[0001] Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung mit einer Basiseinheit und mit einer Lastaufnahmeeinheit, die durch ein Getriebe gekoppelt sind, das eine Bewegung der Lastaufnahmeeinheit relativ zu der Basiseinheit in zwei unterschiedlichen Richtungen ermöglicht, sowie ein Stativ.
[0002] Eine derartige Verstellvorrichtung ist aus der DE 19 856 696 A1 bekannt. Dort ist eine Verstellvorrichtung zum Anschluss an ein Stativ für Operationsmikroskope beschrieben, mit der ein am Stativ aufgenommenes Operationsmikroskop in einer horizontalen Ebene verfahren werden kann. Diese Verstellvorrichtung hat eine Basiseinheit, welche an einen Trägerarm des Stativs angeschlossen ist. Mit dieser Basiseinheit ist ein Gehäuse verbunden, in dem eine als Lastaufnahmeeinheit fungierende Gleitscheibe gelagert ist.
Diese Gleitscheibe hält ein am Stativ aufgenommenes Operationsmikroskop und kann mittels zweier Spindeltriebe in einer horizontalen Ebene bewegt werden.
[0003] Die DE 3 147 863 A1 offenbart ein Operationsmikroskop mit einer Verstellvorrichtung, die ein Bewegen des am Stativ aufgenommenen Operationsmikroskopes in horizontaler Richtung ermöglicht. Die Verstellvorrichtung hat eine Basiseinheit, die von einem Stativarm getragen wird und über eine Kreuzschlittenführung mit einer Lastaufnahmeeinheit gekoppelt ist. Diese Lastaufnahmeeinheit trägt das Operationsmikroskop. Zum Antrieb der Kreuzschlittenführung sind Spindeltriebe vorgesehen.
[0004] Aus der EP 1 222 986 A1 ist eine Werkzeugmaschine bekannt, die einen Maschinentisch aufweist, der entlang zweier, zueinander orthogonaler Bewegungsachsen verstellt werden kann.
Für die Bewegung dieses Maschinentisches in einer horizontalen Ebene ist als Längstrieb ein Zahnstangenmechanismus vorgesehen, der mit einem als Quertrieb dienenden Spindelmechanismus kombiniert ist.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach und kompakt aufgebaute Verstellvorrichtung bzw. ein Stativ bereitzustellen, die bzw. das ein exaktes Bewegen einer aufgenommenen Last in einer Ebene ermöglicht.
[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Verstellvorrichtung mit dem Merkmal des Anspruches 1 bzw. mit einem Stativ mit den Merkmalen des Anspruches 14 gelöst.
[0007] Bei einer solchen Verstellvorrichtung ist ein Getriebe vorgesehen, welches eine Basiseinheit mit einer Lastaufnahmeeinheit derart koppelt, dass eine Bewegung der Lastaufnahmeeinheit relativ zu der Basiseinheit vorzugsweise in zwei unterschiedlichen Richtungen möglich ist.
Das Getriebe hat eine Koppelplatte, die mit zwei Kraftübertragungselementen in Wirkverbindung steht. Bei einer Bewegung der Lastaufnahmeeinheit relativ zu der Basiseinheit rollt sich wenigstens eines der Kraftübertragungselemente an der Koppelplatte ab. Auf diese Weise wird eine XY-Verstellvorrichtung geschaffen, welche sich insbesondere für das Bewegen von Maschinentischen bei Werkzeugmaschinen eignet.
[0008] In Weiterbildung der Erfindung sind die Kraftübertragungselemente als sich an der Koppelplatte abrollende Ketteneinheiten oder Riemeneinheiten ausgebildet. Auf diese Weise wird eine Verstellvorrichtung geschaffen, mit der besonders grosse Kräfte übertragen werden können.
[0009] In Weiterbildung der Erfindung umfassen die Kraftübertragungselemente zwei an Drehachsen gelagerte Radelemente.
Auf diese Weise wird eine mit geringen Kräften bewegbare Verstellvorrichtung bereitgestellt.
[0010] In Weiterbildung der Erfindung ist die Richtung der Drehachsen der Radelemente zueinander orthogonal. Auf diese Weise wird eine leichte Gängigkeit der Verstellvorrichtung gewährleistet.
[0011] In Weiterbildung der Erfindung ist eine weitere Koppelplatte vorgesehen, die mit den Kraftübertragungselementen in Wirkverbindung steht. Auf diese Weise wird ein Übersetzungsmechanismus geschaffen, der bewirkt, dass bei einer einfachen Umdrehung eines Kraftübertragungselementes die weitere Koppelplatte relativ zu der ersten Koppelplatte um das Doppelte des Umfangs des Kraftübertragungselementes bewegt wird.
[0012] In Weiterbildung der Erfindung ist eine als Zahnplatte ausgebildete Koppelplatte vorgesehen.
In Weiterbildung der Erfindung sind als Zahnrad ausgebildete Radelemente vorgesehen. Auf diese Weise wird eine reibungsarme Verstellvorrichtung geschaffen, mittels der hohe Kräfte übertragen werden können.
[0013] In Weiterbildung der Verstellvorrichtung ist den Radelementen ein Antrieb zugeordnet. Auf diese Weise kann eine gewünschte Stellung der Lastaufnahmeeinheit zu der Basiseinheit präzise justiert werden.
[0014] In Weiterbildung der Erfindung ist der Antrieb als elektrischer Antrieb ausgebildet. Auf diese Weise wird eine leicht steuerbare Verstellvorrichtung bereitgestellt.
[0015] In Weiterbildung der Erfindung weist wenigstens eine Koppelplatte eine Ausnehmung zum Durchführen von Kabeln auf.
Auf diese Weise wird eine Verstellvorrichtung geschaffen, durch die hindurch Versorgungsstränge für ein mit der Verstellvorrichtung aufgenommenes Gerät geführt werden können.
[0016] In Weiterbildung der Erfindung ist eine Koppelplatte mit der Basiseinheit fest verbunden. Auf diese Weise verstärkt die Koppelplatte die mechanische Steifheit der Basiseinheit, so dass eine mit grossen Kräften belastbare Verstellvorrichtung geschaffen wird.
[0017] In Weiterbildung der Erfindung ist eine Koppelplatte mit der Lastaufnahmeeinheit fest verbunden. Auf diese Weise kann die Belastbarkeit der Lastaufnahmeeinheit erhöht werden.
[0018] In Weiterbildung der Erfindung sind die Radelemente in einer mit der Basiseinheit fest verbundenen Lagereinheit gelagert.
Auf diese Weise kann das Gewicht von Baugruppen, die in der Verstellvorrichtung transversal verschoben werden, reduziert werden.
[0019] Das Getriebe der Verstellvorrichtung kann auch eine erste Viergelenkkette aufweisen, die an einem ersten Halteteil mit einem ersten Drehgelenk und einem zweiten Drehgelenk gelagert ist und über ein drittes Drehgelenk mit einer Basiseinheit in Wirkverbindung steht. In einem solchen Getriebe ist eine zweite Viergelenkkette vorgesehen, die an einem zweiten Halteteil mit einem ersten Drehgelenk und einem zweiten Drehgelenk gelagert ist und über ein drittes Drehgelenk mit einer Lastaufnahmeeinheit in Wirkverbindung steht. Dabei ist die erste Viergelenkkette mit der zweiten Viergelenk fest verbunden.
Eine solche Verstellvorrichtung ermöglicht ein geringes Gewicht und gestattet eine schlanke Bauform bei vergleichsweise geringem Durchmesser.
[0020] In Weiterbildung einer solchen Verstellvorrichtung ist zum Bewegen einer Viergelenkkette ein Antrieb vorgesehen. Auf diese Weise wird ein präzises Bewegen der Verstellvorrichtung ermöglicht.
[0021] Vorzugsweise ist der Antrieb als Spindeltrieb mit Elektromotor ausgebildet. Auf diese Weise können mit der Verstellvorrichtung grosse Kräfte erzeugt werden.
[0022] Indem an der Basiseinheit ein Haltearm angeordnet ist, kann ein Anschlussbereich an ein Stativ für ein Operationsmikroskop geschaffen werden.
[0023] In Weiterbildung einer solchen Verstellvorrichtung ist an der Lastaufnahmeeinheit ein Anschlussarm angeordnet.
Auf diese Weise wird ein Anschlussbereich für ein Operationsmikroskop geschaffen.
[0024] In Weiterbildung einer solchen Verstellvorrichtung ist das erste Halteteil als Deckelteil ausgebildet und vorzugsweise auch das zweite Halteteil entsprechend als Bodenteil gehalten. Auf diese Weise wird eine kompakte Bauform der Verstellvorrichtung ermöglicht.
[0025] In Weiterbildung einer solchen Verstellvorrichtung ist die Basiseinheit mit einem Gleitlager an dem Deckelteil geführt. Auf diese Weise werden Reibungskräfte in der Verstellvorrichtung minimiert.
[0026] In Weiterbildung der Verstellvorrichtung weist das Deckelteil eine Aussparung für den Haltearm auf. Auf diese Weise wird ein grosser Verstellweg der Verstellvorrichtung ermöglicht.
[0027] In Weiterbildung der Verstellvorrichtung ist die Lastaufnahmeeinheit mit einem Gleitlager am Bodenteil geführt.
Auch dies trägt dazu bei, Reibungskräfte in der Verstellvorrichtung zu verringern.
[0028] In Weiterbildung der Verstellvorrichtung weist das Bodenteil eine Aussparung für den Anschlussarm auf, um so einen grossen Verstellweg für ein daran angeschlossenes Operationsmikroskop zu ermöglichen.
[0029] In der Verstellvorrichtung kann auch ein Getriebe mit einem Hebelelement vorgesehen sein, das mit einem Gelenk an einem Halteteil gelagert ist und mit der entsprechenden Basiseinheit und der Lastaufnahmeeinheit in Wirkverbindung steht. Vorzugsweise ist dieses Gelenk als Kugelgelenk ausgebildet. Eine solche Verstellvorrichtung ermöglicht einen vergleichsweise grossen Verstellweg.
[0030] Zum Bewegen der Verstellvorrichtung kann ein Antrieb vorgesehen werden, um so präzise Verfahrwege zu ermöglichen. Vorzugsweise hat die Verstellvorrichtung zwei Spindeltriebe mit Elektromotor.
Auf diese Weise können mit der Verstellvorrichtung grosse Kräfte bereitgestellt werden.
[0031] Vorzugsweise ist dabei die Wirkverbindung von Hebelelement und Basiseinheit als Kugelgelenk ausgebildet und möglichst auch die Wirkverbindung von Hebelelement und Lastaufnahmeeinheit als Kugelgelenk gehalten. Eine solche Verstellvorrichtung eignet sich zur Aufnahme grosser Kräfte.
[0032] In Weiterbildung einer solchen Verstellvorrichtung ist die Basiseinheit mit einem Gleitlager an einem Deckelteil eines Gehäuses geführt und vorzugsweise auch ein entsprechendes Gleitlager an einem Bodenteil des Gehäuses vorgesehen. Auf diese Weise können in der Verstellvorrichtung Reibungskräfte minimiert werden.
[0033] Vorzugsweise ist in dem Deckelteil eine Ausnehmung zur Bewegung eines Haltearms vorgesehen und das entsprechende Bodenteil hat eine Ausnehmung zur Bewegung eines Anschlussarms.
Auf diese Weise werden grosse Verfahrwege für die Verstellvorrichtung ermöglicht.
[0034] Die Verstellvorrichtung kann auch ein Getriebe mit wenigstens einem Bandelement enthalten, wobei das Bandelement eine Bewegung der Basiseinheit mit einer Bewegung der Lastaufnahmeeinheit koppelt. Auf diese Weise kann eine Verstellvorrichtung mit vergleichsweise geringem Lagerspiel bereitgestellt werden.
[0035] Vorzugsweise umfasst das Getriebe einer solchen Verstellvorrichtung ein erstes Bandelementpaar und ein zweites Bandelementpaar, wobei das erste und das zweite Bandelementpaar möglichst zueinander orthogonal geführt sind.
[0036] Um Reibungskräfte zu minimieren, sind wiederum an der Basiseinheit und an der Halteeinheit Gleitlager vorgesehen.
[0037] In Weiterbildung hat eine solche Verstellvorrichtung einen Antrieb,
der einen ersten Elektromotor mit einem ersten Spindeltrieb und einen zweiten Elektromotor mit einem zweiten Spindeltrieb umfasst. Der erste Spindeltrieb und der zweite Spindeltrieb sind vorzugsweise an der ersten Halteeinheit gelagert. Um die Basiseinheit zu bewegen, hat der Antrieb ein erstes Lenkerelement, das auf einer an dem ersten Spindeltrieb geführten Mutter und an der Basiseinheit angelenkt ist.
Indem der Antrieb auch ein zweites Lenkerelement hat, das ebenfalls auf den ersten Spindeltrieb mit einer Mutter geführt ist und auch an der Basiseinheit angelenkt ist, wird eine stabile Bewegungsübertragung auf die Basiseinheit ermöglicht.
[0038] Vorzugsweise ist in einer solchen Verstellvorrichtung in dem Antrieb auch ein drittes Lenkerelement vorgesehen, das auf einer auf dem zweiten Spindeltrieb geführten dritten Mutter und an der Basiseinheit angelenkt ist, wobei das erste Lenkerelement und das dritte Lenkerelement zueinander parallel sind.
[0039] Vorzugsweise ist in der Verstellvorrichtung weiter das Bandelement mit einer Gleitbuchse auf einer mit der Basiseinheit fest verbundenen Führungswelle geführt. Dabei ist dieses Bandelement mit einer Gleitbuchse möglichst auch auf einer mit der Lastaufnahmeeinheit fest verbundenen Führungswelle gelagert.
Auf diese Weise können Reibungskräfte in der Verstellvorrichtung minimiert werden.
[0040] In einer solchen Verstellvorrichtung sind weiter Umlenkrollen vorgesehen, über die ein Bandelement geführt ist. Diese Umlenkrollen sind in Lagerungen aufgenommen, welche relativ zu der ersten Halteeinheit festliegen. Diese Umlenkrollen können auch an der zweiten Halteeinheit befestigt werden.
[0041] Indem an der Basiseinheit ein Haltearm und an der Lastaufnahmeeinheit ein Anschlussarm ausgebildet ist, eignet sich die Verstellvorrichtung zum Einbau in ein Operationsmikroskop. Um grosse Verstellwege zu gewährleisten, haben sowohl die erste Halteeinheit als auch die zweite Halteeinheit eine Ausnehmung für Haltearm bzw.
Anschlussarm.
[0042] Es ist auch möglich, als Getriebe in der Gestellvorrichtung ein Gelenkparallelogramm vorzusehen, das ein erstes Lenkerelement, ein zweites Lenkerelement, ein drittes Lenkerelement und ein viertes Lenkerelement umfasst. Dabei ist das Gelenkparallelogramm mit einem ersten Gelenk an der Basiseinheit und mit einem zweiten Gelenk an der Lastaufnahmeeinheit gelagert. Vorzugsweise ist das erste Gelenk und das zweite Gelenk als Kugelgelenk ausgebildet. Auf diese Weise wird eine Verstellvorrichtung mit besonders geringem Eigengewicht bereitgestellt.
