CN108799278B - 伸缩柱 - Google Patents

伸缩柱 Download PDF

Info

Publication number
CN108799278B
CN108799278B CN201810377289.7A CN201810377289A CN108799278B CN 108799278 B CN108799278 B CN 108799278B CN 201810377289 A CN201810377289 A CN 201810377289A CN 108799278 B CN108799278 B CN 108799278B
Authority
CN
China
Prior art keywords
telescopic
force
elements
drive unit
telescopic column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810377289.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108799278A (zh
Inventor
D.格赖林杰
D.贾科伯
M.索尔特曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yiweilai Co ltd
Original Assignee
SKF AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKF AB filed Critical SKF AB
Publication of CN108799278A publication Critical patent/CN108799278A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108799278B publication Critical patent/CN108799278B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B7/00Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections
    • F16B7/10Telescoping systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/16Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/343Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport
    • E04B1/34305Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport telescopic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02Heads
    • F16M11/04Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/043Allowing translations
    • F16M11/046Allowing translations adapted to upward-downward translation movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02Heads
    • F16M11/18Heads with mechanism for moving the apparatus relatively to the stand
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/20Undercarriages with or without wheels
    • F16M11/24Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other
    • F16M11/26Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other by telescoping, with or without folding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/20Undercarriages with or without wheels
    • F16M11/24Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other
    • F16M11/26Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other by telescoping, with or without folding
    • F16M11/28Undercarriages for supports with one single telescoping pillar
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/343Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport
    • E04B1/34305Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport telescopic
    • E04B1/34312Vertical telescopic structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M2200/00Details of stands or supports
    • F16M2200/04Balancing means
    • F16M2200/047Balancing means for balancing translational movement of the head

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及伸缩柱,包括以下特征:至少两个伸缩元件,其相对于彼此直线地可动;至少一个驱动单元,连接到伸缩元件中的第一个;至少一个连接元件,通过该至少一个连接元件,力可从驱动单元传递到伸缩元件中的第二个;监测单元,其配置为使得能够检测连接元件的操作参数;其中,在检测到操作状态在可限定的参数以外时,可执行驱动单元的操作状态的限定改变。

