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Entraînement pour le déplacement d'une partie mobile d'un mécanisme
L'invention concerne un entraînement pour le déplacement d'une partie mobile d'un mécanisme, en particulier de la tête et/ou du pied réglables d'un lit d'hôpital ou encore, par exemple, d'une partie pivotante d'un portail, comprenant un moteur qui entraîne une broche sur le filet externe de laquelle vient se mettre un écrou d'entraînement à filet de vis interne, qui fait sortir un tube de poussée hors d'un cylindre lors de la rotation de la broche, dans lequel le cylindre et le tube de poussée sont reliés respectivement en articulation et immobiles en rotation à des parties du mécanisme, dans lequel une unité de mesure de déplacement est attribuée au tube de poussée et/ou à l'écrou d'entraînement,
qui détermine la position du tube de poussée et/ou de l'écrou d'entraînement indépendamment d'une rotation du moteur et dans lequel une échelle graduée est reliée au tube de poussée et/ou à l'écrou d'entraînement, un palpeur disposé de manière stationnaire dans le cylindre étant attribué à cette dernière.
Un entraînement linéaire de ce type est connu, par exemple, d'après le document DE-A-2362394.
La mise en oeuvre d'un entraînement linéaire de ce type pour le déplacement d'une partie mobile d'un portail, par exemple d'un portail de jardin, a lieu en particulier conjointement avec une commande de l'entraînement, qui transmet les instructions d'entraînement par liaison radio. Une telle application revêt un intérêt particulier lorsque la commande de l'entraînement reçoit les instructions d'entraînement par exemple à partir d'un véhicule automobile et avec une sécurité codée, si bien que, seul, le conducteur autorisé peut ouvrir l'entrée donnant accès à sa propriété :
On met également en oeuvre des entraînements linéaires du type indiqué dans l'introduction, par exemple, dans le cas
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de lits dans des hôpitaux, dans des établissements sanitaires et analogues.
En général, la surface de ces lits sur laquelle on se couche, est non seulement réglable en hauteur, mais également segmentée en parties individuelles qui peuvent prendre, à leur tour, une position spécifique. On citera sur- tout, à cet égard, la tête et le pied du lit, ces deux par- ties pouvant, en général, être surélevées en formant un angle prédéterminé à partir d'une position approximativement hori- zontale. La modification du lit a lieu en fonction des exi- gences du patient. En général, la manoeuvre de l'entraînement s'effectue par le patient lui-même, des boutons correspon- dants ou analogues étant mis à cet effet à sa disposition. De même, la manoeuvre peut s'effectuer de manière indirecte, par exemple, par le personnel médical.
Un déplacement est souhai- té, en particulier, en ce qui concerne le niveau du lit, de la tête, du pied, pour faire pivoter l'axe longitudinal, de même que pour régler les positions de Trendelenburg et d'anti-Trendelenburg.
Les entraînements selon l'état de la technique présentent en général un désaccouplement de force entre la broche et le moteur de telle sorte que, lors du déplacement de la partie mobile du mécanisme, par exemple lors du pivotement d'un portail ou lors de l'abaissement d'une partie mobile de lit, il ne s'ensuive aucun coincement de parties corporelles de personnes présentes (ce qui sinon pourrait se passer par exemple lorsque des enfants se tiennent à proximité du por- tail ou lorsqu'une partie du corps du patient ou d'une autre personne se trouve à proximité de la partie de lit qui doit être abaissée). Quoi qu'il en soit, ces désaccouplements de forces sont construits de manière compliquée et, dans bon nombre de cas, ils ne procurent pas non plus un effet suffi- sant.
Pour une manoeuvre d'urgence et pour un déplacement ra- pide, par exemple, de la tête d'un lit d'hôpital, on connaît des dispositifs mécaniques de serrage liés au lit, qui tra- vaillent à l'intervention d'une bielle prolongée de l'entral-
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nement linéaire et qui mettent également en oeuvre un désaccouplement mécanique de la tête par rapport à l'entraînement du moteur. Toutefois, l'inconvénient lié à ce désaccouplement réside dans le fait qu'alors la position de la tête ne correspond plus à la position du moteur correspondante pour autant que le désaccouplement ne se produise pas lorsque le moteur ne se trouve pas dans une position finale.
En outre, l'inconvénient lié aux entraînements connus réside dans le fait qu'on doit les construire avec un diamètre surdimensionné ou bien qu'ils possèdent des constructions latérales supplémentaires de moteurs, qui en tout cas nécessitent un volume spatial supérieur, celui-ci ayant quant à lui un effet négatif déterminant sur la configuration de la géométrie du mécanisme actionné par l'entraînement.
