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EP0834038B1 - Operationsleuchte mit drehlager zur befestigung eines schwenkarms - Google Patents

Operationsleuchte mit drehlager zur befestigung eines schwenkarms Download PDF

Info

Publication number
EP0834038B1
EP0834038B1 EP97901076A EP97901076A EP0834038B1 EP 0834038 B1 EP0834038 B1 EP 0834038B1 EP 97901076 A EP97901076 A EP 97901076A EP 97901076 A EP97901076 A EP 97901076A EP 0834038 B1 EP0834038 B1 EP 0834038B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
swivel arm
support body
bearing
shaft
arm head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97901076A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0834038A1 (de
Inventor
Uwe Gampe
Stefan Weigand
Rudolf Marka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heraeus Medical GmbH
Original Assignee
Heraeus Medical GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Medical GmbH filed Critical Heraeus Medical GmbH
Publication of EP0834038A1 publication Critical patent/EP0834038A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0834038B1 publication Critical patent/EP0834038B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V21/00—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
    • F21V21/14—Adjustable mountings
    • F21V21/26—Pivoted arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/20—Lighting for medical use
    • F21W2131/205—Lighting for medical use for operating theatres
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00—Illumination
    • Y10S362/804—Surgical or dental spotlight

Definitions

  • the invention relates to an operating light with ceiling suspension and at least one electrical lines leading swivel arm, which around an axis projecting from the ceiling is rotatably mounted with internal electrical lines, being on the axis in the area their outside mutually electrically insulated slip rings for the production of electrical Connections with the help of spring-mounted slip ring pickups inside a sleeve-shaped Swivel arm head are arranged as part of a pivot bearing and for axial and radial mounting of the swivel arm head on the axis with an axial locking device and anti-rotation support provided with slip rings is provided.
  • an operating light with ceiling suspension in which an axis protruding from the ceiling with internal electrical cables for power supply one at the end of a swivel arm arranged rotatably about the axis Lamp is provided, with a sleeve-shaped swivel arm head as part of a pivot bearing is arranged on a console in the lower region of the axis; for the production of electrical Connections for the power supply of surgical lamps are mutually electrical insulated slip rings arranged differently coaxially in one plane Diameter provided on which pantographs for electrical supply with the operating light connected to the swivel arm is connected.
  • a central centerpiece the console as a swivel head holder is by means of a radial direction through the axis guided bolt secured against axial displacement and rotation in the circumferential direction. Because the upper part of the swivel arm head with its pantographs on the upper The swivel arm is also against the plane of the middle piece containing the slip rings axial downward movement secured.
  • In the lower section of the console are also Slip rings coaxial with one another on the downward face of the central center piece arranged, with a lower rotatable counterpart to the swivel arm head by means of a ball bearing is secured against axial displacement (downwards).
  • the lower swivel Part serves to hold a central lamp and also has current collectors or contact brushes on, with the slip rings each at axial intervals in electrical connection stand.
  • an operating light with a swivel arm is known that around a pin protruding from the ceiling is arranged axially rotatable, the pin as Supply column is formed and in addition to electrical energy oxygen and nitrous oxide a connection head, from which the various devices required for the operation can be supplied.
  • the pin consists of a hollow tube with an attached Rotary bearing, which slip rings for the transmission of electrical current between the support arm and has pegs; it is a relatively complex arrangement, because the pivot bearing consists of a large number of individual elements, e.g. Rotating ring, spacer ring, Intermediate rings, ring nut, spring rings and cams are built; it is particular problematic, due to the complex structure of such pivot bearings for a modular structure of operating lights for various applications provided.
  • DE-U-8913757.4 is an image transmission system in surgical lights known that a surgical light construction and a camera system with cable lines for the transmission of video and setting signals for a camera installed in the lamp describes, with the cable lines running inside the operating light suspension and slip rings for the transmission of high-frequency video and setting signals a camera are provided.
  • DE-C-40 04 648 is a fastening system for spotlights on ceilings and Known wall surfaces in which a connection body as a hollow body and a lamp base are provided with connection means that can be positively inserted into the connector body; the The underside of the connection body is a hollow body base with a sliding surface for the rotary movement of the lamp base, with a connecting connection means in the receiving channel insertable flange of the lamp base serves.
  • a slip ring arrangement for power transmission is not provided so that the horizontal swivel range is in the angular range 360 °.
  • DE-A-42 10 649 describes a device with a rotating arm for illuminating the interior of furniture known from the outside; between the rotating arm and a support body are actuators for the electrical supply to the end of the rotating arm Light source provided so that current flows as soon as the rotating arm is outside the Piece of furniture is located while the power supply is interrupted when the rotating arm located inside the piece of furniture.
  • the object of the invention is, based on operating lights according to US-A-2,173,325 or DE-C-11 93 897 by using the simplest possible pivot bearing, with a transmission of electrical Electricity through slip rings reduces the cost of parts for surgical lights to achieve, in particular to strive for a high level of functional integration and a simple Assembly through coordinated assemblies without complex adjustment to strive; Furthermore, the pivot bearings are also intended to be pre-assembled for later use
  • the construction of surgical lights in modular design may be suitable and cause low storage costs.
  • Luminaire housings attached to the swivel arm and, if necessary, a video camera system and possibly brackets for electrical, mounted on a swivel arm operated additional devices are connected to the lines in the spigot.
  • the core area of the pivot bearing is made from one means Injection molded plastic body, easy to manufacture, with precisely positioned slip rings consists.
  • the bearing bushes are on the respective ends of the Carrier body attachable, due to the elevations and depressions formed by webs there is a positive connection against twisting; those running in the axial direction Webs are radially radially outward on the end regions of the carrier body directed while in the bearing bushes directed radially inwards to the longitudinal axis are.