Description

伸缩柱
技术领域
本发明涉及伸缩柱。
背景技术
伸缩柱用在许多技术领域。使用伸缩柱,可让对象或装置进入不同位置。在典型的实施例中,伸缩柱包括一个在另一个中的通常构造为管状的多个圆形、或直角形、或多边形柱元件,它们可通过马达驱动机构相对于彼此缩回和延伸。相应直接邻近的管具有最大可延伸性,使得总是能维持稳定性并确保管的一定重叠。在定位在地面上的伸缩柱和附接到顶棚的伸缩柱之间存在差别。前者例如用于操作台并能实现台的向上和向下运动,而后者附接到顶棚或支架,例如用于可动地固定X射线机器.X射线机器由此可沿高度方向运动。此外,另一多构件臂可附接在伸缩柱之间,所述多构件臂额外实现水平运动。
发明内容
在使用钢缆、带或链以让伸缩柱运动的情况下,原则上存在伸缩柱的破坏和不受控制的下降(即延伸)的风险。在这种情况下,存在伤害或损坏的风险。在这方面,要提供的安全机构应能在破坏的情况下可靠地停止运动。
因此,这里,本发明的目的是提供一种简单且安全以及可相对简单地和紧凑地实施的方案。
在本发明的一个实施例中,伸缩柱包括以下特征:
至少两个伸缩元件,其相对于彼此直线地可动,
至少一个驱动单元,其连接到伸缩元件中的第一个,
至少一个连接元件,通过该至少一个连接元件,力可从驱动单元传递到伸缩元件中的第二个,
监测单元,其配置为使得能够检测连接元件的操作参数,
其中,在检测到操作参数在预先限定的范围以外时,可执行驱动单元的操作状态的限定改变。
通过监测连接元件,可以以简单的方式可靠地识别系统的失效、磨损、或通常故障,且因此能调试驱动单元的操作状态。可提供驱动单元的切换关闭,例如在连接元件失效或有故障将发生时。出于该目的,有利的是还提供一种锁定机构,通过该锁定机构防止伸缩柱的进一步延伸。替换地或另外地,还可发出警报。取决于使用情况,例如,驱动单元和第二伸缩元件之间所存在的连接被监测作为连接元件的状态,这取决于其具体实施例。在连接元件为线缆、带或链的实施例的情况下,由此可监测线缆或带或链是否被破坏。替换地,可从线缆、带或链的应力判断老化情况,使得可预防性地更换连接元件。
在本发明的一个优选实施例中,伸缩柱包括第二驱动单元和第二连接元件,通过该第二连接元件力,可从第二工作单元传递到伸缩元件中的第二个。这种冗余驱动系统还可在第一连接元件发生总体故障的情况下防止事故,且可以进行操作状态的计划改变。替换地,还可确保伸缩柱的进一步操作。在这种情况下,优选地另外发出警报。
在本发明的一个优选实施例中,监测装置包括以下特征:
检测器元件,对应于连接元件中的至少一个且检测其操作状态,
开关元件,与检测元件相互作用,由此可执行开关元件的开关操作,由此可影响驱动单元中的至少一个的操作状态。
这种设计以简单的方式确保了在检测到连接元件的状态超出了可限定参数的情况下,驱动单元被关闭,例如通过简单的开关操作。
在本发明的一个优选实施例中,伸缩柱进一步包括以下特征:
检测器元件包括可预加载的杆臂,通过该杆臂限定的夹持力可施加在连接元件上,
反作用力元件,通过该反作用力元件,反作用力可被施加在连接元件上,
连接元件的基本拉伸力,该基本拉伸力是通过夹持力和反作用力产生的,形成一种操作参数,
夹持力和反作用力被选择为使得,在连接元件的正常操作状态下,两个力的平衡占主导且杆臂被保持在平衡位置,
连接元件配置为使得基本拉伸力的改变将改变该平衡,使得杆臂可被检测为处于其平衡位置以外,
开关元件配置为使得,在杆臂偏转到其平衡位置以外的情况下,执行开关操作。
使用该实施例,可以以简单且可靠的方式机械地和/或电子地监测线缆或带或链的状态。在线缆的情况下,通过相应的敏感性,还可检测通过磨损造成的延伸,其在故障之前更换线缆。
在本发明的一个优选实施例中,驱动单元包括轴,在该轴上可卷绕且可解卷绕地设置连接元件,使得通过连接元件的卷绕或解卷绕,由于其连接到第二伸缩元件,其相对于第一伸缩元件直线地运动。该实施例是特别紧凑的且易于制造,以及是特别可靠的。
在本发明的一个优选实施例中,连接元件被实施为使得,在连接元件故障的情况下,反作用力被完全或部分地抵消。这可以以尤其简单的方式经由机械测力计而被检测和评估,作为连接元件状态的改变。
参考驱动系统、安全系统、和缓冲系统所述的本发明的一些方面与已知方案相比具有显著的优点。然而,本发明的尤其优选的实施例包括这些系统中的至少两个,且在理想的情况下,包括所有这三个系统。由此,根据本发明实施例的驱动系统和安全系统一起工作且彼此较佳地适应。缓冲系统也以相适应的方式与驱动系统一起工作。
在一些实施例中,止动件安装在伸缩柱的管的端部处,使得最大行进被机械地限制且相应的运动结束位置被固定。在管相对于彼此运动时,会以全速发生与止动件的接触,这一方面是的材料受力且另一方面造成很大的噪声。特别是在医疗应用方面,噪声是有破坏性的。此外,冲击会产生震动,这会降低操作者的舒适性,因为其例如会作用在操作者的手上。
因此,本发明的进一步目标是提供一种伸缩柱,其避免这种缺点。
该目标是通过根据本发明实施例的伸缩柱实现的。
本发明的一个实施例涉及伸缩柱,其具有以下特征:
至少两个伸缩元件,相对于彼此在两个结束位置之间运动,
至少一个缓冲器单元,其配置为使得,在到达结束位置中的至少一个之前,在伸缩元件中的至少一个上施加让伸缩元件的相对运动减慢的力。
在本发明的实施例中,伸缩元件相对于彼此可直线运动。此外,旋转运动可同时地或替换地执行。缓冲器单元优选独立于伸缩柱的驱动。由此减少构造成本。由于缓冲器单元,在到达结束位置之前,通过用于减慢的力,可靠地引入了制动过程。制动力降低伸缩元件相对于彼此的相对速度。由此,在相应结束位置与止动件的任何接触具有低得多的速度。由此节省材料且避免很大的撞击噪声。增加了操作舒适性。替换地,缓冲器单元可被设计为使得不再需要分离止动件。在这种情况下,缓冲器单元使得运动制动,直到停止。然而,在该实施例中还可另外提供单独的止动件。在优选实施例中,缓冲器单元包括吸收元件,使用该吸收元件吸收动能。由此,如针对减震器本身已知的,运动可被有效地缓冲且可避免硬性撞击以及振动。
优选,缓冲器单元与两伸缩元件协作,以便产生力。由此,缓冲器单元的机械或机电部件可连接到两伸缩元件且相应地设计为协作。如果设置其他伸缩元件,则在优选实施例中,一个或多个缓冲器单元可分别设置在两个伸缩元件之间。
在本发明的一个优选实施例中,缓冲器单元配置为使得由于产生的力,两个伸缩元件的运动持续减慢,直到到达结束位置。在这种情况下,止动件不是必要的。替换地,可设置止动件,其是冗余的,例如用于避免伸缩柱的不可控延伸或缩回或伸缩元件的分离(其在缓冲器单元故障的情况下会导致事故)。可在延伸状态下持久使用的情况下解除缓冲器单元。
在本发明的一个优选实施例中,缓冲器单元包括至少一个缓冲元件和止动件,其中为了产生力,缓冲元件与止动件操作性接触。该实施例在机械方面简单且可靠。此外,由此可实施特别节省空间的实施例。
缓冲元件优选被固定在伸缩元件中之一上。这例如可使用螺钉或粘接剂实现,这是特别容易执行的。止动件优选固定在伸缩元件中的另一个上,使得在到达结束位置之前,止动件与缓冲元件操作性接触。由此,可以以构造简单且节省空间的方式实现可靠且成本划算的缓冲。
在本发明的一个优选实施例中,另一止动件固定在伸缩元件中的另一个上,使得在达到另一结束位置之前,该另一止动件与缓冲元件操作性接触。由此可以以简单的方式实现在两个结束位置附近的缓冲。
缓冲元件优选被保持在伸缩元件中之一的孔类型的开口中。这是特别节省空间的实施例。其可由此易于组装和拆卸。随后,止动件优选固定在伸缩元件中的另一个上,使得在到达结束位置之前,止动件与缓冲元件操作性接触。可由此可靠地使得运动减慢。
在本发明的一个优选实施例中,缓冲元件包括以下特征:
壳体,在其中可动地设置柱塞,
弹簧元件,可通过该弹簧元件在柱塞和壳体之间产生力。
从其他应用(例如在抽屉关闭时进行缓冲)可知具有可比性的缓冲元件。其可以以成本有效且紧凑的方式制造并根据经验可靠地工作。
优选地,填充有流体的空腔形成在壳体中,在该空腔中设置弹簧元件和柱塞。流体被压过整合在柱塞中的或单独存在的锥形孔,并进入另一空腔。动能可由此被吸收且运动被缓冲。这尤其可以均匀地减慢并缓冲所述运动。优选地,活塞与止动件操作性接触。一旦伸缩元件再次运动彼此离开,则弹簧元件再次将柱塞向回压入其最初位置,使得在下一个过程中,可再次发生制动过程。
替换地,可被柱塞压缩的气体可被引入到壳体中,使得动能可被转换。
在本发明的一个优选实施例中,伸缩元件具有周向器件,其彼此适应并设置为一个嵌套在另一个内部,使得从位于外的伸缩元件到位于内的伸缩元件,位于外的伸缩元件的内表面分别经由缓冲器单元而对应于下一个的位于内的伸缩元件的外表面,其中缓冲器单元的缓冲元件被分别固定在外表面上,且缓冲器单元的止动件固定在相应内表面上。这对具有多个嵌套的伸缩元件的伸缩柱是特别有利的,因为多个伸缩元件上的制动力可由此被多个缓冲器单元传递。该组件还可逆向实施。
具体说,顶棚悬挂伸缩柱通常配备有复杂的线缆驱动器,这会占据相当大的安装空间。同时,在医疗领域尤其存在严格的安全需求。本发明的目的是提供一种伸缩柱,其紧凑且简单,且能同时满足严格的安全标准。
该目标是通过根据本发明实施例的伸缩柱实现的。
本发明的一个实施例涉及伸缩柱,包括可相对于彼此直线运动至少两个伸缩元件,进一步包括驱动系统,所述驱动系统具有以下特征:
驱动单元,包括第一离合元件,
驱动单元,包括轴、连接到轴的第二离合元件和可卷绕连接元件,使得离合元件和轴一起旋转,其中连接元件连接到可动伸缩元件中的至少一个和轴,
