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Die
Erfindung betrifft ein medizinisches System mit wenigstens einer
medizinischen Vorrichtung und mit einer Versorgungseinheit. Die
Versorgungseinheit ist ausgebildet, mit der medizinischen Vorrichtung
trennbar verbunden zu werden und die medizinische Vorrichtung unterbrechungsfrei
mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Aus
dem Stand der Technik bekannte medizinische Systeme mit einer medizinischen
Vorrichtung und einer Versorgungseinheit weisen jeweils zum Verbinden
mit einem elektrischen Versorgungsnetz einen Trenntransformator
auf. Der Trenntransformator bewirkt ein galvanisches Trennen der
medizinischen Vorrichtung beziehungsweise der Versorgungseinheit
von dem Versorgungsnetz. Dadurch werden elektrische Ableitströme
verringert.
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Aus
der
DE 38 138 68 A1 ist
eine unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage bekannt, welche
an ein elektrisches Versorgungsnetz angeschlossen werden kann. Die
unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage weist einen Umrichter
und einen Trenntransformator auf. Der Trenntransformator weist eine
dritte, gegenüber einer Eingangswicklung und einer Ausgangswicklung
isolierte Wicklung auf, welche mit einem Stromrichter verbunden
ist, dessen Gleichstromseite mit einer Stützbatterie verbunden
ist.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, ein verbessertes
medizinisches System mit einer medizinischen Vorrichtung und mit
einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für die medizinische
Vorrichtung anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein medizinisches
System der eingangsgenannten Art gelöst. Das medizinische
System weist einen Trenntransformator und eine Umschaltvorrichtung
auf, wobei die Umschaltvorrichtung mit dem Trenntransformator und
der medizinischen Vorrichtung verbunden und derart ausgebildet ist,
wahlweise die medizinische Vorrichtung oder die Versorgungseinheit über
den Trenntransformator mit einem elektrischen Versorgungsnetz zu
verbinden. Durch die Umschaltvorrichtung kann der Trenntransformator vorteilhaft
sowohl von der medizinischen Vorrichtung als auch von der Versorgungseinheit
genutzt werden, um das medizinische System von dem elektrischen Versorgungsnetz
galvanisch zu trennen.
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Bevorzugt
ist die medizinische Vorrichtung eine mobile medizinische Vorrichtung
oder die Versorgungseinheit eine mobile Versorgungseinheit oder
beide sind mobil ausgebildet. Eine mobile medizinische Vorrichtung
beziehungsweise eine mobile Versorgungseinheit ist weiter bevorzugt
tragbar ausgebildet und kann beispielsweise in der Nähe
eines Patientenbettes angeordnet werden oder mit einem Patientenbett
verbunden werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform kann eine mobile Versorgungseinheit
und/oder eine mobile medizinische Vorrichtung Räder zum
Transportieren aufweisen. Das medizinische System kann zum trennbaren
Verbinden der medizinischen Vorrichtung mit der Versorgungseinheit
bevorzugt eine Schnittstelle zum trennbaren elektrischen Verbinden
aufweisen. Die Schnittstelle kann beispielsweise durch eine Steckverbindung
gebildet sein. Die Versorgungseinheit kann beispielsweise vorteilhaft
als Docking-Station ausgebildet sein. Dadurch kann die medizinische Vorrichtung
elektrisch und bevorzugt form- und/oder kraftschlüssig
mechanisch mit der Versorgungseinheit verbunden werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist die medizinische
Vorrichtung den Trenntransformator auf. Dadurch kann die medizinische
Vorrichtung vorteilhaft unabhängig von der Versorgungseinheit
an ein Versorgungsnetz angeschlossen werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist die medizinische
Vorrichtung einen Netzeingang zum Anschließen an ein Versorgungsnetz
auf und die Umschaltvorrichtung ist ausgebildet, den Trenntransformator
