CN110167503B - 具有稳定引导装置的手术台柱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于手术台的台柱(2)，其包括用于将台柱连接到地板上的柱脚(4)、可调节高度的、用于支承柱头的柱头支架(6)、用于相对于柱脚调节柱头支架高度的升降驱动装置(7)和柱形主引导装置(10)，其连接柱头支架(6)与柱脚(4)并且其在柱头支架的高度调节中用于竖直引导柱头支架(6)。附加稳定引导装置(20)(其也连接柱头支架(6)与柱脚(4)并且在柱头支架的高度调节中用于竖直引导柱头支架(6))减小主引导装置(10)中的扭转间隙。

Description

具有稳定引导装置的手术台柱
技术领域
本发明涉及一种用于手术台的台柱。
背景技术
由本申请人的文献DE 102014109377 A1(E1)已知这种台柱。该文献中描述的手术台柱具有可转动的孔盘36，借助该孔盘能实现辅助引导装置34a和主引导装置32之间的补偿运动，参见图5b和54段。孔盘36与底架38连接。
这里的缺点在于，在补偿运动中整个辅助引导装置34a相对于主引导装置32运动。另外，补偿运动仅在预定平面内进行，参见图5b。
另一种已知的台柱在附图1和2中示出。该台柱2包括柱脚4、高度可调节的柱头支架6、升降驱动装置7以及柱形主引导装置10。
台柱2可以以已知方式借助其柱脚4固定在手术室的地板上。作为替代方案，台柱也可在地板上移动。在柱头支架6上固定有台柱的未示出的上部结构。
为了调节高度，柱头支架6可相对于柱脚4上下移动。这通过操作升降驱动装置7进行。
为了控制高度调节，设置柱形主引导装置10。在所示示例中这涉及伸缩式引导装置。在此，外部伸缩筒11和内部伸缩筒12可移入并再次移出一个共同的引导底座14。为了防止伸缩筒11、12围绕竖直轴线Z-Z彼此间和相对于引导底座14扭转，每个伸缩筒11、12具有纵向槽16，这些纵向槽与滑键18共同作用。
在图2的放大图中可更详细地看到外部伸缩筒11的纵向槽16。引导底座14中的滑键18容纳在该纵向槽16中。由此，外部伸缩筒11在竖直的上下运动中(参见箭头F1)被引导。同时防止外部伸缩筒11围绕竖直轴线Z-Z的扭转(参见双向箭头F2)。
但沿旋转方向F2仍保留少许残余间隙，其通过图2中的角度α表示。为了更好地说明，角度α被夸大地示出。滑键18紧靠旋转轴线Z-Z设置。但连接到台柱2上的患者支撑面的末端却很容易与旋转轴线Z-Z相距1至2m。因此，根据角度α的轻微扭转间隙意味着患者支撑面末端处的、可达数毫米的明显扭转间隙。这种间隙导致患者支撑面的轻微摇动。但在对患者进行某些手术时，患者支撑面的这种轻微不稳定性构成干扰。
在文献DE 4423402 A1中描述了另一种已知的台柱。
文献DE 2715061 A1和JP 2014-039593 A涉及用于牙科椅的已知升降装置。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种台柱，其防止围绕竖直轴线Z-Z扭转的刚度特别高。
本发明的另一任务在于，提供一种台柱，其具有结构上更简单且更好的用于防止稳定引导装置卡住的解决方案。
根据本发明，所述任务通过如下的用于手术台的台柱来解决，其包括：
用于将台柱连接到地板上的柱脚；
可调节高度的并且用于支承柱头的柱头支架；
用于相对于柱脚调节柱头支架高度的升降驱动装置；
柱形的主引导装置，主引导装置连接柱头支架与柱脚，并且主引导装置在柱头支架的高度调节中用于竖直引导柱头支架；和
附加的稳定引导装置，稳定引导装置也连接柱头支架与柱脚并且在柱头支架的高度调节中用于竖直引导柱头支架，并且稳定引导装置减小主引导装置中的扭转间隙，
其特征在于，
所述稳定引导装置通过联接装置与柱头支架机械联接，所述联接装置允许在柱形的主引导装置和稳定引导装置之间进行补偿运动，以防止稳定引导装置卡住，并且
所述联接装置包括多个构件，并且所述补偿运动通过第一构件相对于第二构件围绕三个不同旋转轴线的可旋转性以及通过第三构件相对于第四构件沿平移轴线的可移动性实现。
通过设置附加的稳定引导装置，柱头支架在第二部位上沿竖直轴线被引导。这甚至防止了伸缩筒的轻微扭转。
此外，在根据本发明的手术台柱中，补偿运动中涉及的构件比由文献E1中已知的台柱少。
此外，基于三个旋转自由度和一个平移自由度避免了稳定引导装置卡住。
有利地，所述联接装置为了能实现补偿运动而包括调心球轴承或球活节。
有利地，所述联接装置包括轴承销，调心球轴承围绕轴承销可移动地支承。
