DE10028652C1 - Hydrauliksystem für einen mehrere hydraulische Verbraucher aufweisenden Tisch, insbesondere Operationstisch - Google Patents

Abstract

Mit einem Hydrauliksystem mit wenigstens einer Pumpe, welche über Ventile den Verbrauchern wahlweise einen Förderstrom aus einem Tank zur Verfügung stellt, soll eine Lösung geschaffen werden, mit der mehrere hydraulische Verbraucher aufweisende Tische, insbesondere Operationstische, auch bei Defekten im elektrischen bzw. elektronischen System sicher betätigt werden können, wobei im defektfreien Normalbetrieb eine komfortable Bedienung gewährleistet sein soll. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen dem Tank und den Verbrauchern ein erster Förderweg mit einer elektrisch betätigten Pumpe und elektrisch betätigten Ventilen und ein getrennter zweiter Förderweg mit einer Fußpumpe und mit mechanischen Ventilen vorgesehen ist, wobei zwischen den Verbrauchern und den elektrisch betätigten Ventilen bzw. den mechanischen Ventilen Umschaltventile angeordnet sind, derart, dass der Förderstrom zum jeweiligen Verbraucher entweder von der elektrisch betätigten Pumpe oder der Fußpumpe bereitgestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für einen mehrere hydraulische Verbraucher aufweisenden Tisch, insbe­ sondere Operationstisch, mit wenigstens einer Pumpe, welche über Ventile den Verbrauchern wahlweise einen Förderstrom aus einem Tank zur Verfügung stellt.

Insbesondere bei Operationstischen, die mit hydraulischen Ver­ stelleinrichtungen versehen sind, ist es zwingend erforder­ lich, den Betrieb der Operationstische auch dann zu gewähr­ leisten, wenn ein Defekt im Hydrauliksystem vorliegt. Dies be­ zieht sich insbesondere auf elektrisch bzw. elektrohydraulisch betriebene Operationstische. Hier ist ein Notbetrieb auch dann notwendig, wenn die Elektrik des Tisches ausfällt.

Aus DE 43 01 547 A1 ist ein elektrohydraulisches Antriebs­ system für Geräte zur Personen- oder Patientenlagerung mit einem einen Tank für eine hydraulische Flüssigkeit, einen Mo­ tor sowie eine Pumpe aufweisenden Hydraulikaggregat bekannt. Dieses elektrohydraulische Antriebssystem arbeitet jedoch nur zuverlässig, wenn das elektrische bzw. elektronische System funktioniert, bei einem Ausfall des Systems ist kein zuverläs­ siger Notbetrieb gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, mit der mehrere hydraulische Verbraucher aufweisende Tische, insbeson­ dere Operationstische, auch bei Defekten im elektrischen bzw. elektronischen System sicher betätigt werden können, wobei im defektfreien Normalbetrieb eine komfortable Bedienung gewähr­ leistet sein soll.

Diese Aufgabe wird mit einem Hydrauliksystem der eingangs be­ zeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Tank und den Verbrauchern ein erster Förderweg mit einer elektrisch betätigten Pumpe und elektrisch betätigten Ventilen und ein getrennter zweiter Förderweg mit einer mechanischen Pumpe, insbesondere Fußpumpe, und mit mechanischen Ventilen vorgesehen ist, wobei zwischen den Verbrauchern und den elek­ trisch betätigten Ventilen bzw. den mechanischen Ventilen Um­ schaltventile angeordnet sind, derart, dass der Förderstrom zum jeweiligen Verbraucher entweder von der elektrisch betä­ tigten Pumpe oder der mechanischen Pumpe bereitgestellt wird.

Erfindungsgemäß wird somit ein Hydrauliksystem für einen Tisch, insbesondere einen Operationstisch, zur Verfügung ge­ stellt, welcher zwei getrennt voneinander arbeitende Pumpen mit Ventilsystem verwendet. Über die mechanische Pumpe und die mechani­ schen Ventile ist jederzeit ohne weitere Vorbereitungen ein vollständiger Betrieb des Tisches möglich, egal welche Kompo­ nente des elektrischen Systems ausfällt. Gleichzeitig bietet der Tisch mit den elektrischen Komponenten einen zeitgemäßen Bedienkomfort mit vollwertiger Handschaltung und der Option auf Infrarotfernbedienung. Dabei erfolgt die Verknüpfung bei­ der Systemkomponenten über die Umschaltventile quasi selbsttä­ tig, ohne dass der Benutzer dies merkt, d. h. wenn das elektri­ sche System ausfällt, kann der Benutzer sofort das mechanische System über die mechanische Pumpe aktivieren und die jeweilige Kompo­ nente durch entsprechende Einstellung des mechanischen Ventils betätigen, ohne dass es weiterer Maßnahmen bedarf. Der einzig denkbare Fehler dieser Umschaltventile ist eine erhöhte Lecka­ gerate im Betrieb (z. B. durch Verunreinigungen), dies ist aber für die Funktion des Tisches unerheblich.