ausgangsseitig mindestens mittelbar wahlweise mit der medizinischen
Vorrichtung oder mit der Versorgungseinheit zu verbinden. Dadurch
kann die medizinische Vorrichtung unabhängig von der Versorgungseinheit
an ein Versorgungsnetz angeschlossen werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Versorgungseinheit
eine Stromversorgungseinheit zum unterbrechungsfreien Stromversorgen
der medizinischen Vorrichtung und einen Netzeingang zum Anschließen
an ein Versorgungsnetz auf. Die Umschaltvorrichtung ist weiter bevorzugt
ausgebildet, den Netzeingang der Versorgungseinheit mindestens mittelbar
wahlweise mit dem Trenntransformator oder mit der Stromversorgungseinheit
zu verbinden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform des medizinischen Systems
weist der Trenntransformator eine Primärwicklung und eine
Sekundärwicklung auf, welche jeweils magnetisch miteinander
gekoppelt sind und wobei die Primärwicklung zum Verbinden mit
dem elektrischen Versorgungsnetz vorgesehen ist und die Sekundärwicklung
zum Verbinden mit der Versorgungseinheit oder der medizinischen
Vorrichtung vorgesehen ist. Auf diese Weise kann das medizinische
System vorteilhaft galvanisch von dem elektrischen Versorgungsnetz
getrennt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist die Versorgungseinheit
wenigstens einen Energiespeicher für elektrische Energie
auf und ist ausgebildet, eine Netzspannung des Versorgungsnetzes
zu erfassen und in Abhängigkeit der erfassten Netzspannung
des Versorgungsnetzes die in dem Energiespeicher vorrätig
gehaltene elektrische Energie ausgangsseitig auszugeben. Der Energiespeicher kann
vorteilhaft eine wiederaufladbare Batterie, beispielsweise ein Kondensator,
ein Blei-Gel-Akkumulator, ein Lithium-Ionen-Akkumulator, ein Lithium-Polymer-Akkumulator
oder ein Nickel-Kadmium-Akkumulator oder ein Nickel-Metall-Hydrid-Akkumulator
sein.
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Weiter
bevorzugt weist die Versorgungseinheit einen Umrichter, insbesondere
einen Wechselrichter auf, welcher ausgebildet ist, von dem Energiespeicher,
beispielsweise einer wiederaufladbaren Batterie, vorrätig
gehaltene und als Gleichspannung ausgegebene elektrische Energie
in eine Wechselspannung umzuwandeln. Die Wechselspannung kann dann
zum Versorgen der medizinischen Vorrichtung mit elektrischer Energie
vorgesehen sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist die Umschaltvorrichtung
wenigstens zwei Umschalter auf. Beispielsweise kann die Umschaltvorrichtung einen
ersten Umschalter und einen zweiten Umschalter aufweisen. Bevorzugt
ist der erste Umschalter mit der medizinischen Vorrichtung verbunden
und der zweite Umschalter mit der Versorgungseinheit verbunden.
Der erste Umschalter und der zweite Umschalter sind jeweils trennbar,
beispielsweise mittels einer Schnittstelle, miteinander verbunden.
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Dazu
kann die medizinische Vorrichtung eine mit dem ersten Umschalter
verbundene Schnittstelle zum Verbinden mit der Versorgungseinheit
aufweisen, und die Versorgungseinheit kann eine mit dem zweiten
Umschalter verbundene Schnittstelle zum Verbinden mit der medizinischen
Vorrichtung aufweisen.
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Die
Umschaltvorrichtung kann vorzugsweise eine Erfassungsvorrichtung
aufweisen, welche ein Verbinden der medizinischen Vorrichtung mit
der Versorgungseinheit erfassen kann und in Abhängigkeit von
dem Verbinden die Umschaltvorrichtung, insbesondere den ersten und/oder
den zweiten Umschalter, zum Umschalten aktivieren kann. Der erste
Umschalter, im folgenden auch Umschalter der medizinischen Vorrichtung
genannt, ist bevorzugt ausgebildet, den Trenntransformator in Abhängigkeit
von dem Verbinden der Schnittstelle wahlweise mit dem elektrischen
Versorgungsnetz, insbesondere mit einem Anschluss für das
elektrische Versorgungsnetz, oder mit der Schnittstelle zum Verbinden
mit der Versorgungseinheit zu verbinden.