  • the carrier body by means of slip-on sliding bushings its end faces the necessary stability with regard to its assembly and strength with respect to the part of a boom rotatably mounted on it as a swivel arm head.
  • the carrier body 1 has a cylindrically shaped surface 2 into which Slip rings 3, 4, 5 are positively introduced; along the longitudinal axis 7 of the carrier body 1, the two bearing bushes 8, 9 can be seen, the respective end regions of Carrier body 1 and the bearing bush 8, 9 which can be slid along the longitudinal axis 7, webs 6 ', 6 "so that due to the raised areas and grooves formed by the webs the insertion process there is a positive connection that prevents twisting the longitudinal axis 7 is secured.
  • Both support body 1 and bearing bushing 8, 9 have along the longitudinal axis 7 each have hollow cylindrical recesses 11, 12, 13, which for Attachment to an axis are provided; those adjoining the ends of the carrier body 1 Transitional areas 10 ', 10 "of the bearing bushes 8, 9 are conical, whereby they towards the carrier body 1 with its reduced outer diameter compared to the bearing bushes 8, 9 rejuvenate; thus there is a smooth application of slip ring removers Guaranteed via the bearing bush or bearing bushes on support body 1.
  • Adjacent to Bearing socket 8, an axial bearing ring 16 is shown, which is used to hold a swivel arm head intended for the horizontally swiveling boom or swivel arm of an operating light is.
  • a preassembled axis 14 according to FIG flange tube attached to the ceiling by means of spacer ring 15 and a further spacer ring 59 attached.
  • axial bearing ring 16 which is rotatable or slidably rests on the bearing bush 8 at a distance from the spacer ring 15; according to Figure 1c hollow cylindrical jacket 17 as part of the swivel arm head for the boom, not shown here connected by screwing through opening 24 to the axial bearing ring 16 according to FIG.
  • Figure 1e shows the contact carrier 18 in the disassembled state, so that the usually for Supported spring-loaded slip ring taker 25, 26, 27 for better visibility point upwards; the slip ring takers each have a spring-loaded Pin contact 25 ', 25 ", 26', 26", 27 ', 27 "; that lead to the inner lines of the swivel arm According to FIG. 1d, contacts are designated by the numbers 25 '' ', 26 "', 27” '. For positioning of the contact carrier 18 in the jacket 17 retaining lugs 50, 50 'are provided.
  • carrier body 1 consists of an essentially cylindrical one electrically insulating plastic part, which is attached at opposite ends Sliding bearing bushes 8, 9 for turning the cylindrical shell of the swivel arm head is provided according to Figure 1c.
  • carrier body 1 In its central region, carrier body 1 has on its Circumferential grooves on the outer circumference, in the recesses of which three each other Slip rings 3, 4, 5 arranged in parallel are arranged.
  • the slip rings are on their Longitudinal axis 7 directed inner surface with contact tabs 36 shown schematically here, 37, 38 to connect through opening 40 to the inside of the figure 1b explained axis 14 to produce lines 41, 42, 43.
  • the bearing bush 8 plugged onto the carrier body 1 points in the area of its front face End a recess or bore 29 in the radial direction, which for fastening the Carrier body is used and according to Figure 3 by means of bolts 21 and bore 22 in the radial direction through axis 14 as anti-rotation device for the electrical connection between carrier body 1 and axis 14 are provided.
  • the axial forces occurring as a result of gravitation are - like previously explained with reference to FIG. 1 b - via a circlip 31 inserted into the annular groove 33 in the axis 14 passed.
  • FIG. 2b schematically shows a section through slip ring 4 of the carrier body 1.
  • FIG. 3 schematically shows a longitudinal section through the assembled assembly from axis 14, the partially broken arm 32 and pivot bearing; as can be seen from Figure 3 is, carrier body 1 with bearing bushes 8, 9 is mounted on the axis 14 and is by means of bolts 21 which are in the bore or opening 22 of the bearing bush 8 and in the bore 23 the axis 14 engages, and held by means of a locking ring 31 in the locked position.
  • the longitudinal axis of the substantially cylinder-symmetrical axis 14 is also denoted here by 7, since it coincides with the longitudinal axis 7 of the carrier body 1.
  • a safeguard against axial displacement of the carrier body 1 with the bearing bushes 8, 9 is by the in Given ring groove 33 of the axis 14 engaging locking ring 31; the bearing socket 9 is located doing so with part of their lower slide bearing 35 on the periphery of circlip 31. It can be seen from FIG. 3 that the slip rings 3, 4, 5 by means of internal contacts 36, 37, 38 with the lines inside and through opening 40 in the cylinder jacket of the axis 14 41, 42, 43 are electrically connected.
  • Carrier body 1 is of the likewise substantially cylindrical swivel arm head 44 surrounded, mechanically fixed with the swivel arm 32 partially shown here connected is.
  • the swivel arm head 44 is located loosely on the end face of the upper bearing bush 8 Thrust bearing ring 16 through bolts 47 and 48, which casing 17 and thrust bearing ring 16 connect, held axially and rotatably; its inner surface is guided radially. It will thus a permanent possibility of rotation within the pivot bearing from the swivel arm head and Axis ensured.
  • the section of the swivel arm 32 recognizable that here with the inner lines 51, 52, 53 of the swivel arm 32nd connected slip ring takers 25, 26, 27 by a common, spring-loaded contact carrier 18 are held and rest radially on the slip rings 3, 4, 5 by means of spring pressure and thus constant contact within the pivot bearing between the lines 41, 42, 43 of the axis 14 and the lines 51, 52, 53 of the swivel arm.