[0043] Indem in einer solchen Verstellvorrichtung ein Antrieb vorgesehen ist, kann diese präzise bewegt werden.
Vorzugsweise hat ein solcher Antrieb drei Spindeltriebe mit Elektromotor.
[0044] Um so einen leichten Einbau in ein Stativ für Operationsmikroskope zu ermöglichen, ist an der Basiseinheit ein Haltearm angeordnet und es befindet sich an der Lastaufnahmeeinheit ein Anschlussarm.
[0045] Um ein reibungsarmes Verstellen zu ermöglichen, hat eine solche Verstellvorrichtung wiederum Gleitlager.
Grosse Verstellwege werden erzielt, indem in Boden- und Deckelteil eines Gehäuses Aussparungen für Haltearm und Anschlussarm vorgesehen werden.
[0046] Es ist auch möglich, bei der Verstellvorrichtung die Basiseinheit mit der Lastaufnahmeeinheit über ein erstes Drehglied und ein zweites Drehglied zu koppeln, wobei das erste Drehglied um eine Drehachse drehbar an der Basiseinheit aufgenommen ist und das zweite Drehglied um eine zweite Drehachse drehbar an dem ersten Drehglied liegt und gleichzeitig die Lastaufnahmeeinheit um eine dritte Drehachse drehbar an dem zweiten Drehglied befestigt ist. Dabei sind die erste Drehachse und die zweite Drehachse sowie die zweite Drehachse und die dritte Drehachse zueinander versetzt.
Das erste Drehglied und das zweite Drehglied sind als Zylinder, vorzugsweise als Schrägzylinder, ausgebildet.
[0047] Zum Antrieb wenigstens eines Drehgliedes kann ein Elektromotor vorgesehen werden. Eine hohe Stabilität der Verstellvorrichtung wird erzielt, indem die Drehglieder eine wabenförmige Profilstruktur aufweisen.
[0048] Es ist ferner möglich, das Getriebe der Verstellvorrichtung mit einem ersten Gelenkarm und einem zweiten Gelenkarm auszubilden, die drehbeweglich mit der Lastaufnahmeeinheit verbunden sind. Dabei ist wenigstens ein Gelenkarm mit einem Drehgelenk an einer Verschiebeeinheit angelenkt, mit der ein Anlenkpunkt dieses Gelenkarms an der Basiseinheit verschoben werden kann, um so die Lastaufnahmeeinheit relativ zu der Basiseinheit zu bewegen.
[0049] Vorzugsweise ist diese Verschiebeeinheit als Linearführung ausgebildet und umfasst eine Antriebsspindel.
Diese Antriebsspindel kann dann mit einem Elektromotor angetrieben werden.
[0050] In Weiterbildung einer solchen Verstellvorrichtung ist dem betreffenden Gelenkarm ein Koppelmechanismus zugeordnet, der eine Drehbewegung des Drehgelenks an der Verschiebeeinheit auf die Lastaufnahmeeinheit überträgt. Dieser Koppelmechanismus kann einen Zahnriemen aufweisen. Um das Getriebe abzudecken, ist ein Gehäuse vorgesehen, das mit der Basiseinheit fest verbunden ist. Die Lastaufnahmeeinheit ist in diesem Gehäuse gelagert. Vorzugsweise ist dabei auch die Verschiebeeinheit mit dem Gehäuse fest verbunden.
[0051] Es ist auch möglich, in der Verstellvorrichtung als Getriebe ein Exzentergetriebe vorzusehen. Dieses Getriebe hat ein erstes Drehzentrum und ein zweites Drehzentrum, das zu dem ersten Drehzentrum versetzt angeordnet ist.
Die Lastaufnahmeeinheit ist dabei sowohl relativ zu der Basiseinheit um das erste Drehzentrum als auch um das zweite Drehzentrum bewegbar.
[0052] Vorzugsweise ist das erste Drehzentrum durch die Achse eines ersten Zahnkranzes gebildet, der mit der Basiseinheit fest verbunden ist, und es ist das zweite Drehzentrum durch die Achse eines zweiten Zahnkranzes gebildet, der mit Mitteln zum Halten der Lastaufnahmeeinheit verbunden ist.
[0053] Vorzugsweise ist auch ein Getriebezwischenglied vorgesehen, an dem ein erstes Zahnrad gelagert ist, das in den ersten Zahnkranz eingreift und an dem ein zweites Zahnrad gelagert ist,
das in den zweiten Zahnkranz eingreift.
[0054] Zum Antrieb des ersten Zahnrades und des zweiten Zahnrades kann wiederum ein Elektromotor vorgesehen werden.
[0055] Die Lastaufnahmeeinheit ist möglichst an den Mitteln zum Halten der Lastaufnahmeeinheit drehbar gelagert. Indem dort ein weiteres Getriebe als Koppelgetriebe vorgesehen ist, das eine Drehung des Getriebezwischengliedes um das zweite Drehzentrum auf die Lastaufnahmeeinheit überträgt, kann bei Bewegung der Verstellvorrichtung eine gleichbleibende Orientierung einer an der Lastaufnahmeeinheit aufgenommenen Last gewährleistet werden.
[0056] In Weiterbildung einer solchen Verstellvorrichtung umfasst dieses Koppelgetriebe einen Zahnriemen. Auf diese Weise wird ein einfach aufgebautes Koppelgetriebe bereitgestellt.
Es ist jedoch auch möglich, in dem weiteren Getriebe einen Elektromotor mit zugeordneter Steuereinheit vorzusehen, um eine gleichbleibende Orientierung einer an der Lastaufnahmeeinheit aufgenommenen Last zu ermöglichen.
[0057] In Weiterbildung einer solchen Verstellvorrichtung sind die Achsen vom ersten Drehzentrum und vom zweiten Drehzentrum zueinander parallel. Vorzugsweise ist in der Verstellvorrichtung eine Durchführung von Kabeln bzw. Versorgungssträngen vorgesehen.
[0058] Ein Stativ mit einem Trägerarm zur Aufnahme einer Last, an dem eine erfindungsgemässe Verstellvorrichtung vorgesehen ist, ermöglicht ein präzises Bewegen dieser Last in einer horizontalen Ebene.
Wird beispielsweise an einem solchen Stativ ein Operationsmikroskop aufgenommen, so kann ein Benutzer die genaue Lage eines Beobachtungsfeldes einstellen oder den Schwerpunkt des Operationsmikroskopes in eine gewünschte Stellung verfahren.
[0059] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>ein Stativ mit einer erfindungsgemässen Verstellvorrichtung, an dem ein Operationsmikroskop aufgenommen ist;
<tb>Fig. 2<sep>eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung aus Fig. 1 bei abgenommenem Gehäuse;
<tb>Fig. 3<sep>eine als Koppelplatte dienende Zahnplatte der Verstellvorrichtung;
<tb>Fig. 4<sep>eine weitere perspektivische Ansicht der Verstellvorrichtung bei abgenommenem Gehäuse;
<tb>Fig. 5<sep>eine Ansicht von Gehäuse und Getriebe der Verstellvorrichtung;
<tb>Fig. 6 und Fig. 7<sep>eine Koppelplatte mit Ketteneinheiten bzw. Riemeneinheiten als Kraftübertragungselement in der Verstellvorrichtung;
<tb>Fig. 8 und Fig. 9<sep>perspektivische Ansichten einer zweiten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung aus Fig. 1 bei abgenommenem Gehäuse;
<tb>Fig. 10 und Fig. 11<sep>perspektivische Ansichten einer dritten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung aus Fig. 1 bei abgenommenem Gehäuse;
<tb>Fig. 12 bis Fig. 17<sep>perspektivische Ansichten einer vierten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung aus Fig. 1 bei abgenommenem Gehäuse;
<tb>Fig. 18 und Fig. 19<sep>perspektivische Ansichten einer fünften Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung aus Fig. 1 bei abgenommenem Gehäuse;
<tb>Fig. 20<sep>einen Ausschnitt eines Stativs mit einer sechsten alternativen Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung mit daran aufgenommenem Operationsmikroskop;
<tb>Fig. 21<sep>in schematischer Darstellung eine Baugruppe der Verstellvorrichtung aus Fig. 20;
<tb>Fig. 22 und Fig. 23 sowie
Fig. 24<sep> verschiedene perspektivische Ansichten von Baugruppen der Verstellvorrichtung aus Fig. 20;
<tb>Fig. 25<sep>einen Schnitt einer siebten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung;
<tb>Fig. 26 und Fig. 27<sep>perspektivische Ansichten der siebten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung;
<tb>Fig. 28<sep>eine Teilansicht der Verstellvorrichtung aus Fig. 25;
<tb>Fig. 29<sep>einen Schnitt einer achten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung;
<tb>Fig. 30<sep>eine perspektivische Ansicht einer neunten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung;
<tb>Fig. 31<sep>eine Teilansicht der neunten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung;
<tb>Fig. 32<sep>eine Seitenansicht der neunten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung;
<tb>Fig. 33<sep>eine perspektivische Ansicht einer zehnten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung;
<tb>Fig. 34<sep>eine Teilansicht der zehnten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung; und
<tb>Fig. 35<sep>eine weitere Teilansicht der zehnten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung.
[0060] Die Fig. 1 zeigt ein Stativ 1, an dem ein Operationsmikroskop 2 mit einer Verstellvorrichtung 3 aufgenommen ist. Das Stativ 1 hat einen drehbar gelagerten Stativfuss 4 mit beweglichen Gelenkarmen 5 und 6, die es ermöglichen, das Operationsmikroskop 2 mit der Verstellvorrichtung 3 an einer beliebigen Stelle im Raum zu positionieren. Die Verstellvorrichtung 3 wird von dem Stativ 1 mit einem Haltearm 7 getragen. Die Verstellvorrichtung 3 ermöglicht es, das Operationsmikroskop 2 in einer zur optischen Achse 8 des Operationsmikroskopes 2 senkrechten Ebene 9 in zwei zueinander senkrechten Richtungen transversal zu bewegen.
[0061] Das Funktionsprinzip einer ersten Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung 3 aus Fig. 1 wird anhand der Fig. 2 bis 5 näher erläutert.
Soweit diese Figuren die gleichen Baugruppen zeigen, sind sie mit denselben Bezugszeichen kenntlich gemacht.
[0062] Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht auf Baugruppen der Verstellvorrichtung 3 aus Fig. 1 bei abgenommenem Gehäuse. Die Verstellvorrichtung 1100 hat eine Basiseinheit 1101, die an den Haltearm 7 des Stativs 1 aus Fig. 1 angeschlossen ist. Auf der Basiseinheit 1101 ist mit einem Gleitlager ein Deckelteil 1102 eines Gehäuses geführt, dessen Seitenwandung in der Fig. 2 nicht dargestellt ist. Dieses Gehäuse ist durch ein Bodenteil 1103 abgeschlossen.
[0063] Die Verstellvorrichtung 1100 umfasst weiter eine Getriebebaugruppe 1104.
Diese Getriebebaugruppe 1104 wird von einem in der Fig. 2 nicht dargestellten Halterahmen getragen, welcher an der ebenfalls nicht dargestellten Seitenwandung des Gehäuses festgelegt ist.
[0064] Die Basiseinheit 1101 ist mit einer ersten Koppelplatte in Form einer Zahnplatte 1105 fest verbunden. Die Koppelplatte steht mit einem ersten Paar Radelementen in Form von Zahnrädern 1106, 1107 in Wirkverbindung, die als Kraftübertragungselemente fungieren. Diese Zahnräder 1106, 1107 greifen in die Zahnplatte 1105 ein. Weiter umfasst die Verstellvorrichtung eine Zahnplatte 1108, die ebenfalls in Eingriff mit den Zahnrädern 1106 und 1107 steht. Diese Zahnplatte 1108 ist mit einer Lastaufnahmeeinheit 1109 fest verbunden, an der ein Anschlussarm 1110 zur Aufnahme einer Last ausgebildet ist.
Die Lastaufnahmeeinheit 1110 ist mit einem Gleitlager auf dem Bodenteil 1103 des Gehäuses gelagert.
[0065] An einer zu den Drehachsen der Zahnräder 1106, 1107 senkrechten Achse 1111 ist ein Zahnrad 1112 angeordnet, dem ein weiteres Zahnrad 1113 gegenüberliegt. Auch dieses Zahnrad 1112 und das Zahnrad 1113 kämmen mit den Zahnplatten 1105 und 1108 und wirken als Kraftübertragungselemente.
[0066] Bei einer Bewegung der Zahnräder 1106 und 1107 entsprechend der mit dem Pfeil 1114 angedeuteten Drehrichtung wird die Lastaufnahmeeinheit 1109 der Verstellvorrichtung 1100 in Richtung des Pfeils 1115 verschoben.
[0067] In entsprechender Weise führt eine Bewegung des Zahnrades 1112 und des gegenüberliegenden Zahnrades 1113 bei einer mit dem Pfeil 1116 angedeuteten Drehrichtung zu einer Verstellung der Lastaufnahmeeinheit 1109 in Richtung des Pfeils 1117 aus der Zeichnungsebene
heraus.
[0068] Bei einer Bewegung der Zahnräder 1106 und 1107 werden die Zähne der Zahnplatten 1105 und 1108 relativ zu den Zähnen des Zahnrades 1112 und denjenigen des gegenüberliegenden Zahnrades 1113 bewegt. In entsprechender Weise bewegen sich bei einem sich drehenden Zahnrad 1112 und dem gegenüberliegenden Zahnrad 1113 die Zahnplatten 1105 und 1108 relativ zu den Zahnrädern 1106 und 1107.
[0069] Zum Antrieb der Zahnräder 1106, 1107, 1112 sowie des Zahnrades 1113 sind Elektromotoren 1118 und 1119 vorgesehen.
[0070] Die Fig. 3 zeigt die Zahnplatte 1108 aus Fig. 2. Die Zahnplatte 1108 weist eine Vielzahl von in einer Ebene mit einem Kreuzmuster angeordneten Zähnen 1120 auf, deren Form auf die Form der Zahnräder 1106, 1107, 1112 und 1113 aus Fig. 2 abgestimmt ist.
Die Zahnplatte 1108 hat eine Aussparung 1121, durch welche elektrische Kabel oder Versorgungsstränge für eine an der Verstellvorrichtung aufgenommene medizinisch-optische Ausrüstung geführt werden können.
[0071] In Fig. 4 ist die Verstellvorrichtung 1100 mit dem Halterahmen 1122 für die Getriebebaugruppe 1104 dargestellt. Der Halterahmen 1122 ist in einer in der Fig. 4 nicht gezeigten Seitenwandung eines Gehäuses festgelegt. Bei einem Antrieb der Zahnräder 1106 und 1112 mittels der Elektromotoren 1118 und 1119 wird das von der nicht dargestellten Seitenwandung, dem Deckelteil 1102 sowie dem Bodenteil 1103 gebildete Gehäuse in der mit den Pfeilen 1123 und 1124 angedeuteten Ebene bewegt.