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Bevorzugt
weist die Umschaltvorrichtung eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen
einer Netzspannung auf, welche ein Anliegen einer Netzspannung erfassen
kann und ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der erfassten
Netzspannung die Umschaltvorrichtung, insbesondere den ersten und/oder den
zweiten Umschalter, zum Umschalten zu aktivieren.
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Der
Umschalter der medizinischen Vorrichtung ist beispielsweise ausgebildet,
in Abhängigkeit von dem Verbinden der Schnittstelle und/oder
in Abhängigkeit von einer erfassten Netzspannung, den Netzeingang
der medizinischen Vorrichtung wahlweise mit der Schnittstelle oder
mit dem Trenntransformator, und dort bevorzugt mit einer Sekundärwicklung
des Trenntransformators zu verbinden.
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Der
zweite Umschalter, im folgenden auch Umschalter der Versorgungseinheit
genannt, ist bevorzugt ausgebildet, in Abhängigkeit von
dem Verbinden der Schnittstelle und/oder in Abhängigkeit
von einer erfassten Netzspannung die Stromversorgungseinheit der
Versorgungseinheit wahlweise mit dem Netzanschluss der Versorgungseinheit
oder mindestens mittelbar mit dem Trenntransformator und über den
Trenntransformator mit dem elektrischen Versorgungsnetz zu verbinden.
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Ein
Umschalter kann in einer vorteilhaften, aufwandsgünstigen
Ausführungsform galvanische Kontakte aufweisen. Ein Umschalter
kann zusätzlich oder unabhängig von galvanischen
Kontakten vorteilhaft wenigstens einen Schalttransistor, einen Thyristor
und/oder einen TRIAC aufweisen.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Versorgen einer medizinischen
Vorrichtung mit elektrischer Energie, bei dem ein Energieversorgen
von einem elektrischen Versorgungsnetz galvanisch getrennt erfolgt,
und bei dem eine Versorgungseinheit mit einem Energiespeicher eine
unterbrechungsfreie Versorgung mit elektrischer Energie bereitstellt.
Bei dem Verfahren erfolgt ein elektrisches Verbinden der Versorgungseinheit
mit dem Versorgungsnetz über den Trenntransformator in
Abhängigkeit von einem elektrischen oder zusätzlich
mechanischen Verbinden der medizinischen Vorrichtung mit der Versorgungseinheit.
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Die
Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren
Ausführungsbeispielen beschrieben.
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1 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein medizinisches
System mit einer Versorgungseinheit und einer medizinischen Vorrichtung;
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2 zeigt
schematisch das in 1 dargestellte medizinische
System, wobei die Versorgungseinheit und die medizinischen Vorrichtung
jeweils voneinander getrennt sind und an der Versorgungseinheit
und der medizinischen Vorrichtung jeweils eine Netzspannung anliegt;
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3 zeigt
schematisch das in 1 dargestellte medizinische
System, wobei die Versorgungseinheit und die medizinischen Vorrichtung
jeweils voneinander getrennt sind und die Versorgungseinheit zum
Abgeben elektrischer Energie bereit ist;
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4 zeigt
schematisch das in 1 dargestellte medizinische
System, wobei die Versorgungseinheit und die medizinischen Vorrichtung
jeweils miteinander verbunden sind und an einem Netzeingang der
Versorgungseinheit eine Netzspannung anliegt.
