DE102004017970A1 - Stativ, insbesondere für Operationsmikroskope, mit einem Kraftspeicherelement - Google Patents

Stativ, insbesondere für Operationsmikroskope, mit einem Kraftspeicherelement Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stativanordnung mit einem Kraftspeicherelement (7) und einer Verstellvorrichtung (18b) zum Drehen und/oder Verschieben des proximalen Anlenkpunktes (9a) des Kraftspeicherelementes (7) und einen optimierten Balanciervorgang.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Stativ, insbesondere ein Stativ für ein Operationsmikroskop, mit einem oder mehreren Kraftspeicherelementen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Unter Kraftspeicherelementen versteht man im Allgemeinen Elemente, die geeignet sind, Energie bzw. Kraft aufzunehmen und definiert wieder abzugeben, bzw. in eine andere Energieform umzuwandeln. Es handelt sich hierbei um Federn mechanischer, pneumatischer, hydraulischer oder hiervon kombinierter Art oder um Stoßdämpfer. Im Stativbau, insbesondere für Operationsmikroskope, kommen in erster Linie Gasfedern zum Einsatz, es sind jedoch auch Federn der erwähnten anderen Arten realisiert.
  • Um einen möglichst platzsparenden Stativaufbau zu erreichen, verzichten Stative mit Kraftspeicherelementen auf einen als Gegengewicht ausgestalteten Gegenarm oder auf ein Gegengewicht, das dem Horizontalträger gegenüberliegt.
  • Herkömmliche Stative mit Gasfederabstützung haben sich bewährt, sind jedoch nur in solchen Stativen eingesetzt, die eine mäßige Bewegungs-homogenität aufweisen. Für Stative, die über einen größeren Bewegungs-raum und/oder komfortablere Bewegungsführung verwendet werden sollen, werden andere Abstützarten verwendet, wie etwa das waagenähnliche Gewicht-Gegengewichts-System.
  • Herkömmliche, gasfederabgestützte Stative haben den Nachteil, dass aufgrund der sogenannten „Kosinus-Funktion" der Lasthebelwirkung des Mikroskops entlang seines Bewegungsbogens in der Vertikalen eine – unterschiedliche Abstützwirkung in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Horizontalträgers zum Vertikalträger vorliegt. In der Schwenkposition des Stativs, in der sich die Last am weitesten entfernt vom Vertikalträger befindet (Horizontal-träger und Vertikalträger bilden einen rechten Winkel), ist auch die (Hebel-) Kraft auf die als Stützhebel wirkende Gasfeder am größten. Unter der genannten Schwenkbewegung ist die Verschwenkung der Last in der Vertikalen gemeint und nicht in der Horizontalen.
  • In der EP-B1-433 426 ist eine Ausgleichsvorrichtung mit einer Gasfeder als Kraftspeicherelement beschrieben, die ein bogen- oder nierenförmiges Führungs-Langloch am Vertikalträger umfasst, in der das proximale Ende einer Kolbenstange geführt ist, während der Zylinder als distales Ende der Gasfeder am Horizontalträger schwenkbar befestigt ist. (Im weiteren Verlauf der vorliegenden Anmeldung steht „proximal" für „dem Vertikalträger zugewandt" und „distal" für „dem Vertikalträger abgewandt, zum freien Ende des Horizontalträgers hin".) Dieser Aufbau mit bogenförmigem Führungs-Langloch soll theoretisch verhindern, dass sich die Hysterese der Gasfeder nachteilig bemerkbar macht. Unter Hysterese versteht man allgemein die Abhän-gigkeit des physikalischen Zustands eines Objekts von vorausgegangenen Zuständen, die auf der Restwirkung (Remanenz) nach Beseitigung der ein-wirkenden physikalischen Größe bzw. Kraft beruht.
  • In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass dieser bekannte Aufbau insofern nachteilig ist, als das proximate Ende der Kolbenstange nicht kontinuierlich in dem bogenförmigen Führungs-Langloch wandert, sondern im Anwendungsfall von einer Extremlage zur anderen kniehebelartig springt, was für einen Anwender eine zusätzliche Bewegung über den Springpunkt hinweg erfordert, um die Umstellung der Abstützung in dem bogenförmigen Führungs-Langloch zu erreichen.