Um das zusätzliche mechanische System platzsparend im Tisch unterbringen zu können, ist besonders vorteilhaft vorgesehen, dass die mechanischen Ventile von einem Schieberventil mit einem mit dem Tank verbundenen Eingang und mehreren mit den Umschaltventilen verbundenen Ausgängen gebildet sind. Dabei ist ganz besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Schieberven­ til einen Zylinder mit seitlichen Ausgängen und einem darin verfahrbaren Kolben mit Kolbenstange aufweist, wobei in der Kolbenstange eine durchgehende Innenbohrung mit Anschlussele­ ment als Eingang ausgebildet ist.

Um die Kompaktheit des Systems noch weiter zu erhöhen, ist ganz bevorzugt vorgesehen, dass am jeweiligen Ausgang des Schieberventils außerhalb des Zylinders jeweils ein Umschalt­ ventil angeordnet ist.

Das Umschaltventil weist bevorzugt unterseitig jeweils einen Eingang vom jeweiligen Ausgang des Schieberventils und damit fluchtend an der gegenüberliegenden Seite einen Eingang vom zugehörigen elektrisch betätigten Ventil und quer dazu einen Ausgang zum jeweiligen Verbraucher auf, wobei die Eingänge in Ruhelage mittels einer gemeinsamen Verschlusskugel verschlos­ sen sind.

Ganz besonders bevorzugt bilden dabei die Umschaltventile und das Schieberventil eine gemeinsame Baueinheit, wodurch eine ganz besonders kompakte Baugruppe gebildet wird, die einfach und platzsparend in den Unterbau des Operationstisches inte­ griert werden kann. Bei dieser Ausgestaltung wird das Hydrau­ liköl der mechanischen Pumpe durch die Innenbohrung der Kolbenstange und den Kolben je nach Stellung des Schieberventils von unten in eines der Umschaltventile geleitet. Das Hydrauliköl der Elek­ tropumpe wird demgegenüber über Hydraulikrohre- und -ver­ schraubungen von oben in das jeweilige Umschaltventil gelei­ tet. Die Verbraucher werden über Leitungen seitlich an die Um­ schaltventile angeschlossen. Die in den Umschaltventilen ange­ ordneten Kugeln geben entweder den Eingang vom Schieberventil oder den Eingang von der Anschlussverschraubung zum Magnetven­ til frei bzw. verschließen diesen.

Wenn die gleichzeitige Betätigung beider Pumpen ausgeschlossen werden soll, kann vorgesehen sein, dass die mechanische Pumpe über ein mit der Elektropumpe gekoppeltes Elektroventil drucklos schaltbar ist. Unmittelbar nach Stillstand der Elektropumpe ist dann die mechanische Pumpe wieder einsetzbar.

Vom jeweiligen Umschaltventil wird das Hydrauliköl über Schläuche und/oder Hydraulikrohre zum jeweiligen Verbraucher (z. B. Hydraulikzylinder) geleitet. Vorzugsweise ist jeder Ver­ braucher mit zwei hintereinander angeordneten Sperrventilen ausgerüstet, die redundant wirken. Diese zwei Ventile bilden wiederum eine sehr kompakte Einheit in einem Gehäuse. Dies be­ deutet, dass das Hydrauliköl nacheinander zwei Sperrstufen durchlaufen muss, eine Leckage einer Stufe führt zu keiner Be­ einträchtigung der Funktionen. Durch die feste Anbringung der Sperrventile können im Extremfall sogar die Hydraulikschläuche im Tisch durchtrennt werden, ohne dass es zu einem direkten Sicherheitsrisiko kommt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispiel­ haft näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 das Unterteil eines Operationstisches ohne Seitenver­ kleidung mit erfindungsgemäßem Hydrauliksystem in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 ebenfalls in perspektivischer Darstellung das Hydrau­ liksystem ohne Hubzylinder,

