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Title:
FOOT CONTROL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/155006
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a foot control (1) having at least one pedal (3) that is rotationally mounted for actuating about at least two axes arranged at an angle with respect to each other. A stop device (10) that can stop a movement of the pedal (3) about one of the two axes is provided.

Inventors:
SEELIG, Uwe (Über der Flüte 12, Bad Münder, 31848, DE)
FLACHMANN, Rainer (Weidenstraße 40, Porta Westfalica, 32457, DE)
GERHARDY, Christof (Turmstraße 19, Bad Oeynhausen, 32547, DE)
SCHMIDT, Marc (Im Himmelreich 25, Hiddenhausen, 32120, DE)
Application Number:
EP2019/053175
Publication Date:
August 15, 2019
Filing Date:
February 08, 2019
Export Citation:
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Assignee:
STEUTE TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG (Brückenstr. 91, Löhne, 32584, DE)
International Classes:
G05G1/30; G05G1/44; G05G5/04
Domestic Patent References:
WO2010054146A12010-05-14
WO2003023544A22003-03-20
WO2014172550A12014-10-23
Foreign References:
EP3444699A12019-02-20
Attorney, Agent or Firm:
KLEINE, Hubertus et al. (Am Zwinger 2, Bielefeld, 33602, DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Fußschalter (1 ) mit mindestens einem Pedal, das zur Betätigung um min destens zwei in einem Winkel zueinander angeordnete Achsen schwenk bar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arretiervorrichtung (10) vorhanden ist, durch die eine Bewegung des Pedals um eine der bei den Achsen arretierbar ist.

2. Fußschalter (1 ) nach Anspruch 1 , aufweisend einen Pedalgrundkörper (4), der um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist, sowie einen Pe dalschwenkkörper (5), der gegenüber dem Pedalgrundkörper (4) schwenkbar um eine zu dem Pedalgrundkörper (4) senkrecht stehende Achse gelagert ist.

3. Fußschalter (1 ) nach Anspruch 2, bei dem die Arretiervorrichtung (10) auf die Schwenkbewegung des Pedalschwenkkörpers (5) gegenüber dem Pe dalgrundkörper (4) wirkt.

4. Fußschalter (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Arretier vorrichtung (10) handbedienbar ist.

5. Fußschalter (1 ) nach Anspruch 4, bei dem die Arretiervorrichtung (10) mindestens einen Handhebel (1 1 ) aufweist, der mit mindestens einem Sperrzapfen (12) gekoppelt ist, wobei der Sperrzapfen (12) in einer Arre tierstellung die Schwenkbewegung des Pedalschwenkkörpers (5) blockiert und in einer Freigabestellung die Schwenkbewegung ermöglicht.

6. Fußschalter (1 ) nach Anspruch 5, bei dem der mindestens eine Sperrzap fen (12) in der Freigabestellung in eine Sperrzapfenkammer (13) des Pe dalschwenkkörpers (5) eingefahren ist und in der Arretierstellung so weit aus der Sperrzapfenkammer (13) ausgefahren ist, dass er dem Pe dalgrundkörper (4) gegenüber als Anschlag wirkt.

7. Fußschalter (1 ) nach Anspruch 6, bei dem zwei Sperrzapfen (12) so ange ordnet sind, dass sie in der Arretierstellung an jeweils einer Seite des Pe dalgrundkörpers (4) anliegen.

8. Fußschalter (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Arretier vorrichtung (10) ansteuerbar ausgebildet ist.

9. Fußschalter (1 ) nach Anspruch 8, bei dem die Arretiervorrichtung (10) ei nen Aktor (16) aufweist, mit dem ein Sperrelement in eine Arretierstellung und eine Freigabestellung bewegbar ist.

10. Fußschalter (1 ) nach Anspruch 9, bei dem das Sperrelement ein Sperrkol ben (17) ist.

1 1. Fußschalter (1 ) nach Anspruch 9 oder 10, bei dem der Aktor (16) das Sperrelement elektromagnetisch oder elektromotorisch bewegt.