L'objet à la base de la présente invention est de mettre au point un entraînement du type susmentionné, qui ne présente pas ces inconvénients. De préférence, dans un entraînement ainsi perfectionné du type susmentionné, une manoeuvre d'urgence et un désaccouplement par rapport à l'activité motrice doivent pouvoir être réalisés de manière sûre.
Pour aller dans le sens de la réalisation de cet objet, l'écrou d'entraînement est constitué par une tête munie d'une tige filetée reliée à un épaulement, un manchon étant enserré entre l'épaulement et un bord d'orifice du tube de poussée, qui contient l'échelle graduée.
Lorsque, dans le dispositif selon l'invention, le tube de poussée est désaccouplé du moteur et lorsqu'on déplace manuellement la partie mobile du mécanisme, par exemple la tête d'un lit d'hôpital, sans avoir mis le moteur en mouvement, l'unité de mesure de déplacement détermine alors la nouvelle position du tube de poussée ou de l'écrou d'entraînement et la transmet au moteur qui, à partir de là, redéfinit ses positions finales. Ainsi, on obtient un avantage considérable de l'invention en ce que notamment l'entraînement du tube de poussée devient indépendant de l'entraînement du moteur, mais
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en ce que, par ailleurs, le moteur reconnaît la position du tube de poussée pour autant qu'elle se modifie.
Un autre élément important de la présente invention réside dans le fait qu'au tube de poussée, est attribué un mécanisme pour le désaccouplement du tube de poussée par rapport à sa liaison articulée avec la partie mobile du mécanisme, par exemple avec la tête d'un lit d'hôpital. Ce mécanisme pour le désaccouplement du tube de poussée doit être réalisé de telle sorte qu'à l'état accouplé, le tube de poussée est fixé à une partie spécifique du mécanisme, par exemple à un levier pivotant de la tête d'un lit d'hôpital, tout en étant immobile en rotation, et que, par contre, après le relâchement de cette liaison, le tube de poussée peut tourner librement par rapport à la partie spécifique en question, par exemple par rapport au levier pivotant.
Toutefois, comme auparavant, il doit être fixé à la partie spécifique en question, par exemple au levier pivotant. Lorsqu'il peut tourner librement après le relâchement de l'accouplement, il le fait indépendamment de la rotation de la broche, si bien qu'un déplacement de la partie mobile du mécanisme, par exemple un soulèvement et un abaissement de la tête d'un lit d'hôpital, devient également possible manuellement. A cet effet, la broche est équipée de préférence d'un filet à pas rapide, si bien que l'écrou d'entraînement sort en tournant de ce filet à pas rapide également lorsqu'on exerce une pression ou une traction sur le tube de poussée. Ainsi, on offre la possibilité de mettre en oeuvre un déplacement mécanique d'urgence qui travaille de manière très efficace.
De préférence, le tube de poussée vient s'insérer dans une pièce de raccordement contre la partie spécifique, par exemple contre le levier pivotant, et il s'appuie dans cette pièce de raccordement contre un roulement à billes dans lequel tourne le tube de poussée. Le roulement à billes est, en outre, retenu par un écrou qui présenté, à-son tour, un ou plusieurs alésages radiaux dans lesquels peut s'introduire une goupille à des fins d'accouplement immobile en rotation.
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En l'occurrence, il existe également d'autres formes de réalisation rentrant dans le cadre du savoir de l'homme de métier, que l'idée inventive est censée englober.
Dans un autre exemple de forme de réalisation, l'entraînement selon l'invention comporte également une protection très efficace contre le coincement. Tandis que, dans les exemples de formes de réalisation susmentionnés, l'écrou d'entraînement est généralement accouplé de manière fixe par rapport au tube de poussée, dans l'exemple de forme de réalisation mentionné en dernier lieu, le tube de poussée doit être disposé pour pouvoir coulisser par rapport à l'écrou d'entraînement. L'écrou d'entraînement se trouve dans un alésage à gradin correspondant pratiqué dans le tube de poussée et vient y buter d'un côté contre un gradin. De l'autre côté, il s'appuie, à l'intervention d'un ressort, contre une butée qui peut être constituée à des fins de simplicité d'un écrou vissé dans le tube de poussée.