  • the contact carrier mounted in the swivel arm head 18 according to FIGS. 1d, 1e is positioned by means of retaining lugs 50 and 50 'and after being pushed on the slip ring takers in the axial direction on the carrier body 1 provided with bearing bushes 25, 26, 27 to slip rings 3, 4, 5 correctly adjusted without further assembly are.
  • Figure 4 shows schematically the structure of an operating light with two support bodies on one common axis for holding two swivel arms, the swivel arm heads 44 to each other are shown coaxially; the axis 14 is held by a broken one Flange tube 57. Between the flange tube 57 and the lower end 58 of the axis 14 are Two coaxial support bodies 1 arranged one above the other, each at their ends are provided with a bearing bushing 8, 9, as is shown in FIGS. 1a, 1b, 2a and 3 is described in more detail.
  • each of the two carrier bodies 1 with its slip rings 3, 4, 5 with the slip ring pickups 25, 26, 27 in the symbolically represented swivel arm head 44 is electrically connected to contact carrier 18, with a complete view being provided for a better overview Repetition of all reference numerals of both carrier bodies was dispensed with.
  • the swivel arm 32 is shown partly broken; this figure shows that each of the two Carrier body 1 by means of its lower bearing bush 9 through its own locking ring 31, which is each guided in an annular groove of the axis 14, against slipping along the axis 14 is secured.
  • the lines within the axis 41, 42, 43 are only partially shown for a better overview; they are for the purpose of individual power supply on the swivel arm 32nd located devices each up to a monitor or control unit, not shown here managed separately; however, it is also possible to simplify the wiring by using modulators and demodulators control and video signals for lighting, Transfer camera and device functions to the three common lines, to which the slip rings are connected in parallel.
  • the axis 14 is held in the flange tube 57 by two coaxially one above the other arranged spacer rings 15, 59, each having radial bores 60, 61, which to carry out fastening bolts 62, 63 through the jacket of flange tube 57 in openings of the tubular casing of the axis 14 are provided.
  • the lower end 58 of the axis 14 is completed by an attachable protective cap.
  • the carrier body and bearing bushings includes as a coherent component to use.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Operationsleuchte mit Deckenaufhängung und wenigstens einem elektrische Leitungen führenden Schwenkarm, der um eine von der Decke herabragende Achse mit innenliegenden elektrischen Leitungen drehbar gelagert ist, wobei auf der Achse im Bereich ihrer Außenseite gegeneinander elektrisch isolierte Schleifringe zur Herstellung elektrischer Verbindungen mit Hilfe von federnd aufliegenden Schleifring-Abnehmern im Inneren eines hülsenförmigen Schwenkarm-Kopfes als Teil eines Drehlagers angeordnet sind und zur axialen und radialen Lagerung des Schwenkarm-Kopfes auf der Achse ein mit axialer Verschiebesicherung und Verdrehsicherung versehener Trägerkörper mit Schleifringen vorgesehen ist.
Aus der US-A-2,173,325 ist eine Operationsleuchte mit Deckenaufhängung bekannt, bei der eine von der Decke herabragende Achse mit innenliegenden elektrischen Leitungen zur Stromversorgung einer am Ende eines um die Achse drehbar angeordneten Schwenkarms befindlichen Lampe vorgesehen ist, wobei ein hülsenförmiger Schwenkarmkopf als Teil eines Drehlagers auf einer Konsole im unteren Bereich der Achse angeordnet ist; zur Herstellung elektrischer Verbindungen für die Stromversorgung von Operationslampen sind gegeneinander elektrisch isolierte, zueinander koaxial in einer Ebene angeordnete Schleifringe unterschiedlicher Durchmesser vorgesehen, auf denen Stromabnehmer zur elektrischen Versorgung für die mit dem Schwenkarm verbundene Operationsleuchte angeschlossen ist. Ein zentrales Mittelstück der Konsole als Schwenkkopfhalterung ist mittels eines in radialer Richtung durch die Achse geführten Bolzens gegen axiale Verschiebungen und Verdrehungen in Umfangsrichtung gesichert. Da der obere Teil des Schwenkarmkopfes mit seinen Stromabnehmern auf der oberen Ebene des die Schleifringe enthaltenden Mittelstücks ruht, ist der Schwenkarm ebenfalls gegen axiale Verschiebung nach unten gesichert. In der unteren Sektion der Konsole sind ebenfalls zueinander koaxiale Schleifringe auf der nach unten gerichteten Stirnseite des zentralen Mittelstücks angeordnet, wobei ein unteres drehbares Gegenstück zum Schwenkarmkopf mittels eines Kugellagers gegen axiale Verschiebung (nach unten) gesichert ist. Das untere drehbare Teil dient zur Halterung einer zentralen Lampe und weist ebenfalls Stromabnehmer bzw. Kontaktbürsten auf, die mit den Schleifringen jeweils in axialen Abständen in elektrischer Verbindung stehen.
Auch wenn nur ein oberer Schwenkarmkopf für eine am Schwenkarm befindliche Leuchte vorgesehen ist, erscheint ein Auswechseln desselben äußerst problematisch, da auch stets das stationäre Mittelstück der gesamten Konsole ausgetauscht werden müsste. Dies würde bedeuten, dass auch sämtliche stationären elektrischen Leitungen zu lösen wären, bevor beispielsweise der Schwenkarmkopf demontiert werden könnte. Bei erneuter Montage wäre zur exakten Positionierung der Stromabnehmer auf den Schleifringen eine Neujustierung erforderlich.
Weiterhin ist es in besonderen Anwendungsfällen - wie beispielsweise Einsatz von Zusatzgeräten oder Videokamera - problematisch, dass aufgrund der sich in radialer Richtung erstreckenden koaxialen Schleifringe nur maximal zwei Schwenkarmköpfe auf dem stationären Mittelstück der Konsole montiert werden können.