  • Ein optimal ausbalancierbares, homogen in der Vertikale schwenkbares Stativ weist Gleichheit zwischen Gewichtsmoment und Stützmoment auf. Die Ungleichheit von diesen beiden Momenten äußert sich für den Operateur auf zwei nachteilige Arten: Entweder es bewegt sich das Mikroskop in einer an deren Lage selbst-tätig oder der Operateur benötigt für einen Bereich eine bestimmte Schwenkkraft, um das Mikroskop zu bewegen, dann plötzlich jedoch eine andere. Die jedoch optimale, wünschenswerte Gleichheit zwischen Gewichts- und Stützmoment liegt in der Wirklichkeit aufgrund tatsächlicher physikalischer bzw. geometrischer Gegebenheiten nicht vor, sondern nur für einen bestimmten Bereich. Dieser Bereich kann in der Mitte des gesamten Schwenkwinkel-Bereichs liegen, oder auch am Rande, aber es wird mit den bekannten Stativ-Lösungen mit Kraftspeicherelementen immer ein Kompromiss zwischen optimalem und nachteiligem Bereich geschlossen. Dieser Kompromiss wird im Stand der Technik dadurch zu minimieren versucht, dass z.B. die Gewichtsschwankungen am Mikroskop so gering wie möglich gehalten werden, der Schwenkwinkel so klein wie möglich gehalten wird oder die Differenz der Momente in erhöhter Systemreibung versteckt wird. Diese Maßnahmen setzen jedoch dem Stativbau seine Grenzen.
  • Üblicherweise ist der optimale Bereich in der Mitte des gesamten Schwenk-Winkel-Bereichs angesiedelt, der in etwa der Horizontallage des Horizontal-Armes entspricht. Daraus ergibt sich für die Darstellung in einem Schaubild für die Differenz der Momente eine wellenförmige Kurve z.B. 6a (Funktion der Schwenkkraftkurve). Es gibt jedoch auch Stativ-Einstellungen, die die Zur-Verfügung-Stellung des optimalen Bereichs von Gleichwertigkeit zwischen Gewichts- und Stützmoment z.B. im unteren Schwenkwinkel-Bereich bieten. In diesem Falle entspricht die Kurve einer nicht wellenförmigen, bogenförmigen Funktionskurve mit angefügter Geraden z.B. 6b.
  • Der Erfinder erkannte, dass nach Auffinden bzw. Berechnung des proximalen Anlenkpunktes für einen möglichst breiten optimalen Bereich von Gleichheit zwischen den Momenten eine absichtlich vorgenommene, geringfügige Verstellung des proximalen Anlenkpunktes zu Ungunsten des optimalen Bereichs zu einer deutlichen Reduktion der maximalen Differenz zwischen den Momenten führt. Dieses Ergebnis ist unerwartet, weil man annehmen müsste, dass eine Verschiebung des optimalen Anlenkpunktes zu einer noch höheren Differenz zwischen den Momenten führt. Die Maximal-Differenz nimmt jedoch ab und zwar wesentlich, nämlich um ca. mehr als die Hälfte. Auch das Ausmaß dieser Verbesserung ist unerwartet hoch. Als Diagramm dargestellt, verwandelt sich die wellenförmige Kurve in eine sattelförmige Kurve bzw. die bogenförmige Funktionskurve mit anschließender Geraden in eine neue Kurve mit wesentlich geringerer Amplitude.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes System mit Kraftspeicherelement-Abstützung, insbesondere Gasfeder-Abstützung zu finden, das einerseits auf unterschiedliche Lasten einstellbar ist und – andererseits den nachteiligen Kosinus-Effekt des Horizontalträgers unter der Last des Mikroskops zu vermeiden oder so zu vermindern, dass er nicht mehr stört. Außerdem soll der Kniehebelsprungeffekt vermieden werden. Ebenso soll die Erkenntnis des Erfinders hinsichtlich der Schwenkwinkelgeometrie und des Schwenkwinkelverhaltens bei gattungsgemäßen Stativen eingesetzt und ausgenutzt werden, um eine Verbesserung bei der Bedienbarkeit bzw. des Bedienkomforts des Stativs zu erreichen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Verstellvorrichtung für einen Anlenkpunkt des Kraftspeicherelements, vorzugsweise für jenen proximalen Anlenkpunkt, der sich am Vertikalträger des Stativs befindet gemäss den Merkmalen des Anspruchs 1. Dabei ist gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung eine Verstellvorrichtung vorgesehen, die erfindungsgemäß in etwa horizontal wirkt. Unter horizontal ist jede Verstellrichtung zu verstehen, die quer zur Längsachse des Stativträgers (Lot) liegt. Dabei kann es sich um eine Gerade oder auch um einen Bogen handeln Diese Querrichtung (horizontal) wirkt beispielsweise etwa entlang der Längsachse des Kraftspeicherelements oder entlang von Bögen, die etwa längs der Längsachse des Kraftspeicherelements verlaufen. Durch diese Verstelleinrichtung kann auf das Stützmoment Einfluss genommen werden.