有利地，所述稳定引导装置包括固定在柱脚上的导轨和在导轨上被引导并且被固定在柱头支架上的引导滑块。
有利地，所述引导滑块通过联接装置固定在柱头支架上。
有利地，所述联接装置为了能实现补偿运动而包括调心球轴承或球活节，所述联接装置包括轴承销，调心球轴承围绕轴承销可移动地支承，所述引导滑块通过联接装置的设置在引导滑块上的轴承销固定在柱头支架上。
有利地，所述导轨的纵向轴线沿竖直方向延伸。
有利地，所述导轨的导轨腹板从导轨脚出发朝向导轨头相对于柱形的主引导装置沿径向方向延伸。
有利地，所述稳定引导装置安装在柱头支架的周边上。
有利地，所述柱形的主引导装置是伸缩式引导装置。
有利地，所述伸缩式引导装置具有至少一个伸缩筒，该伸缩筒通过嵌入纵向槽中的滑键固定以防围绕该伸缩筒的竖直轴线扭转。
附图说明
现在参考附图详细阐述本发明的优选实施方式，附图如下：
图1是已知手术台柱的透视图；
图2是图1的手术台柱的伸缩式引导装置的透视细节图；
图3是根据本发明的手术台柱的透视图；
图4是图3的手术台柱的稳定引导装置的透视图；和
图5是根据本发明的稳定引导装置的根据图4中箭头V-V的纵向剖视图。
具体实施方式
图3示出根据本发明的手术台柱2的部件。所示部件是柱脚4、升降驱动装置7、柱头支架6、柱形主引导装置10以及根据本发明的稳定引导装置20。
为了更好的说明，绘出笛卡尔坐标系X-Y-Z。Z轴是竖直轴线，X轴是水平纵向轴线，Y轴是水平横向轴线。伸缩筒11和12的旋转轴线Z-Z沿竖直方向延伸。在下文中，沿旋转轴线Z-Z的方向被称为轴向方向，沿伸缩筒周向的方向被称为周向方向，并且沿伸缩筒11、12半径的方向被称为径向方向R(参见图3中的箭头)。
柱脚4、柱头支架6、升降驱动装置7和主引导装置10与图1和2中所示的相应部件相同并且因此不再赘述。
稳定引导装置20沿纵向轴线A-A在竖直Z方向上延伸。这涉及滚动体循环线性引导装置、优选采用无间隙预紧的设计。作为替代方案，滚动体循环线性引导装置也可通过适合的滑动引导装置、如可无间隙调节的燕尾形引导装置替代。稳定引导装置20包括固定角形件21、设置在固定角形件21上的导轨22、在导轨22上被引导的引导滑块23以及联接装置24。
如在图4中可见，固定角形件21具有固定侧面21.3和引导侧面21.4。固定侧面21.3和引导侧面21.4彼此成角度地延伸。引导侧面21.4以上侧端部21.5向上延伸超过固定侧面21.3。因此，固定侧面21.3相对于引导侧面21.4缩短，以避免在手术台柱2移动时与未示出的手术台部件发生碰撞。通过固定侧面21.3的下侧端部21.1，稳定引导装置20固定在柱脚4上。更确切地说，下侧端部21.1具有孔21.2(参见图4)，借助这些孔，固定角形件21可与柱脚4旋接。这样设计固定角形件21，使得其具有尽可能大的刚度，即在可用安装空间中构造得尽可能大。在根据本发明的稳定引导装置20的一种变型方案中，固定角形件21也可集成在引导底座14或柱脚4中。
导轨22固定在引导侧面21.4的内表面21.6上。导轨的纵向轴线在此沿竖直Z方向延伸。导轨22延伸至上侧端部21.5中。导轨22具有导轨脚22.1，其靠置在内表面21.6上。导轨头22.2与内表面21.6间隔开。导轨脚22.1和导轨头22.2通过导轨腹板22.3彼此连接。导轨腹板22.3从导轨脚22.1出发朝向导轨头22.2相对于柱形主引导装置10沿径向方向R延伸(参见图3)。
选择图中所示的固定角形件21和线性引导装置的布置是为了实现在给定安装空间内最佳可能的集成以及在安装期间良好的可接近性。当然，可改变根据本发明的稳定引导装置20的布置。
稳定引导装置20通过其联接装置24与柱头支架6机械联接。联接装置24允许在柱形主引导装置10和稳定引导装置20之间进行补偿运动，以防止稳定引导装置卡住。
参见图5，联接装置24从上到下包括轴承保持器24.1、固定在轴承保持器上的轴承壳体24.2、设置在轴承壳体24.2中的调心球轴承24.3(其优选采用无间隙预紧的设计)以及安装在引导滑块23上的轴承法兰24.4。轴承法兰24.4具有基体24.5和从其突出的轴承销24.6。调心球轴承24.3围绕轴承销24.6沿平移轴线Q(参见双向箭头)可滑动地支承。
调心球轴承24.3包括内环24.7、外环24.8和滚珠组对24.9。外环24.8可相对于内环24.7围绕三个旋转轴线X、Y和Z转动。调心球轴承24.3的外环24.8被压入轴承壳体24.2中以便轴向固定。
在本发明的一种变型方案中，调心球轴承可通过构造为滑动轴承的球活节代替。