Dabei wird der Halterahmen 1122 mit dem Gehäuse relativ zu der Basiseinheit 1101 verfahren und gleichzeitig die Lastaufnahmeeinheit 1109 bezüglich des Gehäuses bewegt.
[0072] Die Fig. 5 zeigt die Getriebebaugruppe 1104 der in den Fig. 2 und 4 gezeigten Verstellvorrichtung 1100. Die Getriebebaugruppe 1104 ist mit den Halterahmen 1122 in die Seitenwandung 1125 eines Gehäuses eingesetzt. Die in die Zahnplatte 1108 eingreifenden Zahnräder 1106 und 1107 sind für einen Gleichlauf mit Zahnrädern 1126 und 1127 gekoppelt, welche über eine starre Welle 1128 verbunden sind. Der Elektromotor 1118 treibt das Zahnrad 1126 über ein Kegelradgetriebe 1129 an. In entsprechender Weise steht das Zahnrad 1112 mit einem Zahnrad 1130 in Wirkverbindung, das wiederum über eine starre Welle 1131 mit einem Zahnrad 1132 gekoppelt ist.
Das Zahnrad 1132 kämmt mit dem Zahnrad 1113, welches dem Zahnrad 1112 gegenüberliegt. Auf diese Weise wird auch ein Gleichlauf der ebenfalls in die Zahnplatte 1108 eingreifenden Zahnräder 1112 und 1113 gewährleistet. Der als Antrieb für die Zahnräder 1112 und 1113 dienende Elektromotor 1119 ist wiederum mittels eines Kegelradgetriebes 1133 in entsprechender Weise an das Zahnrad 1132 gekoppelt.
[0073] Die Anordnung der Getriebebaugruppe 1104 in dem Halterahmen 1122 gewährleistet einen Freiraum 1134 zur Durchführung von nicht weiter dargestellten elektrischen Kabeln, Versorgungssträngen oder auch Lichtleitern durch die Verstellvorrichtung hindurch.
[0074] In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Verstellvorrichtung mit zwei Zahnplatten ausgeführt. Es ist jedoch genauso gut möglich, lediglich eine Zahnplatte vorzusehen.
Dabei kann die Zahnplatte fest an die Basiseinheit angeschlossen sein und die Getriebebaugruppe mit einer daran angeschlossenen Lastaufnahmeeinheit relativ zu dieser Zahnplatte bewegt werden. Umgekehrt kann aber auch die Getriebebaugruppe mit der Basiseinheit fest verbunden sein und in entsprechender Weise die Lastaufnahmeeinheit über eine mit ihr fest verbundene Zahnplatte verfahren werden.
Darüber hinaus ist auch denkbar, mehrere Zahnplatten mit Getriebebaugruppe miteinander zu einer Sandwichanordnung zu kombinieren, um so aufgrund von miteinander wirkenden Getrieben eine Verstellrichtung für grosse Verstellwege zu erhalten.
[0075] Bei der anhand der Figuren beschriebenen Verstellvorrichtung ist es im Übrigen grundsätzlich auch möglich, die in dem Halterahmen 1122 aufgenommene Getriebebaugruppe 1104 als mehrstufiges Getriebe auszubilden, das heisst eine erste Zahnradgruppe kämmt mit einer ersten Zahnplatte, diese Zahnradgruppe treibt dann entsprechende Zahnräder an, welche wiederum mit einer zweiten Zahnplatte kämmen.
[0076] Wie in Fig.
6 gezeigt, können anstatt Zahnrädern oder Rollen bei der Verstellvorrichtung auch Ketteneinheiten 1140 vorgesehen werden, die in Zähne einer Koppelplatte 1141 eingreifen und entsprechend einem Zahnrad mit der Koppelplatte 1141 formschlüssig in Wirkverbindung stehen. Vorzugsweise sind hierfür wenigstens zwei Ketteneinheiten senkrecht zueinander orientiert, so dass bei Bewegen der einen Ketteneinheit diese auf eine Koppelplatte wirkt, wogegen die andere Ketteneinheit an dieser Koppelplatte entlanggleitet und umgekehrt.
Eine Verstellvorrichtung mit Ketteneinheiten hat nur vergleichsweise wenig Spiel.
[0077] Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt aus einer entsprechenden Verstellvorrichtung, in der als Kraftübertragungselement eine Riemeneinheit 1150 vorgesehen ist, die reibschlüssig auf eine Koppelplatte 1151 wirkt.
[0078] Weiter ist es möglich, bei der anhand der Figuren beschriebenen Verstellvorrichtung nicht Zahnräder vorzusehen, sondern die Zahnräder durch Rollen zu ersetzen und die Zahnplatten durch entsprechend glatte Scheiben zu ersetzen. Dabei muss jedoch die Oberfläche der Rollen und der Platten so aufeinander abgestimmt sein, dass eine reibschlüssige Kraftübertragung gewährleistet ist.
[0079] Die Fig. 8 und 9 erläutern das Funktionsprinzip einer zweiten möglichen Ausführungsform 2100 für eine Verstellvorrichtung 3 aus Fig. 1.
Die Verstellvorrichtung 2100 ist dabei ohne ein Gehäuse dargestellt, das ein Getriebe 2101 der Verstellvorrichtung 2100 abdeckt. Soweit in den Fig. 8 und 9 identische Baugruppen der Verstellvorrichtung gezeigt sind, tragen sie die gleichen Bezugszeichen.
[0080] Die Verstellvorrichtung 2100 hat eine Basiseinheit 2102, die an einem Haltearm 2103 des Stativs 1 aus Fig. 1 angeschlossen ist. An der Basiseinheit 2102 ist mit einem Gleitlager ein erstes Halteteil 2104 geführt, das mit dem nicht dargestellten Gehäuse der Verstellvorrichtung 2100 fest verbunden ist. Dieses Gehäuse ist durch ein zweites Halteteil 2105, das als Bodenteil fungiert, abgeschlossen. Das Getriebe 2101 umfasst eine erste Viergelenkkette 2106 und eine zweite Viergelenkkette 2107.
Die erste Viergelenkkette 2106 weist eine Dreiecksstruktur mit einem Stirnbalken 2108 auf, die über Drehgelenke 2109 und 2110 mit Lenkereinheiten 2111 und 2114 verbunden ist.
[0081] Die erste Viergelenkkette 2106 ist über die erste Lenkereinheit 2111 mit einem ersten Drehgelenk 2113 und über die zweite Lenkereinheit 2114 mit einem zweiten Drehgelenk 2115 an das erste Halteteil 2104 angelenkt. Über ein drittes Drehgelenk 2116 ist die Dreiecksstruktur der ersten Viergelenkkette 2106 mit der Basiseinheit 2102 verbunden.
[0082] Die zweite Viergelenkkette 2107 ist mit einem ersten Drehgelenk 2117 und einem zweiten Drehgelenk 2118 an dem zweiten Halteteil 2105 angelenkt. Über ein drittes Drehgelenk 2119 ist die zweite Viergelenkkette 2107 mit der Lastaufnahmeeinheit 2120 verbunden. Der Aufbau der zweiten Viergelenkkette 2107 entspricht demjenigen der ersten Viergelenkkette 2106.
Die zweite Viergelenkkette umfasst ebenfalls eine Dreiecksstruktur mit einem Stirnbalken 2121, der über Drehgelenke 2122 und 2123 mit Lenkereinheiten 2124 und 2125 verbunden ist.
[0083] Die erste Viergelenkkette 2106 und die zweite Viergelenkkette 2107 sind an Stirnbalken 2108 und 2121 zueinander festgelegt.
[0084] Der ersten Viergelenkkette 2106 ist ein Antrieb 2126 zugeordnet. Dieser Antrieb 2126 umfasst einen Elektromotor 2127, der eine Spindel 2128 antreibt. Diese Spindel 2128 wirkt auf eine nicht weiter dargestellte Mutter, die mit der ersten Viergelenkkette 2106 verbunden ist. Durch Drehen der Spindel wird diese Mutter translatorisch bewegt, um so eine Schwenkbewegung der ersten Viergelenkkette 2106 und die Drehgelenke 2113 und 2115h hervorzurufen.
[0085] Der zweiten Viergelenkkette 2107 ist ein Antrieb 2129 zugeordnet.
Dieser Antrieb umfasst ebenfalls einen Elektromotor 2130, der auf eine Spindel 2131 wirkt. Über eine Mutter kann durch Drehen der Spindel 2131 die zweite Viergelenkkette 2107 um das erste Drehgelenk 2117 und das zweite Drehgelenk 2118 für eine Schwenkbewegung ausgelenkt werden.
[0086] Die Basiseinheit 2102 ist mit dem Haltearm 2103 fest verbunden. In entsprechender Weise ist der Lastaufnahmeeinheit 2119 ein Anschlussarm 2132 zugeordnet.
[0087] Um bei einer mittels der Elektromotoren 2127 und 2130 angetriebenen Bewegungen von erster und zweiter Viergelenkkette eine Verfahrbewegung von Haltearm 2103 bzw.
Anschlussarm 2132 relativ zu dem ersten Halteteil 2104 und zu dem zweiten Halteteil 2105 zu ermöglichen, ist in dem ersten Halteteil 2104 eine Aussparung 2133 vorgesehen und es befindet sich an dem zweiten Halteteil 2105 eine Aussparung 2134.
[0088] Die Fig. 10 und 11 erläutern das Funktionsprinzip einer weiteren Ausführungsform 3100 für eine in der Fig. 1 gezeigte Verstellvorrichtung 3. Die dargestellte Verstellvorrichtung 3100 ist dabei ohne ein Gehäuse abgebildet, um eine entsprechende Sicht auf Getriebebaugruppen in der Verstellvorrichtung zu ermöglichen. Soweit in den Fig. 10 und 11 identische Baugruppen der Verstellvorrichtung gezeigt sind, tragen sie die gleichen Bezugszeichen.
[0089] In der Verstellvorrichtung 3100 aus Fig. 10 ist ein Hebelgetriebe 3101 vorgesehen.
Die Verstellvorrichtung 3100 umfasst eine Basiseinheit 3102, die mit einer Lastaufnahmeeinheit 3103 durch das Hebelgetriebe 3101 gekoppelt ist. Das Hebelgetriebe 3101 hat ein Hebelelement 3104, welches mittels eines Kugelgelenks 3105 in einem Halteteil 3106 gelagert ist. Dieses Hebelelement 3104 steht mit der Basiseinheit 3102 und der Lastaufnahmeeinheit 3103 in Wirkverbindung. Hierzu ist an der Basiseinheit 3102 ein Kugelgelenk 3107 vorgesehen. In entsprechender Weise befindet sich an der Lastaufnahmeeinheit 3103 ein Kugelgelenk 3208.
[0090] Über das in den Fig. 10 und 11 nicht dargestellte Gehäuse ist der Halteteil 3106 mit einem Deckelteil 3108 und einem Bodenteil 3109 fest verbunden. So ist der Halteteil 3106 relativ zu dem Deckelteil 3108 der Verstellvorrichtung bzw. dem Bodenteil 3109 der Verstellvorrichtung festgelegt.
Es versteht sich, dass auch eine andere Form der Verbindung von Deckelteil 3108, Halteteil 3106 und Bodenteil 3109 als über eine Gehäusewandung möglich ist. So ist beispielsweise auch das Festlegen dieser Baugruppen mittels Verbindungsstäben denkbar
[0091] Zum Bewegen des Hebelelements 3104 gibt es in der Verstellvorrichtung 3100 Antriebe 3110 und 3111. Diese Antriebe umfassen jeweils Elektromotoren 3112 und 3113 mit einer Spindel 3114 bzw. 3115. Der Elektromotor 3112 ist an dem Halteteil 3106 für das Kugelgelenk 3105 abgestützt. Seine Spindel 3114 wirkt auf eine Muttereinheit 3116, die mit einem Schlitten 3117 an der Lastaufnahmeeinheit 3103 geführt ist.
[0092] In entsprechender Weise ist der Elektromotor 3113 an dem Halteteil 3106 abgestützt. Er wirkt mit seiner Spindel 3115 auf eine Muttereinheit 3118, die mit einem Schlitten 3119 an der Basiseinheit 3102 geführt ist.
Durch Bewegen der Spindeln 3114 bzw. 3115 können die Lastaufnahmeeinheit 3103 und die Basiseinheit 3102 relativ zu dem Halteteil 3106 für das Kugelgelenk 3105 des Hebelelements 3104 bewegt werden.
[0093] Um eine Bewegung eines mit der Lastaufnahmeeinheit 3103 verbundenen Anschlussarmes 3123 relativ zu dem Bodenteil 3109 zu ermöglichen, ist in den Deckelteil 3108 eine Ausnehmung 3122 vorgesehen. In entsprechender Weise gibt es in dem Deckelteil 3108 eine Ausnehmung 3121 zur Bewegung eines Haltearms 3120.
[0094] Die Fig. 12 bis 17 erläutern das Funktionsprinzip einer weiteren Ausführungsform 4100 für eine in der Fig. 1 gezeigte Verstellvorrichtung 3. Die dargestellte Verstellvorrichtung 4100 ist dabei ohne ein Gehäuse abgebildet, um eine entsprechende Sicht auf Getriebebaugruppen in der Verstellvorrichtung zu ermöglichen.
Soweit in den Fig. 12 bis 17 identische Baugruppen vorgesehen sind, tragen sie die gleichen Bezugszeichen.
[0095] Die Verstellvorrichtung 4100 umfasst eine Basiseinheit 4101, die mit einer Lastaufnahmeeinheit 4102 durch ein Getriebe 4103 gekoppelt ist. Dieses Getriebe 4103 ermöglicht eine Bewegung der Lastaufnahmeeinheit 4102 relativ zu der Basiseinheit 4101 in zwei unterschiedlichen Richtungen, die mit Pfeilen 4104 und 4105 angedeutet sind.
[0096] In dem Getriebe 4103 sind Bandelemente 4106, 4107, 4108 und 4109 vorgesehen, die eine Bewegung der Basiseinheit 4101 mit einer Bewegung der Lastaufnahmeeinheit 4102 koppeln. Die Bandelemente 4106 und 4107 bilden ein erstes Bandelementpaar und die Bandelemente 4108 und 4109 eine zweites Bandelementpaar.
Diese beiden Bandelementpaare sind zueinander orthogonal geführt.
[0097] Das Bandelement 4106, 4107, 4108, 4109 ist jeweils mit einer Gleitbuchse 4123, 4124, 4125, 4126 auf einer mit der Basiseinheit 4101 fest verbundenen Führungswelle 4127, 4128, 4129, 4130 geführt. Den Bandelementen 4106, 4107, 4108, 4109 ist jeweils eine Umlenkrolle 4131, 4132, 4133, 4134 zugeordnet, über die sie gelegt sind.
[0098] Die Umlenkrollen 4131, 4132, 4133, 4134 sind jeweils in einer Lagerung aufgenommen, welche relativ zu der ersten Halteeinheit 4110 festliegt. Alternativ hierzu wäre natürlich auch eine feste Lagerung relativ zu der zweiten Halteeinheit 4111 möglich.