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5 zeigt
schematisch ein Schaltungsbeispiel des in 1 dargestellten
medizinischen Systems, bei welchem an dem Netzeingang der medizinischen
Vorrichtung eine Netzspannung anliegt und ein Netzeingang der Versorgungseinheit
netzspannungslos ist;
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6 zeigt
schematisch ein Schaltungsbeispiel des in 1 dargestellten
medizinischen Systems, wobei die Versorgungseinheit und die medizinischen
Vorrichtung jeweils miteinander verbunden sind und an der Versorgungseinheit
und der medizinischen Vorrichtung jeweils eine Netzspannung anliegt;
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7 zeigt
schematisch ein Schaltungsbeispiel des in 1 dargestellten
medizinischen Systems, wobei die Versorgungseinheit und die medizinischen
Vorrichtung jeweils miteinander verbunden sind und die medizinische
Vorrichtung von der Versorgungseinheit mit vorrätig gehaltener
elektrischer Energie versorgt wird;
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8 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Umschaltvorrichtung;
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9 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Stromversorgungseinheit
zum unterbrechungsfreien Stromversorgen.
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1 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein medizinisches
System 1. Das medizinische System 1 umfasst eine
medizinische Vorrichtung 2 und eine Versorgungseinheit 3.
Die medizinische Vorrichtung 2 weist einen Trenntransformator 4, und
wenigstens ein medizinisches Gerät, in dieser Ausführung
beispielhaft ein medizinisches Gerät 5 und ein
medizinisches Gerät 6 auf. Die medizinische Vorrichtung 2 weist
auch einen Umschalter 7 auf. Die Versorgungseinheit 3 weist
einen Umschalter 8 auf. Die Versorgungseinheit 3 weist
auch eine Stromversorgungseinheit 9 auf. Die Stromversorgungseinheit 9 ist
zum unterbrechungsfreien Stromversorgen der medizinischen Vorrichtung 2,
insbesondere des medizinischen Gerätes 5 und 6 ausgebildet.
Die Versorgungseinheit 3 weist eine Schnittstelle 10 auf
und die medizinische Vorrichtung 2 weist eine Schnittstelle 11 auf,
wobei die Schnittstelle 10 und die Schnittstelle 11 jeweils
zum elektrischen oder zusätzlich mechanischen, insbesondere
form- und/oder kraftschlüssigen Miteinanderverbinden ausgebildet
sind. Die Schnittstellen 10 und 11 können
beispielsweise jeweils eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten,
insbesondere Steckkontakten aufweisen. Der Umschalter 7 und
der Umschalter 8 bilden in diesem Ausführungsbeispiel zusammen
eine Umschaltvorrichtung des medizinischen Systems 1. Die
medizinische Vorrichtung 2 weist einen Netzanschluss 12 auf,
welcher zum Anschließen der medizinischen Vorrichtung 2 an
ein Stromversorgungsnetz vorgesehen ist. Der Netzanschluss 12 ist
mit dem Umschalter 7 verbunden.
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Die
Versorgungseinheit 3 weist einen Netzanschluss 13 auf,
welcher zum Anschließen an ein elektrisches Versorgungsnetz
vorgesehen ist und mit dem Umschalter 8 verbunden ist.
Der Umschalter 7 ist ausgangsseitig über eine
Verbindungsleitung 14 mit dem Trenntransformator 4 verbunden.
Der Trenntransformator 4, insbesondere eine Primärwicklung des
Trenntransförmators 4, ist eingangsseitig mit
der Verbindungsleitung 14 verbunden. Der Trenntransformator 4,
insbesondere eine Sekundärwicklung des Trenntransformators 4,
ist ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 16 mit dem
Umschalter 7 verbunden. Der Umschalter 7 ist ausgangsseitig über
eine Verbindungsleitung 18 mit einem Verbindungsknoten 20 verbunden.
Das medizinische Gerät 5 und das medizinische
Gerät 6 sind jeweils zum Stromaufnehmen mit dem
Verbindungsknoten 20 elektrisch verbunden. Der Umschalter 7 ist über
eine Verbindung 22 mit der Schnittstelle 11 verbunden.
