CN101175462B - 带双电动机驱动的护理床 - Google Patents

Abstract

为了能够提高护理床的抬升能力，并提升较大体重的病人，在高度可调节的升降机中使用两个驱动电动机。这两个驱动电动机构造成能在机械上并行作用。为了达到两个电动机间负载分配的平衡，它们在电气上是串联连接的，并作为串联电路由共同的电源供电。

Description

带双电动机驱动的护理床

在DE 102004019144中描述了一种护理床，其具有高度可调节的升降机，升降机设置于床垫架上。借助于高度可调节的升降机，可以把床垫架连同躺于其上的病人从通常的床高调节到护理高度，在该护理高度上更容易对需照顾的病人进行护理。

为了调节高度，已知的床都带有电动机，电动机通过蜗轮蜗杆传动机构来驱动螺纹轴。这个螺纹轴在升降机底部和升降机顶部之间延展，以使升降机能够相应于高度而延伸。这种驱动是自锁的。这里的电动机本身是低压直流电动机。它的供电电压是大约24V的直流电压。

借助已知的床，可以抬高或降低不大于给定最大体重的病人，这个最大体重在设计上预先限定。这个设计上的边界值大致由所用电动机的提升力所决定。

由此出发，本发明的任务在于实现一种能够抬高或降低体重更重的病人的护理床。

本发明相关的护理床具有高度可调节的升降机。为了调节基座的高度，设置有两台能够在运动学上并行工作的电动机。因为电动机基于螺纹轴驱动而是自锁的，所以如果不采取相应措施的话，就会产生能够损坏床与电动机的扭曲。此外由于基座起重机械装置的刚性，电动机很小的路径差异就足够引起这种损坏。

为了预防这种损坏，本发明相关的护理床把两个电动机在电气上串联连接。

基于这种电路技术的设置，可以使得两个电动机的机械负载自动地平衡。在电动机中，机械负载较大的那个会降低转速，尽管可能只是稍稍降低。为此，这个电动机降低其反电动势(Gegen-EMK)，这会导致另一电动机得到相对较高的驱动电压。对于负载较小的电动机，通过该较高的电压可以使其转速相应地提高，直到两个电动机达到相同的负载。

根据经验，这种平衡也可以通过如下让人惊奇的方式来实现：把两个电动机很刚性地相互联接，并且通过事实上自锁的螺纹轴传动机构来输出机械功。

通过电气侧的平衡，可以确保两个电动机输出大致相等的机械功率，这同时也意味着，两个电动机能够产生大致相同的力以抬高病人。由此尤其可以避免持续的扭曲，而这种扭曲可能是因为其中一个电动机超前(vorauseilen)于另一个电动机而引起的。超前的电动机被迫持续承受病人大部分的体重。

另外，本发明其它的改进则是从属权利要求的主题。

通过阅读附图说明，本领域技术人员明白，根据各种给定情况而作的一系例改变也是可能的。另外，在所有变换中都没有描述的其它组合也是可以想到的，它们没有被描述是为了不想增加不必要的附图说明篇幅。

在附图中描述了本发明主题的实施例。其中：

图1是根据本发明的处于床位置的护理床；

图2是根据本发明的处于旋转到沙发位置的护理床；

图3是根据本发明的护理床的升降机的构造的分解侧视图；

图4是根据图3的升降机的下框架的简化顶视图，及

图5是用以在升降机两电动机上平衡负载分配的基础电路。

图1的透视图中所示的护理床1处于平躺位置，而图2所示的护理床1处于座椅位置，即沙发位置。

护理床1具有带有顶部3、底部4及侧壁5和6的床体2。如图所示，在平躺位置时，面向观察者方向的侧壁5离开的地面一段距离，其中在侧壁5的下边缘与地面之间有一空隙，这使得护理人员能够把脚尖放入床下。侧壁5装配成可以移动，并且在护理床1位于沙发位置时，到达向下偏移的位置，如图2所示。侧壁5的装配(例如)在DE 19912937 A1中有详细描述。

床升降机7位于床体2里面，如图3所示。

床升降机7包括高度可调节的基座8，在其顶部固定有带有垂直转动轴的旋转铰链9，床升降机7还包括中间框架10及床架11，床垫12位于床架11上。在俯视图中，床架11是矩形的。