[0099] An die Lastaufnahmeeinheit 4102 ist das Bandelement 4106, 4107, 4108, 4109 über Gleitbuchsen 4135, 4136, 4137, 4138 angeschlossen.
Diese Gleitbuchsen 4135, 4136, 4137, 4138 sind auf Führungswellen 4139, 4140, 4141, 4142 geführt, die mit der Lastaufnahmeeinheit 4102 fest verbunden sind.
[0100] Die Basiseinheit 4101 wiederum ist mit einem Gleitlager an einer ersten Halteeinheit 4110 geführt. Diese erste Halteeinheit 1008 ist als Deckelteil eines Gehäuses ausgebildet.
[0101] In entsprechender Weise ist die Lastaufnahmeeinheit 4102 mit einem Gleitlager an einer zweiten Halteeinheit 4111 geführt. Diese zweite Halteeinheit 4111 ist als Bodenteil eines Gehäuses ausgebildet.
[0102] Um die Lastaufnahmeeinheit 4111 relativ zu der Basiseinheit 4102 zu bewegen, ist ein Antrieb 4112 vorgesehen. Dieser Antrieb umfasst einen ersten Elektromotor 4113 mit einem ersten Spindeltrieb 4114 und einen zweiten Elektromotor 4115 mit einem zweiten Spindeltrieb 4116.
Der erste Spindeltrieb 4114 und der zweite Spindeltrieb 4116 ist an der ersten Halteeinheit 4110 gelagert.
[0103] Der Antrieb 4112 weist weiter ein erstes Lenkerelement 4117 auf, das an einer auf dem ersten Spindeltrieb 4114 geführten ersten Mutter 4118 und an der Basiseinheit 4101 angelenkt ist. Weiter enthält der Antrieb ein zweites Lenkerelement 4119, das auf einer auf dem Spindeltrieb 4114 geführten zweiten Mutter 4120 und an der Basiseinheit 4101 angelenkt ist.
Das erste Lenkerelement 4117 und das zweite Lenkerelement 4119 könnten aber auch an einer einzigen Mutter an dem Spindeltrieb 4114 geführt werden.
[0104] Als Teil des Antriebs 4112 ist ferner ein drittes Lenkerelement 4121 vorgesehen, das auf einer auf dem zweiten Spindeltrieb 4116 geführten dritten Mutter 4122 und an der Basiseinheit 4101 drehbeweglich befestigt ist.
[0105] Das erste Lenkerelement 4117 und das zweite Lenkerelement 4119 sind zueinander parallel.
[0106] An der Basiseinheit 4101 ist ein erster Haltearm 4143 und an der Lastaufnahmeeinheit 4102 ist ein Anschlussarm 4144 ausgebildet.
[0107] Die erste Halteeinheit 4110 weist eine Ausnehmung 4145 für den ersten Haltearm 4143 auf.
Entsprechend hat die zweite Halteeinheit 4111 hat eine Ausnehmung 4146 für den Anschlussarm 4144.
[0108] Wird die Basiseinheit 4101 mittels des Antriebs 4112 bewegt, so überträgt sich diese Bewegung gegenläufig auf die Lastaufnahmeeinheit 4102, die so in der mit den Pfeilen 4104 und 4105 angedeuteten Ebene bewegt werden kann.
[0109] Die Fig. 18 und 19 erläutern das Funktionsprinzip einer weiteren Ausführungsform 5100 für eine in der Fig. 1 gezeigte Verstellvorrichtung 3. Die Verstellvorrichtung 5100 ist dabei ohne ein Gehäuse abgebildet, um eine entsprechende Sicht auf Getriebebaugruppen in der Verstellvorrichtung zu ermöglichen.
[0110] In der Verstellvorrichtung 5100 aus Fig. 18 ist ein Rautengetriebe 5101 mit einem Gelenkparallelogramm 5102 vorgesehen.
Dieses Gelenkparallelogramm hat ein erstes Lenkerelement 5103, das über ein erstes Drehgelenk 5104 mit einem zweiten Lenkerelement 5105 verbunden ist. Dieses zweite Lenkerelement 5105 ist über ein Kugelgelenk 5106 mit einem dritten Lenkerelement 5107 verbunden. An dieses dritte Lenkerelement 5107 ist mit einem Drehgelenk 5108 ein viertes Lenkerelement 5109 angelenkt. Über ein Kugelgelenk 5110 ist dieses vierte Lenkerelement 5109 mit dem ersten Lenkerelement 5103 verbunden.
[0111] Das Gelenkparallelogramm 5102 wiederum ist über das Kugelgelenk 5110 an eine Basiseinheit 5111 und über das Kugelgelenk 5106 mit einer Lastaufnahmeeinheit 5112 verbunden.
[0112] Die Basiseinheit ist mit einem nicht weiter dargestellten Gleitlager an einem Deckelteil 5113 geführt.
In entsprechender Weise liegt die Lastaufnahmeeinheit mit einem Gleitlager an einem Bodenteil 5114 an.
[0113] An dem Basisteil 5111 ist ein Haltearm 5115 angeordnet. Dieser Haltearm 5115 ragt durch eine Ausnehmung 5116 in dem Deckelteil 5113. An der Lastaufnahmeeinheit 5112 befindet sich ein Anschlussarm 5117. Entsprechend dem Haltearm 5115 ragt dieser Anschlussarm 5117 durch eine Ausnehmung 5118 im Bodenteil 15114.
[0114] Der Deckelteil 5113 und der Bodenteil 5114 sind über das nicht dargestellte Gehäuse starr verbunden.
[0115] Zum Bewegen der Verstellvorrichtung sind Antriebe 5119, 5120 und 5121 vorgesehen. Der Antrieb 5119 umfasst einen Elektromotor 5122, der eine Spindel 5123 antreibt. Diese Spindel 5124 wirkt auf eine Mutter 5125, die an dem ersten Drehgelenk 5104 angeordnet ist. Der Antrieb 5120 hat einen Elektromotor 5126, mit dem eine Spindel 5127 bewegt wird.
Diese Spindel 5127 wirkt auf eine Mutter 5128 an dem Drehgelenk 5108.
[0116] Der Antrieb 5121 ist mit einer Schlittenführung 5129 an dem Bodenteil 5114 aufgenommen und dort in einer Richtung parallel zu den Spindeln 5123 und 5127 verschiebbar. Dem Antrieb 5121 ist weiter ein Elektromotor 5130 zugeordnet, der eine Spindel 5131 antreibt, welche auf ein Gewinde in dem Kugelgelenk 5106 wirkt.
[0117] Die Antriebe 5119, 5120 und 5121 sind an dem Bodenteil 5114 der Verstellvorrichtung 5100 abgestützt. Mittels der Antriebe 5119 und 5120 kann der Anschlussarm 5117 relativ zu dem Haltearm 5115 in Richtung der Spindeln 5123 und 5127 der Elektromotoren 5122 und 5126 bewegt werden.
Senkrecht zu dieser Bewegungsrichtung ermöglicht in entsprechender Weise der Antrieb 5121 eine Relativbewegung von Anschlussarm 5117 und Haltearm 5115.
[0118] Entsprechend kann mittels der Antriebe 5119 und 5120 der Anschlussarm 5117 relativ zu dem Haltearm 5115 in einer Richtung parallel zu den Spindeln 5123 und 5127 bewegt werden. Der Antrieb 5121 gewährleistet eine Relativbewegung von Anschlussarm 5117 und Haltearm 5115 senkrecht zu dieser Richtung, indem das Gelenkparallelogramm 5102 verkippt wird. Das für eine solche Bewegung erforderliche Strecken des Gelenkparallelogramms 5102 wird dann über die Antriebe 5119 und 5120 gewährleistet.
[0119] Die Fig. 20 zeigt einen Ausschnitt eines Stativs 6000 mit einer weiteren alternativen erfindungsgemässen Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung 6100, an dem ein Operationsmikroskop aufgenommen ist.
Das Stativ 6000 hat einen Tragarm 6200 mit einer Basiseinheit 6101. An dieser Basiseinheit 6101 ist mit einer ersten Drehachse 6102 ein erstes Drehglied 6103 angelenkt. Dieses erste Drehglied 6103 trägt ein um eine zweite Drehachse 6104 drehbewegliches zweites Drehglied 6105. Mit einer dritten Drehachse 6106 ist an dem zweiten Drehglied 6105 eine Lastaufnahmeeinheit 6107 mit Operationsmikroskop 6108 angeordnet.
[0120] Bei der Verstellvorrichtung 6100 sind die erste Drehachse 6102 und die zweite Drehachse 6104 zueinander versetzt angeordnet. Ebenso sind die zweite Drehachse 6104 und die dritte Drehachse 6106 zueinander versetzt.
[0121] Das erste Drehglied 6103 und das zweite Drehglied 6105 sind als Schrägzylinder ausgebildet, die vorzugsweise eine elliptische Querschnittsfläche aufweisen.
Diese Form der Drehglieder ermöglicht, dass auch bei verdrehter Verstellvorrichtung keine scharfen Kanten auftreten, die eine Verletzungsgefahr hervorrufen könnten. Darüber hinaus sind solche Oberflächen leicht reinigbar und sterilisierbar. Grundsätzlich könnten die betreffenden Drehglieder auch als Zylinder oder in einer anderen geometrischen Form ausgebildet werden.
[0122] Die Fig. 21 zeigt eine Schnittansicht der Drehglieder 6103 und 6105 aus Fig. 20 mit darin vorgesehenen Antrieben in Form von Elektromotoren 6110 und 6111. Die Elektromotoren 6110 und 6111 bewegen Antriebswellen 6112 und 6113, denen ein Antriebsritzel 6114 und 6115 zugeordnet ist. Diese Antriebsritzel 6114 und 6115 kämmen mit nicht weiter dargestellten Zahnkränzen. Die Antriebswelle 6112 steht unter einem Winkel zu einer Anschlussfläche 6116 des ersten Drehgliedes 6103 zur Basiseinheit 6101 aus Fig. 20.
In entsprechender Weise steht die Antriebswelle 6113 unter einem Winkel zur Anschlussfläche 6117 des zweiten Drehgliedes 6105. Vorzugsweise ist die Orientierung der Antriebswellen 6112 und 6113 parallel zu der Mantelfläche 6118 und 6119 des ersten Drehgliedes 6103 und des zweiten Drehgliedes 6105.
[0123] Um eine besonders hohe Stabilität der Drehglieder 6103 und 6105 aus Fig. 20 und 21 zu gewährleisten, haben diese die in den Fig. 22 bis 24 gezeigte wabenförmige Profilstruktur. Diese wabenförmige Profilstruktur ermöglicht insbesondere eine leichte Kabeldurchführung durch ein entsprechend ausgerüstetes Stativ für Operationsmikroskope.
[0124] Die Fig. 25 zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung 3 aus Fig. 1. Die Verstellvorrichtung 7100 hat eine Basiseinheit 7101, die an den Haltearm 7 des Stativs 1 aus Fig. 1 angeschlossen werden kann.
Weiter ist bei der Verstellvorrichtung 7100 eine Lastaufnahmeeinheit 7102 vorgesehen, die mit der Basiseinheit 7101 durch ein Getriebe 7103 gekoppelt ist. Dieses Getriebe 7103 ermöglicht eine Bewegung der Lastaufnahmeeinheit 7102 relativ zu der Basiseinheit 7101 in zwei unterschiedlichen Richtungen.
[0125] Das Getriebe 7103 hat einen ersten Gelenkarm 7104 und einen zweiten Gelenkarm 7105. Diese Gelenkarme 7104 und 7105 sind drehbeweglich mit der Lastaufnahmeeinheit 7102 verbunden. Der Gelenkarm 7104 ist mit einem Drehgelenk 7106 an einer ersten Verschiebeeinheit 7108 angelenkt. Der Gelenkarm 7105 ist entsprechend mit einem Drehgelenk 7107 an einer zweiten Verschiebeeinheit 7109 befestigt.
[0126] Die Lastaufnahmeeinheit 7102 selbst ist an Lagern 7119 und 7120 in einem Gehäuse 7118 geführt, das fest mit der Basiseinheit 7101 verbunden ist.
Dieses Gehäuse 7118 umgibt das Getriebe 7103 der Verstellvorrichtung.
[0127] In den Fig. 26 und 27 sind perspektivische Ansichten der Verstellvorrichtung aus Fig. 25 ohne einen die Verschiebeeinheit 7109 umgebenden Gehäuseabschnitt abgebildet, um deren Funktion zu erläutern. Soweit die genannten Figuren die gleichen Baugruppen zeigen, sind sie mit identischen Bezugszeichen kenntlich gemacht.
[0128] Die Verschiebeeinheiten 7108 und 7109 umfassen jeweils einen Elektromotor 7114, 7115, der eine Antriebsspindel 7112, 7113 antreibt. Auf diesen Antriebsspindeln sind Verschiebemuttern 7112a, 7113a geführt. Der Gelenkarm 7104 aus Fig. 25 ist an die Mutter 7112a an gelenkt und mit einem weiteren Gelenkpunkt an der Lastaufnahmeeinheit 7102 befestigt.
[0129] In entsprechender Weise ist der Gelenkarm 7105 an der Lastaufnahmeeinheit 7102 und an der Verschiebemutter 7113a angelenkt.
Der Gelenkarm 7105 wirkt ebenfalls auf die Lastaufnahmeeinheit 7102 aus Fig. 25. Durch Bewegen der Verschiebemutter 7112a und 7113a kann ein Anlenkpunkt 7110 und 7111 der Gelenkarm 7104 und 7105 auf den Antriebsspindeln 7112 und 7113 verschoben und damit relativ zu der Basiseinheit 7101 verstellt werden. Eine Verstellbewegung der Verschiebemuttern 7112a und 7113a wirkt damit auf die Lastaufnahmeeinheit 7102, die somit wie mit den Pfeilen 7121 und 7122 angedeutet in einer zur Zeichnungsebene senkrechten Ebene bewegt werden kann.
[0130] Um eine Drehbewegung der Lastaufnahmeeinheit 7102 bei einem solchen Verstellen abzugleichen, ist dem Gelenkarm 7105 ein Koppelmechanismus 7116 zugeordnet, der eine Drehbewegung des Drehgelenks 7107 an der Verschiebeeinheit auf die Lastaufnahmeeinheit 7102 überträgt.
Dieser Koppelmechanismus 7116 hat einen Zahnriemen 7117, der um entsprechende Zahnriemenführungen bei dem Drehgelenk 7107 und der Lastaufnahmeeinheit 7102 geführt ist. Es versteht sich, dass der Koppelmechanismus 7116 grundsätzlich auch als Zahnradgetriebe ausgebildet werden könnte.
[0131] Die Fig. 28 zeigt eine Teilansicht der Verstellvorrichtung 7100 aus Fig. 25 in einer mit dem Pfeil XXVI angedeuteten Blickrichtung.
[0132] Eine weitere Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung zum Einsatz in einem Stativ 1 für ein Operationsmikroskop 2 aus Fig. 1 ist in der Fig. 29 gezeigt. Die Verstellvorrichtung 8100 hat eine Basiseinheit 8101, die wiederum mit einer Lastaufnahmeeinheit 8102 durch ein Getriebe 8103 gekoppelt ist.