Aus der DE-C-11 93 897 ist eine Operationsleuchte mit einem Schwenkarm bekannt, der um einen von der Decke herabragenden Zapfen axial drehbar angeordnet ist, wobei der Zapfen als Versorgungssäule ausgebildet ist und neben elektrischer Energie Sauerstoff und Lachgas zu einem Anschlusskopf führt, von dem aus die verschiedensten bei der Operation benötigten Geräte versorgt werden können. Der Zapfen besteht dabei aus einem Hohlrohr mit angeschlossenem Drehlager, welches Schleifringe zur Übertragung von elektrischen Strom zwischen Tragarm und Zapfen aufweist; es handelt sich dabei um eine verhältnismäßig aufwendige Anordnung, da die Drehlager aus einer Vielzahl von Einzelelementen, wie z.B. Drehring, Abstandsring, Zwischenringe, Ringmutter, Springringe und Nocken aufgebaut sind; es ist dabei insbesondere problematisch, aufgrund des komplexen Aufbaus eine Bevorratung derartiger Drehlager für einen modulartigen Aufbau von Operationsleuchten verschiedener Anwendungsfälle vorzusehen.
Weiterhin ist aus der DE-U-8913757.4 ein Bildübertragungssystem in Operationsleuchten bekannt, das eine Operationsleuchtenkonstruktion und ein Kamerasystem mit Kabelleitungen zur Übertragung von Video- und Einstell-Signalen für eine in der Leuchte angebrachte Kamera beschreibt, wobei die Kabelleitungen innenlaufend in der Operationsleuchtenaufhängung untergebracht sind und Schleifringe zur Übertragung hochfrequenter Video- und Einstell-Signale einer Kamera vorgesehen sind.
Es handelt sich dabei um einen verhältnismäßig komplexen Aufbau, wobei mehrere Einzel-Segmente mit einem hohen Montage- und Justageaufwand einzusetzen sind; auch erweist sich eine spätere Ergänzung von schwenkbaren Auslegern als problematisch, da hierzu eine individuelle Anpassung vorgenommen werden muss.
Weiterhin ist aus der DE-C-40 04 648 ein Befestigungssystem für Strahlerleuchten an Deckenund Wandflächen bekannt, bei dem ein Anschlusskörper als Hohlkörper und ein Leuchtenfuß mit formschlüssig in den Anschlusskörper einsetzbaren Anschlussmitteln vorgesehen sind; die Unterseite des Anschlusskörpers ist als Hohlkörperboden mit Gleitfläche für die Drehbewegung des Leuchtenfußes ausgebildet, wobei als verbindendes Anschlussmittel ein in den Aufnahmekanal einsetzbarer Flansch des Leuchtenfußes dient. Eine Schleifringanordnung zur Stromübertragung ist nicht vorgesehen, so dass der horizontale Schwenkbereich im Winkelbereich von ca. 360° liegt.
Aus der US-U-5,379,205 ist eine verschwenkbare Halterung für einen Wandleuchter bekannt, wobei ein erster und ein zweiter Schwenkarm Ausnehmungen zur Führung elektrischer Kabel aufweisen; auch hier ist der Schwenkbereich eingeschränkt.
Weiterhin ist aus der DE-A-42 10 649 eine Vorrichtung mit Dreharm zum Beleuchten des Inneren von Möbelstücken von der Außenseite bekannt; zwischen dem Dreharm und einem Stützkörper sind Betätigungsmittel für die elektrische Versorgung der am Ende des Dreharms angeordneten Lichtquelle vorgesehen, so dass Strom fließt, sobald sich der Dreharm außerhalb des Möbelstücks befindet, während die Strom-Versorgung unterbrochen wird, wenn sich der Dreharm innerhalb des Möbelstücks befindet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von Operationsleuchten gemäß US-A-2,173,325 bzw. DE-C-11 93 897 durch Einsatz möglichst einfacher Drehlager, mit einer Übertragung von elektrischem Strom durch Schleifringe eine Reduzierung von Teilekosten bei Operationsleuchten zu erzielen, insbesondere eine hohe Funktionsintegration anzustreben und eine einfache Montatage durch aufeinander abgestimmte Baugruppen ohne aufwendige Justage anzustreben; weiterhin sollen die Drehlager auch als vormontierte Baugruppe für den späteren Aufbau von Operationsleuchten in Modulbauweise geeignet sein und geringe Lagerkosten verursachen.
Über die Schleifringanordnung sollen am Schwenkarm befestigte Leuchtengehäuse sowie ggf. ein Video-Kamerasystem und ggf. an einem Schwenkarm montierte Konsolen für elektrisch betriebene Zusatzgeräte mit den im Zapfen befindlichen Leitungen verbunden werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, dass der Kernbereich des Drehlagers aus einem mittels Kunststoffspritzguss einfach herzustellenden Trägerkörper mit exakt positionierten Schleifringen besteht.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lager-Buchsen auf die jeweiligen Enden des Trägerkörpers aufsteckbar, wobei aufgrund der von Stegen gebildeten Erhebungen und Vertiefungen eine formschlüssige Verbindung gegen Verdrehen vorliegt; die in axialer Richtung verlaufenden Stege sind auf den Endbereichen des Trägerkörpers strahlenförmig radial nach außen gerichtet, während sie in den Lager-Buchsen nach innen radial zur Längsachse gerichtet sind.
Als vorteilhaft erweist es sich, dass der Trägerkörper durch aufsteckbare Gleit-Lagerbuchsen an seinen Stirnflächen die erforderliche Stabilität hinsichtlich seiner Montage und der Festigkeit bezüglich des als Schwenkarmkopf auf ihm drehbar gelagerten Teils eines Auslegers aufweist.