床架11分为，与中间框架10固定连接在一起的中央部分13、铰接在中央部分13上的背部14、同样铰接在中央部分13上的上支架部15以及下支架部16。下支架部16铰接到上支架部15离中央部分13较远的一端上。部段14、15和16相对于中央部分13运动时所围绕的铰链轴位于水平位置。最后床架11还包括底部17，其直接与基座8刚性地连接。

床架11的中央部分13具有两根相互平行延伸的纵梁18，其相应于护理床1的宽度而相互间隔开。因为是侧视图的原故，可见的纵梁18遮住了位于其后的、属于中央部分13的纵梁。

背部14由梁19以及另一与之平行的梁所限定，因为图3的显示方式，后一根梁是不可见的。梁19铰接于梁18上，而另一被遮住的梁与平行于纵梁18的纵梁相连接。背部14的两根梁19通过在图中不可见的横梁在前端20处相互连接。另外，另一横支柱21在下侧连接这两根纵梁19。

同样的，上支架部15也由两根纵梁限定，其中也仅仅只能看到一根纵梁22。另一纵梁被纵梁22遮住了。这两根纵梁22通过横支柱23相连。横支柱26在各纵梁22下侧的大约中间处延伸。

最后同样的，下支架部16也是由两根纵梁限定，其中在图中又是只有纵梁24才是可见的。这两根纵梁24在后端25处通过不可见的横支柱相互连接。除此横支柱外，两根纵梁24还通过支柱26相连接，在支柱26上固定有两根相互平行的、一直到到达后端25的导轨27。如图所示，两导轨27以一定角度向着纵梁24延伸，并且向着后端25会合。两导轨27间的距离明显要小于两纵梁24间的距离。相对与此，导轨27向内偏移了大约20cm。

所有的纵梁18、19、22和24都对指向床中心的栓进行支承，以便在其上使橡胶成模的部分与纵梁18、19、22和24相连，纵梁以已知方式与横跨在床架11上的弹簧片锚接。

用来使床1各侧相应相邻纵梁18、19、22和24相连的铰链用标号29、30和31来表示。

下支架部16可以通过不可见的电动机来升高或降低。电动机与肘杆32以传动方式相联接，且位于中间框架10中。

另一电动机33支撑在中间框架10中，且指向横支柱21。背部14可以用这种方式提升或下降。

中央部分13的两纵梁18和中间框架10刚性地连接在一起。

中间框架10由相互焊接形成矩形框的方形管(Vierkantrohr)组成，其中只有一条方形管34是可见的。与之平行的方形管被该方形管34遮住了。

矩形框要窄于纵梁18相互间相应的距离。在相互平行的方形管34上总共焊接有四个悬臂35，其中每两个支撑起一根纵梁18。悬臂35沿着水平向延伸，并且垂直于护理床1的纵轴线。

旋转铰链9把中间框架10与高度可调节的基座8连接在一起。它由环36与在环36中装配成可旋转的旋转盘37组成。旋转盘37通过没有示出的螺丝与中间框架10拧紧。旋转铰链9的具体结构在DE 10250075 A1中有描述，在此可以通过引用把它结合到此处。

通过旋转铰链9，中间框架10可以和床架11一起绕着垂直旋转轴旋转。这种转动可以通过电动机38来实现，此电机一端与基座8相连，另一端支撑在旋转盘37上。

可调节高度的基座8还包括，上部框39以及下部框41，它们都是由相应的相互焊接在一起的方形管组成，其中两组相互平行的方形管形成了纵梁39a和41a。通过总计四对肘杆对42和43，上部框39支撑在下部框41上。旋转铰链9与上部框39连接在一起。

肘杆对42、43各自位于基座8的纵侧附近，这样一来，另一纵侧上相应的肘杆对42、43在图3的侧视图中就不可见了。

肘杆对42、43由上部肘杆臂44和下部肘杆45组成。每个肘杆42、43都通过带有水平轴的铰链46在相关的床侧面和上部框39以及下部框41铰节式地相连。铰链46全部的轴都是彼此平行的。铰链46的轴与不可见肘杆42、43的铰链的轴是同轴线的。