Fig. 3 das Hydrauliksystem nach Fig. 2 von der Rückseite gesehen,

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung die Säule des Opera­ tionstisches ohne Seitenverkleidungen,

Fig. 5 in perspektivischer Darstellung ein im Hydrauliksystem eingesetztes mechanisches Schieberventil mit daran direkt angeordneten Umschaltventilen als Baueinheit,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Baueinheit nach Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 6 und

Fig. 8 einen Schnitt gemäß Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Von einem Operationstisch ist in Fig. 1 nur das Unterteil ohne Seitenverkleidungen dargestellt, welches zunächst einen Fahr­ werksrahmen 1 mit Fahrrollen 2 aufweist. An diesem Rahmen 1 ist eine Tischsäule 3 angeordnet, welche mit einer höhenver­ stellbaren Deckplatte 4 ausgerüstet ist, auf die ein nicht dargestelltes Operationstischoberteil montiert werden kann.

Um die einzelnen Verstellfunktionen des Operationstisches zu gewährleisten, sind mehrere hydraulische Verbraucher vorgese­ hen, welche in den Zeichnungen nur teilweise dargestellt sind. So ist in Fig. 4 zunächst ein Zylinder 5 für die Trendelburg­ verstellung des Operationstisches gezeigt sowie ein Zylinder 6 für die Lateralverstellung des Operationstisches. Ferner ist zur Höhenverstellung ein nicht näher dargestellter Hubzylinder als weiterer hydraulischer Verbraucher vorgesehen, dessen Hy­ draulikanschlüsse in Fig. 3 mit 7 bezeichnet sind. Die Hydrau­ likanschlussleitungen (Druckleitungen) für die beiden Zylinder 5 und 6 sind in Fig. 3 mit 8 bezeichnet.

Zur Betätigung dieser hydraulischen Verbraucher zur Verstel­ lung des Operationstisches in den verschiedenen Richtungen weist das Hydrauliksystem zunächst einen Tank 9 auf. In diesen Tank 9 ist eine mechanische Fußpumpe integriert, welche über eine Welle 10 mit einem Fußpumpenhebel 11 verbunden ist.

Neben der Fußpumpe weist das Hydrauliksystem auch eine elek­ trische Pumpe, vorzugsweise eine elektrohydraulische Pumpe 12 auf, welche über eine Saugleitung 13 mit dem Tank 9 verbunden ist.

Das Hydrauliksystem weist zwischen dem Tank 9 und den Verbrau­ chern (Zylinder 5 und 6 sowie Hubzylinder) zwei Förderwege auf, wobei der erste Förderweg die Elektropumpe 12 und der zweite Förderweg die mechanische Fußpumpe beinhaltet.

Der zweite Förderweg weist ausgehend vom Tank 9 mit der Fuß­ pumpe eine als Rohr ausgebildete Druckleitung 14 auf, welche in eine als flexible Schlauchleitung ausgebildete weitere Druckleitung 15 mündet. Diese Druckleitungen 14, 15 stellen eine Verbindung zwischen dem Tank 9 über die Fußpumpe zu me­ chanisch betätigten Schaltventilen her, welche je nach Stel­ lung der mechanisch betätigten Schaltventile eine Verbindung mit dem jeweiligen Verbraucher herstellen. Diese mechanisch betätigten Schaltventile sind beim Ausführungsbeispiel von einem Schieberventil 16 gebildet, dessen Aufbau am besten in den Fig. 5 bis 8 dargestellt ist. Dieses Schieberventil 16 weist einen Zylinder 17 auf, in dem eine Kolbenstange 18 mit Kolben 19 geführt ist, wobei die Kolbenstange 18 mit einer durchgehenden Innenbohrung 20 versehen ist, die als Eingang in das Schieberventil 16 dient, wozu ein Anschlusselement 21 vor­ gesehen ist, das mit dem Ende der Druckleitung 15 von der Fuß­ pumpe verbunden ist.

Seitlich am Zylinder 17 des Schieberventils 16 sind mehrere Ausgänge bzw. Ausgangsbohrungen 21a vorgesehen, die in nach­ folgend noch näher beschriebener Weise mit den hydraulischen Verbrauchern verbunden sind. Je nach Stellung des Kolbens 19 innerhalb des Zylinders 17 steht der Tank 9 über die Innenboh­ rung 20 und den Kolben 19 mit einem Ausgang 21a in hydrauli­ scher Verbindung und ermöglicht die Speisung des Hydrauliköls zum betreffenden Verbraucher.