制动器单元,其配置为使得在第二离合元件上可传递足够强的保持力,伸缩元件相对于彼此被保持在它们的相对位置中,
制动器单元进一步配置为使得对第一离合元件施加驱动扭矩能减少保持力,使得伸缩元件能相对于彼此运动,和
制动器单元配置为使得,通过对第二离合元件施加输出侧驱动扭矩能增加作用在第二离合元件上的保持力。
制动器单元以紧凑的设计提供高度安全性(例如医疗应用中特别需要)。两个离合元件优选用钢或相当的耐久材料制造且可被制造得紧凑。在本发明中,在驱动侧和输出侧之间进行了区分。为了让伸缩元件运动,即用于缩回或延伸伸缩柱,通过驱动单元(例如通过马达)产生的力被传递到第一离合元件。其例如被设置为旋转。直到目前所发生的力的流动限定了驱动侧和驱动侧力或驱动侧扭矩。由于总是起作用的重力,在缺乏相应的反力的情况下,伸缩柱存在的倾向是,在大多数存在状态下,伸缩元件的相对位置会相对于彼此改变。在伸缩柱不完全延伸时,顶棚悬挂的伸缩柱总是存在这样的情况。在完全延伸状态下,保持元件通常使得伸缩元件相对于彼此稳定,使得伸缩柱不分开。只要伸缩柱不完全延伸,则重力必须得到另外的补偿。重力在伸缩元件上产生力,其在轴上通过连接元件施加力且由此在与之连接的第二离合元件上施加力。力的这种流动限定了伸缩柱的输出侧。如果输出侧扭矩未被补偿,则伸缩柱将以不可控的方式运动到其完全延伸状态。然而,由于永久存在的保持力,在没有驱动侧扭矩的情况下,制动器单元补偿输出侧扭矩,使得伸缩柱可被保持在任何位置。出于该目的,不需要驱动侧力,使得驱动单元仅需要针对操作而被启用。在不完全延伸的状态下,永久作用在驱动侧上的扭矩另外增加保持力,使得甚至在载荷增加的情况下,也不会发生不可控的延伸。与已知系统相对比,驱动系统具有非常紧凑的尺寸且在机械方面能够简单实现。此外,其满足医疗领域的高安全标准。然而,本发明的实施例还可用于其他领域,例如在生产设施或车间中。
如果伸缩柱被缩回,则驱动侧扭矩被产生,由此减少保持力。同时地,两个离合元件可优选地进行操作性接触,使得扭矩传递到轴上且连接元件被卷绕。相应地选择扭矩的方向。伸缩柱随后被缩回。相反地,如果伸缩柱要被延伸,则沿另一方向产生驱动侧扭矩,由此也减少保持力。同时地,连接元件被解卷绕,且通过重力使得伸缩柱延伸。
对于位于地面上的伸缩柱,其通常被称为升降柱,相对于通过重力进行驱动的相互作用,相应逆向地应用该实施例,使得抵抗重力实现伸缩柱的延伸,且利用重力实现缩回。另外,本文描述的本发明实施例中所提到的所有优点和构造特征也可应用于升降柱且稍加修改即可类似地使用。
在本发明的优选实施例中,伸缩元件中之一被牢固地连接到或定位到空间中的顶棚或地面。例如其可以是处理空间或加工空间。还可以的是伸缩元件连接到框架。第二或多个其他伸缩元件分别相对于第一伸缩元件直线地运动且由此可在其中延伸或缩回。伸缩元件一个嵌套在另一个中,具有减小的外径或外周。驱动单元优选连接到被支撑或固定的伸缩元件。连接元件将通过驱动单元产生的力传递到伸缩元件中的第二个或最内那个,且由此可以实现伸缩柱的缩回和延伸。在这里,伸缩元件的最内一个实现其余伸缩元件(如果存在的话)的缩回或延伸。替换地,可直接在所有其他伸缩元件上实现力的传递,使得它们通过驱动单元直接运动。例如,在同步伸缩柱中,其是有利的。
在本发明的一个优选实施例中,连接元件被实施为线缆、带或链。可以实现简单且成本划算且可靠安全的力传递。连接元件优选连接到轴,使得通过轴的旋转,可进行卷绕或解卷绕。包括钢缆的实施例是尤其优选的。
在本发明的一个优选实施例中,制动器单元包括弹簧元件和制动器表面,其中弹簧元件配置为使得,由于预加载,其可与制动器表面摩擦接触,用于产生保持力且使得且可与离合元件操作性接触,且由此其弹簧拉伸力可改变。例如,离合元件、弹簧元件和制动器单元形成线圈弹簧联接单元。这些可以实现特别紧凑的设计,使得针对驱动单元和制动器单元提供小的空间。同时地,本发明的该实施例可经由壳体和弹簧元件的尺寸和设计适应各种情况。
制动器表面例如可形成在围绕弹簧元件的壳体的内侧。用于产生保持力的预加载将圆弹簧元件向外压靠制动器表面。替换地,制动器表面可形成在例如圆柱形心轴的一元件的外侧上,所述元件被弹簧元件围绕。这里,预加载进行相反的作用。以下实施例和优点每一个都是基于具有位于其中的弹簧元件的壳体的。然而,它们可以以简单的方式传递到位于外部的弹簧元件和位于其中的制动器元件。
在本发明的一个优选实施例中,通过形成在离合元件每一个上的至少一个联接元件和弹簧元件的与之相应的至少一个联接元件来产生离合元件和弹簧元件之间的操作性接触。这些例如可以是爪类型的延伸部,其轴向延伸且位于弹簧元件内部,所述延伸部对应于弹簧元件的延伸部。让离合元件和联接元件旋转,使得后者压在弹簧元件的延伸部上,且在一实施例的情况下是线圈弹簧或卷绕弹簧,根据旋转方向将其推动打开或闭合。相对于围绕的壳体,由此增加或减小弹簧拉伸力。由此,制动器单元的保持力可被驱动单元影响。
在本发明的一个优选实施例中,每一个离合元件包括至少两个联接元件,且弹簧元件包括两个联接元件,其每一个对应于离合元件的联接元件中之一,其中通过离合元件沿顺时针方向的旋转,离合元件的联接元件中之一分别与弹簧元件的联接元件中之一操作性接触,且通过离合元件沿逆时针方向的旋转,离合元件中的相应另一个联接元件与弹簧元件的另一个联接元件操作性接触,使得独立于相应联接元件的相应旋转方向,产生类似于弹簧拉伸力的操作性接触。在这种情况下,“类似”意味着操作性接触等同地或几乎等同地改变,即保持力增加或减小。由此,可提供用于伸缩柱的驱动系统,其中独立于相应的旋转方向,能实现从驱动单元向制动器单元或从输出单元向制动器单元的力传递。因此,在相应伸缩柱的构造中,不必考虑旋转方向。
这在本发明的优选实施例中是特别有利的,本发明的优选实施例包括另一驱动系统,其与第一驱动系统类似地构造且用作冗余驱动系统。第二驱动系统可完全单独地实施。替换地且优选地,两驱动单元可经由共用马达驱动,使得它们同步工作。在这种情况下,这在构造方面是有利的,以沿分别相反的旋转方向操作两个轴,以便实现尽可能紧凑且简单的设计。由此,两驱动单元可被支撑为例如平行且靠近地间隔开,且经由马达的驱动轮同时地沿相反方向旋转,所述驱动轮位于它们之间。替换地,可使用其他常见的驱动件,例如斜齿轮、正齿轮、带等。由于与旋转方向无关的操作性接触的传递,通过从相应驱动单元到输出单元的力传递确保实现相同的效果,即伸缩柱的缩回或延伸。由此,驱动单元中之一可例如配置为主驱动单元,且在正常操作中让伸缩柱延伸和缩回。第二驱动单元随后可被实施为冗余安全系统且并行地执行运动。在第一驱动系统故障的情况下,例如,因连接元件的破坏,重力被安全系统直接吸收且避免不可控的缩回或延伸。
在本发明的一个优选实施例中,每一个离合元件分别包括至少一个第三联接元件,其中离合元件的联接元件配置为使得,一旦离合元件的第一或第二联接元件与弹簧元件的联接元件中之一操作性接触,则两离合元件的联接元件中的一个能立即直接接触。由此实现保持力的同时减少和联接元件的直接接合,使得通过降低保持力,驱动件的驱动侧和输出侧经由联接元件直接操作性接触,且直接传递马达的扭矩。可动伸缩元件随后直接通过马达保持和运动。
在一个替换实施例中,离合元件的联接元件每一个具有开口,所述开口配置且设置为使得,在操作性接触的情况下,弹簧元件的联接元件可接收在其中,使得两个离合元件每一个的联接元件中之一操作性接触。类似地,在该实施例中,实现保持力的同时减少和联接元件的直接接合,使得通过降低保持力,驱动件的驱动侧和输出侧直接操作性接触且直接传递马达的扭矩。
在使用钢缆、带或链以用于让伸缩柱运动的情况下,原则上存在伸缩柱的破坏和不受控制的下降(即延伸)的风险。在这种情况下,存在伤害或损坏的风险。在这方面,要提供的安全机构应能在破坏的情况下可靠地停止运动。
因此,这里,本发明的进一步目的是提供一种简单且安全以及可相对简单地和紧凑地实施的方案。
在本发明的一个实施例中,伸缩柱包括以下特征:
至少两个伸缩元件,其相对于彼此直线地可动,
至少一个驱动单元,其连接到伸缩元件中的第一个,
至少一个连接元件,通过该至少一个连接元件,力可从驱动单元传递到伸缩元件中的第二个,
监测单元,其配置为使得能够检测连接元件的操作参数,
其中,在检测到操作参数在预先限定的范围以外时,可执行驱动单元的操作状态的限定改变。
通过监测连接元件,可以以简单的方式可靠地识别系统的失效、磨损、或通常故障,且因此能调试驱动单元的操作状态。可提供驱动单元的切换关闭,例如在连接元件失效或有故障将发生时。出于该目的,有利的是还提供一种锁定机构,通过该锁定机构防止伸缩柱的进一步延伸。替换地或另外地,还可发出警报。取决于使用情况,例如,驱动单元和第二伸缩元件之间所存在的连接被监测作为连接元件的状态,这取决于其具体实施例。在连接元件为线缆、带或链的实施例的情况下,由此可监测线缆或带或链是否被破坏。替换地,可从线缆、带或链的应力判断老化情况,使得可预防性地更换连接元件。
在本发明的一个优选实施例中,伸缩柱包括第二驱动单元和第二连接元件,通过该第二连接元件,力可从第二工作单元传递到伸缩元件中的第二个。这种冗余驱动系统还可在第一连接元件发生总体故障的情况下防止事故,且可以进行操作状态的计划改变。替换地,还可确保伸缩柱的进一步操作。在这种情况下,优选地另外发出警报。
在本发明的一个优选实施例中,监测装置包括以下特征:
检测器元件,对应于连接元件中的至少一个且检测其操作状态,