Es ist jedoch auch möglich, den Trägerkörper und die Lager-Buchsen zusammen als einziges Spritzgussteil herzustellen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben.
Als vorteilhaft erweist sich die einfache Montage- und Demontagemöglichkeit des Schwenkarms, wobei durch Einsatz eines im Ausleger montierten abgefederten gemeinsamen Trägers für die Schleifringabnehmer aufwendige Justagearbeiten entfallen.
Weiterhin erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass neben einer einfachen Lagerbevorratung für Operationsleuchten in Modulbauweise auch ein verhältnismäßig einfacher Aufbau vor Ort durch Aufschieben des Schwenkarmkopfes auf den Trägerkörper bei gleichzeitiger Herstellung des elektrischen Kontaktes ermöglicht wird; ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß mehrere Trägerkörper auf einer Achse angeordnet werden können, auf die nacheinander die zugehörigen Schwenkarmköpfe aufgeschoben und mittels Bolzen und Axiallager-Ring drehbar arretiert werden können.
Ein weiterer Vorteil ist durch die mit Gleitlagerung verbundene hohe Reibung gegenüber reiner Walzlagerung zu sehen, wobei die Lagerung für die Bedienung ausreichend leichtgängig ist und andererseits eine unerwünschte selbsttätige Bewegung des Auslegers verhindert wird; somit können die sonst üblichen zusätzlichen Bremssysteme (Verschleißteil) entfallen.
Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Figuren 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 2a, 2b, 2c, 3 und 4 näher erläutert; zur besseren Erkennbarkeit der Perspektive ist in den Figuren 1 a, 1b, 1c die Oberfläche rasterförmig dargestellt.
  • Figur 1 a zeigt in einer Explosionszeichnung den Trägerkörper mit den aufsteckbaren Lager-Buchsen.
  • Figur 1b zeigt den auf einer Achse aufgebrachten Trägerkörper zusammen mit den aufgesteckten Lager-Buchsen,
  • Figur 1c zeigt den hohlzylindrischen Mantel als Teil eines Schwenkarmkopfes,
  • Figur 1d zeigt die einen Kontaktträger für Schleifringabnehmer in der Einsetzposition,
  • Figur 1e zeigt den Kontaktträger in einer umgekehrten Position, so daß die Schleifringabnehmer erkennbar sind;
  • Figur 2a zeigt einen Längsschnitt entlang eines im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Schleifringkörpers,
  • Figur 2b zeigt im rechten Teil einen Querschnitt entlang der Linie AB der Figur 2a, im linken Teil einen Querschnitt entlang der Linie CD der Figur 2a,
  • Figur 2c zeigt einen Querschnitt durch einen auf dem Trägerkörper befindlichen Schleifring.
  • Figur 3 zeigt im Längsschnitt den montierten Zustand des kompletten Drehlagers mit dem den Tragarm umgebenden Schleifringkörper und dem zugehörigen Schwenkarmkopf mit daran befestigtem Schwenkarm (teilweise gebrochen dargestellt).
  • Figur 4 zeigt schematisch den Aufbau einer Operationsleuchte mit zwei Trägerkörpern auf einer gemeinsamen Achse zur Halterung zweier Schwenkarmköpfe.
    • Gemäß Figur 1a weist der Trägerkörper 1 eine zylindrisch geformte Oberfläche 2 auf, in die Schleifringe 3, 4, 5 formschlüssig eingebracht sind; entlang der Längsachse 7 des Trägerkörpers 1 sind die beiden Lager-Buchsen 8, 9 erkennbar, wobei die jeweiligen Endbereiche von Trägerkörper 1 und der entlang der Längs-Achse 7 aufschiebbaren Lager-Buchse 8, 9 Stege 6', 6" so aufweisen, daß aufgrund der von den Stegen gebildeten Erhebungen und Nuten nach dem Einsteckvorgang eine formschlüssige Verbindung vorliegt, die gegen Verdrehungen um die Längs-Achse 7 gesichert ist. Sowohl Trägerkörper 1 als auch Lager-Buchse 8, 9 weisen entlang der Längs-Achse 7 jeweils hohlzylindrische Ausnehmungen 11, 12, 13 auf, welche zum Aufstecken auf eine Achse vorgesehen sind; die an die Enden des Trägerkörpers 1 angrenzenden Übergangsbereiche 10', 10" der Lager-Buchsen 8, 9 sind konisch ausgebildet, wobei sie sich zum Trägerkörper 1 mit seinem gegenüber den Lager-Buchsen 8, 9 verringerten Außendurchmesser hin verjüngen; somit ist eine gleitende Aufbringung von Schleifringabnehmem über die Lager-Buchse bzw. Lager-Buchsen auf Trägerkörper 1 gewährleistet. Benachbart zu Lager-Buchse 8 ist ein Axiallager-Ring 16 dargestellt, der zur Halterung eines Schwenkarmkopfes für den horizontal schwenkbaren Ausleger bzw. Schwenkarm einer Operationsleuchte vorgesehen ist.