Dieses Getriebe ermöglicht eine Bewegung der Lastaufnahmeeinheit 8102 relativ zu der Basiseinheit 8101 in zwei unterschiedlichen Richtungen.
[0133] Das Getriebe 8103 ist als Exzenteranordnung ausgebildet und hat ein erstes Drehzentrum 8104 und ein zweites Drehzentrum 8105. Das zweite Drehzentrum 8105 ist zu dem ersten Drehzentrum 8104 versetzt angeordnet.
[0134] Mit dem Getriebe kann die Lastaufnahmeeinheit 8102 relativ zu der Basiseinheit 8101 sowohl um das erste Drehzentrum 8104 als auch um das zweite Drehzentrum 8105 bewegt werden. Hierzu ist das erste Drehzentrum 8104 durch die Achse 8106 eines ersten Drehlagers 8201 gebildet. Die Achse 8106 des Drehlagers 8201 entspricht der Achse eines ersten Zahnkranzes 8107. Dieser Zahnkranz 8107 ist mit der Basiseinheit 8101 fest verbunden. Das zweite Drehzentrum 8105 ist das Zentrum der Achse 8108 eines zweiten Drehlagers 8202.
Die Achse 8108 entspricht der Achse eines zweiten Zahnkranzes 8109. Dieser zweite Zahnkranz 8109 ist mit Mitteln 8110 zum Halten der Lastaufnahmeeinheit 8102 fest verbunden.
[0135] Das Getriebe 8103 hat weiter ein Getriebezwischenglied 8111, an dem ein erstes Zahnrad 8112 gelagert ist. Dieses erste Zahnrad 8112 greift in den ersten Zahnkranz 8107 ein.
Weiter ist an dem Getriebezwischenglied 8111 ein zweites Zahnrad 8113 gelagert, das mit dem zweiten Zahnkranz 8109 kämmt.
[0136] Zum Antrieb des ersten Zahnrades 8112 und zum Antrieb des zweiten Zahnrades 8113 ist ein Elektromotor 8114, 8115 vorgesehen.
[0137] An den Mitteln 8110 zum Halten der Lastaufnahmeeinheit 8102 ist die Lastaufnahmeeinheit 8102 in einem Lager 8203 drehbar gelagert.
[0138] In dem Getriebe 8103 ist weiter ein Koppelgetriebe 8116 vorgesehen, das eine Drehung des Getriebezwischengliedes 8111 um das erste Drehzentrum 8104 und um das zweite Drehzentrum 8105 auf die Lastaufnahmeeinheit 8102 überträgt.
Hierzu ist in dem Getriebe 8116 ein Zahnriemen 8117a und ein Zahnriemen 8117b vorgesehen, die um entsprechende Zahnriemenführungen gelegt sind.
[0139] Die Achsen 8106 und 8108 des ersten Drehzentrums 8104 und des zweiten Drehzentrums 8105 sind zueinander parallel.
[0140] Durch Antreiben des Zahnrades 8112 mit dem Elektromotor 8114 kann die Lastaufnahmeeinheit 8102 um die Achse 8106 des ersten Drehzentrums 8104 auf einer Kreisbahn bewegt werden.
[0141] Wird mit dem Elektromotor 8115 das Zahnrad 8113 angetrieben, so bewegt sich die Lastaufnahmeeinheit 8102 um die Achse 8108 des zweiten Drehzentrums 8105. Da die Achsen 8105, 8108 der Drehzentren 8105, 8106 zueinander versetzt angeordnet sind, ist es durch entsprechendes Steuern der Elektromotoren 8114 und 8115 möglich, die Lastaufnahmeeinheit 8102 in der mit den Pfeilen 8118 und 8119 angedeuteten Ebene zu bewegen.
Bei einer Bewegung der Lastaufnahme 8102 wird durch das Koppelgetriebe 8116 gewährleistet, dass die Lastaufnahmeeinheit 8102 ihre Orientierung beibehält, also relativ zu einem ortsfesten Punkt insgesamt nicht verdreht wird.
[0142] Eine zur Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung nach Fig. 29 leicht modifizierte Verstellvorrichtung ist anhand der Fig. 30 bis 32 erläutert. Die Verstellvorrichtung 9100 hat eine Basiseinheit 9101, die wiederum mit einer Lastaufnahmeeinheit 9102 durch ein Getriebe 9103 gekoppelt ist. Dieses Getriebe ermöglicht eine Bewegung der Lastaufnahmeeinheit 9102 relativ zu der Basiseinheit 9101 in zwei unterschiedlichen Richtungen.
[0143] Das Getriebe 9103 hat eine erste Drehachse 9104 und eine zweite Drehachse 9105.
Die zweite Drehachse 9105 ist zu der ersten Drehachse 9104 versetzt angeordnet.
[0144] Mit dem Getriebe kann die Lastaufnahmeeinheit 9102 relativ zu der Basiseinheit 9101 sowohl um die erste Drehachse 9104 als auch um die zweite Drehachse 9105 bewegt werden. Hierzu ist die erste Drehachse 9104 durch die Achse eines ersten Drehlagers 9201 gebildet. Diese Achse entspricht der Achse eines Schneckenrades 9107. Das Schneckenrad 9107 ist mit der Basiseinheit 9101 fest verbunden. Die zweite Drehachse 9105 entspricht der Achse eines zweiten Drehlagers 9202. Diese Achse ist das Drehzentrum eines Zahnkranzes 9109. Der Zahnkranz 9109 ist mit Mitteln 9110 zum Halten der Lastaufnahmeeinheit 9102, die das Getriebe teilweise ummanteln, fest verbunden.
[0145] Das Getriebe 9103 hat weiter ein Getriebezwischenglied 9111 mit einer Schnecke 9112.
Diese Schnecke 9112 greift in das Schneckenrad 9107 ein. Ein solches Schneckengetriebe ermöglicht eine Selbsthemmung des Systems gegen Verschieben. Weiter ist an dem Getriebezwischenglied 9111 ein Zahnrad 9113 gelagert, das mit dem Zahnkranz 9109 kämmt.
[0146] Zum Antrieb der Schnecke 9112 und zum Antrieb des Zahnrades 9113 ist jeweils ein Elektromotor 9114, 9115 vorgesehen. Die Drehachsen 9114a und 9115a der Elektromotoren 9114 und 9115 sind zueinander parallel ausgerichtet. Grundsätzlich könnten die Drehachsen der Elektromotoren aber auch in einem Winkel zueinander stehen.
An den Mitteln 9110 zum Halten der Lastaufnahmeeinheit 9102 in einem Lager 9203 ist die Lastaufnahmeeinheit 9102 drehbar gelagert.
[0147] In dem Getriebe 9103 ist weiter ein Koppelgetriebe 9116 vorgesehen, das eine Drehung des Getriebezwischengliedes 9111 um die erste Drehachse 9104 und die zweite Drehachse 9105 auf die Lastaufnahmeeinheit 9102 überträgt. Hierzu ist dem Getriebe 9116 ein Zahnriemen 9117a und ein Zahnriemen 9117b vorgesehen, die um entsprechende Zahnriemenführungen gelegt sind.
[0148] Die Drehachsen 9104 und 9105 sind zueinander parallel.
[0149] Durch Antreiben des Zahnrades 9112 mit dem Elektromotor 9114 kann die Lastaufnahmeeinheit 9102 um die Drehachse 9104 auf einer Kreisbahn bewegt werden.
[0150] Wird mit dem Elektromotor 9115 das Zahnrad 9113 angetrieben, so bewegt sich die Lastaufnahmeeinheit 9102 um die Drehachse 9105.
Da die Drehachsen 9104, 9105 zueinander versetzt angeordnet sind, ist es durch entsprechendes Steuern der Elektromotoren 9114 und 9115 möglich, die Lastaufnahmeeinheit 9102 in der mit den Pfeilen 9118 und 9119 angedeuteten Ebene zu bewegen. Bei einer Bewegung der Lastaufnahmeeinheit 9102 wird durch das Koppelgetriebe 9116 gewährleistet, dass die Lastaufnahmeeinheit 9102 ihre Orientierung beibehält, also relativ zu einem ortsfesten Punkt insgesamt nicht verdreht wird.
[0151] Eine weitere Ausführungsform für eine Verstellvorrichtung zum Einsatz in einem Stativ 1 für ein Operationsmikroskop 2 aus Fig. 1 wird nachfolgend anhand der Fig. 33 bis 35 beschrieben. Die Verstellvorrichtung 10100 hat eine Basiseinheit 10101, die wiederum mit einer Lastaufnahmeeinheit 10102 durch ein Getriebe 10103 gekoppelt ist.
Dieses Getriebe ermöglicht eine Bewegung der Lastaufnahmeeinheit 10102 relativ zu der Basiseinheit 10101 in zwei unterschiedlichen Richtungen.
[0152] Das Getriebe 10103 hat entsprechend der anhand der Fig. 29 bis 32 erläuterten Verstellvorrichtungen eine erste Drehachse 10104 und eine zweite Drehachse 10105. Die zweite Drehachse 10105 ist zu der ersten Drehachse 10104 versetzt angeordnet.
[0153] Mit dem Getriebe kann die Lastaufnahmeeinheit 10102 relativ zu der Basiseinheit 10101 sowohl um die erste Drehachse 10104 als auch um die zweite Drehachse 10105 bewegt werden. Hierzu ist die Drehachse 10105 durch die Achse eines nicht weiter dargestellten Zahnkranzes gebildet, der an der Innenumfangseite eines Gehäuses angeordnet ist, das als Mittel 10110 zum Halten der Lastaufnahmeeinheit fungiert.
In diesen Zahnkranz greift ein Zahnrad 10107, das über ein als Kegelrad 10107a ausgebildetes Zahnrad von einem Elektromotor 10112 mit Zahnrad 10113 angetrieben wird. Dieses Gehäuse ist in einem Lager 10202 drehbar gelagert. Die Drehachse 10104 ist die Achse eines Schneckenrades 10109. Das Schneckenrad 10109 ist mit der Basiseinheit 10101 fest verbunden.
In einem Lager 10201 wird das Gehäuse als Mittel 10110 zum Halten der Lastaufnahmeeinheit an der Basiseinheit 10101 gehalten.
[0154] Das Getriebe 10103 hat weiter einen zweiten Elektromotor 10114, der eine Schnecke 10115 bewegt, die auf das Schneckenrad 10109 wirkt.
[0155] An den Mitteln 10110 zum Halten der Lastaufnahmeeinheit 10102 ist die Lastaufnahmeeinheit 10102 mit einem Lager 10203 drehbar gelagert.
[0156] Durch Antreiben des Zahnrades 10107 mit dem Elektromotor 10112 kann die Lastaufnahmeeinheit 10102 um die Drehachse 10105 auf einer Kreisbahn bewegt werden.
[0157] Wird mit dem Elektromotor 10114 die Schnecke 10115 angetrieben, so bewegt sich die Lastaufnahmeeinheit 10102 um die Drehachse 10104.
Da die Drehachsen 10104, 10105 zueinander versetzt angeordnet sind, ist es durch entsprechendes Steuern der Elektromotoren 10114 und 10115 möglich, die Lastaufnahmeeinheit 10102 in der mit Pfeilen 10130 und 10131 angedeuteten Ebene zu bewegen.
[0158] Bei der Verstellvorrichtung 10100 ist weiter ein Getriebe 10116 vorgesehen, das eine Drehung des Getriebezwischengliedes 10111 um die erste Drehachse 10104 und um die zweite Drehachse 10105 auf die Lastaufnahmeeinheit 10102 überträgt.
[0159] Anstatt jedoch wie bei den anhand der Fig.
29 bis 32 erläuterten Ausführungsformen ein Riemengetriebe vorzusehen, das bei Bewegen der Verstellvorrichtung eine unerwünschte Änderung der Orientierung von Lastaufnahmeeinheit 10102 relativ zu der Basiseinheit 10101 ausgleicht, gibt es hier einen Elektromotor 10117, der eine Schnecke 10118 antreibt, die in ein mit der Lastaufnahmeeinheit 10102 fest verbundenes Schneckenrad 10119 eingreift.
[0160] Die in der Verstellvorrichtung 10100 vorgesehenen Schneckengetriebe bewirken aufgrund ihrer Selbsthemmung, dass die Verstellvorrichtung durch Krafteinwirkung von aussen nicht oder nur sehr schwer bewegt werden kann.
[0161] Dem Elektromotor 10117 ist eine nicht weiter dargestellte Steuereinheit mit einem Steuerprogramm zugeordnet, welches gewährleistet, dass bei einer Bewegung der Lastaufnahmeeinheit 10102 relativ zu der Basiseinheit 10101 diese ihre Orientierung beibehält,
also relativ zu einem ortsfesten Punkt insgesamt nicht verdreht wird.
[0162] Die Basiseinheit 10101 ist als Hohlkörper ausgebildet, der mit einem trichterförmigen Abschlusselement 10120 in das Getriebe 10103 hineinragt.
[0163] In entsprechender Weise ist die Lastaufnahmeeinheit 10102 als Hohlkörper mit einem trichterförmigen Abschlusselement 10121 ausgeführt.
[0164] Wie in der Fig. 35 gezeigt, ermöglichen die trichterförmigen Abschlusselemente 10120 und 10121 eine gute Führung von Kabeln und Versorgungssträngen 10122 durch die Verstellvorrichtung 10100, mit der ein Knicken und Brechen von geführten Versorgungssträngen bzw.
Kabeln vermieden werden kann.
[0165] Es sei bemerkt, dass sich die beschriebenen Verstellvorrichtungen grundsätzlich nicht nur für das Bewegen von an einem Stativ aufgenommener medizinisch-optischer Ausrüstung eignet, sondern genauso gut für das Einstellen und Verfahren eines Maschinentisches bei Werkzeugmaschinen eingesetzt werden kann.
The invention relates to an adjusting device with a base unit and with a load-receiving unit, which are coupled by a transmission that allows movement of the load-bearing unit relative to the base unit in two different directions, as well as a tripod.
Such adjustment is known from DE 19 856 696 A1. There, an adjusting device for connection to a tripod for surgical microscopes is described, with which a recorded on the tripod surgical microscope can be moved in a horizontal plane. This adjustment device has a base unit which is connected to a support arm of the stand. With this base unit, a housing is connected, in which a sliding disk acting as a load-receiving unit is mounted.
This sliding washer holds a surgical microscope received on the stand and can be moved by means of two spindle drives in a horizontal plane.
DE 3 147 863 A1 discloses a surgical microscope with an adjusting device, which allows a movement of the surgical microscope recorded on the stand in the horizontal direction. The adjustment device has a base unit, which is supported by a stand arm and is coupled via a cross slide guide with a load receiving unit. This load-bearing unit carries the surgical microscope. To drive the cross slide guide spindle drives are provided.
From EP 1 222 986 A1 a machine tool is known, which has a machine table, which can be adjusted along two mutually orthogonal axes of movement.
For the movement of this machine table in a horizontal plane a rack and pinion mechanism is provided as a longitudinal drive, which is combined with a serving as a transverse drive spindle mechanism.