开关元件,与检测元件相互作用,由此可执行开关元件的开关操作,由此可影响驱动单元中的至少一个的操作状态。
这种设计以简单的方式确保了在检测到连接元件的状态超出了可限定参数的情况下,驱动单元被关闭,例如通过简单的开关操作。
在本发明的一个优选实施例中,伸缩柱进一步包括以下特征:
检测器元件包括可预加载的杆臂,通过该杆臂限定的夹持力可施加在连接元件上,
反作用力元件,通过该反作用力元件,反作用力可被施加在连接元件上,
连接元件的基本拉伸力,该基本拉伸力是通过夹持力和反作用力产生的,形成一种操作参数,
夹持力和反作用力被选择为使得,在连接元件的正常操作状态下,两个力的平衡占主导且杆臂被保持在平衡位置,
连接元件配置为使得基本拉伸力的改变将改变该平衡,使得杆臂可被检测为处于其平衡位置以外,
开关元件配置为使得,在杆臂偏转到其平衡位置以外的情况下,执行开关操作。
使用该实施例,可以以简单且可靠的方式机械地和/或电子地监测线缆或带或链的状态。在线缆的情况下,通过相应的敏感性,还可检测通过磨损造成的延伸,其在故障之前更换线缆。
在本发明的一个优选实施例中,驱动单元包括轴,在该轴上可卷绕且可解卷绕地设置连接元件,使得通过连接元件的卷绕或解卷绕,由于其连接到第二伸缩元件,其相对于第一伸缩元件直线地运动。该实施例是特别紧凑的且易于制造,以及是特别可靠的。
在本发明的一个优选实施例中,连接元件被实施为使得,在连接元件故障的情况下,反作用力被完全或部分地抵消。这可以以尤其简单的方式经由机械测力计而被检测和评估,作为连接元件状态的改变。
参考驱动系统、安全系统、和缓冲系统所述的本发明的一些方面与已知方案相比具有显著的优点。然而,本发明的尤其优选的实施例包括这些系统中的至少两个,且在理想的情况下,包括所有这三个系统。由此,根据本发明实施例的驱动系统和安全系统一起工作且彼此较佳地适应。缓冲系统也以相适应的方式与驱动系统一起工作。
附图说明
通过附图,从所述的本发明的示例性实施例中可理解本发明进一步的优点、特征和细节。
图1显示了伸缩柱,
图2显示了处于部分延伸状态的伸缩柱,
图3显示了根据图1的伸缩柱的截面图,
图4显示了根据图1的伸缩柱的驱动单元的详细视图,
图5显示了根据图4的驱动单元的截面图,
图6显示了根据图4的驱动单元的联接单元的分解视图,
图7显示了从输出侧方向观察的图6的联接单元,
图8显示了从驱动侧方向观察的图6的联接单元;
图9到11显示了在不同操作状态下从两方向观察的图6的联接单元,
图12显示了图6的联接单元的详细视图,
图13显示了用于伸缩柱的减震器,
图14显示了根据图13的减震器的详细视图,
图15到17以示意性截面图显示了在不同操作状态下的根据图13的减震器,
图18和19显示了伸缩柱中的根据图13的减震器,
图20到24显示了用于伸缩柱的监测单元,
图25到27示意性地显示了监测单元的功能。
具体实施方式
图1显示了在一个实施例中的伸缩柱,作为顶棚支架1。接收板3设置在其上端,使用该接收板3,顶棚支架1可经由四个螺钉孔5附接到房间的顶棚。其例如可以是医疗检查间、操作间、车间或制造装置。柱元件7附接到接收板3,该柱元件7在安装状态下垂直地向下延伸。这里,柱元件7相对于其基部区域实施为大致方形,具有略微倒角的边缘。在其他实施例中,基部区域还可具有其他几何形状,即例如圆形或三角形。基部区域还可沿向下方向改变。壳体9设置在柱元件7的侧向。驱动单元的功能元件部分地设置在壳体9中且部分地在柱元件7的上部区域中。马达11设置在壳体9下方,所述马达设计为与驱动单元的元件相互作用。参考图4和5详细描述驱动单元的内部设计。
替换地,这种实施例还可用于设计为立于地面上的伸缩柱。在这种情况下,最外柱元件(在其他实施例中也可以是最内柱元件)附接到地面或可运动的或运动中的框架,且通过驱动单元的促动,位于内的柱元件或位于外的柱元件向上延伸或向下缩回。
在图2中,顶棚支架1被显示为处于另一操作状态。在柱元件7中,四个额外柱元件21、23、25和27设置为一个在另一个中。在这里,每一个基部区域的尺寸分别减小,使得柱元件27具有最小基部区域。四个柱元件21、23、25和27相对于相应的直接更远的外置柱元件7、21、23或25可直线地运动。由此柱元件21可向下运动到柱元件7以外。类似地,柱元件23可直线地向下运动到柱元件21以外等,接收板31设置在柱元件27的下端,在该接收板上可附接要被提升或下降的载荷。替换地,载荷还可直接通过接收板连接到柱元件27。载荷例如可以是X射线设备。驱动单元和马达11可经由未示出的操作单元控制,其例如实施为远程控制器或手柄,且由此使得柱元件21、23、25和27向下延伸和让它们向上缩回。因而,所附接载荷被升起或下降。
图3是顶棚支架1的截面图。在柱元件7中,所述四个额外柱元件21、23、25和27附接在接收板3的下方且被显示为处于缩回状态。驱动单元的一部分被支撑在柱元件7中的四个柱元件21、23、25和27上方。驱动单元包括第一线缆鼓轮33。其被可旋转地支撑在壳体中,在该线缆鼓轮33上卷绕线缆35。线缆35通过附接单元37连接到在另一端部上的接收板31。通过让线缆鼓轮33旋转,在本说明书中是沿顺时针方向,线缆35从线缆鼓轮33解卷绕,由此柱元件27且随后是柱元件21、23和25由于重力不断地下降。取决于所存在的摩擦情况或构造,下降也可持续地发生,也许是通过柱元件21、23、25和27相继延伸造成的。以此方式,顶棚支架1可向下延伸并降低所附接的载荷。通过让线缆鼓轮33沿逆时针方向旋转,朝向上的力施加在接收板31上,使得柱元件21、23、25和27再次缩回。
在根据本发明的所示实施例中,设置额外线缆鼓轮43,线缆45卷绕在其上。线缆45又经由附接单元47连接,且其经由弹簧49连接到接收板31。如果在操作中由于部件的公差或膨胀造成线缆35和45的速度不同,则弹簧用于释放(relieve)线缆45。在旋转方向方面,线缆45围绕线缆鼓轮43与线缆35不同地卷绕,使得其通过线缆鼓轮43的逆时针旋转而被解卷绕,而其通过顺时针旋转而被卷绕。为了降低支撑板31和由此让顶棚支架1延伸,因此根据图3的描述,必要的是线缆鼓轮33和线缆鼓轮43分别同时顺时针和逆时针旋转。因而,为了让顶棚支架1缩回,线缆鼓轮33必须逆时针旋转且线缆鼓轮43顺时针旋转。在使用期间线缆35磨损或破坏的情况下,线缆鼓轮43和卷绕在其上的线缆45主要用作冗余安全机构。在这种情况下,接收板31和柱元件21、23、25和27被线缆45保持且还可进一步运动。
顶棚支架1进一步包括监测单元51,参考图20到27详细描述其结构和功能。
在图4中,在截面图中显示了驱动单元的主要部件。驱动单元包括主驱动单元61以及安全单元81。主驱动单元61包括轴63,该轴经由柱元件7中的或驱动壳体9(未示出)中的三个轴承点65支撑。在轴63上,线缆鼓轮33附接到线缆35。在驱动侧,主驱动单元61包括蜗轮67,所述蜗轮可经由马达11的驱动轴17而进入旋转运动。蜗轮67被径向且轴向地限定;然而,其可绕轴63旋转。经由联接单元69实现蜗轮67和轴63之间的力传递,参考5到12详细描述所述联接单元的功能。
类似于主驱动单元61来构造安全单元81。其也包括经由三个轴承85支撑的轴83。在轴83上,线缆鼓轮43附接到线缆45。还类似地,设置蜗轮87,其也与驱动轴17接合。由于两个蜗轮67和87相对于驱动轴17的相反布置,确保了两个蜗轮67和87每一个通过驱动轴17的旋转而沿相反方向旋转。由于两个线缆35和45的相反卷绕方向,通过驱动轴17沿一个方向的旋转,两线缆35和45解卷绕,且通过相反旋转而卷绕。还通过该安全单元81,经由联接单元89实现蜗轮87和轴83之间的力传递,所述联接单元与联接单元69类似地构造。
在图5中显示了驱动单元的截面图。示出了主驱动单元61和安全单元81的轴63和83。在这里省略了已经针对图4所描述的元件的再次描述。但是,将描述联接单元69和89的动作模式。蜗轮67和69的内径分别大于轴63和83的外径。在这方面,蜗轮67和69的旋转运动不通过直接接触而传递到轴63和83。基于联接单元69示意性地解释力的传递。联接单元89类似地发挥功能。
在驱动侧,联接单元69包括第一离合元件91和销(未示出),所述第一离合元件经由螺钉92牢固地连接到蜗轮。离合元件91还具有比轴63的外径更大的内径,使得也不会发生向轴63的直接扭矩传递。在输出侧,联接单元69包括与离合元件91轴向相对设置的第二离合元件93。在其内径处,离合元件93以牢固就位的方式设置在轴63上。离合元件93的旋转运动因此在轴63上施加扭矩,通过该扭矩轴63也沿同一方向进行旋转。在输出侧产生的轴63的旋转运动还在联接单元93上施加扭矩。联接单元69进一步包括用作保持机构的线圈弹簧94。参考6到12详细描述联接单元69的详细设计和动作模式。
在图6中,两个离合元件91和93以及线圈弹簧94在分解视图被显示为被轴向拉动分开。离合元件91包括环类型的基部元件101,在该基部元件中设置螺钉孔102,用于接收这里未示出的螺钉92(见图5)和/或销。在基部元件101上径向向外设置三个爪类型的联接元件103a、103b和103c,它们朝向离合元件93轴向延伸。离合元件93包括轴座105,所述轴座105在其外部设计方面与基部元件101相似。然而,在内径处,轴座105适应轴63或83的直径,使得在安装之后存在摩擦配合或键连接。出于该目的,在其内径处,轴座105包括轴向延伸的沟槽106,所述沟槽与轴63或83上的相应突出部接合或与键接合,并支撑联接部以用于共同旋转。与之比较,基部元件101反而仅松弛地坐落于轴63或83上;其由此不与之连接为使得它们一起旋转。离合元件93包括径向向外置放的三个爪类型的联接元件107a、107b和107c,所述联接元件朝向离合元件91轴向延伸。
