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Operationsleuchte Die Erfindung betrifft eine Operationsleuchte mit
mindestens einem Schwenkarm, der an seinen beiden Enden mit Drehgelenken versehen
ist. Bei einer bekannten Ausführungsform ist der Schwenkarm mit seinem einen Drehgelenk
an einem Festpunkt, der z. B. an der Decke angebracht ist, aufgehängt, während das
andere Drehgelenk entweder direkt oder über einen weiteren Schwenkarm einen Ausleger
mit dem Leuchtengehäuse trägt. Die Konstruktion ist zumeist so gewählt, daß man
das Leuchtengehäuse an jede beliebige Stelle innerhalb des Schwenkbereichs bewegen
kann.
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Nachteilig bei den bekannten Konstruktionen ist es, daß jeder Punkt
des Schwenkbereichs auf einer Vielzahl von Wegen erreichbar ist. Die Variationsmöglichkeit
beginnt mit zwei Drehgelenken und vervielfacht sich mit jedem weiteren Drehgelenk.
Zwar ist es theoretisch möglich, das Leuchtengehäuse auf einer geraden Linie von
der ursprünglichen Stellung in die neue Stellung zu bewegen. In der Praxis genügt
es aber nicht, dem Leuchtengehäuse einen Stoß in der gewünschten Richtung zu geben,
da die Drehgelenke in den meistenFällen wegen unterschiedlicher Fertigungstoleranzen
verschieden stark abgebremst sind und das jeweils leichtgängigste Drehgelenk die
Bahnbewegung des Gehäuses hauptsächlich bestimmt. Die annähernd geradlinige Bewegung
des Leuchtengehäuses erfordert daher eine fortdauernde Korrektur während der Verstellung.
Die Vielzahl der B°-wegungsmöglichkeiten erschwert auch eine eindeutige Steuerung
einer motorisch angetriebenen Operationsleuchte.
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Es ist eine bekannte Tatsache, daß bei den Operationsleuchten bestimmte
Verstellbewegungen sehr viel häufiger sind als alle anderen Verstellbewegungen.
Beispielsweise verläuft diese Vorzugsrichtung bei Operationen, bei denen der Patient
auf dem Operationstisch liegt, parallel zur Längsachse des Operationstisches. Man
hat daher schon versucht, durch sogenannte Geradführungen die Verstellbarkeit des
Leuchtengehäuses in dieser Vorzugsrichtung zu erleichtern. Hierbei traten aber erhebliche
Schwierigkeiten auf. Die einfachste Möglichkeit, nämlich die gesamte Leuchtenanordnung
auf einem an Deckenschienen verfahrbaren Wagen anzubringen, muß wegen der Gefahr
einer Staubaufwirbelung von vornherein ausscheiden. Ein anderer Vorschlag, bei dem
die Gerade durch eine Lemniskate ersetzt wird, erfordert mindestens zwei Aufhängepunkte
an der Decke und eine Vielzahl von Gelenkhebeln.
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Erfindungsgemäß läßt sich die Führung einer normalen Schwenkarm-Operationsleuchte
auf einer vorgeschriebenen Vorzugsbahn einfach dadurch bewerkstelligen, daß die
beiden in die Drehgelenke des Schwenkarms eingreifendenAchsen der angrenzenden Bauteile
über ein Getriebe miteinander gekuppelt sind.
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Wenn beispielsweise das eine Drehgelenk des Schwenkarms einen fest
an der Decke montierten Zapfen umschließt, wird bei einer Schwenkung des Schwenkarms
das in seinem anderen Drehgelenk gelagerte Bauteil zwangläufig durch das Getriebe
mit verstellt. Die Art der Vorzugsbahn wird durch das Übersetzungsverhältnis des
Getriebes bestimmt. Bei einem konstanten Übersetzungsverhältnis von 1:1 ergibt sich
eine Kreisbahn, deren Mittelpunkt nicht mit demAufhängepunkt an derDecke übereinstimmt.