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Die
Verbindung 22 kann eine Mehrzahl von Verbindungsleitungen
aufweisen und kann beispielsweise als Verbindungsbus ausgebildet
sein. Der Umschalter 8 ist über eine Verbindung 24 mit
der Schnittstelle 10 verbunden. Die Verbindung 24 kann
eine Mehrzahl von Verbindungsleitungen aufweisen und kann beispielsweise
als Verbindungsbus ausgebildet sein. Der Umschalter 8 ist
ausgangsseitig über eine Verbindungsleitung 26 mit
der Stromversorgungseinheit 9 verbunden. Die Stromversorgungseinheit 9 ist ausgangsseitig über
eine Verbindungsleitung 28 mit dem Umschalter 8 verbunden.
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Der
Umschalter 8 ist zum Erfassen einer an dem Netzeingang 13 anliegenden
Netzspannung ausgebildet und ist weiter ausgebildet, den Netzeingang 13 in
Abhängigkeit der erfassten Netzspannung und/oder in Abhängigkeit
von einer Verbundenheit der Schnittstelle 11 mit der Schnittstelle 10 wahlweise mit
der Schnittstelle 10 oder über die Verbindungsleitung 26 mit
der Stromversorgungseinheit 9 zu verbinden. Im Falle einer
Trennung der Schnittstelle 10 von der Schnittstelle 11 kann
so ein Energiespeicher 15 der Stromversorgungseinheit 9 – beispielsweise
eine wiederaufladbare Batterie – geladen werden. Der Umschalter 7 ist
ausgebildet, eine an dem Netzeingang 12 anliegende Netzspannung
zu erfassen und in Abhängigkeit der erfassten Netzspannung und/oder
in Abhängigkeit einer Verbundenheit der Schnittstelle 10 mit
der Schnittstelle 11 den Trenntransformator 4 wahlweise
eingangsseitig mit dem Netzanschluss 12 oder mit der Schnittstelle 11 zum mittelbaren
Verbinden mit dem Netzanschluss 13 oder der Stromversorgungseinheit 9 zu
verbinden. Der Umschalter 7 ist weiter ausgebildet, in
Abhängigkeit von einer Verbundenheit der Schnittstelle 10 mit der
Schnittstelle 11 den Trenntransformator 4 ausgangsseitig
wahlweise mit der Schnittstelle 11 oder mit dem Verbindungsknoten 20 – und
somit mit dem medizinischen Gerät 5 und dem medizinischen
Gerät 6 zu verbinden. Die Umschaltvorrichtung 7 und
die Umschaltvorrichtung 8 können zum Erfassen
der Verbundenheit der Schnittstellen 10 und 11 eingangsseitig
mit einem Verbindungssensor 17 beziehungsweise 19 verbunden
sein und in Abhängigkeit eines Verbindungssensorsignals
umschalten. Der Verbindungssensor 17 und/oder 19 kann
beispielsweise ein optischer, magnetischer oder mechanischer Sensor
sein.
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2 zeigt
schematisch das in 1 dargestellte medizinische
System, wobei die Schnittstellen 10 und 11 jeweils
voneinander getrennt sind und an dem Netzeingang 12 und
an dem Netzeingang 13 jeweils eine Netzspannung anliegt.
Der Umschalter 8 der Versorgungseinheit 3 verbindet
den Netzeingang 13 mit der Stromversorgungseinheit 9 über
einen Strompfad 40 und die Verbindungsleitung 26.
Ein Energiespeicher 15 der Stromversorgungseinheit 9 kann
somit geladen werden. Die Stromversorgungseinheit 9 ist
ausgangsseitig über die Verbindungsleitung 28 und über
den Strompfad 30 mit der Schnittstelle 10 verbunden.
Die Stromversorgungseinheit 9 ist somit bereit, über
die Schnittstelle 10 elektrische Energie abzugeben. Der
Trenntransformator 4 ist mittels des Umschalters 7 ausgangsseitig über
einen Strompfad 38 mit dem Verbindungsknoten 20 verbunden.
Der Netzeingang 12 ist mittels des Umschalters 7 über
einen Strompfad 36 und über die Verbindungsleitung 14 mit
dem Trenntransformator 4 und dort insbesondere mit einer
Primärwicklung verbunden.