12. Fußschalter (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , bei dem die Arretier vorrichtung (10) eine Sensoranordnung aufweist, um einen Arretierungs zustand zu erfassen.

13. Fußschalter (1 ) nach Anspruch 12, bei dem die Sensoranordnung einen Permanentmagneten (14) und einen Reedschalter (15) umfasst.

Description:
Fußschalter

Die Erfindung betrifft einen Fußschalter mit mindestens einem Pedal, das zur Betätigung um mindestens zwei in einem Winkel zueinander angeordnete Ach sen schwenkbar gelagert ist.

Fußschalter mit einem oder mehreren Pedalen werden in vielen Bereichen ein gesetzt. Meist sind sie so ausgebildet, dass sie einer wippenden Bewegung ei nes menschlichen Fußes folgend einen Stromkreis schließen oder öffnen. Ins besondere im medizinischen Bereich finden sich Schalter, die in der Regel un ter anderem ein Pedal aufweisen, mit dem ein oder mehrere Stromkreise ein- oder ausgeschaltet oder Signale bereitgestellt werden können, deren Art und/oder Stärke von der momentanen Stellung des Pedals abhängen. Dabei gibt es Schalter mit einem Pedal, das nur um eine, oder einem, das um mehre re Achsen bewegt werden kann, wobei die geschalteten Stromkreise bzw. die abgegebenen Signale unter anderem von der Betätigungsrichtung des Pedals abhängen.

Beispielsweise beschreibt die Druckschrift WO 03/023544 einen Fußschalter für ein chirurgisches Instrument, bei der der Benutzer das Pedal sowohl in ver tikaler als auch in horizontaler Richtung betätigen kann. Dabei wird die Auslen kung des Pedals in der jeweiligen Richtung durch Ausgangssignalerzeuger er fasst, beispielsweise durch Potentiometer oder optische Dreh-/Wegaufnehmer. Als eine Besonderheit weist der Fußschalter eine hinzuschaltbare Mechanik auf, durch die vorbestimmte Druckpunkte für die vertikale Bewegung erzeugt werden, die dem Bediener eine Rückmeldung zur Betätigung geben.

Für bestimmte Einsatzgebiete oder von manchen Benutzern werden jedoch un ter Inkaufnahme der geringeren Anzahl ansteuerbarer Funktionen Fußschalter bevorzugt, deren Pedal ausschließlich um eine Achse bewegt werden kann.

Die Druckschrift WO 2014/172550A1 beschreibt einen derartigen Schalter, dessen Pedal in diesem Fall ausschließlich vertikal bewegt werden kann.

Dies führt nun zu der nachteiligen Situation, dass ein Anbieter oder Betreiber von pedalgesteuerten Geräten Fußschalter unterschiedlicher Bauarten für die unterschiedlichen Betriebsarten Vorhalten muss. Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung eines Fußschalters, der für beide Betriebsarten geeignet ist.

Gelöst wird die Aufgabe durch den einen Fußschalter mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Ein erfindungsgemäßer Fußschalter der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass eine Arretiervorrichtung vorhanden ist, durch die eine Be wegung des Pedals um eine der beiden Achsen arretierbar ist. Auf diese Weise kann ein Fußschalter in beiden gewünschten Betriebsarten verwendet werden. Ein Hersteller des Fußschalters bzw. ein Anbieter des zu steuernden Geräts braucht nur einen Typ Fußschalter vorzuhalten und kann diesen je nach Präfe renz des Benutzers konfigurieren. Auch kann vorgesehen sein, dass ein Benut zer selbst zwischen den beiden Betriebsarten wählt oder auch wechselt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Fußschalter einen Pedalgrund körper auf, der um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist, sowie einen Pedalschwenkkörper, der gegenüber dem Pedalgrundkörper schwenkbar um eine zu dem Pedalgrundkörper senkrecht stehende Achse gelagert ist. So kön nen zwei Bewegungsrichtungen des Pedals realisiert werden, die dahingehend voneinander getrennt sind, dass jeder Bewegungsrichtung eine Achse zuge ordnet ist. Entsprechend kann ein selektives Arretieren einer der beiden Bewe gungsrichtungen einfach umgesetzt werden, beispielsweise indem die Arretier vorrichtung auf die Schwenkbewegung des Pedalschwenkkörpers gegenüber dem Pedalgrundkörper wirkt.