The object of the invention is to provide a simple and compact adjusting device or a tripod, which allows a precise movement of a recorded load in a plane.
This object is achieved by an adjusting device with the feature of claim 1 and with a tripod having the features of claim 14.
In such an adjusting device, a transmission is provided, which couples a base unit with a load-receiving unit such that a movement of the load-bearing unit relative to the base unit is preferably possible in two different directions.
The transmission has a coupling plate, which is in operative connection with two power transmission elements. Upon movement of the load-bearing unit relative to the base unit, at least one of the force transmission elements rolls off the coupling plate. In this way, an XY adjustment is created, which is particularly suitable for moving machine tables in machine tools.
In a further development of the invention, the force transmission elements are designed as rolling on the coupling plate chain units or belt units. In this way, an adjusting device is created, with the particularly large forces can be transmitted.
In development of the invention, the power transmission elements comprise two mounted on axes of rotation wheel elements.
In this way, a movable with small forces adjustment is provided.
In a further development of the invention, the direction of the axes of rotation of the wheel elements is mutually orthogonal. In this way, a slight movement of the adjusting device is ensured.
In a further development of the invention, a further coupling plate is provided, which is in operative connection with the power transmission elements. In this way, a translation mechanism is provided which causes the further coupling plate is moved relative to the first coupling plate to twice the circumference of the force transmission element in a simple rotation of a power transmission element.
In a further development of the invention designed as a tooth plate coupling plate is provided.
In a further development of the invention designed as a gear wheel elements are provided. In this way, a low-friction adjustment is created by means of which high forces can be transmitted.
In a further development of the adjusting device, a drive is assigned to the wheel elements. In this way, a desired position of the load receiving unit to the base unit can be precisely adjusted.
In a further development of the invention, the drive is designed as an electric drive. In this way, an easily controllable adjusting device is provided.
In a further development of the invention, at least one coupling plate has a recess for passing cables.
In this way, an adjusting device is provided, through which supply lines for a recorded with the adjusting device can be performed.
In a further development of the invention, a coupling plate with the base unit is firmly connected. In this way, the coupling plate strengthens the mechanical rigidity of the base unit, so that a loadable with great forces adjustment is provided.
In a further development of the invention, a coupling plate with the load-bearing unit is firmly connected. In this way, the load capacity of the load-bearing unit can be increased.
In a further development of the invention, the wheel elements are mounted in a fixedly connected to the base unit storage unit.
In this way, the weight of assemblies that are moved transversely in the adjustment can be reduced.
The transmission of the adjusting device may also have a first four-bar linkage which is mounted on a first holding part with a first pivot joint and a second pivot joint and is operatively connected to a base unit via a third pivot joint. In such a transmission, a second four-bar chain is provided, which is mounted on a second holding part with a first pivot joint and a second pivot joint and is operatively connected via a third pivot to a load-receiving unit. Here, the first four-bar chain with the second four-bar linkage is firmly connected.
Such an adjustment device allows a low weight and allows a slim design with a comparatively small diameter.
In a refinement of such an adjusting device, a drive is provided for moving a four-bar chain. In this way, a precise movement of the adjusting device is made possible.
Preferably, the drive is designed as a spindle drive with an electric motor. In this way, large forces can be generated with the adjustment.
By a support arm is arranged on the base unit, a connection area can be created to a stand for a surgical microscope.
In a refinement of such an adjusting device, a connecting arm is arranged on the load-receiving unit.
In this way, a connection area for a surgical microscope is created.
In a refinement of such an adjusting device, the first holding part is designed as a cover part and preferably also the second holding part held accordingly as a bottom part. In this way, a compact design of the adjustment is possible.
In a further development of such adjusting the base unit is guided with a sliding bearing on the cover part. In this way, frictional forces are minimized in the adjustment.
In a further development of the adjusting device, the cover part has a recess for the holding arm. In this way, a large displacement of the adjustment is possible.
In a further development of the adjusting device, the load-bearing unit is guided with a plain bearing on the bottom part.
This also helps to reduce frictional forces in the adjustment.
In a further development of the adjustment, the bottom part has a recess for the connecting arm, so as to allow a large displacement for a connected thereto surgical microscope.
In the adjusting device, a transmission can be provided with a lever element which is mounted with a hinge on a holding part and is in operative connection with the corresponding base unit and the load-receiving unit. Preferably, this joint is designed as a ball joint. Such an adjustment device allows a comparatively large displacement.
To move the adjustment, a drive can be provided to allow such precise travel paths. Preferably, the adjusting device has two spindle drives with electric motor.
In this way, large forces can be provided with the adjusting device.
Preferably, the operative connection of the lever element and the base unit is designed as a ball joint and possibly held the operative connection of the lever member and the load-bearing unit as a ball joint. Such adjusting is suitable for receiving large forces.
In a further development of such an adjustment, the base unit is guided with a sliding bearing on a cover part of a housing and preferably also provided a corresponding sliding bearing on a bottom part of the housing. In this way, frictional forces can be minimized in the adjusting device.
Preferably, a recess for movement of a support arm is provided in the cover part and the corresponding bottom part has a recess for movement of a connecting arm.
In this way, large travels for the adjustment are possible.
The adjusting device may also include a transmission having at least one band member, wherein the band member couples a movement of the base unit with a movement of the load receiving unit. In this way, an adjusting device can be provided with a comparatively small bearing clearance.
Preferably, the transmission of such an adjusting device comprises a first band element pair and a second band element pair, wherein the first and the second band element pair are guided as possible orthogonal to each other.
In order to minimize frictional forces, sliding bearings are again provided on the base unit and on the holding unit.
In a further development, such an adjusting device has a drive,
comprising a first electric motor with a first spindle drive and a second electric motor with a second spindle drive. The first spindle drive and the second spindle drive are preferably mounted on the first holding unit. In order to move the base unit, the drive has a first link element which is articulated on a nut guided on the first spindle drive and on the base unit.
By also having a second link member which is also guided on the first spindle drive with a nut and is also hinged to the base unit, the drive is allowed to transmit a stable motion to the base unit.
Preferably, in such an adjustment in the drive, a third link member is provided which is articulated on a guided on the second spindle drive third nut and on the base unit, wherein the first link member and the third link member are parallel to each other.
Preferably, in the adjusting further, the band member is guided with a slide bushing on a fixedly connected to the base unit guide shaft. In this case, this band member is mounted with a sliding bush as possible on a fixedly connected to the load-bearing unit guide shaft.
In this way, frictional forces in the adjusting device can be minimized.
In such an adjusting further deflection rollers are provided, over which a band element is guided. These pulleys are accommodated in bearings, which are fixed relative to the first holding unit. These pulleys can also be attached to the second holding unit.
By on the base unit a holding arm and on the load-receiving unit a connecting arm is formed, the adjusting device is suitable for installation in a surgical microscope. To ensure large adjustment paths, both the first holding unit and the second holding unit have a recess for holding arm or
Connector arm.
It is also possible to provide as a gear in the frame device a Gelenkparallelogramm comprising a first link member, a second link member, a third link member and a fourth link member. In this case, the articulated parallelogram is mounted with a first joint on the base unit and with a second joint on the load-bearing unit. Preferably, the first joint and the second joint is designed as a ball joint. In this way, an adjusting device is provided with a particularly low weight.
By providing a drive in such an adjustment device, it can be moved precisely.
Preferably, such a drive has three spindle drives with electric motor.
In order to enable such an easy installation in a tripod for surgical microscopes, a support arm is arranged on the base unit and there is a connecting arm on the load receiving unit.
In order to enable a low-friction adjustment, such adjustment has again plain bearings.
Large adjustment paths are achieved by recesses are provided in the bottom and cover part of a housing for support arm and connecting arm.
It is also possible to couple in the adjustment of the base unit with the load receiving unit via a first rotary member and a second rotary member, wherein the first rotary member is rotatably received about an axis of rotation of the base unit and the second rotary member about a second axis of rotation rotatably the first rotary member is located and at the same time the load-receiving unit is mounted rotatably about a third axis of rotation on the second rotary member. In this case, the first axis of rotation and the second axis of rotation and the second axis of rotation and the third axis of rotation are offset from each other.
The first rotary member and the second rotary member are formed as a cylinder, preferably as a helical cylinder.
For driving at least one rotary member, an electric motor can be provided. A high stability of the adjusting device is achieved by the rotary members have a honeycomb-shaped profile structure.
It is also possible to form the transmission of the adjusting device with a first articulated arm and a second articulated arm, which are rotatably connected to the load-receiving unit. In this case, at least one articulated arm is articulated with a hinge on a displacement unit with which a pivot point of this articulated arm can be moved to the base unit, so as to move the load-bearing unit relative to the base unit.
Preferably, this displacement unit is designed as a linear guide and comprises a drive spindle.
This drive spindle can then be driven by an electric motor.
In a refinement of such an adjusting device, a coupling mechanism is associated with the relevant articulated arm, which transmits a rotary movement of the rotary joint on the displacement unit to the load-receiving unit. This coupling mechanism may have a toothed belt. To cover the transmission, a housing is provided which is fixedly connected to the base unit. The load-bearing unit is mounted in this housing. Preferably, the displacement unit is firmly connected to the housing.
It is also possible to provide an eccentric gear in the adjusting device as a transmission. This transmission has a first rotation center and a second rotation center that is offset from the first rotation center.
The load-receiving unit is movable both relative to the base unit about the first center of rotation and about the second center of rotation.
Preferably, the first rotation center is formed by the axis of a first sprocket fixed to the base unit, and the second rotation center is formed by the axis of a second sprocket connected to means for holding the load-bearing unit.
Preferably, a transmission intermediate member is provided on which a first gear is mounted, which engages in the first ring gear and on which a second gear is mounted,
which engages in the second ring gear.
To drive the first gear and the second gear, in turn, an electric motor can be provided.
The load-bearing unit is rotatably mounted as possible on the means for holding the load-receiving unit. By there another gear is provided as a coupling mechanism which transmits a rotation of the intermediate gear member about the second center of rotation on the load-receiving unit, a constant orientation of a recorded on the load-receiving unit load can be ensured during movement of the adjustment.
In a refinement of such an adjusting device, this coupling mechanism comprises a toothed belt. In this way, a simple coupling mechanism is provided.
However, it is also possible to provide in the further transmission an electric motor with associated control unit to allow a constant orientation of a recorded on the load-bearing unit load.
In a further development of such an adjusting device, the axes of the first center of rotation and the second center of rotation are parallel to each other. Preferably, a passage of cables or supply lines is provided in the adjusting device.
A stand with a support arm for receiving a load on which an adjustment device according to the invention is provided, allows a precise movement of this load in a horizontal plane.
For example, if a surgical microscope is recorded on such a tripod, a user can adjust the exact position of an observation field or move the center of gravity of the surgical microscope into a desired position.
Advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described below. Show it:
<Tb> FIG. 1 <sep> a tripod with an adjusting device according to the invention, on which a surgical microscope is accommodated;
<Tb> FIG. 2 <sep> is a perspective view of a first embodiment of an adjusting device of Figure 1 with the housing removed.
<Tb> FIG. 3 <sep> serving as a coupling plate tooth plate of the adjusting device;
<Tb> FIG. 4 <sep> another perspective view of the adjustment with the housing removed;
<Tb> FIG. 5 <sep> a view of housing and gearbox of the adjusting device;
<Tb> FIG. 6 and FIG. 7 <sep> a coupling plate with chain units or belt units as a force transmission element in the adjusting device;
<Tb> FIG. 8 and FIG. 9 <sep> perspective views of a second embodiment of an adjusting device of Figure 1 with the housing removed.
<Tb> FIG. 10 and FIG. 11 <sep> perspective views of a third embodiment of an adjusting device of Figure 1 with the housing removed.
<Tb> FIG. 12 to FIG. 17 <sep> perspective views of a fourth embodiment of an adjusting device of Figure 1 with the housing removed.
<Tb> FIG. 18 and FIG. 19 <sep> perspective views of a fifth embodiment of an adjusting device of Figure 1 with the housing removed.
<Tb> FIG. 20 <sep> a section of a tripod with a sixth alternative embodiment for an adjustment device with recorded surgical microscope;
<Tb> FIG. 21 <sep> in a schematic representation of an assembly of the adjusting device of Fig. 20;
<Tb> FIG. 22 and Fig. 23 and
Fig. 24 <sep> various perspective views of assemblies of the adjustment of Figure 20;
<Tb> FIG. 25 <sep> is a section of a seventh embodiment for an adjusting device;
<Tb> FIG. 26 and FIG. 27 <sep> perspective views of the seventh embodiment for an adjustment;
<Tb> FIG. 28 <sep> is a partial view of the adjusting device of Fig. 25;
<Tb> FIG. 29 <sep> is a section of an eighth embodiment for an adjusting device;
<Tb> FIG. 30 <sep> is a perspective view of a ninth embodiment for an adjusting device;
<Tb> FIG. 31 <sep> is a partial view of the ninth embodiment for an adjusting device;
<Tb> FIG. 32 <sep> is a side view of the ninth embodiment for an adjusting device;
<Tb> FIG. 33 <sep> is a perspective view of a tenth embodiment for an adjusting device;
<Tb> FIG. 34 <sep> is a partial view of the tenth embodiment for an adjusting device; and
<Tb> FIG. 35 <sep> another partial view of the tenth embodiment for an adjustment.
FIG. 1 shows a stand 1, on which a surgical microscope 2 with an adjusting device 3 is accommodated. The stand 1 has a rotatably mounted stand base 4 with movable articulated arms 5 and 6, which make it possible to position the surgical microscope 2 with the adjusting device 3 at an arbitrary position in the room. The adjusting device 3 is supported by the stand 1 with a holding arm 7. The adjusting device 3 makes it possible to move the surgical microscope 2 transversely in a plane perpendicular to the optical axis 8 of the surgical microscope 2 in two mutually perpendicular directions.
The operating principle of a first embodiment for an adjusting device 3 from FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2 to 5 explained in more detail.
As far as these figures show the same components, they are identified by the same reference numerals.
FIG. FIG. 2 shows a view of components of the adjusting device 3 from FIG. 1 with removed housing. The adjusting device 1100 has a base unit 1101 which is connected to the holding arm 7 of the stand 1 from FIG. 1 is connected. On the base unit 1101, a cover part 1102 of a housing is guided with a plain bearing, whose side wall in FIG. 2 is not shown. This housing is closed by a bottom part 1103.
The adjusting device 1100 further comprises a gear assembly 1104.
This transmission assembly 1104 is replaced by a in Fig. 2 support frame, not shown, which is fixed to the likewise not shown side wall of the housing.
The base unit 1101 is fixedly connected to a first coupling plate in the form of a toothed plate 1105. The coupling plate is in operative connection with a first pair of wheel elements in the form of gears 1106, 1107 which function as power transmission elements. These gears 1106, 1107 engage in the tooth plate 1105. Further, the adjusting device comprises a toothed plate 1108, which is also in engagement with the gears 1106 and 1107. This tooth plate 1108 is fixedly connected to a load receiving unit 1109, on which a connecting arm 1110 is formed for receiving a load.