    Zum Aufbau einer Operationsleuchte wird eine vormontierte Achse 14 gemäß Figur 1b in ein an der Decke befestigtes Flanschrohr mittels Distanzring 15 und einem weiteren Distanzring 59 befestigt. Oberhalb der Lager-Buchse 8 befindet sich Axiallager-Ring 16, welcher drehbar bzw. gleitbar auf der Lager-Buchse 8 im Abstand zu Distanzring 15 ruht; gemäß Figur 1c wird der hohlzylindrische Mantel 17 als Teil des Schwenkarmkopfes für den hier nicht dargestellten Ausleger mittels Verschraubung durch Öffnung 24 mit dem Axiallager-Ring 16 nach Figur 1b verbunden, so daß der zylindrische Mantel 17 zusammen mit dem in Öffnung 19 eingesetzten Kontaktträger 18 gemäß Figur 1d zum Schleifring 3, 4, 5 des Trägerkörpers 1 exakt positioniert ist und mittels Axiallager-Ring 16 um Achse 14 ohne Anschlag drehbar ist. Eine Arretierung der Lager-Buchse 8 erfolgt gemäß Figur 3 durch den Bolzen 21 welcher in Bohrung 22, 23 durch Achse 14 in radialer Richtung gesteckt ist; somit sind durch Formschluß aufgrund der Stege 6', 6" nach Figur 1a auch Trägerkörper 1 und Lager-Buchse 9 gegenüber Achse 14 verdrehsicher arretiert; Trägerkörper 1 wird über Lager-Buchse 9 und den am freien Ende der Achse 14 in einer Ringnut geführten Sicherungsring 31 in axialer Richtung arretiert.
    Figur 1e zeigt den Kontaktträger 18 im demontierten Zustand, so daß die üblicherweise zum Trägerkörper gerichteten abgefederten Schleifringabnehmer 25, 26, 27 zwecks besserer Erkennbarkeit nach oben weisen; die Schleifringabnehmer weisen jeweils einen federbelasteten Stiftkontakt 25', 25", 26', 26", 27', 27" auf; die zu den inneren Leitungen des Schwenkarm führenden Kontakte sind gemäß Figur 1d mit den Ziffern 25''', 26"', 27"' bezeichnet. Zur Positionierung des Kontaktträgers 18 im Mantel 17 sind Haltenasen 50, 50' vorgesehen.
    Gemäß Figur 2a besteht Trägerkörper 1 aus einem im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten elektrisch isolierenden Kunststoffteil, das an jeweils sich gegenüberliegenden Enden mit aufgesteckten Gleit-Lager-Buchsen 8, 9 zum Verdrehen des zylindrischen Mantels des Schwenkarmkopfs gemäß Figur 1c versehen ist. In seinem mittleren Bereich weist Trägerkörper 1 an seinem Außen-Umfang umlaufende Ringnuten auf, in deren Vertiefungen jeweils drei zueinander parallel angeordnete Schleifringe 3, 4, 5 angeordnet sind. Die Schleifringe sind an ihrer zur Längsachse 7 gerichteten Innenfläche mit hier schematisch dargestellten Kontaktlaschen 36, 37, 38 versehen, um durch Öffnung 40 eine Verbindung mit den im Inneren der anhand Figur 1b erläuterten Achse 14 geführten Leitungen 41, 42, 43 herzustellen.
    Die auf dem Trägerkörper 1 aufgesteckten Lager-Buchse 8 weist im Bereich ihres stirnseitigen Endes eine Ausnehmung bzw. Bohrung 29 in radialer Richtung auf, die zur Befestigung des Trägerkörpers dient und gemäß Figur 3 mittels Bolzen 21 und Bohrung 22 in radialer Richtung durch Achse 14 als Verdrehsicherung der elektrischen Verbindung zwischen Trägerkörper 1 und Achse 14 vorgesehen sind. Die infolge Gravitation auftretenden Axialkräfte werden - wie zuvor anhand Figur 1 b erläutert - über einen in Ringnut 33 eingesetzten Sicherungsring 31 in die Achse 14 geleitet.
    Anhand Figur 2b (rechter Teil) ist der entlang der Linie AB vorgenommene Querschnitt senkrecht zur Längsachse näher erläutert; anhand Figur 2b (linker Teil) ist der entlang Linie CD vorgenommene Querschnitt auf der rechten Seite erläutert; dabei sind die als Erhebungen ausgebildeten Stege 6' des Trägerkörpers 1 und 6" der Lagerbuchse 9 erkennbar, wobei die Stege 6' und 6" parallel zur Längsachse 7 - d.h. in Aufsteckrichtung - verlaufen; weiterhin ist in Figur 2c schematisch ein Schnitt durch Schleifring 4 des Trägerkörpers 1 dargestellt.
    Figur 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch die montierte Baugruppe aus Achse 14, dem teilweise gebrochen dargestellten Schwenkarm 32 und Drehlager; wie anhand Figur 3 erkennbar ist, ist Trägerkörper 1 mit Lager-Buchsen 8, 9 auf der Achse 14 montiert und wird mittels Bolzen 21, der in die Bohrung bzw. Öffnung 22 der Lager-Buchse 8 sowie in Bohrung 23 der Achse 14 eingreift, sowie mittels Sicherungsring 31 in arretierter Position gehalten. Die Längsachse der im wesentlichen zylindersymmetrischen Achse 14 wird hier ebenfalls mit 7 bezeichnet, da sie mit der Längsachse 7 des Trägerkörpers 1 übereinstimmt. Eine Sicherung gegen axiale Verschiebung des Trägerkörpers 1 mit den Lager-Buchsen 8, 9 ist durch den in Ringnut 33 der Achse 14 eingreifenden Sicherungsring 31 gegeben; die Lager-Buchse 9 liegt dabei mit einem Teil ihres unteren Gleitlagers 35 auf der Peripherie von Sicherungsring 31 auf. Anhand Figur 3 ist erkennbar, daß die Schleifringe 3, 4, 5 mittels innerer Kontakte 36, 37, 38 mit den im Inneren und durch Öffnung 40 im Zylindermantel der Achse 14 geführten Leitungen 41, 42, 43 elektrisch verbunden sind. Durch den in Öffnungen von Lager-Buchse 8 und Achse 14 geführten Bolzen 21 und die Verdreh-Sicherung mittels Stegen 6', 6" ist Trägerkörper 1 gegenüber Achse 14 gegen Verdrehung gesichert, so daß auch die Verbindungen zwischen den Leitungen 41, 42, 43 und ihren Kontakten 36, 37, 38 an den Schleifringen gegen Verdrehung gesichert sind.