联接元件103a、103b和103c以及107a、107b和107c可被认为是圆柱形壳体的一些部分;由此它们具有沿周向方向的弯曲构造。它们的尺寸方面,它们被选择为沿周向方向较小,使得在它们之间分别保持相对大的间距。通过两个离合元件91和93的轴向连结,联接元件103a、103b和103c中的每一个置于联接元件107a、107b和107c中的两个之间。类似地,联接元件107a、107b和107c中的每一个位于联接元件103a、103b和103c中的两个之间。在端部侧,联接元件103a、103b和103c随后在轴座105的外周以外略微径向间隔开。类似地,联接元件107a、107b和107c在基部元件101的外周以外略微径向间隔开。离合元件103a、103b和103c和107a、107b和107c在其沿周向方向的尺寸方面也被选择为较小,使得在联接元件103a、103b和103c中之一和联接元件107a、107b和107c的邻近两个之间分别具有一限定距离,即甚至在经组装的情况下下也不形成完整的圆柱形壳体。由此,例如,通过联接元件103a、103b和103c和107a、107b和107c相对于彼此的最初中央取向,离合元件93可绕限定角度旋转直到其接触所述部件中的另一个。
在联接元件103a、103b和103c和107a、107b和107c的径向外侧,螺旋形线圈弹簧94绕这些联接元件卷绕。在端部侧,线圈弹簧94分别包括径向向内弯曲的端部109(输出侧)和109’(驱动侧),联接元件103a和103b或107b和107c中的每一个可在这些端部上施加沿周向方向作用在线圈弹簧94上的力。端部109位于联接元件103b和107b之间;由此取决于旋转方向,其可进入与这些元件的操作性接触。端部109’位于联接元件103a和107c之间且可以以类似的方式与这些元件操作性接触。由于它们的布置,联接元件103c和107a不在任何操作状态下与端部109和109’接触。为了线圈弹簧94的轴向固定,联接元件103a、103b和103c和107a、107b和107c每一个包括在端部侧径向外置的突出部111。
在图7中,从输出侧的方向观察,在经组装的状态下的联接单元69被三维显示。联接单元69的外部部分包括制动器壳体113,其附接在顶棚支架1的壳体中,使得其被固定而不旋转。在图4、5和6的视图每一个中,为了更好地理解,制动器壳体未被显示。在图7中,可以看到联接元件103a、103b和103c如何在轴座105的外周外侧位于端部侧,且由于离合元件103a、103b和103c和107a、107b和107c的距离,离合元件91和93可以相对于彼此进行有限独立旋转。
线圈弹簧94被卷绕且尺寸设置为使得,通过安装在制动器壳体113中,其必须径向缩小,即径向减少。线圈弹簧94在拉伸力下方被制动器壳体113径向保持且被突出部111轴向保持,使得线圈弹簧94不能再次直接松弛而是被保持在预加载状态下。在该状态下,取决于设计,线圈弹簧94因此不可在制动器壳体113中旋转且形成限定的保持力。离合元件93绕小角度旋转,直到取决于旋转方向,联接元件107b压靠端部109(如图7所示)或联接元件107c压靠端部109’(见图8)。线圈弹簧94的端部109位于联接元件103b和107b之间。
类似于图7的显示,在图8中显示了联接单元69,但是是从驱动侧的方向观察的。这里,可类似地看到线圈弹簧94如何被突出部111轴向保持且由此总体上轴向固定。线圈弹簧94的第二端109’位于联接元件103a和107c之间。
在将联接单元69或89安装在轴63或83上且接收载荷之后,由于重力,通过柱元件21、23、25和27产生的输出侧扭矩经由线缆35和45和线缆轮毂33和43永久地作用在相应联接元件93上。其随后以取决于旋转方向的方式旋转,直到联接元件107b压靠端部109或联接元件107c压靠端部109’。相应端部109或109’因此接收沿周向方向作用的力。由于线圈弹簧94的卷绕方向,在这两种情况下,该力实现在线圈弹簧94上的力,因为其会试图变宽。由于围绕制动器壳体113,力不会造成实际加宽,而是造成线圈弹簧94与制动器壳体113的摩擦操作性接触的加强。由于预加载造成的初始保持力和这种增加的摩擦,输出侧扭矩被完全补偿且防止进一步旋转。由此防止线圈35或45的解卷绕以及柱元件21、23、25和27的延伸;因此保持这种布置。这是顶棚支架1的初始状态。例如通过加大所接收的载荷造成的输出侧扭矩增加使得线圈弹簧94上的压力增加,且由此使得与制动器壳体113的摩擦增加,使得甚至在此时也可保持位置。
在图9、10和11中,联接单元69被显示为处于各种操作状态,每一个图是从输出侧(左)和驱动侧(右)的方向观察的。这里,联接元件103a、103b和103c或107a、107b和107c相对于端部109和109’的位置是不同的。
在图9中,显示了中间状态,其中联接元件103a、103b和103c或107a、107b和107c都不接触端部109和109’。因而,端部109自由地位于联接元件103b和107b之间。端部109’自由地位于联接元件103a和107c之间。
在图10中,驱动侧离合元件91旋转之后,联接元件103a接触端部109’。随沿相同方向的旋转继续,联接元件103a将在端部109’上施加力且使其沿顺时针方向运动(右侧视图)。线圈弹簧94由此径向缩小,且与制动器壳体113有关的保持力减小。进一步旋转片刻之后,端部109’与联接元件107c接触,如图11所示。离合元件93随后沿相同方向运动。这种旋转随后传递到线缆鼓轮33或43,且相应地线缆35或45卷绕或解卷绕。取决于旋转方向,由此实现顶棚支架1的缩回或延伸
为了让驱动扭矩的传输不仅经由联接元件103a、端部109’和联接元件107c之间的接触而发生,部件沿周向方向的尺寸被选择为使得,通过这种效果链的生产,联接元件107b和103c还通过它们互相面对的侧表面而接触,且额外传输驱动扭矩。端部109’因此被释放。
在图12中,尺寸比例被示意性地示出。联接元件103a、103b、107b和107c每一个跨过角度γ,联接元件107a和103c跨过角度β。角度α落在联接元件107a和107b或107c之间。相同角度α落在联接元件103c和103a或103b之间。角度α、β和γ的大小被选择为使得,在联接元件103a接触端部109’且端部109’接触联接元件107c时,联接元件107b和103c同时地接触。由此确保可靠的扭矩传递。
离合元件93沿另一旋转方向的驱动侧旋转以完全类似的方式进行,其中端部109随后与联接元件103b和107b形成效果链,且联接元件103c和107c处于直接操作性接触。顶棚支架1相应地延伸或缩回。
通过马达11的驱动轴的旋转,与之联接的蜗轮67接收扭矩并进入旋转。其通过螺钉连接传递到离合元件91。通过沿驱动侧方向观察(如图8那样)的顺时针方向旋转,例如,联接元件103a、103b和103c沿顺时针方向朝向联接元件107a、107b和107c旋转,且在这里,位于它们之间的空间一开始会减小。由此实现在线圈弹簧94的端部109’上的联接元件103a的压力增加。由于线圈弹簧94的端部109’上的积累压力,线圈弹簧94经受沿顺时针方向沿周向方向作用的力。通过足够大的驱动侧扭矩,实现线圈弹簧94的径向收缩,使得与制动器壳体113的摩擦装配连接松弛。因此,输出侧扭矩不再被完全补偿,结果是轴进行旋转,且线缆35或45解卷绕,且柱元件21、23、25和27延伸。这导致载荷下降。由于现有的输出侧扭矩,联接元件107c保持与线圈弹簧94的端部109’恒定接触;由此其还沿顺时针方向旋转。一旦驱动侧扭矩由于马达11的旋转运动的停止而被省略,则不再被补偿或过度补偿的输出侧扭矩会立即导致线圈弹簧94的再次加宽和与制动器壳体113的摩擦匹配接触,且由此生产保持力,结果是载荷被保持在新的水平。
随沿逆时针方向的蜗轮67的旋转和联接元件91的旋转,联接元件103a、103b和103c和107a、107b和107c的聚合(convergence)实现类似的结果。在这种情况下,联接元件103b与线圈弹簧94的端部109相互作用,且联接元件107c以类似的方式与线圈弹簧94的端部109’相互作用,结果是旋转运动又被传递到轴63。在这种情况下,线缆35卷绕且载荷提升。
以完全类似的方式,联接单元89作用在蜗轮87和轴83之间。由于联接单元69或89的构造,每一个扭矩所作用的方向并不重要。驱动侧扭矩总是导致线圈弹簧94的收缩和制动器的松开,而输出侧扭矩使得线圈弹簧94变宽且增加制动效果。
在图13中,以截面图显示了柱元件21中之一。其他柱元件23、25和27被类似地构造。在侧表面500上,其包括平坦且宽的沟槽形状凹部501,其中形成槽道502。减震器503插入并固定在槽道502中。在图14到17中详细描述减震器503的构造,基于图18和19描述操作模式。