Dabei kann in einer Ausgestaltung des Fußschalters die Arretiervorrichtung handbedienbar sein. Zu diesem Zweck kann sie bevorzugt mindestens einen Handhebel aufweisen, der mit mindestens einem Sperrzapfen gekoppelt ist, wobei der Sperrzapfen in einer Arretierstellung die Schwenkbewegung des Pe dalschwenkkörpers blockiert und in einer Freigabestellung die Schwenkbewe gung ermöglicht. Beispielsweise kann der mindestens eine Sperrzapfen in der Freigabestellung in eine Sperrzapfenkammer des Pedalschwenkkörpers einge fahren sein und in der Arretierstellung so weit aus der Sperrzapfenkammer ausgefahren werden, dass er dem Pedalgrundkörper gegenüber als Anschlag wirkt. Bevorzugt sind zwei Sperrzapfen vorgesehen und so angeordnet, dass sie in der Arretierstellung seitlich an jeweils einer Seite des Pedalgrundkörpers anliegen. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Fußschalters ist die Arretier vorrichtung ansteuerbar ausgebildet. Sie kann so z.B. von dem pedalgesteuer ten Gerät, mit dem der Fußschalter gekoppelt ist, oder von einer separaten Fernbedienung aus gesteuert werden. Bei einer Ansteuerung von dem pedal gesteuerten Gerät aus kann eine automatische Arretierungszustandsvorgabe, z.B. benutzer- und/oder verwendungsabhängig, erfolgen. Zur Vermeidung von Fehlfunktionen oder -bedienungen ist es dabei z.B. sinnvoll, wenn Funktionen und Funktionsbelegungen des gesteuerten Gerätes und die jeweilige Schalter betriebsart sich automatisch aneinander anpassen. In allen Fällen kann eine Verbindung zwischen dem Fußschalter und dem angesteuerten Gerät leitungs gebunden oder drahtlos sein.

Um ansteuerbar zu sein, weist die Arretiervorrichtung bevorzugt einen Aktor auf, mit dem ein Sperrelement in eine Arretierstellung und eine Freigabestel lung bewegbar ist. Das Sperrelement kann in einer Ausgestaltung ein Sperrkol ben sein. Der Aktor bewegt das Sperrelement beispielsweise elektromagne tisch oder elektromotorisch.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Fußschalter eine Senso ranordnung auf, um einen Arretierungszustand zu erfassen. So kann die Funk tionalität des vom Fußschalter gesteuerten Geräts an die Betriebsart des Fuß schalters angepasst werden. Dieses gilt insbesondere, wenn die Betriebsart des Fußschalters von Hand bzw. über eine Fernbedienung umschaltbar ist. Aber auch wenn eine Arretierungszustandsvorgabe durch das zu steuernde Gerät erfolgt, kann eine Erfassung des Arretierungszustands sinnvoll sein, um den (tatsächlichen) Arretierungszustand mit der Arretierungszustandsvorgabe zu vergleichen und so eine ansteuerbaren Arretiervorrichtung auf ihre korrekte Funktion überprüfen zu können. Die Sensoranordnung kann beispielsweise ei nen Permanentmagneten und einen Reedschalter umfassen. Alternativ können auch Prüfkontakte verwendet werden und/oder es kann eine optische Positi onserkennung von Komponenten der Arretiervorrichtung, z.B. von Sperrzapfen oder Sperrkolben, erfolgen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele mithilfe von Figuren näher erläutert.