    Trägerkörper 1 ist von dem ebenfalls im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Schwenkarmkopf 44 umgeben, der mit dem hier teilweise dargestellten Schwenkarm 32 mechanisch fest verbunden ist.
    Anhand Figur 3 ist erkennbar, daß Schwenkarmkopf 44 an seinem oberen stirnseitigen Ende mit dem Axial-Lager-Ring 16 verbunden ist, der eine Drehmöglichkeit des Schwenkarmkopfes 44 auf der Lager-Buchse 8 ermöglicht. Die Axialkraft des Schwenkarmkopfes 44 wird durch Sicherungsring 31 und Ringnut 33 in Achse 14 geleitet.
    Der Schwenkarmkopf 44 wird über den lose auf der Stirnseite der oberen Lager-Buchse 8 liegenden Axiallagerring 16 durch die Bolzen 47 und 48, welche Mantel 17 und Axial-Lagerring 16 verbinden, axial und drehbar gehalten; seine innere Mantelfläche wird radial geführt. Es wird somit eine dauerhafte Verdrehmöglichkeit innerhalb des Drehlagers aus Schwenkarmkopf und Achse sichergestellt.
    In einer bevorzugten Ausführungsform weist der zwischen Axiallagerring 16 und Achse 14 befindliche Zwischenraum 49 ein Wälzlager auf; das Wälzlager ist vorzugsweise als Nadellager ausgebildet, wobei die Drehachse der Nadel-Walzen parallel zu Längsachse 7 verläuft.
    Weiterhin ist im ausschnittsweise dargestellten Bereich des Schwenkarms 32 gemäß Figur 3 erkennbar, daß hier die mit den inneren Leitungen 51, 52, 53 des Schwenkarms 32 verbundenen Schleifring-Abnehmer 25, 26, 27 durch einen gemeinsamen, abgefederten Kontaktträger 18 gehalten sind und mittels Federdruck auf den Schleifringen 3, 4, 5 radial aufliegen und somit einen ständigen Kontakt innerhalb des Drehlagers zwischen den Leitungen 41, 42, 43 der Achse 14 und den Leitungen 51, 52, 53 des Schwenkarms bilden.
    Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß der im Schwenkarmkopf montierte Kontaktträger 18 gemäß Figur 1d, 1e mittels Haltenasen 50 und 50' positioniert wird und nach dem Aufschieben in axialer Richtung auf den mit Lager-Buchsen versehenen Trägerkörper 1 die Schleifringabnehmer 25, 26, 27 zu den Schleifringen 3, 4, 5 ohne weitere Montage korrekt justiert sind.
    Es ist weiterhin möglich, im Endbereich einer Achse mehrere zueinander axial angeordnete Trägerkörper mit zugehörigen Schwenkarmen vorzusehen, von denen beispielsweise zwei Schwenkarme zur Halterung von jeweils einem Leuchtengehäuse dienen und ein Schwenkarm zur Halterung einer Video-Kamera mit elektrischer Verbindung über Schwenkarmkopf und Schleifringe vorgesehen ist.
    Figur 4 zeigt schematisch den Aufbau einer Operationsleuchte mit zwei Trägerkörpem auf einer gemeinsamen Achse zur Halterung zweier Schwenkarme, deren Schwenkarmköpfe 44 zueinander koaxial dargestellt sind; die Halterung der Achse 14 erfolgt durch ein gebrochen dargestelltes Flanschrohr 57. Zwischen Flanschrohr 57 und dem unteren Ende 58 der Achse 14 sind übereinander zwei zueinander koaxiale Trägerkörper 1 angeordnet, die an ihren Enden jeweils mit einer Lager-Buchse 8, 9 versehen sind, wie es anhand der Figuren 1a, 1b, 2a bzw. Figur 3 näher beschrieben ist.
    Anhand Figur 4 ist erkennbar, daß jeder der beiden Trägerkörper 1 mit seinen Schleifringen 3, 4, 5 mit den Schleifringabnehmern 25, 26, 27 im symbolisch dargestellten Schwenkarmkopf 44 auf Kontaktträger 18 elektrisch verbunden ist, wobei zwecks besserer Übersicht auf eine komplette Wiederholung aller Bezugszeichen beider Trägerkörper verzichtet wurde. Der Schwenkarm 32 ist zum Teil gebrochen dargestellt; anhand dieser Figur ist erkennbar, daß jeder der beiden Trägerkörper 1 mittels seiner unteren Lager-Buchse 9 durch einen eigenen Sicherungsring 31, der jeweils in einer Ringnut der Achse 14 geführt ist, gegen ein Abrutschen längs der Achse 14 gesichert ist.
    Die Leitungen innerhalb der Achse 41, 42, 43 sind zwecks besserer Übersicht nur teilweise dargestellt; sie werden zwecks individueller Stromversorgung der auf dem Schwenkarm 32 befindlichen Geräte jeweils für sich bis zu einer hier nicht dargestellten Monitor- bzw. Bedienungseinheit getrennt geführt; es ist jedoch auch möglich, zur Vereinfachung der Leitungsführung durch Einsatz von Modulatoren und Demodulatoren Steuer- und Video-Signale für Beleuchtungs-, Kamera- und Gerätefunktionen auf die drei gemeinsamen Leitungen zu übertragen, an denen die Schleifringe parallel angeschlossen sind.