铰链47把肘杆对42、43和下部框41连接在一起。铰链47的轴与铰链46的轴是相互平行的，其中两侧相应的铰链46、47的轴相互间是同轴线的。

基座8各侧的两个肘杆对42、43各自通过相应的水平连接杆48相互相连。如图所示，各个连接杆48与各肘杆对42、43的肘杆结构49铰链式地连接。

最后在基座8的每侧，斜向伸展的连接杆50把肘杆对42的上部肘杆臂44和肘杆对43的下部肘杆臂45连接在一起。在底部端床两侧，至少相互对准的肘杆45通过轴相互连接，在图4中只有轴51是可见的。同样对于在顶端的两个下部肘杆45也是如此。

根据图4，为了调节升降机8的高度，设置有两个螺纹轴传动装置52和53。螺纹轴传动装置52包括永磁电动机(permanent erregterElektromotor)54a和包含于传动机构壳体55a中的蜗轮蜗杆传动机构。在蜗轮蜗杆传动机构的传动机构壳体55a上连接有外伸缩管(Teleskoprohr)56a，在其中内伸缩管57a被引导，以纵向移动。内伸缩管57a用已知的方式借助于包含于其中的螺纹轴而前后移动。

内伸缩管57a通过托架58在下横梁59上可转动地锚接。横梁59在轴51旁边延伸，就是说，在两肘杆臂45的下端附近。

在传动机构壳体55a附近，在内伸缩管57a的延伸部内设置有另一连接托架叉61a。此连接托架叉61a可转动地锚接于托架62。托架62位于横梁63上，横梁63在上升降机框架9的纵梁39a间延伸。

螺纹轴传动装置53与螺纹轴传动装置52机械式地并行，并且由相同的元件构造而成，所以在那里出现的构造元件和结构元件都用相同的标号表示，而只是加上了字母b。螺纹轴传动装置53在托架64和65间延伸，托架64和65设置于下横梁59及上横梁63之间。

根据图4不难看出，两个螺纹轴传动装置52和53在升程中的各种不平衡会导致升降机8中的扭曲，并引起仅仅只有超前的电动机在提升中承受负载的后果。在这方面，会出现很大的风险，此电动机会在机械上超负载，并损坏其驱动部分。

为了使两螺纹轴传动装置相互同步，设置有相应于图5的电路布置。

两电动机54a和54b及两螺纹轴传动装置52和53涉及永磁直流电动机。它的电流供给通过两针形电缆接头66a和66b来实现。因此，螺纹轴传动装置52包括两电连接头67a和68a，而另一螺纹轴传动装置53包括电连接头67b和68b。

两电动机54a和54b在电气上是串联的，就是说，电动机电流输入端68a与电动机电流输入端67b是相连接的。电动机电流输入端67a连接到电键69的可移动接触部，而电流输入端68b与另一电键70的可移动接触部相连。它们的静止接触部71和72一起连接到电压源或者电流源74的接点73。

另外，两个电键69和70还具有工作接点75和76，其也是相互电气相连接，并且与电源74的第二接点77相连接。

所示位置是两电键69、70的静止位置，这样螺纹轴传动装置52、53的两电动机54a和54b没有被供电。

当按下电键69时，两电动机54a和54b的串联电路的电流输入端67a连接到直流电源74的接点77，而另一电流连接点68b和接点73相连。由此，两螺纹轴传动装置52，53能够运动，比如，同向地展开或延伸升降机8。

通过释放此电键70，并按下另一电键70，电流输入端68b会与电源74的接点77相连，而两螺纹轴传动装置52和53的串联电路的电流输入端67a则保持与电源74的接点77的连接。通过这种方式，螺纹轴传动装置52、53的串联电路能够运动，比如，收回升降机8。