  • Die erfindungsgemäße Verstellung des proximalen Anlenkpunktes kann erfindungsgemäß bevorzugt auf folgende drei Varianten geschehen: Eine erste Variante besteht in einer Drehung des Anlenkpunktes um einen ermittelten Drehpunkt, die zweite ist eine rein lineare Verschiebung des Anlenkpunktes entlang einer Achse X, die etwa parallel zu dem Horizontalträger liegt. Die dritte Variante ist eine Verschiebung des Anlenkpunktes, gefolgt von einer Drehung oder umgekehrt. Bevorzugt ist es bei dieser Ausführungsform dem Anwender überlassen, ob er zuerst die lineare oder zuerst die bogenförmige Verstellung vornimmt.
  • Die beschriebene etwa horizontale Verstellung des Anlenkpunktes (sei es durch Drehung oder Verschiebung entlang der Achse X oder einer – Kombination davon) ist somit für ein bestimmtes Gewicht der Last (Mikroskop) definiert. Um nun auch Einstellungen für andere Gewichte zu realisieren, ist erfindungsgemäß eine zusätzlich angeordnete und kombinierte, aus dem Stand der Technik bekannte Verstellung in einer etwa vertikalen Richtung entlang einer Achse Z (parallel zur Längsachse des Ständers (Lot)) vorgesehen. Vorzugsweise wird im Rahmen der Erfindung diese Verstellung jedoch entlang der Achse Z nicht linear, sondern bogenförmig realisiert.
  • In der vorliegenden Anmeldung ist eine Verstellvorrichtung offenbart, die aus Kostengründen nicht an jedem hergestellten Stativ angeordnet sein muss, sie kann auch im Sinne einer „Eichvorrichtung" zum Herstellen von Stativen ohne Verstellvorrichtung eingesetzt werden. Dabei werden jene Stative entsprechend der Eichvorrichtung so eingestellt, dass sie für ein bestimmtes Gewicht den Anlenkpunkt optimal am Ständer festlegen.
  • Es wird ausdrücklich auf eine mögliche Kombinierbarkeit dieser Anmeldung mit einer zeitgleich von der gleichen Anmelderin angemeldeten Erfindung (unser Zeichen L204DE/P 2627 DE) verwiesen. Dort ist ein Stativ mit einem Kraftspeicherelement vorgestellt, das mit der vorliegenden Verstellvorrichtung frei kombiniert werden kann.
  • Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Figuren und in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Die Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Offenbarung.
  • Anhand von Figuren wird die Erfindung symbolisch und beispielhaft näher erläutert.
  • Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an.