Dans les limites de la course du ressort, le tube de poussée peut alors coulisser par rapport à l'écrou d'entraînement, si bien que, par exemple, peu de temps avant une position terminale horizontale de la tête, en cas de coincement d'une partie du corps, l'écrou d'entraînement peut être tiré plus loin dans le tube de poussée en direction du moteur sans toutefois que le tube de poussée ne suive ce mouvement.
Dans ce cas, pour un meilleur guidage du tube de poussée sur la broche, on prévoit encore un manchon de guidage supplémentaire qui empêche le coincement du tube de poussée par rapport à l'écrou d'entraînement.
En outre, dans le cas présent, il est préférable de prévoir un engrenage démultiplicateur entre le moteur et la broche, qui est constitué de plusieurs unités de roulement à billes. Toutefois, dans le cas présent, diverses variations sont envisageables une fois de plus.
D'autres avantages, caractéristiques et particularités de l'invention se dégagent de la description ci-après d'exem-
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ples de formes de réalisation de l'invention, ainsi qu'en se référant au dessin dans lequel : la figure 1 représente une vue en perspective d'un lit réglable équipé d'un entraînement selon l'invention en position d'utilisation ; la figure 2 est une vue en perspective et agrandie de l'entraînement selon la figure 1 ; la figure 3 est une coupe longitudinale prise à travers l'entraînement selon la figure 2 ; la figure 4 est une coupe longitudinale partiellement représentée, prise à travers un autre exemple de forme de réalisation d'un entraînement pour un lit réglable selon la figure 1 ;
la figure 5 est une coupe longitudinale prise à travers un autre exemple de forme de réalisation partiellement représenté d'un entraînement pour un lit réglable selon la figure 1.
On comprendra que la description ci-après, qui s'adresse à un entraînement selon l'invention par rapport à un lit d'hôpital réglable, ne concerne qu'un exemple de forme de réalisation de l'invention, c'est-à-dire qu'il existe d'autres exemples de formes de réalisation de l'invention que celui concernant un lit d'hôpital. Dans l'introduction, à titre d'illustration, on a mentionné l'exemple de forme de réalisation de l'invention appliqué à un portail. Etant donné qu'il n'est pas important pour la mise en oeuvre de l'invention en soi, mais seulement pour l'utilisation de l'invention, de savoir à quel type de partie mobile d'un mécanisme, l'entraînement selon l'invention est attribué, il suffit, pour la publication de l'invention, de l'expliquer par rapport à un lit d'hôpital réglable.
Un lit réglable R, en particulier, pour des hôpitaux et des établissements sanitaires, présente, selon la figure 1, un châssis de base 2 disposé sur des roulettes 1, sur lequel s'appuie un sommier 4 à l'intervention de leviers à genouillère 3 correspondants. A l'intérieur du sommier 4, est
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guidée une surface 5 à plusieurs éléments, sur laquelle on se couche ; dans le présent exemple de forme de réalisation, il s'agit principalement d'une tête 6 réglable à l'intervention d'un entraînement 7 selon l'invention. Bien entendu, un entraînement 7 de ce type peut également être attribué au pied ou à une autre partie de la surface sur laquelle on se couche.
D'un côté, l'entraînement 7 est relié à l'intervention d'un levier pivotant 8 à une patte d'articulation 9 fixée au sommier 4 et, de l'autre côté, il s'applique sur un levier pivotant 10 qui est, à son tour, façonné par rapport à la tête 6 de telle sorte que l'on puisse déplacer cette tête 6 autour d'un axe de pivotement 11 en direction de la double flèche 12. Ce déplacement est mis en oeuvre par la sortie d'un tube de poussée 13 hors d'un cylindre 14, qui est accou- plé en articulation au levier pivotant 10.
En figure 2, on peut voir que l'entraînement 7 présente une construction très élancée, partant n'a pas une influence défavorable sur la géométrie globale du lit réglable R. Du côté gauche du cylindre 14, est réalisée une fourche d'arti- culation 15 dans laquelle vient s'insérer, lors de la mise en service, la patte d'articulation 9 mentionnée ci-dessus, qui est reliée à la fourche d'articulation 15 à l'intervention d'un boulon d'articulation correspondant. Cette forme de réa- lisation constitue alors l'articulation pivotante 8. Du côté droit, on peut voir une partie du tube de poussée 13 faisant saillie hors du cylindre 14, qui forme également une fourche à l'intervention d'une fente frontale 16, le levier pivotant
10 venant se loger dans la fente frontale 16.
A travers des 1 alésages transversaux correspondants 17, on peut alors enfi- cher un boulon d'articulation qui n'est pas représenté plus en détail, pour la réalisation d'une liaison articulée.