Bei einem Übersetzungsverhältnis von 2:1 ergibt sich die in den meisten Fällen erstrebte
Geradführung. Man kann eine Vielzahl verschiedenartiger Vorzugsbahnen angeben, insbesondere
wenn man ein Getriebe mit veränderlichem, vom Drehwinkel abhängigem Übersetzungsverhältnis
wählt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann man auch zwei je mit
einem Getriebe versehene Schwenkarme über ein Drehgelenk miteinander verbinden.
Diese Maßnahme kann einerseits dazu dienen, durch eine Getriebekombination bestimmte
Vorzugsbahnen zu erzielen. Andererseits kann sie auch dazu ausgenutzt werden, das
im zweiten Schwenkarm gehaltene Bauteil, z. B. einen Ausleger mit dem Leuchtengehäuse,
bei der Bewegung auf der Vorzugsbahn parallel zu sich zu verschieben.
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Als Getriebe im Sinne der Erfindung kommen alle Vorrichtungen in Frage,
die eine Drehung des Schwenkarms relativ zum einen angrenzenden Bauteil in eine
Drehung des zweiten angrenzenden Bauteils umsetzen können, z. B. durch eine Kette
verbundene
Zahnräder, durch ein Seil verbundene Scheiben, durch
eine Achse verbundene Kegelradpaare, auch Zahnstangengetriebe, elektrische übertragungsvorrichtungen
(wie elektrische Welle) usw. Ein konstantes Übersetzungsverhältnis läßst sich beispielsweise
durch entsprechende Größenbemessung der Zahnräder oder Seilscheiben erzielen. Ein
veränderliches 1Tbersetzungsverhältnis ist z. B. mit Hilfe nicht kreisrunder Seilscheiben
möglich.
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Da das Leuchtengehäuse nicht nur längs der Vorzugsbahnen, sondern
zu jeder beliebigen Stelle des Schwenkbereichs verstellbar sein soll, müssen, außer
den durch Getriebe verbundenen Drehgelenken, noch weitere gleichachsige Drehgelenke
vorhanden sein. Es empfiehlt sich, die über Getriebe miteinander verbundenen Drehgelenke
leichtgängiger zu konstruieren als die übrigen gleichachsigen Drehgelenke, damit
die weiteren Gelenke die Vorzugsbewegung nicht beeinträchtigen. Eine besonders einfache
Konstruktion besteht darin, die leichtgängigen Drehgelenke mit Wälzlagern und die
übrigen Drehgelenke mit Gleitlagern auszustatten.
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In diesem Zusammenhang muß noch auf den weiteren Vorteil der Erfindung
aufmerksam gemacht werden, daß nämlich die Leichtgängigkeit der über Getriebe miteinander
verbundenen Drehgelenke in wesentlich geringerem Maße als bisher durch Abbrernsung
beeinträchtigt zu werden braucht. Zumindest genügt die Abbremsung eines einzigen
dieser Drehgelenke, um ein »Weglaufen« der in den zugehörigen anderen Drohgelenken
gehaltenen Bauteile zu verhindern.
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Alle bisher bekannten Geradführungen hatten den Nachteil, daß das
Leuchtengehäuse zwar in Operationstisch-Längsrichtung über eine große Länge verstellbar
war, daß aber der Verstellbereich in Querrichtung wesentlich geringer sein mußte.
Diesem Nachteil kann mit der erfindungsgemäßen Operationsleuchte, gerade wenn sie
nur an einem einzigen Festpunkt aufgehängt ist, leicht dadurch begegnet werden,
daß ein zusätzliches Drehgelenk zwischen dem Festpunkt und dem einen Schwenkarm-Drehgelenk
vorgesehen wird. Man kann dann die gesamte Leuchtenanordnung einschließlich der
Geradführungsvorrichtung um den Festpunkt drehen, .so daß in der neuen Geradführungsrichtung
das Leuchten gehäuse über die gleiche Länge verstellt werden kann, die bisher nur
in Richtung des Operationstisches vorgesehen war.