  • Es zeigen dabei
  • 1 – einen Stativaufbau gemäß Stand der Technik;
  • 2a–c – eine schematische Darstellung des sogenannten „Kosinus-Effekts" in drei verschiedenen Lagen;
  • 3 – eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung, mit der der proximale Anlenkpunkt mittels einer Drehung verstellt werden kann;
  • 4 – eine Verstellvorrichtung an einem Stativ, die den proximalen Anlenkpunkt des Kraftspeicherelements sowohl in der in 3 gezeigten Drehrichtung, als auch in einer Richtung entlang einer X-Achse verstellt, die in etwa parallel zum Horizontalträger liegt;
  • 5 – eine Verstellvorrichtung an einem Stativ, die den proximalen Anlenkpunkt des Kraftspeicherelements sowohl in der in 3 gezeigten Drehrichtung, als auch in der in 4 gezeigten X-Verschiebe-Richtung, als auch in einer Höhen-Richtung entlang einer Achse Y verstellt;
  • 6a – ein Diagramm zu den Kurven der Differenz zwischen Gewichts- und Stützmoment im Falle eines in etwa mittig optimierten Schwenkwinkel-Bereichs und
  • 6b – ein Diagramm zu den Kurven der Differenz zwischen Gewichts- und Stützmoment im Falle eines Schwenkwinkel-Bereichs, der im marginalen Bereich optimiert ist.
  • In 1 ist schematisch eine Stativanordnung 1 gemäß Stand der Technik dargestellt. Das Stativ 1 besteht aus einem Vertikalträger 2 und aus einem Horizontalträger 4, der als Parallelogrammträger mit einem oberen Horizontalträgerarm 4a und einem unteren Horizontalträgerarm 4b ausgebildet ist. An einem distalen Anlenkpunkt 10 an dem oberen Horizontalträgerarm 4a des Horizontalträgers 4 und an einem proximalen Anlenkpunkt 9 in einer Platte 6 ist als stützendes Kraftspeicherelement 7 eine Gasfeder angeordnet. Das Stativ 1 weist als Mittel zur positiven Beeinflussung der Hysterese-Eigenschaften eine Verstellvorrichtung 18 auf, die nicht linear wirkt, sondern durch ein bogenförmiges Führungs-Langloch 8 eine radiale Verstellung des proximalen Anlenkpunktes 9 ermöglicht.
  • Die Gasfeder 7 ist mit einem Zylinder 12 am distalen Anlenkpunkt 10 und mit einer Kolbenstange 11 am proximalen Anlenkpunkt 9 angeordnet. Des Weiteren weist diese Stativanordnung Gelenke 3a–d und einen Mikroskopträger 5 auf. Um die Schwenkachse 13 schwenkt der Horizontalträger 4 in der Horizontallage. In der Vertikallage schwenkt der Horizontalträger 4 entlang eines Bewegungsbogens 14.
  • In 2a–c ist schematisch die Hebelwirkung in Abhängigkeit von verschiedenen Winkeln des Horizontalträgers 4 zum Vertikalträger 2 dargestellt (sogenannter „Kosinus-Effekt"). 2a zeigt den Horizontalarm 4 in einer waagerechten Position (Winkel zwischen Vertikalträger 2 und Horizontalarm 4 = 90 Grad). Der Horizontalarm 4 trägt am distalen Ende die Last G und entspricht in dieser Position dem Hebelarm L. Die Kraft F, mit der das Kraftspeicherelement 7 den Hebelarm L abstützt, befindet sich in einer (virtuellen) Entfernung H vom Anlenkpunkt 20 des Horizontalträgers 4 am Vertikalträger 2. In dieser Position entspricht L·G = H·F. Idealerweise sind die gegeneinander wirkenden Momente im Anlenkpunkt 20, nämlich das Gewichtsmoment MG und das Stützmoment MF, gleich groß. 2b zeigt den Horizontalarm 4 in einer um einen Winkel α1 hochgeschwenkten Position. Der Hebelarm L1 entspricht nun L/cos α1. Nun ist L1·G = H1·F1. 2c zeigt den Horizontal-arm 4 in einer nach unten um einen Winkel α2 verschwenkten Position. Der Hebelarm L2 entspricht nun L/cos α2 und es gilt die Gleichung L2·G = H2·F2.