Die Figuren zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fuß schalters mit einer handbetätigten Arretiervorrichtung als erstes Aus führungsbeispiel;

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht des Fußschalters nach Fig. 1 mit ge sperrter Florizontalbewegung;

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht des Fußschalters nach Fig. 1 mit freigegebener Florizontalbewegung in einem horizontal betätigten Zu stand;

Fig. 4 einen perspektivischen Teilschnitt des Fußschalters nach Fig. 2, der die Sensorelemente zur Signalisierung des Arretierungszustands darstellt;

Fig. 5 in einer Prinzipskizze einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemä ßen Fußschalter für ferngesteuerte Betätigung als zweites Ausfüh rungsbeispiel mit gesperrter Florizontalbewegung; und

Fig. 6 in einer Prinzipskizze einen Teilschnitt durch den Fußschalter nach

Fig. 5 mit freigegebener Florizontalbewegung in einem horizontal be tätigten Zustand.

In Fig. 1 ist als erstes Ausführungsbeispiel ein Fußschalter 1 mit einer Gehäu sebaugruppe 2 und einer Pedalbaugruppe 3 gezeigt. Ein zur Pedalbaugruppe 3 gehörender Pedalgrundkörper 4 ist derart in der Gehäusebaugruppe 2 gelagert, dass die Pedalbaugruppe 3 um eine horizontale Drehachse in vertikaler Rich tung bewegt (verschwenkt) werden kann. Ein ebenfalls zur Pedalbaugruppe 3 gehörender Pedalschwenkkörper 5 ist derart auf dem Pedalgrundkörper 4 ge lagert, dass der Pedalschwenkkörper 5 um eine zur horizontalen Drehachse der Pedalbaugruppe, zur Oberseite des Pedalgrundkörpers 4 und zur Untersei te des Pedalschwenkkörpers 5 im Wesentlichen senkrechten Achse in horizon taler Richtung bewegt (verschwenkt) werden kann. Auf dem Pedalschwenkkör per 5 ist im dargestellten Beispiel eine schalenförmige Fußauflage 6 angeord net, auf die ein Benutzer seinen Fuß zur Betätigung des Fußschalters 1 auflegt.

Der Pedalschwenkkörper 5 und die Fußauflage 6 bilden zusammen ein Pedal des Fußschalters 1 , das in zwei unabhängige Bewegungsrichtungen bewegbar gelagert ist. Der Fußschalter 1 ist somit als Mehrweg-Pedalschalter ausgebil- det, der Bewegungen eines betätigenden Fußes in die beiden voneinander un abhängige Bewegungsrichtungen erfassen kann, im Beispiel konkret eine Schwenkbewegung um eine horizontale und eine Schwenkbewegung um eine im Wesentlichen vertikale Schwenkachse.

Erfindungsgemäß ist eine Arretiervorrichtung 10 vorhanden, mit der eine der beiden Bewegungsmöglichkeiten des Fußschalters 1 arretiert werden kann.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, ist die Arretiervorrichtung 10 als handbedienbare Anordnung ausgebildet. Dabei umfasst die Arretiervorrichtung 10 zwei Handhebel 1 1 , die auf einer gemein samen, hier nicht sichtbaren Verbindungswelle schwenkbar an dem Pedal schwenkkörper 5 gelagert sind. Zwei Sperrzapfen 12 sind mit der Verbin dungswelle und damit mit den Handhebeln 1 1 gekoppelt. Sie sind in einer Stell ung der Handhebel 1 1 in Sperrzapfenkammern 13 innerhalb des Pedal schwenkkörpers 5 angeordnet. In dieser Stellung, die in Fig. 1 dargestellt ist, beeinflussen sie die Schwenkbarkeit des Pedalschwenkkörpers 5 gegenüber dem Pedalgrundkörper 4 nicht. Diese Stellung wird daher auch als Freigabe stellung bezeichnet.

Durch Betätigung der Handhebel 1 1 in eine sogenannte Sperrsteilung fahren die Sperrzapfen 12 aus den Sperrzapfenkammern 13 aus und arretieren den Pedalschwenkkörper 5 in einer Mittelstellung gegenüber dem Pedalgrundkör per 4. Eine Horizontalbewegung des Pedalschwenkkörpers 5 ist in dieser Sperrsteilung blockiert und damit nicht möglich. Die Sperrsteilung ist in der Fig. 2 wiedergegeben, die die Pedalbaugruppe 3 von schräg unten zeigt.