在图14中显示了减震器。其包括在每一个端部侧的接收元件505,每一个接收元件505包括中心部分507和两个引导部分509。引导部分509比中心部分507更宽,使得在每一种情况下侧向形成沟槽511。在安装状态下,柱元件21的壳体(该壳体邻接槽道502)接合到沟槽511中,结果是减震器503被固定和引导。在端部侧,引导部分509具有圆形形状部分513。在中心部分507之间设置缓冲元件515,所述缓冲元件包括筒体517和柱塞519。通过在柱塞519和筒体517上施加轴向压力,柱塞519以缓冲的方式进入筒体517。由此,可减小两个中心部分517的间距。通过减少间距,由于缓冲元件515的缓冲性能,要被花费的力会更大,直到柱塞519完全被接收在筒体517中。缓冲元件515可例如用从抽屉或门缓冲器所得知的方式来实施。如在图13中可见,槽道502的宽度在其长度上不是恒定的,但是在中心更宽。中央宽度被选择为使得引导部分509被完全接收在该处,且可相继地被朝向槽道502的轴向端部推动,使得壳体可接合到沟槽511中且减震器被固定。为了安装,必要的是轴向挤压减震器503,使得第二引导部分509被置于槽道的宽部分中且可随后通过减震器503的松弛而被推到轴向端部。
在图15到17中,示意性地显示了减震器的内部构造。筒体517被填充有液体521。替换地,可使用气体。进而,在筒体517中设置弹簧523,该弹簧将活塞525向上压。活塞525又连接到柱塞519;其可由此被力作用。活塞525在筒体517中可抵抗弹簧523的力而运动。活塞525包括通道527,在运动期间,通过该通道,液体521可在筒体517的两个一半的空间之间流动,所述一半的空间通过活塞525限定。否则,活塞525将由于不可压缩的液体521而被阻挡。活塞525包括另一通道529,所述另一通道被实施为比通道527宽得多。通道529设置有阀531,阀使得液体521仅沿活塞525的运动方向(即随着朝向上的运动)通过。
在图16中,由于柱塞519被力冲击,所以活塞向上运动,由此弹簧523被压缩。由于相对窄的通道527,可以实现流动(特别是液体521的流动),但是活塞525的向上运动被强烈地缓冲且由此别减慢。相应地吸收动能。阀531被关闭,结果是没有液体521能流过通道529。
在图17中,柱塞519不再被力所作用,结果是活塞525再次通过被弹簧523向上移动到其最初位置中。在该运动方向上,阀531打开且液体521可流过通道527和529。活塞525的朝向上的运动因此与前述朝向下的运动相比不会显著地被强烈缓冲。
在图18和19中,显示了在安装状态下的减震器503的操作模式。柱元件7、21、23、25和27中的两个(这里是7和21)被示例性地示出。具有减震器503位于其中的槽道502设置在两个柱元件21、23、25和27中的相应位于内部的那个柱元件(在这里是柱元件21)的上部区域中。出于该目的,圆形止动件532相应地附接柱元件7、21、23和25中的相应位于外部的那个柱元件(这里是柱元件7)的下部区域中。止动件532的圆形度适应圆形形状部分513。通过伸缩柱的延伸,在最大延伸长度附近,实现减震器503的下接收元件505与止动件532的接合,使得柱塞519被压在筒体517中。如上所述,运动随后被液体521缓冲,且柱元件慢慢地且轻轻地被制动并停止。在图19显示了运动的结束。在运动结束时没有出现硬碰撞,由此使得磨损最小化且避免不期望的噪声。为了安全,止动件533还附接在柱元件7中,如果减震器失效则该止动件533与柱元件21中的其他止动件535接合。此外,在延伸状态下,释放减震器503。在未示出的上部区域中,柱元件7还包括止动件,在柱元件21的缩回期间所述止动件朝向缩回结束位置与减震器503的上接收元件505接合,且使得运动制动并停止。取决于载荷和速度,可在每两个柱元件之间使用多个减震器。该多个减震器还可用在不同侧表面中。
在图20和21中,监测单元51被显示为处于两种操作状态。其包括向内附接到柱元件7的框架52,在该框架52上可旋转地固定了支架53。在端部侧,辊子55可旋转地或牢固地固定到支架53。线缆35和45被向下引导通过该支架,其中线缆45接触辊子55,但是线缆35不接触支架。在框架52和支架53之间设置弹簧56,该弹簧在支架上施加在旋转轴线57下方朝向框架52的力。除了辊子55的重力作用以外,框架53的携带辊子55的部分由此被向下拉动,直到由于线缆45(辊子55压靠该线缆)的夹持力实现平衡状态。在图3所示的正常状态下,即具有完整的线缆35,通过弹簧49产生夹持力,线缆45经由该弹簧连接到接收板31。因此,线缆45随后不垂直地向下延伸,而是被略微拉动到经由辊子55引导的一侧。还在顶棚支架1的延伸或缩回期间保持该正常状态,因为几乎全部载荷都挂在线缆35上。线缆45主要用作安全线缆和检测器线缆。若线缆35破坏,则柱元件21、23、25和27的全部重力将位于接收板31上,且位于其上的载荷将悬挂在线缆45上。因此,将有另一种力在弹簧49的端部上拉动,这会破坏平衡。线缆45将被拉得更紧,且支架53被赋予更强的力,其由此被向上偏转。弹簧56由此被拉伸。图20示出了这种状态,其中线缆45被增加的向下作用力几乎垂直地向下拉伸,且辊子55由此被向上压。
此外,监测单元51处于检测线缆45的破坏的位置。还有,在该情况下,弹簧49的平衡被打破,因为由于后者,会有更多的拉伸力传递到线缆45。图21显示了该状态。线缆45不再被向下拉动且因此相应地松弛。与正常状态比较,弹簧56的力将支架53向下拉动,由此辊子55也向下运动。
相对于其可定位性,线缆35和45被设计为使得它们每一个处于仅承载允许的总载荷的位置。在这方面,在正常状态下,仅线缆35受到载荷,而线缆45仅用作安全线缆。然而,在线缆35或45中之一破坏时,存在潜在的安全风险,结果是驱动应关闭,或至少应发出警报。如已经解释的,监测单元51也处于检测每一个线缆35和45因改变支架的位置而破坏的位置。
在图22中,监测单元51被与其他观察方向分开地显示。在框架52上安装开关,该开关包括开关壳体54且可经由可动臂58开闭。这里,臂58用弯曲金属板形成,其将臂58弹性地推离开关壳体54。臂58接触形成在支架53上的半圆成形部59,该成形部59又包括突出部59’。通过支架53的旋转,臂58和开关壳体54之间的间距改变。通过臂58与突出部59’的接触,臂58被相对推动靠近开关壳体54且由此闭合开关。该位置显示在图22中且对应于已经解释的正常状态。在线缆35或45中之一的破坏的情况下,支架53向上或向下运动,由此臂58在突出部59’上方或低于接触成形部59。这些状态显示在图23(线缆35破坏)和24(线缆45破坏)中。臂58因此运动离开开关壳体54且开关由此打开。如果线缆35或45中之一破坏,则可由此基于开关状态经由连接的电子器件发出警报。同样,系统可被切换关闭。
正常状态示意性地显示在图25中。接收板31与线缆35和45连接,其中与线缆45的连接经由弹簧49实现。载荷分布在线缆35和45上,其通过箭头601和603显示。主载荷作用在线缆35上。线缆45通过弹簧56从垂直位置偏向左,结果是引起对弹簧49的作用力的平衡,如箭头605和607所示。这里,弹簧56在松弛状态和最大张拉伸态之间拉伸,为了展示,这仅通过显示器600显示。
在图26中,显示了破坏的线缆45的情况。全部载荷悬挂在线缆35上,其通过长箭头601’显示。在线缆45的该部分上,由此在弹簧65上作用非常轻微的力或甚至没有力,其通过更短的箭头605’和607’显示。由此,弹簧56可松弛,其通过显示器600的偏转示出。在这种情况下,开关被打开且发出警报。
在图27中,显示了破坏的线缆35的情况。全部载荷由此悬挂在线缆45上,其通过更长的箭头603”显示。因而,弹簧49被拉伸且线缆45被紧固。由此,更大的力作用在弹簧56上,其通过更长的箭头605”和607”显示。弹簧56由此也被拉伸,这又通过显示器600的偏转示出。还有,在该情况下,开关被打开且发出警报。
然而,使用监测单元51,不仅可以检测之前所述的线缆35或45的破坏。而且,还可检测主要承受载荷的线缆35的磨损。在使用钢缆的情况下,在连续使用的情况下,因各钢纤维的破坏或拉伸会造成疲劳。线缆35由此变得略微更长。在这方面,线缆45上力的平衡被改变,这也可通过使用测力计来检测。由此,通过及时的更换,通常能预先避免线缆的破坏。
使用所述安全系统,与所述的驱动原理相组合,可提供非常紧凑且可靠以及安全的伸缩柱,其特别难满足医疗需求。
附图标记说明
1 顶棚支架
3、31 接收板
5 螺钉孔
7、21、23、25、27 柱元件
9 壳体
11 马达
17 驱动轴
33、43 线缆鼓轮
35、45 线缆
37、47 附接单元
49、56 弹簧
51 监测单元
52 框架
53 支架
54 开关壳体
55 辊子
57 旋转轴线
58 臂
59 成形部
59’ 突出部
61 主驱动单元
63、83 轴
65、85 轴承点
67,87 蜗轮
69、89 联接单元
81 安全单元
91、93 离合元件
92 螺钉
94 线圈弹簧
101 基部元件
102 螺钉孔
103a、103b、103c、107a、107b、107c 联接元件
105 轴座
106 沟槽
109、109’ 端部
111 突出部
113 制动器壳体
500 侧表面
501 凹部
502 槽道
503 减震器
505 接收元件
507 中心部分
509 引导部分
511 沟槽
513 圆形形状
515 缓冲元件
517 筒体
519 柱塞
521 液体
523 弹簧
525 活塞
527、529 通道
531 阀
532、533、535 止动件
600 显示器
601、601’、603、603” 箭头
605、605’、605” 箭头
607、607’、607” 箭头