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3 zeigt
schematisch das in 1 dargestellte medizinische
System, bei dem die Schnittstellen 10 und 11 jeweils
voneinander getrennt sind und bei dem an dem Netzeingang 12 und
an dem Netzeingang 13 jeweils keine Netzspannung anliegt.
Die Versorgungseinheit 3 ist in diesem Schaltungsbeispiel
bereit, über den Strompfad 30 elektrische Energie
von der Stromversorgungseinheit 9 und dort von dem Speicher 15 an
der Schnittstelle 10 auszugeben.
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4 zeigt
schematisch das in 1 dargestellte medizinische
System, bei dem an dem Netzeingang 13 eine Netzspannung
anliegt und an dem Netzeingang 12 keine Netzspannung anliegt.
Die Schnittstelle 10 und die Schnittstelle 11 sind in
diesem Schaltungsbeispiel elektrisch oder zusätzlich mechanisch
miteinander verbunden. Der Netzeingang 13 ist in diesem
Schaltungsbeispiel über einen Strompfad 34, verlaufend
durch die Verbindung 24, die Schnittstellen 10 und 11,
die Verbindung 22, den Umschalter 7 und die Verbindungsleitung 14 mit
dem Trenntransformator 4 und dort insbesondere eingangsseitig
mit einer Primärwicklung des Trenntransformators 4 verbunden.
Der Trenntransformator 4 ist ausgangsseitig über
einen Strompfad 32 mittelbar mit einem Netzeingang der
Stromversorgungseinheit 9 verbunden. Der Strompfad 32 verläuft
dabei über die Verbindungsleitung 16, den Umschalter 7,
die Verbindung 22, die Schnittstellen 11 und 10,
die Verbindung 24, den Umschalter 8 und die Verbindungsleitung 26.
Die Stromversorgungseinheit 9 ist in diesem Schaltungsbeispiel über
den Strompfad 30 mit dem Verbindungsknoten 20 und
somit mittelbar mit den medizinischen Geräten 5 und 6 verbunden.
Der Strompfad 30 verläuft in diesem Schaltungsbeispiel über
die Verbindungsleitung 28, den Umschalter 8, die
Verbindung 24, die Schnittstellen 10 und 11,
die Verbindung 22, den Umschalter 7, die Verbindungsleitung 18,
den Verbindungsknoten 20 bis hin zu den medizinischen Geräten 5 und 6.
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5 zeigt
schematisch ein Schaltungsbeispiel des in 1 dargestellten
medizinischen Systems, bei welchem an dem Netzeingang 12 eine Netzspannung
anliegt und der Netzeingang 13 netzspannungslos ist. Die
Schnittstellen 10 und 11 sind in diesem Schaltungsbeispiel
elektrisch oder zusätzlich mechanisch miteinander verbunden.
Der Netzeingang 12 ist über den Strompfad 36 mit
dem Eingang des Trenntransformators 4 verbunden. Der Strompfad 36 verläuft über
den Umschalter 7 und die Verbindungsleitung 14.
Der Trenntransformator 4 ist ausgangsseitig über
den Strompfad 32 mit dem Netzeingang der Stromversorgungseinheit 9 verbunden. Die
Stromversorgungseinheit 9 ist ausgangsseitig über
den Strompfad 30 mit dem Verbindungsknoten 20 und
somit mittelbar mit den medizinischen Geräten 5 und 6 verbunden.
Auf diese Weise sind die medizinischen Geräte 5 und 6 mittels
der Stromversorgungseinheit 9 gegen einen Netzausfall abgesichert und
das medizinische System 1 ist mittels des Trenntransformators 4 galvanisch
von dem an dem Netzeingang 12 angeschlossenen elektrischen
Versorgungsnetz getrennt.
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6 zeigt
schematisch ein Schaltungsbeispiel des in 1 dargestellten
medizinischen Systems, bei welchem an dem Netzeingang 12 und
an dem Netzeingang 13 jeweils eine Netzspannung anliegt
und bei dem die Schnittstellen 10 und 11 jeweils elektrisch
oder zusätzlich mechanisch miteinander verbunden sind.