A l'intérieur du cylindre 14, on trouve un moteur 18 re- présenté en figure 3 pour l'alimentation en énergie duquel un ) câble correspondant 19 est guidé hors du cylindre 14.
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Au moyen du moteur 18, une broche 21 est entraînée à l'intervention d'un engrenage 20, la tige venant s'insérer partiellement dans le tube de poussée 13. En l'occurrence, l'engrenage 20 n'est pas décrit plus en détail dans le présent exemple de forme de réalisation. De préférence, il est réalisé en forme d'engrenage démultiplicateur et il est constitué par plusieurs unités de roulement à billes, le logement du roulement à billes étant réalisé pour faire office simultanément de gradin d'entraînement et, suite à la différence quant au diamètre de la bague externe et celui de la bague interne, de gradin démultiplicateur. Des engrenages de ce type sont connus en général et c'est simplement pour être complet qu'on se référera à la demande de brevet japonais 60- 180456.
En outre, les unités individuelles d'engrenage sont maintenues entre le moteur 18 et une bague de butée 22 dans le cylindre 14.
La broche 21 fait saillie sur une longue distance hors de l'engrenage 20 et traverse, au moins en partie, le tube de tige 13. A une extrémité de ce tube de tige 13, on applique un écrou d'entraînement 23 qui est relié à demeure avec le tube de poussée 13. Cet écrou d'entraînement 23 possède un filet interne 25 dans un alésage axial 24, qui coopère avec un filet externe 26 de la broche 21. Lorsque la broche 21 tourne, l'écrou d'entraînement 23 se déplace le long de cette broche 21 et entraîne avec lui en l'occurrence le tube de poussée 13 dans la direction x. Ainsi, le tube de poussée 13 est poussé hors du cylindre 14 et l'écartement entre la fourche de pivotement 15 et l'alésage transversal 17 augmente, si bien que, de cette manière, on obtient un déplacement de la tête 6 en direction de la double flèche 12.
Conformément à l'invention, la broche 21 est garnie d'un filet à pas rapide sous forme de filet externe 26 dont l'avantage sera décrit ultérieurement. Il est important que le tube de poussée 13 puisse tourner sur la broche 21 munie d'un filet à pas rapide avec une dépense minime en énergie.
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Dans l'exemple de forme de réalisation représenté en figure 3, l'écrou d'entraînement 23 présente une tête 27 qui se transforme en un arbre fileté 29 par la réalisation d'un épaulement 28. Avec cet épaulement 28, la tête 27 peut venir buter directement contre le bord d'orifice 30 ou encore enserrer un manchon 31 entre le bord d'orifice 30 et la tête 27. Ce manchon 31 sert de support à une échelle graduée 32 d'une unité de mesure de déplacement désignée en général par le chiffre de référence 33, l'échelle graduée 32 étant palpée par un palpeur correspondant 34 que l'on prévoit dans le présent exemple de forme de réalisation, à proximité de la bague de butée 22. Par cette unité de mesure de déplacement 33, on détecte la position réelle du tube de poussée 13 indépendamment du travail du moteur 18.
En outre, le tube de poussée 13 est guidé dans un guidage axial correspondant 35 pratiqué dans un couvercle 36 qui obture le cylindre 14 par rapport à la fourche d'articulation 15.
Dans l'exemple de forme de réalisation de l'invention selon la figure 4, un alésage à gradin 37 est façonné dans un tube de poussée 13a, dans lequel vient se loger au moins partiellement la broche 21. A l'intérieur du tube de poussée 13a, la broche 21 vient s'appuyer contre des manchons de guidage correspondants pour procurer au tube de poussée 13a un meilleur guidage sur toute sa longueur.
Après un gradin 39, un écrou d'entraînement 23a est inséré dans l'alésage à gradin 37, qui est réalisé, dans cet exemple de forme de réalisation, simplement en forme de manchon ou encore sous forme d'arbre fileté. En intercalant un manchon d'écartement 14, l'écrou d'entraînement 23a reste à une distance déterminée par rapport au gradin 39. De l'autre côté du gradin 39, l'écrou d'entraînement 23a vient s'appuyer contre un écrou 42 à l'intervention d'un ressort à boudin 41,
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l'écrou 42 étant vissé dans le tube de poussée 13a, une bride 1 43 de l'écrou 42 venant buter depuis l'extérieur contre le bord d'orifice 30 du tube de poussée 23a.