  • 3 zeigt eine erfindungsgemäße Stativanordnung 1, die eine Verstellvorrichtung 18a zum Verdrehen des proximalen Anlenkpunktes 9a in einen proximalen Anlenkpunkt 9b aufweist. Dieses wird dadurch erreicht, indem das Anlenkelement 21 um eine Fixierung 22a drehbar auf einer Platte 6a gelagert ist und eine Betätigung der Gewindespindel 15 via Handrad 17 oder motorischer Steuerung innerhalb der fix angeordneten Spindelmutter 23 einen Druck an der Rückseite des Anlenkelements 21 aufbaut oder weg nimmt. Somit schwenkt das Anlenkelement 21 um die Fixierung 22a und der proximate Anlenkpunkt 9a beschreibt eine kreisbogenförmige Bewegung zum proximalen Anlenkpunkt 9b. Die verschwenkbare Fixierung 22a kann auch am Vertikalträger 2 oder an einem Bauteil 25 angeordnet sein, das Vertikalträger 2 und Horizontalträger 4 verbindet. Diesen möglichen Fixierungen für das Anlenkelement 21 ist gemeinsam, dass sie fix zum Vertikalträger 2 sein müssen.
  • In 4 ist eine Verstellvorrichtung 18b gezeigt, die nicht nur radial, wie schon in 3 dargestellt, sondern auch linear in einer Richtung liegt, die den Achsen X oder X' oder einer zwischen X und X' liegenden Achse entspricht. Dieses kann grundsätzlich durch eine geführte Verstellbewegung der Platte 6 oder eines Teils der Platte 6b erreicht werden, sei es durch Führungsschlitten oder – wie dargestellt – mit Führungs-Langlöchern 26a und 26b für die Fixierungen 24b und 24d des beweglichen Teils der Platte 6b an dem fix am Vertikalträger 2 angeordneten Platten-Teil 6a. Die Fixierungen 24a und 24c sind fix.
  • Um eine möglichst kostengünstige Verstellvorrichtung zu realisieren, die mit nur einer Gewindespindel 15 auskommt, ist das Anlenkelement 21 mit einer entfernbaren Fixierung 22b ausgestattet. Soll nun der proximale Anlenkpunkt 9a verdreht werden, so müssen die Fixierungen 24b und 24d fest sein und die Fixierung 22b entfernt. Dadurch verschwenken Drehungen an der Gewindespindel 15 das Anlenkelement 21. Soll hingegen entlang der Achse X verschoben werden, so muss die Fixierung 22b fest sein und 24b und 24d lose.
  • Wie schon erwähnt, ist auch eine Verstellvorrichtung für eine Verstellung entlang einer Achse X1 ohne Weiteres dadurch realisierbar, dass die Platte 6b mittels eines Führungsschlittens statt Führungs-Langlöchern 26a und 26b geführt auf der Platte 6a sitzt und auch mit Fixierungen vorgesehen ist.
  • 5 zeigt über die Verstellmöglichkeiten gemäß 4 hinaus eine aus dem Stand der Technik bekannte Verstellung des proximalen Anlenkpunktes 9a in der Höhe, entlang einer Achse Z. Diese Verstellrichtung entspricht etwa einer Parallelen zu dem Vertikalträger 2. Eine Gewindespindel 15a, über ein Handrad 17a oder motorisch betreibbar, ist auf dem Anlenkelement 21 angeordnet und verstellt einen Schlitten 16, der bei Drehungen an der Gewindespindel 15a auf Führungen 19 entlang läuft. Der proximale Anlenkpunkt 9a ist an dem Schlitten 16 angelenkt. Die Führungen 19 können, wie hier dargestellt vorzugsweise bogenförmig ausgestaltet sein, lineare oder kombinierte Führungen oder sind jedoch auch denkbar.