Zur Betätigung des Schieberventils 16 ist in Fig. 1 ein Um­ schalthebel 22 dargestellt, der beim Ausführungsbeispiel aus drei Betätigungselementen an einer gemeinsamen Schweißkon­ struktion gebildet ist. Diesem Umschalthebel 22 ist ein Anzeigeelement 23 zur Anzeige der gewählten Stellung des Schieber­ ventils 16 vorgesehen, ferner ist eine Verbindungsstange 24 zur Verbindung des Umschalthebels 22 mit der Kolbenstange 18 des Schieberventils 16 vorgesehen.

Durch mechanische Betätigung des Umschalthebels 22 kann somit das Schieberventil 16 so eingestellt werden, dass vom Tank 9 über die Fußpumpe eine Hydraulikverbindung zu dem dem jeweili­ gen hydraulischen Verbraucher zugeordneten Ausgang 21a des Schieberventils 16 hergestellt wird.

Der erste Förderweg vom Tank 9 über die Elektropumpe 12 bein­ haltet neben der Saugleitung 13 vom Tank 9 zur Elektropumpe 12 eine Druckleitung 25, welche zu elektrisch betätigbaren Magnetventilen 26 führt, die dazu dienen, je nach Betätigung des jeweiligen Magnetventiles 26 eine Verbindung zwischen dem Tank 9 über die Elektropumpe 12 zum jeweiligen Hydraulikver­ braucher zur Verfügung zu stellen.

Zur Bedienung der Elektropumpe 12 und der Magnetventile 26 ist im Übrigen in Fig. 1 ein Handschalter 40 angedeutet.

Die Verknüpfung der beiden Förderwege vom Tank 9 zu den Ver­ brauchern erfolgt derart, dass zwischen den elektrisch betä­ tigten Magnetventilen 26 und den mechanischen Ventilen, d. h. dem Schieberventil 16 Umschaltventile 27 vorgesehen sind, die dazu dienen, den Förderstrom vom Tank 9 zum jeweiligen Verbraucher entweder von der Elektropumpe 12 über den ersten För­ derweg oder der Fußpumpe über den zweiten Förderweg bereitzu­ stellen. Diese Umschaltventile 27 sind beim dargestellten Aus­ führungsbeispiel bevorzugt als Baueinheit mit dem Schieberven­ til 16 ausgebildet. Dabei weist das jeweilige Umschaltventil 27, welche beim Ausführungsbeispiel alle in einen gemeinsamen Block integriert sind, fluchtend mit den Ausgängen 21a des Schieberventils 16 jeweils einen unterseitigen Eingang 28 auf und damit fluchtend an der gegenüberliegenden Oberseite einen Eingang 29 auf, an welchen jeweils eine Verbindungsleitung 30 zu den Magnetventilen 26 angeschlossen ist. Quer zu den Ein­ gängen 28 und 29 weist jedes Umschaltventil 27 einen Ausgang 31 auf, die Eingänge 28 bzw. 29 sind in Ruhelage jeweils mit­ tels einer gemeinsamen Verschlusskugel 32 verschlossen.

Wird beispielsweise die Fußpumpe betätigt, so tritt Hydraulik­ öl entsprechend der Stellung des Schieberventils 16 aus einem Ausgang 21a des Schieberventils 16 aus und durch den zugeord­ neten Eingang 28 in das betreffende Umschaltventil 27 ein, wo­ durch die zugehörige Verschlusskugel 32 aus ihrer Verschluss­ lage bewegt wird und dabei gleichzeitig den gegenüberliegenden Eingang 29 des anderen elektrischen Förderweges verschließt, so dass das Hydrauliköl durch den zugeordneten Ausgang 31 aus dem Umschaltventil austreten kann. Bei Betätigung der Elektro­ pumpe 12 erfolgt der Strömungsvorgang in umgekehrter Weise.

An die Ausgänge 31 der Umschaltventile 27 sind zum einen die Anschlüsse 7 für den nicht dargestellten Hubzylinder ange­ schlossen und zum anderen die Druckleitungen 8, die über die An­ schlüsse 33 zu den weiteren Verbrauchern führen, d. h. zu den Zylindern 5 und 6. Dabei sind an diese Anschlüsse 33 zunächst flexible Hydraulikschläuche 34 angeschlossen, welche über re­ dundante zweistufige Sperrventile 35 bzw. 36 und feste Rohr­ leitungen 37 zu den Zylindern 5 bzw. 6 führen. Die Sperrven­ tile 35 bzw. 36 sind redundant ausgebildet, d. h. das Hydrau­ liköl muss nacheinander zwei Sperrstufen durchlaufen, eine Leckage einer Stufe führt zu keiner Beeinträchtigung der Funk­ tion. Durch die feste Anbringung der Sperrventile 35, 36 an den Zylindern 5 und 6 über die Rohrleitungen 37 können im Ex­ tremfall die Hydraulikschläuche 34 im Tisch durchtrennt wer­ den, ohne dass es zu einem direkten Sicherheitsrisiko kommt.