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Par cette forme de réalisation, le tube de poussée 13a peut coulisser sur l'écrou d'entraînement 23a le long de ce dernier. Par là, on obtient une protection contre le coincement, étant donné que, en particulier dans la position terminale de la tête 6 indiquée en figure 4, lors d'une rotation ultérieure de la broche 21, l'écrou d'entraînement 23a se déplace dans une direction opposée à la direction x en n'entraînant pas, en l'occurrence, le tube de poussée 13a, mais en comprimant le ressort à boudin 41. En conséquence, si une main vient à se trouver entre la tête 6 et le sommier 4, l'abaissement de la tête 6 ne se poursuit pas.
Lorsqu'une unité de mesure de déplacement 33 est accouplée à l'écrou
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d'entraînement 23a, le moteur 18 est mis hors circuit lorsqu'il atteint sa position terminale, alors que le tube de poussée 13 n'a pas encore été complètement introduit.
Comme indiqué ci-dessus, il est nécessaire, en cas de manoeuvre d'urgence, de procéder au désaccouplement du moteur par rapport au tube de poussée 13 de telle sorte que, par exemple, la tête 6 puisse être soulevée ou abaissée le plus rapidement possible, également sans l'aide du moteur. On obtient cette caractéristique en faisant en sorte de libérer le tube de poussée 13 de son articulation immobile en rotation au levier pivotant 10 de telle sorte qu'il puisse tourner conjointement avec la broche 21. Ainsi, on n'obtient pas de coulissement ultérieur du tube de poussée dans la direction x ou en direction opposée à cette dernière hors du cylindre 14.
En revanche, en réalisant la broche 21 sous la forme d'une broche munie d'un filet à pas rapide, on offre la possibilité de faire en sorte que, par exemple lors de l'arrêt de la broche 21, en exerçant une pression ou une traction sur le tube de poussée 13, celui-ci tourne par rapport à la broche 21, et de pouvoir le déplacer de cette manière uniquement par pression ou par traction en direction x ou en direction opposée à cette dernière. Ainsi, on peut procéder à un déplacement manuel rapide de la tête 6 en direction de la double flèche 12.
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En figure 5, on représente plus en détail un exemple de forme de réalisation d'un mécanisme 44 pour le désaccouplement d'un tube de poussée 13b. En l'occurrence, on visse une pièce rapportée 45 de forme échelonnée dans l'extrémité libre du tube de poussée 13b. Sur cette pièce rapportée 45, on place une bague 46 de roulement à billes. La bague 46 de roulement à billes est alors maintenue par un écrou 47 vissé en position terminale par rapport à la pièce rapportée 45.
Avec la pièce rapportée 45 et, en particulier, avec la bague de roulement à billes 46, le tube de poussée 13b vient s'insérer dans une pièce de raccordement 48 qui présente éga- lement la fente frontale munie de l'alésage transversal 17.
Quoi qu'il en soit, cette pièce de raccordement 48 possède, orienté vers le tube de poussée 13b, un manchon 49 qui est également réalisé de manière échelonnée. Lors de la mise en service, une bague externe 50 de la bague de roulement à billes 46 s'appuie contre un gradin et est maintenue par une bague de butée 51. Une rotation de la bague interne 52 par rapport à la bague externe 50 est normalement empêchée par le fait que, dans un alésage radial 53 pratiqué dans l'écrou 47, vient s'insérer une goupille 54 à laquelle est reliée un bou- ton d'urgence 55 à l'extérieur du manchon 49. La goupille 54 est guidée dans un manchon radial 56 où elle est entourée par un ressort 57 à l'intervention duquel une bride annulaire 58 façonnée sur la goupille 54 vient s'appuyer contre un gradin interne 59 pratiqué dans le manchon radial 56.
En outre, lorsqu'on tire le bouton d'urgence 55, la bride annulaire 58 glisse dans un évidement 60 pratiqué dans le manchon 49 de telle sorte que l'écrou 47, partant la pièce rapportée et le tube de poussée 13b, sont alors libérés. Le tube de poussée
13b peut alors tourner librement par rapport à la broche 21, si bien qu'un soulèvement et un abaissement rapides, par exemple d'une tête 6, sont possibles. Toutefois, en l'occur- rence, la position de la tête est détectée par l'unité de me- 1 sure de déplacement susmentionnée 33 et est transmise à la commande du moteur, si bien que, contrairement à l'état connu
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de la technique, le moteur ne doit plus être amené à prendre une position terminale pour effectuer un nouveau réglage par rapport à la position de la tête.