up or down, either the rod 11a or the rod 11b is raised or lowered from the rest position shown, and the associated switch 18 is actuated with sufficient pivoting of the corresponding lever 12 and switches on via the control circuit mentioned Servomotor for vertical adjustment of a part described later up or down.
Raising the tip of the foot thus causes the part to be controlled to be raised, while lowering the tip of the foot correspondingly causes the controlled part to be lowered. A swiveling of the toe to the left or to the right actuates one of the rods 11c or 11d, and the associated switch 18 will move the controlled part horizontally to the right or to the left.
At the end of the base plate 1 opposite the housing 3 to 6, a slide or carriage 20 is mounted on rollers 21 so as to be displaceable in the longitudinal direction of the base plate. 4, the axes 22 of the rollers 21 engage in grooves in the outer guide rails 23, whereby the carriage is clearly guided. It can be moved back and forth in the longitudinal direction of the base plate 1 between buffers 24 with springs 25, whereby it can act on two control switches 26 and 27. The switches 26 and 27 cause a sensible movement of the controlled part forwards or backwards via the control circuit mentioned and a servo motor, depending on the foot being moved forwards or backwards. A rod 29 is guided in a vertical tube 28 of the slide 20, the upper end of which is connected to a cap 30.
The cap 30 is provided with conical pins 31 which improve the connection between the cap 30 and a shoe heel supported thereon. The cap 30 and the rod 29 are held in the unloaded state by a spring 32 in the upper end position shown. When the heel of a shoe is supported on the cap 30, the latter is shifted downward with the rod 29 and actuates a switch 33 which serves to switch the control circuit on and off in a manner to be explained in more detail. The switches 26, 27 and 33 are connected via a cable 34 to a connection socket 35, to which the cable 19 is also connected. The control circuit mentioned can be connected to the control unit according to FIGS. 1 to 4 by means of a plug and a multi-core cable.
As mentioned, the control unit according to FIGS. 1 to 4 can preferably serve to control the movement of an instrument table or an instrument located thereon. An example of such an instrument table is shown in FIGS. 5 to 7. 5, there is a schematically represented ophthalmological instrument on the table top 36, for example a slit lamp 37, which has a microscope (not shown) for an eye examination on a swivel arm 38. The slit lamp shown has a lever 39. By swiveling this lever, the slit lamp can be finely adjusted in the horizontal direction and by turning the lever in the vertical direction. By moving the instrument base of the slit lamp, a horizontal rough adjustment can also be carried out.
A corresponding adjustment device is described in US-A 3,463,579.
The table top 36 is supported on a spindle 40 for vertical adjustment. The spindle 40 engages in a nut 41, which can be driven by means of a servo motor 42 via a toothed belt 43. The nut 41 is mounted in a sleeve 44 which is connected to a stand 45 in which it can be roughly adjusted in height and fixed by means of an adjusting screw 45a. The spindle 40 has a collar 46 which has an axial groove 47 into which a pin 48 engages and thus secures the spindle 40 against rotation when the instrument table is removed. Together with stops 47a, the pin 48 serves to limit the axial movement of the spindle 40. With the sleeve 44, an arm 49 and a holder 50 are connected, which is used for mounting a headrest for the person to be examined or treated.
The upper end of the spindle 40 is fixedly connected to a T-shaped support 51. In this carrier there is on the one hand a longitudinal guide for a guide rod 52 and on the other hand a spindle nut 53 which is rotatably mounted in the carrier 51 and into which a spindle 54 which is parallel to the guide rod 52 engages. The spindle nut 53 can be driven by means of a servo motor 55 via a toothed belt 56. The one ends of the guide rod 52 and the spindle 54 are connected to a further longitudinal guide 57, which is perpendicular to the longitudinal guide 51, for a guide rod 58. Another T-shaped support 59 is connected to the other ends of the guide rod 52 and the spindle 54, in which a spindle nut 60 is rotatably mounted. This spindle nut 60 receives a spindle 61 parallel to the guide rod 58.
The spindle nut 60 can be driven by a Ser 62 from a toothed belt 63. The ends of the guide rod 58 and the spindle 61 are connected to profiles 64 and 65 which support the table top 36.