Die Umschaltvorrichtung, gebildet aus den Umschaltern 7 und 8,
ist in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, im Falle
einer Verbundenheit der Schnittstelle 10 mit der Schnittstelle 11 und im
Falle einer anliegenden Netzspannung an dem Netzeingang 12 und
dem Netzeingang 13 die Netzspannung über den Netzeingang 13 zu
beziehen. Denkbar ist auch die zuvor in 5 dargestellte
Ausführungsvariante, bei welcher eine Netzspannung über
den Netzeingang 12 bezogen wird. Der Netzeingang 13 ist über
den Strompfad 34 mit dem Eingang des Trenntransformators 4 mittelbar
verbunden. Der Strompfad 34 verläuft über
den Umschalter 8, die Schnittstellen 10 und 11,
den Umschalter 7 und dazwischen liegende, vorab bereits
beschriebene Verbindungsleitungen. Der Trenntransformator 4 ist
ausgangsseitig über den Strompfad 32 mit dem Netzeingang
der Stromversorgungseinheit 9 verbunden. Die Stromversorgungseinheit 9 ist
ausgangsseitig über den Strompfad 30 mit dem Verbindungsknoten 20 und
somit mittelbar mit den medizinischen Gerten 5 und 6 verbunden.
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7 zeigt
schematisch ein Schaltungsbeispiel des in 1 dargestellten
medizinischen Systems, bei welchem die Netzeingänge 12 und 13 jeweils
spannungslos sind und die medizinischen Geräte 5 und 6 jeweils
von der Stromversorgungseinheit und dort von dem Energiespeicher 15 mit
elektrischer Energie versorgt werden. Die Schnittstellen 10 und 11 sind
in diesem Schaltungsbeispiel elektrisch oder zusätzlich
mechanisch miteinander verbunden. Die Stromversorgungseinheit 9 ist
ausgangsseitig über den Strompfad 30 mittelbar,
nämlich über die Verbindungsleitung 28,
den Umschalter 8, die Verbindung 24, die Schnittstellen 10 und 11,
die Verbindung 22, den Umschalter 7 und die Verbindungsleitung 18 mit dem
Verbindungsknoten 20 und somit mit den medizinischen Geräten 5 und 6 verbunden.
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8 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel für den in
den 1 bis 7 dargestellten Umschalter 7.
Der Umschalter 7 weist eine Steuereinheit 50,
eine Spannungserkennungseinheit 52 und einen Schalter,
insbesondere einen Leistungsschalter 54 auf. Die Steuereinheit 50 ist
ausgangsseitig über eine Steuerleitung 56 und über
eine Steuerleitung 58 mit dem Schalter 54 verbunden.
Der Schalter 54 ist in diesem Ausführungsbeispiel
als Mehrfach-Schalter ausgebildet und weist beispielhaft zwei Schalter
zum Schalten jeweils eines Verbindungspfades auf, von denen ein
erster Schalter mit der Steuerleitung 56 wirkverbunden
und ein zweiter Schalter mit der Steuerleitung 58 wirkverbunden
ist. Die Spannungserkennungseinheit 52 ist eingangsseitig
mit einem Verbindungsknoten 60 verbunden, welcher mit der
in 1 dargestellten Schnittstelle 11 wirkverbunden
ist. Der Verbindungsknoten 60 ist mit dem Schalter 54 verbunden
und über den Schalter 54 – steuerbar über
die Steuerleitung 56 – mit einem Ausgang für
die in 1 dargestellten medizinischen Geräte 5 und 6 verbunden.