    Aufgrund der konischen Übergangsbereiche 10 zwischen Trägerkörper 1 und den Lager-Buchsen 8, 9 ist es auf einfache Weise möglich, den oberen Schwenkarmkopf 44 zunächst über den unteren Trägerkörper 1 mit seinen Lager-Buchsen 9, 8 auf den oberen Trägerkörper 1 aufzuschieben, wobei dann anschließend der Schwenkarmkopf 44 für den unteren Trägerkörper 1 aufgebracht werden kann. Die drehbare Arretierung der Schwenkarmköpfe 44 erfolgt jeweils durch eine Verbindung des Bolzen 47 mit dem Axiallager-Ring 16; es handelt es sich hierbei um eine für Wartungs- und Instandhaltungszwecke optimierte Ausführung, die auf einfache Weise Montage und Demontage von Schwenkarmköpfen mit den zugehörigen Geräteeinheiten ermöglicht. Die Halterung der Achse 14 im Flanschrohr 57 erfolgt durch zwei übereinander koaxial angeordnete Distanzringe 15, 59, die jeweils radiale Bohrungen 60, 61 aufweisen, welche zur Durchführung von Befestigungsbolzen 62, 63 durch den Mantel von Flanschrohr 57 in Öffnungen des Mantelrohres der Achse 14 vorgesehen sind. Das untere Ende 58 der Achse 14 wird durch eine aufsetzbare Schutzkappe abgeschlossen.
    Anstelle der dreiteiligen Kontaktierungs- und Halterungselemente aus Trägerkörper 1, Lager-Buchse 8 und Lager-Buchse 9 ist es auch möglich, ein Spritzgußteil, das Trägerkörper und Lager-Buchsen als zusammenhängendes Bauteil umfaßt, einzusetzen.

    Claims (8)

    1. Operationsleuchte mit Deckenaufhängung und wenigstens einem elektrische Leitungen führenden Schwenkarm (32), der um eine von der Decke herabragende Achse (14) mit innenliegenden elektrischen Leitungen (41, 42, 43) drehbar gelagert ist, wobei auf der Achse (14) im Bereich ihrer Außenseite gegeneinander elektrisch isolierte Schleifringe (3, 4, 5) zur Herstellung elektrischer Verbindungen mit Hilfe von federnd aufliegenden Schleifring-Abnehmern (25, 26, 27) im Inneren eines hülsenförmigen Schwenkarm-Kopfes (44) als Teil eines Drehlagers angeordnet sind und zur axialen und radialen Lagerung des Schwenkarm-Kopfes (44) auf der Achse (14) ein mit axialer Verschiebesicherung und Verdrehsicherung versehener Trägerkörper (1) mit Schleifringen (3, 4, 5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifringe (3, 4, 5) in einer elektrisch isolierenden zylinderförmigen Außen-Oberfläche des Trägerkörpers (1) so eingebettet sind, dass Schleifringe und Außen-Oberfläche des Trägerkörpers den gleichen äußeren Durchmesser aufweisen, und der Trägerkörper in axialer Richtung gesehen jeweils von einer auf der Achse (14) befindlichen Lager-Buchse (8, 9) mit größerem Außendurchmesser und konisch geformten Übergangsbereich (10', 10") und mit jeweils axialsymmetrischer Außenoberfläche als Gleitlager zum Verdrehen des zylindrischen Mantels des Schwenkarmkopfes (44) umgeben ist, wobei wenigstens die im Bereich des oberen Endes der Achse (14) befindliche Lager-Buchse (8) mit der Achse (14) durch einen in radialer Richtung geführten lösbaren Bolzen (21) fest verbunden ist, wobei durch einen auf der Stirnfläche der oberen Lager-Buchse aufliegenden Axiallager-Ring (16) der Schwenkarm-Kopf (44) drehbar gelagert ist, und ein durch eine Öffnung (19) in Mantel (17) des Schwenkarm-Kopfes eingesetzter Kontaktträger (18) mit Schleifringabnehmern (25, 26, 27) exakt positioniert ist, wobei zwischen Achse (14) und Trägerkörper (1) die axiale Verschiebesicherung und die Verdrehsicherung in Umfangsrichtung durch Formschluss vorgesehen ist.
    2. Operationsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager-Buchsen (8, 9) jeweils auf ein Ende des Trägerkörpers (1) koaxial aufsteckbar sind.
    3. Operationsleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörpers (1) im Bereich seiner beiden Enden Nuten und/oder Erhebungen aufweist, in die Erhebungen und/oder Nuten im inneren Bereich der aufsteckbaren Lager-Buchsen (8, 9) formschlüssig eingreifen, so dass ein Verdrehschutz zwischen Trägerkörper (1) und Lager-Buchsen (8, 9) gewährleistet ist.
    4. Operationsleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörpers (1) und die Lager-Buchsen (8, 9) zusammen als ein einziges Spritzgussteil ausgebildet sind.
    5. Operationsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebesicherung durch einen auf der Achse (14) axial arretierten Sicherungsring (31) und die Verdrehsicherung durch einen in radialer Richtung mit der Achse verbundenen Befestigungsbolzen (21) gebildet sind.
    6. Operationsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlager als auf den Trägerkörper (1) aufgesteckte Lager-Buchsen (8, 9) ausgebildet sind.
    7. Operationsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Axiallager-Ring (16) und Achse (14) ein Wälzlager angeordnet ist.
    8. Operationsleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifring-Abnehmer (25, 26, 27) jeweils mit dem Endbereich von Leitungen (51, 52, 53) im Schwenkarm (32) verbunden sind, wobei der Kontaktträger (18) für die Schleifring-Abnehmer durch die Öffnung (19) des Schwenkarmkopfs (44) im Verbindungsbereich zwischen Schwenkarm (32) und Schwenkarmkopf (44) geführt ist und gegen Verdrehung und axiale Verschiebung gesichert ist.
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