  • 6a zeigt ein Diagramm, das die Kurve des Kraftaufwandes für den Operateur zum Schwenken des Horizontalträgers 4 in der Vertikalen bzw. entlang des Bewegungsbogens 14 zeigt. Dieser Kraftaufwand ist nichts anderes als die Differenz von Gewichts- MG und Stützmoment MF dividiert durch den jeweiligen Hebelarm L·cosα. Dieses Diagramm zeigt eine Ausbalancierung, die in einem mittigen Schwenkwinkel-Bereich von α1 über α = 0 (Horizontalposition des Horizontalträgers 4) bis α2 optimiert ist. Der Operateur muss in diesem Bereich eine Kraft F1 aufwenden, die konstant bleibt. Über diesen Schwenkwinkel-Bereich hinaus steigt die Kraft F stetig an und erreicht in der Schwenkrichtung nach oben über den Schwenkwinkel α1 hinaus eine Amplitude A1 und nach unten eine Amplitude A2. Daraus ergibt sich eine wellenförmige Schwenkkraft-Kurve F(Sch)1 mit einer Gesamtamplitude Amax1 = A1 + A2. Die Verbindung der Punkte, die Fmin1, und Fmax1 auf der Kraftachse entsprechen, ergibt die Steigung S1 oder anders gesagt, die Gesamtcharakteristik der gesamten Schwenkbewegung. Das unerwartete, erfindungsgemäße Resultat der Verschiebung des Anlenkpunktes 9a zu 9b nach Auffindung des Anlenkpunktes 9a, der diese wellenförmige Kurve ergab, ist eine Umwandlung der Schwenkkraft-Kurve F(Sch)1 in eine neue, gedrehte, flachere und sattelförmige Schwenkkraft-Kurve F(Sch)2. Die Drehung wird so weit vollzogen, bis vorzugsweise die Steigung S1 der alten, wellenförmigen Schwenkkraft-Kurve F(Sch)1 im Diagramm waagerecht zu liegen kommt, also S1, nur noch einem einzigen Kraftwert F1 entspricht. Die neue Schwenkkraft-Kurve F(Sch)2 ist nicht mehr stetig und weist eine wesentlich geringere Stei-gung S2 auf. Die Gesamtamplitude Amax2 wird nun von wesentlich niedrigeren Werten Fmin2 und Fmax2 bzw. der Summe von Amplitude nach oben A1, und Amplitude nach unten A2, bestimmt.
  • Der Operateur hat im Effekt keinen homogenen Schwenkwinkel-Bereich mehr, in dem keine Kraftdifferenz auftritt, dafür aber insgesamt über den gesamten Schwenkwinkel-Bereich wesentlich weniger Kraft aufzuwenden. Dadurch, dass die neuen Kraftwerte Fmin2 und Fmax2 So gering sind, ist eine Zu- oder Abnahme nicht mehr erheblich bzw. spürbar. Durch das erfindungsgemäße System können somit für bestimmte Anwendungen aufwendige Waa gen-Balanciersysteme durch einfache Federnabstützsysteme ersetzt werden, ohne für den Operateur Nachteile im Bedienkomfort einzuhandeln.
  • 6b zeigt ein Diagramm für eine Ausbalancierung nicht um die Horizontallage des Horizontalträgers 4 herum in beide Richtungen, sondern eine Auslegung nur für z.B. den unteren Schwenk-Bereich. Die dem ersten proximalen Anlenkpunkt 9a entsprechende Schwenkkraft-Kurve F(Sch)1 ist bogenförmig mit anschließender Geraden und weist eine Steigung S3 und eine Amplitude A3 auf. Auch in diesem Falle bewirkt die erfindungsgemäße Auffindung des neuen proximalen Anlenkpunktes 9b, dass die Schwenkkraft-Kurve F(Sch)3 in eine flachere Schwenkkraft-Kurve F(Sch)4 mit kleinerer Amplitude A4 und geringerer Steigung S4 „gedreht" wird.