The load-bearing unit 1110 is mounted with a sliding bearing on the bottom part 1103 of the housing.
On a to the axes of rotation of the gears 1106, 1107 vertical axis 1111, a gear 1112 is arranged, which faces a further gear 1113. Also, this gear 1112 and the gear 1113 mesh with the tooth plates 1105 and 1108 and act as power transmission elements.
In a movement of the gears 1106 and 1107 in accordance with the direction indicated by the arrow 1114, the load receiving unit 1109 of the adjusting device 1100 is displaced in the direction of the arrow 1115.
In a corresponding manner, a movement of the gear 1112 and the opposing gear 1113 in a direction indicated by the arrow 1116 rotational direction leads to an adjustment of the load-receiving unit 1109 in the direction of the arrow 1117 from the plane of the drawing
out.
With a movement of the gears 1106 and 1107, the teeth of the tooth plates 1105 and 1108 are moved relative to the teeth of the gear 1112 and those of the opposing gear 1113. Similarly, with one rotating gear 1112 and the opposing gear 1113, the tooth plates 1105 and 1108 move relative to the gears 1106 and 1107.
To drive the gears 1106, 1107, 1112 and the gear 1113 electric motors 1118 and 1119 are provided.
FIG. 3 shows the tooth plate 1108 from FIG. Second The tooth plate 1108 has a plurality of teeth 1120 arranged in a plane having a cross pattern, the shape of which is based on the shape of the gears 1106, 1107, 1112 and 1113 of FIG. 2 is tuned.
The toothed plate 1108 has a recess 1121 through which electrical cables or supply strands can be guided for a medical-optical equipment accommodated on the adjusting device.
In FIG. 4, the adjusting device 1100 is shown with the holding frame 1122 for the gear assembly 1104. The holding frame 1122 is in a in FIG. 4 not shown side wall of a housing set. In a drive of the gears 1106 and 1112 by means of the electric motors 1118 and 1119, the housing formed by the side wall, not shown, the cover part 1102 and the bottom part 1103 is moved in the direction indicated by the arrows 1123 and 1124 level.
At this time, the support frame 1122 is moved with the housing relative to the base unit 1101 and at the same time the load-receiving unit 1109 is moved relative to the housing.
The Fig. FIG. 5 shows the gear assembly 1104 of FIG. 2 and 4 shown adjusting device 1100. The gear assembly 1104 is inserted with the support frame 1122 in the side wall 1125 of a housing. The gears 1106 and 1107 engaging the tooth plate 1108 are coupled for synchronization with gears 1126 and 1127 connected by a rigid shaft 1128. The electric motor 1118 drives the gear 1126 via a bevel gear 1129. Similarly, the gear 1112 is operatively connected to a gear 1130, which in turn is coupled to a gear 1132 via a rigid shaft 1131.
The gear 1132 meshes with the gear 1113, which is opposite to the gear 1112. In this way, a synchronization of the likewise engaging in the tooth plate 1108 gears 1112 and 1113 is ensured. The electric motor 1119 serving as a drive for the gears 1112 and 1113 is in turn coupled to the gear 1132 in a corresponding manner by means of a bevel gear 1133.
The arrangement of the gear assembly 1104 in the support frame 1122 ensures a free space 1134 for performing electrical cables, supply lines or light guides not shown through the adjusting device.
In the described embodiment, the adjusting device is designed with two toothed plates. However, it is just as possible to provide only one tooth plate.
In this case, the toothed plate can be firmly connected to the base unit and the gear assembly can be moved with a load receiving unit connected thereto relative to this tooth plate. Conversely, however, the gear assembly with the base unit to be firmly connected and the load-bearing unit are moved in a corresponding manner via a firmly connected with her tooth plate.
In addition, it is also conceivable to combine a plurality of toothed plates with gear assembly together to form a sandwich assembly, so as to obtain an adjustment for large adjustment paths due to interacting transmissions.
Incidentally, in the case of the adjusting device described with reference to the figures, it is basically also possible to design the gear assembly 1104 accommodated in the holding frame 1122 as a multi-stage gear, that is to say a first gear group meshes with a first tooth plate, this gear group then drives corresponding toothed wheels, which in turn mesh with a second tooth plate.
As shown in FIG.
6, instead of gears or rollers in the adjusting device, chain units 1140 can also be provided, which engage in teeth of a coupling plate 1141 and, according to a toothed wheel, are in operative connection with the coupling plate 1141. For this purpose, at least two chain units are preferably oriented perpendicular to one another, so that when one of the chain units moves, it acts on a coupling plate, whereas the other chain unit slides along this coupling plate and vice versa.
An adjustment with chain units has only relatively little game.
FIG. FIG. 7 shows a detail of a corresponding adjusting device in which a belt unit 1150 is provided as force transmission element, which acts by friction on a coupling plate 1151.
Further, it is possible not to provide gears in the adjustment described with reference to the figures, but to replace the gears by rolling and to replace the toothed plates by correspondingly smooth slices. However, the surface of the rollers and the plates must be coordinated so that a frictional power transmission is ensured.
FIG. 8 and 9 explain the operating principle of a second possible embodiment 2100 for an adjusting device 3 from FIG. 1.
The adjusting device 2100 is shown without a housing which covers a gear 2101 of the adjusting device 2100. As far as in Figs. 8 and 9 identical components of the adjusting device are shown, they bear the same reference numerals.
The adjusting device 2100 has a base unit 2102 which is attached to a holding arm 2103 of the stand 1 from FIG. 1 is connected. On the base unit 2102, a first holding part 2104 is guided with a slide bearing, which is fixedly connected to the housing of the adjusting device 2100, not shown. This housing is closed by a second holding part 2105, which acts as a bottom part. The transmission 2101 includes a first four-bar chain 2106 and a second four-bar chain 2107.
The first four-bar chain 2106 has a triangular structure with a front beam 2108, which is connected via pivot joints 2109 and 2110 to handlebar units 2111 and 2114.
The first four-bar chain 2106 is articulated to the first holding part 2104 via the first link unit 2111 with a first pivot 2113 and via the second link unit 2114 with a second pivot 2115. Via a third pivot 2116, the triangular structure of the first four-bar chain 2106 is connected to the base unit 2102.
The second four-joint chain 2107 is articulated to the second holding part 2105 with a first pivot 2117 and a second pivot 2118. Via a third rotary joint 2119, the second four-bar chain 2107 is connected to the load receiving unit 2120. The construction of the second four-joint chain 2107 corresponds to that of the first four-joint chain 2106.
The second four-bar chain also comprises a triangular structure with a front bar 2121, which is connected via pivot joints 2122 and 2123 to handlebar units 2124 and 2125.
The first four-joint chain 2106 and the second four-joint chain 2107 are fixed to end bars 2108 and 2121 to each other.
The first four-bar chain 2106 is associated with a drive 2126. This drive 2126 includes an electric motor 2127 that drives a spindle 2128. This spindle 2128 acts on a nut, not shown, which is connected to the first four-bar chain 2106. By turning the spindle, this nut is translationally moved so as to cause a pivotal movement of the first four-bar chain 2106 and the hinges 2113 and 2115h.
The second four-bar chain 2107 is associated with a drive 2129.
This drive also includes an electric motor 2130 which acts on a spindle 2131. By turning the spindle 2131, the second four-bar chain 2107 can be deflected about the first pivot 2117 and the second pivot 2118 for pivotal movement via a nut.
The base unit 2102 is fixedly connected to the holding arm 2103. In a corresponding manner, the load-receiving unit 2119 is assigned a connecting arm 2132.
In a driven by means of the electric motors 2127 and 2130 movements of the first and second four-bar chain a movement of the holding arm 2103 or
Connecting arm 2132 relative to the first holding part 2104 and to enable the second holding part 2105, a recess 2133 is provided in the first holding part 2104 and there is a recess 2134 on the second holding part 2105.
FIG. FIGS. 10 and 11 explain the operating principle of a further embodiment 3100 for an embodiment shown in FIG. 1 adjusting device 3 shown. The illustrated adjusting device 3100 is shown without a housing in order to allow a corresponding view of transmission assemblies in the adjustment. As far as in Figs. 10 and 11 identical components of the adjusting device are shown, they bear the same reference numerals.
In the adjusting device 3100 from FIG. 10, a lever gear 3101 is provided.
The adjusting device 3100 includes a base unit 3102 that is coupled to a load receiving unit 3103 by the lever gear 3101. The lever mechanism 3101 has a lever element 3104, which is mounted by means of a ball joint 3105 in a holding part 3106. This lever element 3104 is in operative connection with the base unit 3102 and the load receiving unit 3103. For this purpose, a ball joint 3107 is provided on the base unit 3102. Correspondingly, there is a ball joint 3208 on the load receiving unit 3103.
About the in Figs. 10 and 11 housing, not shown, the holding part 3106 with a lid part 3108 and a bottom part 3109 is firmly connected. Thus, the holding part 3106 is relative to the cover part 3108 of the adjusting device or the bottom part 3109 set the adjustment.
It is understood that another form of connection of the cover part 3108, holding part 3106 and bottom part 3109 is possible than via a housing wall. For example, the setting of these modules by means of connecting rods is conceivable
For moving the lever element 3104, there are drives 3110 and 3111 in the adjusting device 3100. These drives each include electric motors 3112 and 3113 with a spindle 3114 or 3115th The electric motor 3112 is supported on the support member 3106 for the ball joint 3105. Its spindle 3114 acts on a nut unit 3116, which is guided with a carriage 3117 on the load receiving unit 3103.
Correspondingly, the electric motor 3113 is supported on the holding part 3106. It acts with its spindle 3115 on a nut unit 3118, which is guided with a carriage 3119 on the base unit 3102.
By moving the spindles 3114 or 3115, the load receiving unit 3103 and the base unit 3102 may be moved relative to the ball joint support portion 3106 3105 of the lever member 3104.
In order to enable movement of a connecting arm 3123 connected to the load-receiving unit 3103 relative to the bottom part 3109, a recess 3122 is provided in the cover part 3108. In a corresponding manner, there is a recess 3121 in the cover part 3108 for moving a holding arm 3120.
[0094] FIG. FIGS. 12 to 17 explain the operating principle of a further embodiment 4100 for an embodiment shown in FIG. 1 adjusting device 3 shown. The illustrated adjusting device 4100 is shown without a housing in order to allow a corresponding view of transmission assemblies in the adjustment.
As far as in Figs. 12 to 17 identical assemblies are provided, they bear the same reference numerals.
The adjusting device 4100 comprises a base unit 4101, which is coupled to a load receiving unit 4102 by a gear 4103. This gear 4103 allows movement of the load receiving unit 4102 relative to the base unit 4101 in two different directions, indicated by arrows 4104 and 4105.
In the gear 4103 band elements 4106, 4107, 4108 and 4109 are provided, which couple a movement of the base unit 4101 with a movement of the load receiving unit 4102. Band members 4106 and 4107 form a first band member pair and band members 4108 and 4109 form a second band member pair.
These two band element pairs are mutually orthogonal.
The band element 4106, 4107, 4108, 4109 is guided in each case with a sliding bush 4123, 4124, 4125, 4126 on a guide shaft 4127, 4128, 4129, 4130 fixedly connected to the base unit 4101. The belt elements 4106, 4107, 4108, 4109 are each assigned a deflection roller 4131, 4132, 4133, 4134 over which they are laid.
The deflection rollers 4131, 4132, 4133, 4134 are each received in a bearing which is fixed relative to the first holding unit 4110. Alternatively, of course, a fixed storage relative to the second holding unit 4111 would be possible.
To the load-receiving unit 4102, the band member 4106, 4107, 4108, 4109 via bushings 4135, 4136, 4137, 4138 is connected.
These sliding bushes 4135, 4136, 4137, 4138 are guided on guide shafts 4139, 4140, 4141, 4142, which are fixedly connected to the load-bearing unit 4102.
The base unit 4101 in turn is guided with a sliding bearing on a first holding unit 4110. This first holding unit 1008 is designed as a cover part of a housing.
In a corresponding manner, the load-receiving unit 4102 is guided with a sliding bearing on a second holding unit 4111. This second holding unit 4111 is formed as a bottom part of a housing.
In order to move the load receiving unit 4111 relative to the base unit 4102, a drive 4112 is provided. This drive comprises a first electric motor 4113 with a first spindle drive 4114 and a second electric motor 4115 with a second spindle drive 4116.
The first spindle drive 4114 and the second spindle drive 4116 are mounted on the first holding unit 4110.
The drive 4112 further has a first link element 4117, which is articulated to a first nut 4118 guided on the first spindle drive 4114 and to the base unit 4101. Furthermore, the drive includes a second link element 4119, which is articulated on a second nut 4120 guided on the spindle drive 4114 and on the base unit 4101.
However, the first link element 4117 and the second link element 4119 could also be guided on a single nut on the spindle drive 4114.
As a part of the drive 4112, a third link member 4121 is further provided, which is rotatably mounted on a run on the second spindle drive 4116 third nut 4122 and the base unit 4101.
The first link member 4117 and the second link member 4119 are parallel to each other.
On the base unit 4101, a first support arm 4143 and on the load receiving unit 4102, a connecting arm 4144 is formed.
The first holding unit 4110 has a recess 4145 for the first holding arm 4143.
Accordingly, the second holding unit 4111 has a recess 4146 for the connecting arm 4144.
When the base unit 4101 is moved by means of the drive 4112, this movement is transmitted in opposite directions to the load-receiving unit 4102, which can thus be moved in the plane indicated by the arrows 4104 and 4105.
[0109] FIG. 18 and 19 explain the operating principle of a further embodiment 5100 for a device shown in FIG. 1 adjusting device 3 shown. The adjusting device 5100 is shown without a housing in order to allow a corresponding view of transmission assemblies in the adjustment.
In the adjusting device 5100 from FIG. 18, a rhombic gear 5101 is provided with a hinge parallelogram 5102.
This articulated parallelogram has a first link element 5103, which is connected via a first pivot joint 5104 to a second link element 5105. This second link element 5105 is connected via a ball joint 5106 to a third link element 5107. At this third link element 5107 a fourth link element 5109 is articulated with a hinge 5108. Via a ball joint 5110, this fourth link element 5109 is connected to the first link element 5103.
The articulated parallelogram 5102 in turn is connected via the ball joint 5110 to a base unit 5111 and via the ball joint 5106 to a load receiving unit 5112.
The base unit is guided with a plain bearing, not shown, on a cover part 5113.
In a corresponding manner, the load-bearing unit rests with a sliding bearing on a bottom part 5114.
On the base part 5111, a holding arm 5115 is arranged. This holding arm 5115 protrudes through a recess 5116 in the lid part 5113. At the load receiving unit 5112 is a connecting arm 5117. According to the holding arm 5115 this connecting arm 5117 projects through a recess 5118 in the bottom part 15114.
The lid part 5113 and the bottom part 5114 are rigidly connected via the housing, not shown.
To move the adjusting drives 5119, 5120 and 5121 are provided. The drive 5119 includes an electric motor 5122 that drives a spindle 5123. This spindle 5124 acts on a nut 5125 disposed on the first pivot 5104. The drive 5120 has an electric motor 5126 with which a spindle 5127 is moved.