Claims (10)

1.一种伸缩柱,包括以下特征:
至少两个伸缩元件,其相对于彼此直线地可动,
至少一个驱动单元,其连接到伸缩元件中的第一个,
至少一个连接元件,通过该至少一个连接元件,力可从所述至少一个驱动单元传递到伸缩元件中的第二个,
监测单元,其配置为使得能够检测所述至少一个连接元件的操作参数,
所述监测单元包括检测器元件,所述检测器元件对应于所述至少一个连接元件且检测其操作参数,
所述检测器元件包括可预加载的杆臂,通过该杆臂,由预加载限定的夹持力能施加在所述至少一个连接元件上,以及
设置反作用力元件,反作用力能通过该反作用力元件施加在所述至少一个连接元件上,使得以这种方式产生的所述至少一个连接元件的基本拉伸力形成所述操作参数,
其中,在检测到操作参数在预先限定的操作参数以外时,能执行所述至少一个驱动单元的操作状态的限定改变。
2.如权利要求1所述的伸缩柱,进一步包括第二驱动单元和第二连接元件,通过该第二连接元件,力可从第二驱动单元传递到伸缩元件中的第二个。
3.如权利要求1所述的伸缩柱,其中监测单元包括以下特征:
开关元件,与检测元件相互作用,由此能执行开关元件的开关操作,由此能影响所述至少一个驱动单元中的至少一个的操作状态。
4.如权利要求3所述的伸缩柱,进一步包括以下特征:
夹持力和反作用力被选择为使得,在所述至少一个连接元件的正常操作状态下,两个力的平衡占主导且杆臂被保持在平衡位置,
所述至少一个连接元件配置为使得基本拉伸力的改变将改变该平衡,使得杆臂可被检测为处于其平衡位置以外,
开关元件配置为使得,在杆臂偏转到其平衡位置以外的情况下,执行开关操作。
5.如权利要求1所述的伸缩柱,其中所述至少一个连接元件实施为线缆、带或链。
6.如权利要求1所述的伸缩柱,其中所述至少一个驱动单元包括轴,在该轴上设置可卷绕且可解卷绕的所述至少一个连接元件,使得通过所述至少一个连接元件的卷绕或解卷绕,由于其连接到第二伸缩元件,该伸缩元件相对于第一伸缩元件直线地运动。
7.如权利要求1所述的伸缩柱,其中反作用力元件形成为设置在所述至少一个连接元件和伸缩元件之间的弹簧元件。
8.如前述权利要求中任一项所述的伸缩柱,其中通过所述至少一个连接元件的故障或磨损限定操作参数的改变。
9.如权利要求1所述的伸缩柱,其中在所述至少一个连接元件故障或磨损的情况下,反作用力被完全地或部分地消除。
10.如权利要求1所述的伸缩柱,其中为了改变所述至少一个驱动单元的操作状态,所述至少一个驱动单元所包括的马达被停止。
CN201810377289.7A 2017-04-28 2018-04-25 伸缩柱 Active CN108799278B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017207251.2 2017-04-28
DE102017207251.2A DE102017207251A1 (de) 2017-04-28 2017-04-28 Teleskopsäule