    • 1
    Stativ
    2
    Vertikalträger
    3a–d
    elenk (Gelenk 3a entspricht 20)
    4
    Horizontalträger
    4a
    Oberer Horizontalträgerarm
    4b
    Unterer Horizontalträgerarm
    5
    Mikroskopträger
    6, 6a–b
    Platte
    7
    Kraftspeicherelement
    8
    Bogenförmiges Führungs-Langloch
    9, 9a–b
    Proximaler Anlenkpunkt
    10
    Distaler Anlenkpunkt
    11
    Kolbenstange
    12
    Zylinder
    13
    Schwenkachse von 4
    14
    Bewegungsbogen der Last
    15, 15a
    Gewindespindel
    16
    Schlitten
    17, 17a
    Handrad
    18, 18a–c
    Verstellvorrichtung
    19
    Führung von 16
    20
    Anlenkpunkt von 4 an 2 (entspricht 3a)
    21
    Anlenkelement
    22a, b
    Fixierung von 21 auf 6b
    23
    Spindelmutter
    24a–d
    Fixierung von 6b an 6a
    25
    Bauteil zur Verbindung von 2 und 4 (optional)
    26a, b
    Führungs-Langloch
    α1–3
    Winkel zwischen 4 in Horizontallage und L1–3
    αmin
    Minimaler Schwenkwinkel zwischen 4 und L1–3
    αmax
    Maximaler Schwenkwinkel zwischen 4 und L1–3
    L
    Hebelarm
    G
    Last, Gewicht
    FSt1–2
    Stützkraft
    H
    Höhe, Entfernung 7 von 20
    F1
    Schwenkkraft
    Fmin1,2
    Minimale Schwenkkraft
    Fmax1,2
    Maximale SchwenkkraftAmplitude
    A1–4
    Amplitude
    Amax1,2
    Gesamtamplitude
    F(Sch)1,2
    Schwenkkraft-Kurve
    S1–4
    Steigung
    X, X1
    Achse
    Z
    Achse
    MG
    Gewichtsmoment
    MFSt
    Stützmoment
    ΔM
    Differenz MG-MFSt
    ΔM1
    Differenz MFSt-MG

Claims (14)

  1. Stativ, insbesondere für Operationsmikroskope, mit einem Vertikalträger (2) entlang einer vertikalen Längsachse (13) (Lot) und einem daran angelenkten Horizontalträger (4) und einem Kraftspeicherelement (7), das an einem proximalen Anlenkpunkt (9) am Vertikalträger (2) und einem distalen Anlenkpunkt (10) am Horizontalträger (4) angelenkt ist, wobei der Anlenkpunkt (9) durch eine Verstellvorrichtung (18) verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (18) eine aktive Verstellung des proximalen Anlenkpunktes (9) in einer Querrichtung zur Längsachse (13) des Vertikalträgers (2) erlaubt.
  2. Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (18a) den proximale Anlenkpunkt (9a) um einen Drehpunkt (22a) entlang eines Bogens verschiebbar hält, wobei der Drehpunkt (22a) am Vertikalträger (2) oder an einem fest damit verbundenen Teil (25, 6a) ausgebildet oder angeordnet ist.
  3. Stativ nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil als Stativ-Träger-Bauteil (25) oder aus einer Platte (6a) ausgebildet ist, die seitlich des Vertikalträgers (2) abragt.
  4. Stativ, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (18b) den proximalen Anlenkpunkt (9a) entweder nur entlang einer Achse (X oder X1), die etwa parallel zum Horizontalträger (4) liegen, oder sowohl entlang des Bogens (Anspruch 2 oder 3) und/oder entlang der Achse (X oder X1) in vorzugsweise beliebiger Reihenfolge verschiebbar hält.
  5. Stativ, nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Gewichtsmoment (MG) in einem Gelenk (3a) bzw. Anlenkpunkt (20), mit einem Stütz moment (MF) im Gelenk (3a) bzw. Anlenkpunkt (20), welches durch das Kraftspeicherelements (7) erzeugt wird, und mit einem Schwenkwinkel-Bereich des Horizontalträgers (4) entlang eines Bewegungsbogens (14) zwischen einem minimalen Schwenkwinkel (αmin) und einem maximalen Schwenkwinkel (αmax) bzw. einem maximalen negativen Schwenkwinkel (– αmax) und einem maximalen positiven Schwenkwinkel (+αmax), dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Messung der Differenz (ΔM) zwischen Gewichtsmoment (MG) und Stützmoment (MF) oder durch Messung der Differenz (ΔM1) zwischen Stützmoment (MF) und Gewichtsmoment (MG) ermittelter proximaler Anlenkpunkt (9b) anfahr- bzw. festlegbar ist, dem ein bestimmter Schwenkwinkel-Bereich (α1-α2 oder αmin-α3) entspricht, in dem die Differenz der Momente ΔM bzw. ΔM1 gleich Null bzw. am minimalsten ist und dass anschließend ein proximaler Anlenkpunkt (9c) anfahr- bzw. festlegbar ist, dem eine minimale Differenz (ΔM bzw. ΔM1) über den gesamten Schwenkwinkel-Bereich (αmin bis αmax bzw. –αmax bis αmax) entlang des Bewegungsbogens (14) entspricht.