A resistance body 66 is fastened to the carrier 51, on which a grinder 67 fastened to the longitudinal guide 57 rests. A corresponding grinder 68, also attached to the longitudinal guide 57, rests on a resistance body 69 attached to the underside of the table top 36. Finally, a support 72a for a resistance body 70, on which a grinder 71 rests, is fastened to an extension arm 72 of the sleeve 44. These resistance bodies and wipers each form a potentiometer for feedback of the respective operating position of the instrument table in the vertical axis and in the two horizontal axes. The upper end of the carrier 72a engages between two rollers 51a mounted on the carrier 51 to secure the carrier 51 and thus the instrument table against rotation.
5 and 6 it can be seen in particular that, apart from the servomotors, all the adjustment means for the instrument table are practically in one plane, i.e. the inner guide rod 52 and spindle 54 lie in the same plane or practically in the same plane as the outer guide rod 58 and the outer spindle 61. This results in a very flat construction of the controllable instrument table and thus a slight disability for the operator.
As already indicated, the sleeve 43 has two symmetrical cantilever arms 72 and 73, with which arm supports 75 which are adjustable in height and in the rotational position and can be fixed by means of grip screws 74 are connected. These armrests make it much easier to work safely and precisely on the object, for example on a patient's eye.
The mode of operation and operation of the device largely results from the above description. To control the foot of the instrument table, the operator puts the toe or shoe tip through the opening of the housing 3 to 6 into the frame formed by the rods 11a to 11d. Any actuation of one of the switches 18 that occurs in this case has no effect for the time being. Only when the operator supports the heel or the heel of the shoe on the cap 30 is this cap and the rod 29 connected to it lowered and actuates the switch 33, which only turns the entire control circuit on and takes effect.
As already mentioned, a three-dimensional control can now be carried out in that either the toe of the shoe is moved up, down, to the right or to the left to actuate one of the rods 11 or one of the switches 18, the control corresponding to the foot movement, ie lifting the tip of the foot causes the instrument table or instrument to be raised, etc. to move the instrument table or instrument forward or backward, i.e. 5 to the right or to the left in the plane of the drawing, the carriage 20 is moved forwards or backwards by lightly moving the shoe forward or backward, in order to actuate either the switch 27 or the switch 26, with which the servo motor 62 is switched on in one or the other direction of rotation in order to move the instrument table forwards or backwards.
The circuit is designed in such a way that an automatic return to an initial position takes place each time the cap 30 or the switch 33 is released. The springs 15 and 25 are dimensioned in such a way that a certain actuation force is required and thus unwanted displacements of the instrument are excluded.
A wide variety of designs are possible. For example, the actuating rods 11 could be combined to form a rigid frame which can be actuated in all four directions and then acts on corresponding switches. Instead of switches that can only be switched on and off, proximity switches, potentiometers or similar control elements could be provided, which allow adjustment at variable speeds depending on the actuation path or actuation force. In the exemplary embodiment, it is assumed that DC servomotors are used. If necessary, stepper motors could also be used which are controlled by a digital control circuit.
In this case, the position sensors, that is to say the potentiometers or corresponding position sensors, could be omitted in that the control circuit detects the digital steps and thus the respective position of the instrument table. Otherwise, the potentiometers or other position transmitters can also take on the function of end stops by electronically limiting the respective displacement path to a maximum. However, purely mechanical end stops could also be provided for all directions of movement, the increase in the current in the associated servo motor causing the switch-off or reversal each time one of these stops is approached.
Although the exemplary embodiment shows a specific unit for foot control and a specific structure of a controllable instrument table, various individual aspects of the control device have independent inventive significance. In particular, the arrangement consisting of the frame of rods 11 and the associated control levers and control switches has independent inventive significance, since this part of the device permits particularly advantageous control of a vertical movement and a horizontal movement by correspondingly moving the tip of the foot.
However, the special use of the control device for the foot-controlled adjustment of an instrument that can also be roughly and finely adjusted manually in the corresponding coordinate axes has independent importance, because this combination allows particularly advantageous work, in particular on a patient, but also on any technical objects.