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Für die Verstellbewegung außerhalb der Vorzugsbahnen ist bei einer
Operationsleuchte, deren Leuchtengehäuse an einem vom Schwenkarm gehaltenen Ausleger
angebracht ist, ein zusätzliches Drehgelenk zwischen dem Ausleger und dem Schwenkarm-Drehgelenk
besonders geeignet.
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Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann das Getriebe
sogar im. Inneren des Schwenkarms angeordnet sein, so daß die glatte Außenseite
der Operationsleuchte, die aus Gründen der Staubfreiheit und der guten Reinigungsmöglichkeit
erwünscht ist, beibehalten werden kann.
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Weitere Merkmale von Ausbildungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele im Zusammenhang
mit der Zeichnung. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Operationsleuchte in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht
auf die Operationsleuchte in verschiedenen Stellungen, Fig. 3 ein erfindungsgemäß
verwendbares Seilzuggetriebe und Fig. 4 ein erfindungsgemäß verwendbares Kegelradgetriebe.
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Die veranschaulichte Operationsleuchte besitzt die Schwenkarme 1 und
2, die über das Drehgelenk 3, bestehend aus der Hülse 4 am Schwenkarm 1 und der
Achse 5 am Schwenkarm 2, miteinander verbunden sind. Der Schwenkarm 1 ist über das
Drehgelenk 6, bestehend aus der Hülse 7 am Schwenkarm 1 und der Achse 8, aufgehängt.
Der Schwenkarm 2 trägt an seinem Drehgelenk 9, bestehend aus derHülse 10 und der
Achse 11, den Ausleger 12 mit dem Leuchtengehäuse 13.
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Erfindungswesentlich ist, daß die beiden in die Drehgelenke 3 und
6 des Schwenkarms 1 eingreifenden Achsen 5 und 8 über ein Getriebe miteinander verbunden
sind. Dies besteht im vorliegenden Fall aus einem Zahnrad 14 an der Achse 5, einem
Zahnrad 15 an der Achse 8 und einer um beide Zahnräder greifenden Kette 16. In gleicher
Weise sind die beiden in die Drehgelenke 3 und 9 des Schwenkarms 2 eingreifenden
Bauteile 4 und 11 über ein Getriebe miteinander gekuppelt. Dieses besteht aus einem
Zahnrad 17 an der Hülse 4, einem Zahnrad 18 an der Achse 11 und einer um beide Zahnräder
greifenden Kette 19. Das veranschaulichte Ausführungsbeispiel betrifft eine Operationsleuchte
mit Geradführung. Deshalb sind die Übersetzungsverhältnisse der Getriebe, wie auch
aus den Größenabmessungen der Zahnräder zu ersehen ist, 2: 1.
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Die Achse 8 ist nicht fest an der Decke 20 montiert,
sondern ruht in einem Drehlager 21, das aus einer fest an der Decke angebrachten
Hülse 22 und der Achse 8 besteht. Auch die Achse 11 trägt den Ausleger
12 mit dem Leuehtengehäuse 13 nicht direkt. Vielmehr ist ein Drehgelenk
23 dazwischen geschaltet, das aus einer Hülse 24 am Ausleger und der Achse 11 besteht.
Die Drehgelenke 4, 6 und 9 besitzen Kugellager und sind deshalb leichtgängiger als
die Drehgelenke 21 und 23, die mit Gleitlager ausgestattet sind.
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In Fig.2 ist die Leuchtenanordnung über dem Operationstisch 25 gezeigt.