  6. Stativ (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (6a) entlang der Achse (X oder X1) geführt verschiebbar ist.
  7. Stativ (1) nach einem der Ansprüche 4–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (6a) fix am Vertikalträger (2) angeordnet ist und eine weitere Platte (6b) oder ein Anlenkelement (21) entlang der Achse (X oder X1) geführt verschiebbar ist.
  8. Stativ (1) nach einem der Ansprüche 5–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung der verschiebbaren Platte (6a; 6b) oder des verschiebbaren Anlenkelementes (21) mit Führungs-Langlöchern (26) oder mit Kulissen-Schlitten und vorzugsweise mit Fixierungen (24) versehen ist.
  9. Stativ (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch – gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Verstellvorrichtung (18c) vorgesehen ist, die den proximalen Anlenkpunkt (9a) – wie an sich bekannt – entlang einer im wesentlichen zum Vertikalträger (2) parallelen Achse (Z) verstellbar macht.
  10. Stativ (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung entlang der zum Vertikalträger (2) parallelen Achse (Z) entlang eines Bogens, vorzugsweise entlang eines Kreisbogens erfolgt.
  11. Verwendung eines Stativs (1) mit Verstellvorrichtung (18a, b, c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Eichvorrichtung für die Anfertigung von Stativen (1) ohne Verstellvorrichtung (18).
  12. Verwendung einer Verstellvorrichtung (18b) in einem Stativ (1), – insbesondere für Operationsmikroskope, zur aktiven radialen und/oder linearen Verstellung eines proximalen Anlenkpunktes (9a) an einem Vertikalträger (2) eines Kraftspeicherelements (7), etwa quer zum Lot.
  13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (18b) so angeordnet ist, dass die radiale Verstellung eine Drehung um eine Fixierung (22a) eines Anlenkelements (21) umfasst und die lineare Verstellung eine Verschiebung des Anlenkelements (21) entlang einer Achse (X oder X1), die beide etwa parallel zum Horizontalträger (4) liegen.
  14. Verfahren zur Einstellung eines proximalen Anlenkpunktes (9) eines Kraftspeicherelements (7) in Verbindung mit einem Stativ, insbesondere für Operationsmikroskope, mit einem Vertikalträger (2), mit einem daran angelenkten Horizontalträger (4) mit einem Gewichtsmoment (MG) in einem Gelenk (3a) bzw. Anlenkpunkt (20), wobei das Kraftspeicherelement (7) ein – Stützmoment (MF) im Gelenk (3a) bzw. Anlenkpunkt (20) erzeugt, wobei das Kraftspeicherelement (7) mit seinem proximalen Anlenkpunkt (9) am Vertikal träger (2) und mit seinem distalen Anlenkpunkt (10) am Horizontalträger (4) angelenkt ist und einem Schwenkwinkel-Bereich des Horizontalträgers (4) entlang eines Bewegungsbogens (14) zwischen einem minimalen Schwenkwinkel (αmin) und einem maximalen Schwenkwinkel (αmax) bzw. einem maximalen negativen Schwenkwinkel (–αmax) und einem maximalen positiven Schwenkwinkel (+αmax) schwenken kann, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst ein proximaler Anlenkpunkt (9b), dem ein bestimmter Schwenkwinkel-Bereich (α1-α2 oder αmin-α3) entspricht, in dem die Differenz der Momente ΔM bzw. ΔM1 gleich Null bzw. am minimalsten ist ermittelt und eingestellt wird und davon ausgehend anschließend ein anderer proximaler Anlenkpunkt (9c) ermittelt bzw. eingestellt wird, dem eine minimale Differenz (ΔM bzw. ΔM1) über den gesamten Schwenkwinkel-Bereich (αmin bis αmax bzw. –αmax bis +αmax) entlang des Bewegungsbogens (14) entspricht.
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