Fig. 3 zeigt die Pedalbaugruppe 3 in ähnlicher Ansicht wie Fig. 2. Die Arretier vorrichtung 10 ist hier wiederum in der Freigabestellung gezeigt, bei der die Handhebel 1 1 in einen oberen Anschlag gedreht sind und die Sperrzapfen 12 dadurch in den Sperrzapfenkammern 13 des Pedalschwenkkörpers 5 ruhen. In dieser Lage gehalten wird die Arretiervorrichtung 1 0 durch ein oder mehrere, hier nicht dargestellte federnde Elemente, die am Pedalschwenkkörper 5 ange bracht oder einstückig mit diesem ausgeführt sind und die mit hier nicht darge stellten geeignet gestalteten Rastkonturen Zusammenwirken.

Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung des ersten Ausführungsbeispiels. Bei dieser ist eine Sensoranordnung zur Erfassung und Signalisierung des Arretierungszu standes vorhanden. Dazu ist innerhalb eines der Sperrzapfen 12 ein Perma- nentmagnet 14 und im Pedalgrundkörper 4 ein Reedschalter 15 angeordnet. Je nach Arretierungszustand (Freigabestellung bzw. Sperrsteilung) wird der Reed schalter 15 betätigt. Der Schaltzustand des Reedschalters 15 ist somit kenn zeichnend für den Arretierungszustand und kann als Signal vom angesteuerten Gerät verarbeitet werden.

In den Fig. 5 und 6 ist als zweites Ausführungsbeispiel ein Teil eines Fußschal ters dargestellt. Von dem Fußschalter ist in den Fig. 5 und 6 ein Pedalgrund körper 4, ein Pedalschwenkkörper 5 und eine Arretiervorrichtung 10 zu sehen. Vergleichbar mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 ist der Pedalgrund körper 4 um eine horizontale Achse schwenkbar an einer hier nicht sichtbaren Gehäusebaugruppe gelagert und der Pedalschwenkkörper 5 ist um eine zum Pedalgrundkörper 4 senkrecht stehende Achse zu den Seiten schwenkbar ge lagert. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist der Fußschalter somit als Mehrweg-Pedalschalter ausgebildet.

Die Arretiervorrichtung 10 weist einen Sperrkolben 17 auf, der mittels eines Ak tors 1 6 in eine Freigabestellung und eine Sperrsteilung verfahren werden kann. Fig. 5 in der Sperrsteilung gezeigt ist, in der die seitliche Schwenkbewegung des Pedalschwenkkörpers 5 arretiert ist, indem der Sperrkolben 17 in eine sacklochförmige Aufnahme 18 des Pedalschwenkkörpers 5 eingefahren ist.

Fig. 6 zeigt die Anordnung in der Freigabestellung des Sperrkolbens 17 mit ge schwenktem Pedalschwenkkörper 5.

Die Betätigung des Sperrkolbens 17 durch den Aktor 1 6 kann dabei in elektro magnetischer, elektromotorischer oder jeder anderen geeigneten Weise erfol gen. Das Auslösen der Betätigung kann von Hand über einen hier nicht darge stellten, am Fußschalter angebrachten Schalter, von Hand über eine gesonder te Fernsteuerbedieneinheit oder von Hand oder automatisch ferngesteuert vom angesteuerten Gerät aus erfolgen. Eine Signalisierung des Arretierungszustan des erfolgt über die Erfassung des am Aktor 16 anliegenden Ansteuersignals oder über eine geeignete, die Stellung des Sperrkolbens 17 erfassende Senso ranordnung. Bezugszeichenliste

1 Fußschalter

2 Gehäusebaugruppe

3 Pedalbaugruppe

4 Pedalgrundkörper

5 Pedalschwenkkörper

6 Fußauflage 10 Arretiervorrichtung

1 1 Handhebel

12 Sperrzapfen

13 Sperrzapfenkammer

14 Permanentmagnet

15 Reedschalter

1 6 Aktor

17 Sperrkolben

18 Aufnahme