This spindle 5127 acts on a nut 5128 on the hinge 5108.
The drive 5121 is received with a slide guide 5129 on the bottom part 5114 and there in a direction parallel to the spindles 5123 and 5127 displaced. The drive 5121 is further associated with an electric motor 5130, which drives a spindle 5131, which acts on a thread in the ball joint 5106.
The drives 5119, 5120 and 5121 are supported on the bottom part 5114 of the adjusting device 5100. By means of the drives 5119 and 5120, the connecting arm 5117 can be moved relative to the holding arm 5115 in the direction of the spindles 5123 and 5127 of the electric motors 5122 and 5126.
Perpendicular to this direction of movement, the drive 5121 allows a relative movement of connecting arm 5117 and holding arm 5115 in a corresponding manner.
Accordingly, by means of the drives 5119 and 5120, the connecting arm 5117 can be moved relative to the holding arm 5115 in a direction parallel to the spindles 5123 and 5127. The drive 5121 ensures a relative movement of the connecting arm 5117 and the holding arm 5115 perpendicular to this direction by tilting the articulated parallelogram 5102. The required for such a movement distances of the articulated parallelogram 5102 is then ensured by the drives 5119 and 5120.
[0119] FIG. 20 shows a section of a stand 6000 with a further alternative embodiment according to the invention for an adjusting device 6100, on which a surgical microscope is accommodated.
The tripod 6000 has a support arm 6200 with a base unit 6101. At this base unit 6101 a first rotary member 6103 is articulated with a first axis of rotation 6102. This first rotary member 6103 carries a second rotary member 6105 rotatable about a second rotation axis 6104. With a third axis of rotation 6106, a load-bearing unit 6107 with a surgical microscope 6108 is arranged on the second rotary member 6105.
In the adjusting device 6100, the first axis of rotation 6102 and the second axis of rotation 6104 are arranged offset from each other. Likewise, the second rotation axis 6104 and the third rotation axis 6106 are offset from each other.
The first rotary member 6103 and the second rotary member 6105 are formed as inclined cylinders, which preferably have an elliptical cross-sectional area.
This shape of the rotary members allows that no sharp edges occur even with twisted adjustment, which could cause a risk of injury. In addition, such surfaces are easy to clean and sterilize. In principle, the relevant rotary members could also be designed as cylinders or in another geometric shape.
[0122] FIG. 21 shows a sectional view of the rotary members 6103 and 6105 of FIG. 20 with drives provided in the form of electric motors 6110 and 6111. The electric motors 6110 and 6111 move drive shafts 6112 and 6113 to which a drive pinion 6114 and 6115 are assigned. These drive pinion 6114 and 6115 mesh with sprockets not shown. The drive shaft 6112 is at an angle to a pad 6116 of the first rotary member 6103 to the base unit 6101 of FIG. 20th
Correspondingly, the drive shaft 6113 is at an angle to the connection surface 6117 of the second rotary member 6105. Preferably, the orientation of the drive shafts 6112 and 6113 is parallel to the outer surface 6118 and 6119 of the first rotary member 6103 and the second rotary member 6105.
In order to ensure a particularly high stability of the rotary members 6103 and 6105 of FIG. To ensure 20 and 21, these have the in Figs. 22 to 24 shown honeycomb profile structure. This honeycomb-shaped profile structure allows, in particular, easy cable feedthrough through a suitably equipped tripod for surgical microscopes.
[0124] FIG. FIG. 25 shows a further embodiment for an adjusting device 3 from FIG. 1. The adjusting device 7100 has a base unit 7101 which is connected to the holding arm 7 of the stand 1 from FIG. 1 can be connected.
Further, in the adjusting device 7100, a load receiving unit 7102 is provided, which is coupled to the base unit 7101 through a transmission 7103. This transmission 7103 allows movement of the load receiving unit 7102 relative to the base unit 7101 in two different directions.
The transmission 7103 has a first articulated arm 7104 and a second articulated arm 7105. These articulated arms 7104 and 7105 are rotatably connected to the load receiving unit 7102. The articulated arm 7104 is articulated with a pivot 7106 on a first displacement unit 7108. The articulated arm 7105 is secured with a hinge 7107 to a second displacement unit 7109.
The load receiving unit 7102 itself is guided on bearings 7119 and 7120 in a housing 7118 fixedly connected to the base unit 7101.
This housing 7118 surrounds the gear 7103 of the adjustment.
In the FIGS. 26 and 27 are perspective views of the adjusting device of FIG. 25 without a housing section surrounding the displacement unit 7109 in order to explain its function. As far as the mentioned figures show the same components, they are identified with identical reference numerals.
The displacement units 7108 and 7109 each include an electric motor 7114, 7115, which drives a drive spindle 7112, 7113. Sliding nuts 7112a, 7113a are guided on these drive spindles. The articulated arm 7104 of FIG. 25 is hinged to the nut 7112 a and attached to another pivot point on the load receiving unit 7102.
In a corresponding manner, the articulated arm 7105 is articulated to the load receiving unit 7102 and to the sliding nut 7113a.
The articulated arm 7105 also acts on the load receiving unit 7102 of FIG. 25th By moving the sliding nut 7112a and 7113a, a linkage point 7110 and 7111 of the link arm 7104 and 7105 can be shifted on the driving spindles 7112 and 7113, and thus adjusted relative to the base unit 7101. An adjusting movement of the sliding nuts 7112a and 7113a thus acts on the load-receiving unit 7102, which can thus be moved as indicated by the arrows 7121 and 7122 in a plane perpendicular to the plane of the drawing.
In order to adjust a rotational movement of the load receiving unit 7102 in such an adjustment, the articulated arm 7105 is associated with a coupling mechanism 7116, which transmits a rotational movement of the rotary joint 7107 on the displacement unit to the load receiving unit 7102.
This coupling mechanism 7116 has a toothed belt 7117, which is guided around respective timing belt guides at the pivot 7107 and the load receiving unit 7102. It is understood that the coupling mechanism 7116 could in principle also be designed as a toothed gear.
[0131] FIG. 28 shows a partial view of the adjusting device 7100 from FIG. 25 in a direction indicated by the arrow XXVI direction of view.
A further embodiment of an adjusting device for use in a stand 1 for a surgical microscope 2 of FIG. 1 is shown in FIG. 29 shown. The adjusting device 8100 has a base unit 8101, which in turn is coupled to a load receiving unit 8102 by a transmission 8103.
This transmission allows movement of the load receiving unit 8102 relative to the base unit 8101 in two different directions.
The transmission 8103 is configured as an eccentric arrangement and has a first center of rotation 8104 and a second center of rotation 8105. The second rotation center 8105 is offset from the first rotation center 8104.
With the transmission, the load suspension unit 8102 can be moved relative to the base unit 8101 both around the first rotation center 8104 and around the second rotation center 8105. For this purpose, the first center of rotation 8104 is formed by the axis 8106 of a first pivot bearing 8201. The axis 8106 of the pivot bearing 8201 corresponds to the axis of a first ring gear 8107. This ring gear 8107 is fixedly connected to the base unit 8101. The second turning center 8105 is the center of the axis 8108 of a second pivot bearing 8202.
The axis 8108 corresponds to the axis of a second sprocket 8109. This second ring gear 8109 is fixedly connected to means 8110 for holding the load receiving unit 8102.
The transmission 8103 further has a transmission link 8111 on which a first gear 8112 is mounted. This first gear 8112 engages the first ring gear 8107.
Next, a second gear 8113 is mounted on the intermediate gear member 8111, which meshes with the second ring gear 8109.
For driving the first gear 8112 and for driving the second gear 8113, an electric motor 8114, 8115 is provided.
On the means 8110 for holding the load receiving unit 8102, the load receiving unit 8102 is rotatably mounted in a bearing 8203.
In the transmission 8103, a coupling gear 8116 is further provided, which transmits a rotation of the intermediate gear member 8111 about the first rotation center 8104 and about the second rotation center 8105 to the load receiving unit 8102.
For this purpose, a toothed belt 8117a and a toothed belt 8117b are provided in the gear 8116, which are placed around corresponding timing belt guides.
The axes 8106 and 8108 of the first rotation center 8104 and the second rotation center 8105 are parallel to each other.
By driving the gear 8112 with the electric motor 8114, the load receiving unit 8102 can be moved around the axis 8106 of the first rotation center 8104 in a circular path.
When the gear 8113 is driven by the electric motor 8115, the load receiving unit 8102 moves about the axis 8108 of the second rotation center 8105. Since the axes 8105, 8108 of the turning centers 8105, 8106 are staggered from each other, by appropriately controlling the electric motors 8114 and 8115, it is possible to move the load receiving unit 8102 in the plane indicated by the arrows 8118 and 8119.
With a movement of the load receiving 8102 is ensured by the coupling gear 8116 that the load receiving unit 8102 maintains its orientation, that is, relative to a fixed point is not twisted in total.
[0142] An embodiment for an adjusting device according to FIG. 29 slightly modified adjusting device is based on the FIG. 30 to 32 explained. The adjusting device 9100 has a base unit 9101, which in turn is coupled to a load receiving unit 9102 by a gear 9103. This transmission allows movement of the load receiving unit 9102 relative to the base unit 9101 in two different directions.
The transmission 9103 has a first rotation axis 9104 and a second rotation axis 9105.
The second rotation axis 9105 is offset from the first rotation axis 9104.
With the transmission, the load receiving unit 9102 can be moved relative to the base unit 9101 both about the first rotation axis 9104 and about the second rotation axis 9105. For this purpose, the first axis of rotation 9104 is formed by the axis of a first pivot bearing 9201. This axis corresponds to the axis of a worm wheel 9107. The worm wheel 9107 is fixedly connected to the base unit 9101. The second axis of rotation 9105 corresponds to the axis of a second pivot bearing 9202. This axis is the center of rotation of a sprocket 9109. The sprocket 9109 is fixedly connected to means 9110 for holding the load receiving unit 9102, which partially encase the gear.
The transmission 9103 further has a transmission link 9111 with a screw 9112.
This worm 9112 engages with the worm wheel 9107. Such a worm gear allows self-locking of the system against shifting. Further, a gear 9113 is mounted on the intermediate gear member 9111, which meshes with the ring gear 9109.
To drive the worm 9112 and to drive the gear 9113, an electric motor 9114, 9115 is provided in each case. The axes of rotation 9114a and 9115a of the electric motors 9114 and 9115 are aligned parallel to each other. In principle, however, the axes of rotation of the electric motors could also be at an angle to each other.
On the means 9110 for holding the load receiving unit 9102 in a bearing 9203, the load receiving unit 9102 is rotatably mounted.
In the transmission 9103 a coupling gear 9116 is further provided, which transmits a rotation of the intermediate gear member 9111 about the first axis of rotation 9104 and the second axis of rotation 9105 on the load receiving unit 9102. For this purpose, a toothed belt 9117a and a toothed belt 9117b are provided to the gear 9116, which are placed around corresponding timing belt guides.
The axes of rotation 9104 and 9105 are parallel to each other.
By driving the gear 9112 with the electric motor 9114, the load receiving unit 9102 can be moved around the rotation axis 9104 in a circular path.
When the gear 9113 is driven by the electric motor 9115, the load receiving unit 9102 moves around the rotation axis 9105.
Since the rotation axes 9104, 9105 are staggered with respect to each other, by appropriately controlling the electric motors 9114 and 9115, it is possible to move the load receiving unit 9102 in the plane indicated by the arrows 9118 and 9119. In a movement of the load-receiving unit 9102 is ensured by the coupling mechanism 9116 that the load receiving unit 9102 maintains its orientation, that is not twisted relative to a fixed point in total.
A further embodiment of an adjusting device for use in a stand 1 for a surgical microscope 2 of FIG. 1 will be described below with reference to FIG. 33 to 35 described. The adjusting device 10100 has a base unit 10101, which in turn is coupled to a load receiving unit 10102 by a gear 10103.
This transmission allows movement of the load receiving unit 10102 relative to the base unit 10101 in two different directions.
The transmission 10103 has, in accordance with the reference to FIG. 29 to 32 explained adjusting a first axis of rotation 10104 and a second axis of rotation 10105th The second rotation axis 10105 is offset from the first rotation axis 10104.
With the transmission, the load receiving unit 10102 can be moved relative to the base unit 10101 both about the first rotation axis 10104 and about the second rotation axis 10105. For this purpose, the rotation axis 10105 is formed by the axis of a ring gear, not shown, which is arranged on the inner peripheral side of a housing, which acts as a means 10110 for holding the load-receiving unit.
In this ring gear engages a gear 10107 which is driven by a bevel gear 10107a designed as a gear wheel by an electric motor 10112 with gear 10113. This housing is rotatably mounted in a bearing 10202. The axis of rotation 10104 is the axis of a worm wheel 10109. The worm wheel 10109 is fixedly connected to the base unit 10101.
In a bearing 10201, the housing is held as a means 10110 for holding the load-bearing unit on the base unit 10101.
The transmission 10103 further has a second electric motor 10114 that moves a worm 10115 that acts on the worm wheel 10109.
On the means 10110 for holding the load-receiving unit 10102, the load-bearing unit 10102 is rotatably mounted with a bearing 10203.
By driving the gear 10107 with the electric motor 10112, the load receiving unit 10102 can be moved around the rotation axis 10105 in a circular path.
When the worm 10115 is driven by the electric motor 10114, the load receiving unit 10102 moves around the rotation axis 10104.
Since the rotation axes 10104, 10105 are staggered with respect to each other, by appropriately controlling the electric motors 10114 and 10115, it is possible to move the load receiving unit 10102 in the plane indicated by arrows 10130 and 10131.
In the adjusting device 10100, a gear 10116 is further provided, which transmits a rotation of the intermediate gear member 10111 about the first axis of rotation 10104 and about the second axis of rotation 10105 on the load receiving unit 10102.
Instead, however, as in the case of FIGS.
29-32, to provide a belt transmission that compensates for an undesirable change in the orientation of load-bearing unit 10102 relative to base unit 10101 as the adjustment device moves, there is an electric motor 10117 that drives a worm 10118 that locks into place with load-bearing unit 10102 connected worm wheel 10119 engages.
Due to their self-locking effect, the worm gears provided in the adjusting device 10100 do not cause the adjustment device to be moved by force from the outside or only with great difficulty.
The electric motor 10117 is associated with a control program (not shown) with a control program which ensures that when the load-bearing unit 10102 moves relative to the base unit 10101 that it retains its orientation,
so is not twisted relative to a fixed point in total.
The base unit 10101 is designed as a hollow body which projects into the gear 10103 with a funnel-shaped closing element 10120.
In a corresponding manner, the load-receiving unit 10102 is designed as a hollow body with a funnel-shaped closing element 10121.
As shown in FIG. 35, the funnel-shaped closing elements 10120 and 10121 enable good guidance of cables and supply lines 10122 through the adjusting device 10100, with which buckling and breaking of guided supply lines or
Cables can be avoided.
It should be noted that the described adjusting devices are basically not only suitable for moving medical-optical equipment received on a stand, but can equally well be used for setting and moving a machine table in machine tools.