Um bei Betätigung der Elektropumpe 12 eine gleichzeitige Betä­ tigung der mechanischen Fußpumpe zu verhindern, kann ein pa­ rallel zur Elektropumpe 12 geschaltetes Elektroventil 38 mit Bypassleitung 39 vorgesehen sein. Bei Betrieb der Elektropumpe 12 wird dann über dieses Elektroventil 38 die Fußpumpe druck­ los geschaltet. Unmittelbar nach Stillstand der Elektropumpe 12 ist die Fußpumpe dann wieder einsetzbar.

Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass sowohl die Fußpumpe als auch die Elektropumpe 12 gleichzeitig betätigbar sind, so dass es möglich ist, je nach Stellung der Magnetven­ tile 26 und des Schieberventils 16 gleichzeitig mehrere Funktionen des Operationstisches zu bedienen. In Fig. 3 sind im Übrigen mit 41 die Anschlüsse zur Sammlung des rückgeführten Hy­ drauliköls (Ventile und Elektropumpe) bezeichnet.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausfüh­ rungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind mög­ lich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können z. B. die Umschaltventile 27 auch anders gestaltet sein.

Claims (8)

1. Hydrauliksystem für einen mehrere hydraulische Verbraucher (5, 6) aufweisenden Tisch, insbesondere Operationstisch, mit wenigstens einer Pumpe, welche über Ventile den Verbrauchern (5, 6) wahlweise einen Förderstrom aus einem Tank (9) zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Tank (9) und den Verbrauchern (5, 6, 7) ein erster Förderweg mit einer elektrisch betätigten Pumpe (12) und elektrisch betätigten Ventilen (26) und ein getrennter zweiter Förderweg mit einer mechanischen Pumpe, insbesondere Fußpumpe, und mit mechanischen Ventilen (16) vorgesehen ist, wobei zwischen den Verbrauchern (5, 6, 7) und den elektrisch be­ tätigten Ventilen (26) bzw. den mechanischen Ventilen (16) Um­ schaltventile (27) angeordnet sind, derart, dass der Förder­ strom zum jeweiligen Verbraucher (5, 6, 7) entweder von der elektrisch betätigten Pumpe (12) oder der mechanischen Pumpe bereitge­ stellt wird.

2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Ventile von einem Schieberventil (16) mit einem mit dem Tank (9) verbundenen Eingang (21) und mehre­ ren mit den Umschaltventilen (27) verbundenen Ausgängen (21a) gebildet sind.

3. Hydrauliksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (16) einen Zylinder (17) mit seitli­ chen Ausgängen (21a) und einem darin verfahrbaren Kolben (19) mit Kolbenstange (18) aufweist, wobei in der Kolbenstange (18) eine durchgehende Innenbohrung (20) mit Anschlusselement (21) als Eingang ausgebildet ist.

4. Hydrauliksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am jeweiligen Ausgang (21a) des Schieberventils (16) au­ ßerhalb des Zylinders (17) jeweils ein Umschaltventil (27) an­ geordnet ist.

5. Hydrauliksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (27) unterseitig einen Eingang (28) vom jeweiligen Ausgang (21a) des Schieberventils (16) und da­ mit fluchtend an der gegenüberliegenden Seite einen Eingang (29) vom zugehörigen elektrisch betätigten Ventil (26) und quer dazu einen Ausgang (31) zum jeweiligen Verbraucher (5, 6, 7) aufweist, wobei die Eingänge (28, 29) in Ruhelage mittels einer gemeinsamen Verschlusskugel (32) verschlossen sind.

6. Hydrauliksystem nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltventile (27) und das Schieberventil (16) eine gemeinsame Baueinheit bilden.

7. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußpumpe über ein mit der Elektropumpe (12) gekoppel­ tes Elektroventil (38) drucklos schaltbar ist.

8. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verbraucher (5, 6) mit zwei hintereinander angeord­ neten Sperrventilen (35 bzw. 36) ausgerüstet ist.