Die Spannungserkennungseinheit 52 ist ausgebildet, in Abhängigkeit
einer eingangsseitig erfassten Netzspannung ein Netzspannungssignal
zum Steuern der Steuereinheit 50 zu erzeugen und dieses
ausgangsseitig auszugeben. Die Spannungserkennungseinheit 52 ist
in dieser Ausführungsform zweikanalig ausgebildet. Im Falle einer
an dem Verbindungsknoten 60 anliegenden Netzspannung kann
die Spannungserkennungseinheit 52 ein Netzspannungssignal über
die Verbindungsleitung 66, im Falle einer an dem Verbindungsknoten 62 erfasste
Netzspannung an die Spannungserkennungseinheit 52 ein Netzspannungssignal über die
Verbindungsleitung 64 an die Steuereinheit 50 ausgeben.
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Die
Steuereinheit 50 kann in Abhängigkeit eines eingangsseitig
erfassten Netzspannungssignals ein Steuersignal zum Betätigen
des Schalters 54 erzeugen und dieses ausgangsseitig ausgeben.
Der in 1 dargestellte Umschalter 7 ist in 8 nur
zum Teil dargestellt. Der in 7 dargestellte
Umschalter ist zusätzlich ausgebildet, den Ausgang des
Trenntransformators 4 mit dem Verbindungsknoten 20 zu verbinden
und dazu den Verbindungsknoten 20 von der Schnittstelle 11 zu
trennen.
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9 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel für die in 1 dargestellte
Stromversorgungseinheit 9. Die Stromversorgungseinheit 9 weist einen
Netzeingang 13 zum Anschließen eines Versorgungsnetzes,
einen Energiespeicher 15, einen Laderegler 72 zum
Laden des Energiespeichers 15, einen Gleichstrom-Wechselstromwandler 76 und
einen Umschalter 78 auf. Der Umschalter 78 ist
eingangsseitig über einen Verbindungsknoten 71 mit dem
Netzeingang 13 verbunden. Der Verbindungsknoten 71 ist
mit einem Netzspannungseingang des Ladereglers 72 verbunden.
Der Laderegler 72 ist ausgangsseitig mit dem Energiespeicher 15 verbunden.
Der Energiespeicher 15 ist mit dem Gleichstrom-Wechselstromwandler 76 verbunden.
Der Gleichstrom-Wechselstromwandler 76 ist wechselstromseitig
mit dem Umschalter 78 verbunden. Der Umschalter 78 ist
ausgebildet, eine an dem Netzeingang 13 und somit an dem
Verbindungsknoten 71 anliegende Netzspannung zu erfassen
und in der Abhängigkeit der erfassten Netzspannung wahlweise den
Verbindungsknoten 71 oder den Wechselstromausgang des Gleichstrom-Wechselstromwandlers 76 mit
einem Ausgang 80 der Stromversorgungseinheit zu verbinden.
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Der
Energiespeicher 15 kann beispielsweise ein Kondensator,
ein Blei-Gel-Akkumulator, ein Lithium-Ionen-Akkumulator, ein Lithium-Polymer-Akkumulator
oder ein Nickel-Kadmium-Akkumulator oder ein Nickel-Metall-Hydrid-Akkumulator
sein.
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- 1
- medizinisches
System
- 2
- medizinische
Vorrichtung
- 3
- Versorgungseinheit
- 4
- Trenntransformator
- 5,
6
- medizinisches
Gerät
- 7,
8
- Umschalter
- 9
- Stromversorgungseinheit
- 10,
11
- Schnittstelle
- 12,
13
- Netzanschluss
- 15
- Energiespeicher
- 14,
16, 18
- Verbindungsleitung
- 17,
19
- Verbindungssensor
- 20
- Verbindungsknoten
- 22,
24
- Verbindung
- 26,
28
- Verbindungsleitung
- 30,
32, 34, 36
- Strompfad
- 38,
40
- Strompfad
- 50
- Steuereinheit
- 52
- Spannungserkennungseinheit
- 54
- Schalter
- 56,
58
- Steuerleitung
- 60,
62, 68, 70
- Verbindungsknoten
- 71
- Verbindungsknoten
- 64,
66
- Verbindungsleitung
- 72
- Laderegler
- 76
- Gleichstrom-Wechselstromwandler
- 78
- Schalter
- 80
- Ausgang
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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