基于所示的电路，可以实现两螺纹轴传动装置52和53间负载分配的自动地平衡。

在不对此电路的工作原理作全面申明的情况下，将做以下说明：

为了说明情况，需要作一些假设，比如，当按下电键69以提升螺纹轴传动装置52时，其处在一个超前于螺纹轴传动装置53的位置。比如，当升降机8从一个较低的机械端位置出发时，就可能出现这种情况。这种超前接着会导致其相对于螺纹轴传动装置53而负载增加。由于螺纹轴传动装置52的较高负载，相应的驱动电动机54a的转速就会略低于另一电动机54b的转速。因此，由该电动机54a的电枢产生的反电动势也就小于电动机54b的电枢的反电动势。由此，该电动机的串联电路的电流会增加。但是，因为电动机54a的负载较大，其转速提高的比较小负载的电动机54b要慢。由此，较小负载的电动机54b就能在行程上赶上来。当电动机54b行进位置超过最初具有较大负载的电动机54a时，其就会制动加速度。

根据弹性形变(两螺纹轴传动装置52和53克服弹性形变而工作)，这种补偿作用交替重复，直到在几次交替后，两电动机54a、54b的负载被平衡分配，并产生相同大小的力，以延伸升降机8。

基于两个电动机54a和54b的电枢的回转质量，在达到平衡状态后，会出现一定的过冲，这就会引起上文提到的调节振荡。然而，调节振荡会在很短的时间内，在经过几次过冲后消失。

为了达到所期望的目的，因为需要两个电动机54a、54b产生相同的力，也必须强制地使电动机54a、54b在力的产生和回转质量的重要结构细节方面在很大程度上相匹配。然而，旋转的方向却不起什么作用。最好地，当两螺纹轴传动装置52、53中每个的额定电压为电源74输出电压的一半时，可以达到最大负载。

已经结合可旋转的护理床对本发明做了说明。然而需要明白，也可以去掉旋转的特性，并把本发明运用到普通护理床上。

为了提高护理床的抬升能力，并抬高较重的病人，在此高度可调节的升降机使用了两个驱动电动机。这两个驱动电动机构造成在机械上并行作用。为了达到两个电动机间负载分配的平衡，它们在电气上是串联连接的，并作为串联电路由共同的电源供电。

Claims (12)

1.一种护理床(1)，其包括，

高度可调节的升降机(8)，

第一电动机(54)和第二电动机(54)，用以调节升降机(8)，其中所述两电动机(54)在机械上并行作用，并且在电气上是串联连接的，负载在所述两电动机之间被自动且平衡地分配，及

电源(74)，其用于对电动机(54)供电。

2.根据权利要求1中所述护理床，其特征在于，所述两电动机(54)各装备有螺纹轴传动装置。

3.根据权利要求1中所述护理床，其特征在于，所述两电动机(54)是永磁直流电动机。

4.根据权利要求1中所述护理床，其特征在于，所述各电动机(54)的额定电压为电源(74)额定电压的一半。

5.根据权利要求1中所述护理床，其特征在于，所述两电动机(54)在结构上是相同的。

6.根据权利要求1中所述护理床，其特征在于，所述各电动机(54)分别驱动不同的螺纹轴传动机构。

7.根据权利要求6中所述护理床，其特征在于，所述螺纹轴传动机构具有相同的结构。

8.根据权利要求1中所述护理床，其特征在于，在所述电源(74)和所述两电动机(54)之间存在控制电路(69，70)，通过所述控制电路(69，70)可以改变供给所述两电动机(54)的电流的极性。

9.根据权利要求8中所述护理床，其特征在于，所述控制电路(69，70)设置有手控开关，通过所述手控开关，所述两电动机(54)的电流可以从断开状态转换到一个极性或相反极性的连通状态。

10.根据权利要求8中所述护理床，其特征在于，对于所述两电动机(54)，所述控制电路(69，70)仅具有一个共同的电流输出。

11.根据权利要求1中所述护理床，其特征在于，所述升降机(8)具有升降机底部(41)和升降机顶部(39)。

12.根据权利要求11中所述护理床，其特征在于，所述升降机底部(41)具有第一电动机铰接支柱(59)，所述升降机顶部(39)具有第二电动机铰接支柱(63)，所述第二电动机铰接支柱(63)平行于所述升降机底部(41)的第一电动机铰接支柱(59)，并且两个螺纹轴传动装置(52，53)在一端锚接到所述第一电动机铰接支柱(59)，而在另一端锚接到所述第二电动机铰接支柱(63)。

Images