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108799278A CN108799278A (zh) 2018-11-13
CN108799278B true CN108799278B (zh) 2021-10-08

Family

ID=63797651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810377289.7A Active CN108799278B (zh) 2017-04-28 2018-04-25 伸缩柱

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10698193B2 (zh)
CN (1) CN108799278B (zh)
DE (1) DE102017207251A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017207249A1 (de) * 2017-04-28 2018-10-31 Aktiebolaget Skf Teleskopsäule
TW201946354A (zh) * 2018-04-26 2019-12-01 和碩聯合科技股份有限公司 伸縮調整器
WO2020243575A1 (en) 2019-05-31 2020-12-03 Touchstone Home Products, Inc. Lift for television or other visual display screen
JP7449365B2 (ja) * 2019-08-12 2024-03-13 ザ ウィルーバート カンパニー 逆位ケーブル駆動マスト
JP7314857B2 (ja) * 2020-04-30 2023-07-26 トヨタ自動車株式会社 伸縮機構及び移動体
CN113915470B (zh) * 2021-09-27 2023-12-05 北京帮安迪信息科技股份有限公司 一种抗压抗冲击的移动防爆监测终端设备
CN114704743A (zh) * 2022-04-22 2022-07-05 西安博展电力技术有限公司 一种伸缩装置
CN114992440B (zh) * 2022-05-25 2023-10-27 姜凯 一种建筑工程质量监督装置
CN115059842A (zh) * 2022-07-12 2022-09-16 广州瑞多思医疗科技有限公司 一种水平自动调节装置
CN116575641A (zh) * 2023-06-12 2023-08-11 苏州青松钢结构有限公司 一种可微调衔接的抗震型钢结构立柱

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3902070A (en) * 1973-11-21 1975-08-26 Picker Corp Support system for x-ray apparatus
US20010035725A1 (en) * 2000-03-27 2001-11-01 Stabilus Gmbh Actuating system comprising a piston-cylinder assembly together with a driving device
US7854551B2 (en) * 2008-01-25 2010-12-21 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc X-ray detecting stand and X-ray imaging apparatus
CN202690627U (zh) * 2012-08-08 2013-01-23 中联重科股份有限公司 伸缩臂架和工程机械
CN205527616U (zh) * 2016-04-05 2016-08-31 江志念 一种多级自动伸缩杆

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017207249A1 (de) * 2017-04-28 2018-10-31 Aktiebolaget Skf Teleskopsäule

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3902070A (en) * 1973-11-21 1975-08-26 Picker Corp Support system for x-ray apparatus
US20010035725A1 (en) * 2000-03-27 2001-11-01 Stabilus Gmbh Actuating system comprising a piston-cylinder assembly together with a driving device
US7854551B2 (en) * 2008-01-25 2010-12-21 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc X-ray detecting stand and X-ray imaging apparatus
CN202690627U (zh) * 2012-08-08 2013-01-23 中联重科股份有限公司 伸缩臂架和工程机械
CN205527616U (zh) * 2016-04-05 2016-08-31 江志念 一种多级自动伸缩杆

Also Published As

Publication number Publication date
US10698193B2 (en) 2020-06-30
US20180314053A1 (en) 2018-11-01
CN108799278A (zh) 2018-11-13
DE102017207251A1 (de) 2018-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108799278B (zh) 伸缩柱
CN108799279B (zh) 伸缩柱
US11047448B2 (en) Telescopic column
EP3269997B1 (en) Oscillation absorber for a structure
US5351906A (en) Safety anchorages for controlling pay-out of a safety line
EP1009904B1 (en) Winding mechanism for roller blinds
US8925412B2 (en) Safety system
CN110523019A (zh) 基于钢板弹簧的缓冲式速差防坠装置
US7331252B2 (en) Braking system
EP3751090B1 (en) Cordless roller blind
US20160244299A1 (en) Elevator installation
US20180345049A1 (en) Axial buffer device and fall protection device having the same
EP2714573B1 (en) Balancer
US20180117733A1 (en) Balancer
WO2012089130A1 (zh) 升降设备用空间楔合式防坠落、防超速紧急制动装置
DE202017102534U1 (de) Teleskopsäule
KR20080114710A (ko) 스프링 에너지 저장 장치, 가구 및 폐쇄 장치
WO2015081423A9 (en) An elevator system (for silos, reservoirs, wind aeolian structures, electric towers, radio towers and frequency signals transmission towers, any other towers and any other high structures) with two emergency breaking safety device, a shock-proof system, a motorised (or engine or electric) winch and two lateral guiding tracks
JP2023026308A (ja) 電動シリンダ及びその遠心式安全装置
CN102418737A (zh) 一种可调阻尼大小的轴承
DE202017102530U1 (de) Teleskopsäule
CN113425316B (zh) 悬吊式x线摄影系统及其悬挂机构
KR200243892Y1 (ko) 승강기용 브레이크장치
JP6727694B2 (ja) 遮蔽装置
DE202017102529U1 (de) Teleskopsäule

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220324

Address after: Gothenburg

Patentee after: Yiweilai Co.,Ltd.

Address before: Gothenburg

Patentee before: AKTIEBOLAGET SKF

TR01 Transfer of patent right