Die Geradführung bewirkt, daß das Leuchtengehäuse 13 aus der in ausgezogenen Linien
dargestellten. Lage A in Richtung des Pfeiles P über den gesamten Operationstisch
hinweg bis in die gestrichelt gezeichnete Stellung B verschoben werden kann, ohne
daß dies einer besonderen Steuerung von Hand bedarf. Das dem Schwenkarm 1 zugeordnete
Getriebe bewirkt, daß der Winkel ß zwischen den beiden Schwenkarmen immer doppelt
so groß ist wie der Winkel u zwischen dem Schwenkarm 1 und der Symmetrieebene S
durch den Aufhängepunkt. Das bedeutet, daß das Gelenk 9 genau auf einer geraden
Linie wandern muß.
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Das dem Schwenkarm 2 zugeordnete Getriebe stellt sicher, daß der Winkel
ß immer doppelt so groß ist wie der Winkel ;, zwischen den Schwenkarmen 2
und der zur Symmetrieebene S parallelen Ebene P durch das Gelenk 9. Dies bedeutet,
daß das Leuchtengehäuse immer parallel zu sich verschoben wird.
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Wenn das Leuchtengehäuse 13 außerhalb der Längsmittellinie bewegt
werden soll, dreht man den Ausleger um das Drehgelenk 23, bis die Leuchte auf dem
durch den Pfeil Q gekennzeichneten Kreis beispielsweise
bis in
die Stellung C gelangt ist. Auch in dieser Stellung kann das Leuehtengehäuse parallel
zu sich geradlinig über den gesamten Operationstisch hin verschoben werden.
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Wenn in Sonderfällen das Leuchtengehäuse einen größeren Abstand vom
Operationstisch erhalten soll, als es dem Radius des Kreises Q entspricht, kann
man die gesamte Leuchtenanordnung um das Drehgelenk 21 verdrehen. Das beispielsweise
in der Stellung B befindliche Leuchtengehäuse kann so auf dem durch den Pfeil R
gekennzeichneten Kreis in eine dünngestrichelt gezeichnete Stellung D bewegt werden.
Das Leuchtengehäuse besitzt dort eine neue Geradfahrrichtung P'.
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In Fig. 3 ist ein Getriebe mit Seilzug veranschaulicht, das an Stelle
des Kettengetriebes verwendet werden kann. Zu diesem Zweck sind die Achsen 5 und
8 mit Seilscheiben 26 und 27 versehen, um die das Seil 28 geschlungen ist. Das Seil
ist an den Punkten 29 bzw. 30 an den Seilscheiben 26 und
27 festgeklemmt, damit kein Schlupf auftritt. Dies läßt sich in a11 den Fällen
bewerkstelligen, in denen der Winkel (3 immer kleiner als der halbe Umschlingungswinkel
der Seilscheibe 26, also etwas weniger als 90°, bleibt.
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Besonders günstig, um das Getriebe im Innern eines hohlen Schwenkarmes
unterzubringen, ist das in Fig. 4 veranschaulichte Kegelradgetriebe. Dies weist
je ein Kegelrad 31 und 32 auf den Achsen 5 und 8 auf sowie eine Welle 33 mit zwei
Kegelrädern 34 und 35 zur Verbindung der beiden erstgenannten Kegelräder.
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Von dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann in vielerlei Hinsicht
abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise
ist die erfindungsgemäße Zwangsführung auch für Leuchten mit zwei oder mehr Festpunkten
geeignet. Die in einem Drehgelenk eingreifende Achse kann auch eine Hochachse sein
und das andere Gelenkteil umschließen. Sie entspricht dann beispielsweise der Hülse
4. Grundsätzlich benötigt man für die drei Drehgelenke 3, 6 und 9 nur eine
einzige Bremse, wie sie als Bremse 36 am Gelenk 3 veranschaulicht ist. Die Getriebe
können auch andere feste Übersetzungsverhältnisse als 2:1 aufweisen. Für ein veränderliches
Übersetzungsverhältnis ist beispielsweise die Seilscheibenanordnung nach Fig.3 geeignet,
wenn die Scheibe 27 von der kreisrunden Gestalt abweicht.