稳定引导装置20通过轴承保持器24.1安装在柱头支架6的周边P上，参见图4。
现在说明根据本发明的稳定引导装置20的工作原理。在柱头支架6升降时，柱头支架不仅通过主引导装置10而且也通过稳定引导装置20在竖直方向上被引导。通过附加稳定引导装置20抵消了开头描述的伸缩筒11和12的残余扭转间隙。同时，调心球轴承24.3及其在轴承销24.6上的可移动支承确保不出现超定。主引导装置10的竖直定向和稳定引导装置20的竖直定向之间的可能不足够的平行度不会导致引导滑块23卡在导轨22上，而是通过调心球轴承24.3的外环24.8的旋转和/或调心球轴承24.3在轴承销24.6上的移动被补偿。稳定引导装置20的纵向轴线A-A和主引导装置10的纵向轴线Z-Z基于联接装置24而不需要精确平行。这简化了根据本发明的手术台柱2的制造和安装。
由于稳定引导装置20远离旋转轴线Z-Z地作用在柱头支架6的周边P上，因此调心球轴承24.3中可能的最小间隙不会显著影响安装在台柱上的患者支撑面的稳定性。
根据本发明的台柱特别优选用于配备有手术机械臂的手术台。这种机械臂手术台对台柱的刚度和稳定性具有非常特殊的要求。固定在手术台上的机械臂依赖于位置特别固定的手术台，以便在为患者做手术时能够位置精确且可靠地工作。

Claims (12)

1.用于手术台的台柱(2)，包括：
用于将台柱连接到地板上的柱脚(4)；
可调节高度的并且用于支承柱头的柱头支架(6)；
用于相对于柱脚调节柱头支架高度的升降驱动装置(7)；
柱形的主引导装置(10)，主引导装置连接柱头支架(6)与柱脚(4)，并且主引导装置在柱头支架的高度调节中用于竖直引导柱头支架(6)；和
附加的稳定引导装置(20)，稳定引导装置也连接柱头支架(6)与柱脚(4)并且在柱头支架的高度调节中用于竖直引导柱头支架，并且稳定引导装置减小主引导装置(10)中的扭转间隙，
其特征在于，
所述稳定引导装置(20)通过联接装置(24)与柱头支架(6)机械联接，所述联接装置(24)允许在柱形的主引导装置(10)和稳定引导装置(20)之间进行补偿运动，以防止稳定引导装置卡住，并且
所述联接装置(24)包括多个构件，并且所述补偿运动通过第一构件相对于第二构件围绕三个不同旋转轴线(X、Y、Z)的可旋转性以及通过第三构件相对于第四构件沿平移轴线(Q)的可移动性实现。
2.根据权利要求1所述的台柱(2)，其中，所述联接装置(24)为了能实现补偿运动而包括调心球轴承(24.3)。
3.根据权利要求2所述的台柱(2)，其中，所述联接装置(24)包括轴承销(24.6)，调心球轴承(24.3)围绕轴承销可移动地支承。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的台柱(2)，其中，所述稳定引导装置(20)包括固定在柱脚(4)上的导轨(22)和在导轨上被引导并且被固定在柱头支架上的引导滑块(23)。
5.根据权利要求4所述的台柱(2)，其中，所述引导滑块(23)通过联接装置(24)固定在柱头支架上。
6.根据权利要求5所述的台柱(2)，其中，所述联接装置(24)为了能实现补偿运动而包括调心球轴承(24.3)，所述联接装置(24)包括轴承销(24.6)，调心球轴承(24.3)围绕轴承销可移动地支承，所述引导滑块(23)通过联接装置的设置在引导滑块上的轴承销(24.6)固定在柱头支架(6)上。
7.根据权利要求4所述的台柱(2)，其中，所述导轨(22)的纵向轴线沿竖直方向延伸。
8.根据权利要求4所述的台柱(2)，其中，所述导轨的导轨腹板(22.3)从导轨脚(22.1)出发朝向导轨头(22.2)相对于柱形的主引导装置(10)沿径向方向(R)延伸。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的台柱(2)，其中，所述稳定引导装置(20)安装在柱头支架(6)的周边(P)上。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的台柱(2)，其中，所述柱形的主引导装置(10)是伸缩式引导装置。
11.根据权利要求10所述的台柱(2)，其中，所述伸缩式引导装置具有至少一个伸缩筒(11)，该伸缩筒通过嵌入纵向槽(16)中的滑键(18)固定，以防围绕该伸缩筒的竖直轴线(Z-Z)扭转。
12.根据权利要求1所述的台柱(2)，其中，所述联接装置(24)为了能实现补偿运动而包括球活节。
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