DE102008059331A1

DE102008059331A1 - Stativ, insbesondere Bodenstativ

Info

Publication number: DE102008059331A1
Application number: DE102008059331A
Authority: DE
Inventors: Franz Fadler; Paul Weidner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: DE102008059331B4; US20100163694A1; US8272603B2

Abstract

Stativ, insbesondere Bodenstativ, mit einem an einer Vertikalsäule über eine Vertikalführung vertikal bewegbar gelagerten Arm zur Halterung eines Gegenstands, insbesondere einer Bildaufnahmeeinrichtung in Form eines Ultraschallkopfes, wobei an oder in der Vertikalsäule ein das Gewicht des Arms ausgleichendes Gegengewicht vorgesehen ist, wobei eine Einrichtung (24) zum Bewegen des Gegengewichts (21) entgegen der Gewichtskraft (FG) für eine zumindest teilweise Aufhebung des Gewichtsausgleichs vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stativ, insbesondere ein Bodenstativ, mit einem an einer Vertikalsäule über eine Vertikalführung vertikal bewegbar gelagerten Arm zur Halterung eines Gegenstands, insbesondere einer Bildaufnahmeeinrichtung in Form eines Ultraschallkopfes, wobei an oder in der Vertikalsäule ein das Gewicht des Arms ausgleichendes Gegengewicht vorgesehen ist.
Insbesondere beim medizinischen Bildaufnahmeeinrichtungen wie beispielsweise Ultraschallköpfen kommen häufig Stative zum Einsatz, vornehmlich Bodenstative, die einen üblicherweise an einer Vertikalsäule bewegbar angeordneten Arm aufweisen, an dem die Bildaufnahmeeinrichtung wie beispielsweise der Ultraschallkopf angeordnet ist. Eine Bewegbarkeit des Ultraschallkopfes ist einerseits über die Beweglichkeit des Armes gegeben, andererseits auch über eine Kugelgelenkslagerung der Bildaufnahmeeinrichtung am Arm. In der Praxis wird die Bildaufnahmeeinrichtung, also beispielsweise der Ultraschallkopf (und hierunter sind auch größere, beispielsweise einen Rahmen oder dergleichen aufweisende Einrichtungen oder Baugruppen zu verstehen) vom Arzt an den Patienten angelegt und positioniert, beispielsweise um im Rahmen einer Mammographie die Brust aufzunehmen. Bei bekannten Stativen ist der Arzt nun gefordert, den Ultraschallkopf je nach Lage der Brust auszurichten, um den Ultraschallkopf korrekt relativ zur Brust beziehungsweise einem ausgezeichneten Punkt (üblicherweise die Brustwarze) zu positionieren, um nachfolgend den gesamten gewünschten Untersuchungsbereich zeigende Bildaufnahmen, aus denen beispielsweise nachfolgend 3D-Bilder rekonstruiert werden, aufnehmen zu können. Dabei ist ersichtlich je nach Lage respektive auch Größe der Brust der Ultraschallkopf in eine beliebige Position zu bringen, was letztlich durch die Beweglichkeit des Armes und die Kugelgelenkslagerung der Bildaufnahmeeinrichtung möglich wird.
Im Rahmen der Mammographie ist es dabei erforderlich, den Ultraschallkopf mit beachtlichem Druck aufzusetzen und diesen Druck während der Bildaufnahme beizubehalten, das heißt, dass die Brust hierbei relativ stark gequetscht wird. Bei Verwendung einer Ultraschallbildaufnahmeeinrichtung umfassend ein Stativ liegt dabei die Patienten, so dass der Ultraschallkopf vom Arzt vom oben respektive leicht zur Seite geschwenkt aufgesetzt und angedrückt werden kann. Gleichwohl ist es erforderlich, den Ultraschallkopf während der gesamten Bildaufnahme unter hohem Druck gegen die Brust zu pressen.
Der Anwender, also beispielsweise der Arzt, ist also gefordert, während der gesamten Dauer der Bildaufnahme, die, bis sämtliche Bilder zur Ermöglichung einer 3D-Rekonstruktion, durchaus eine oder mehrere Minuten dauern kann, die Bildaufnahmeeinrichtung mit hohem Kraftaufwand aufzupressen. Dies ist für den Anwender nicht nur sehr anstrengend, auch resultiert hieraus das Problem, dass der Arzt möglicherweise während der gesamten Dauer den Druck nicht aufrechterhalten kann und es aufgrund dessen zu einer Veränderung der Position des Ultraschallkopfes kommt, wie hierbei natürlich auch grundsätzlich das Problem besteht, dass der Anwender während des Aufdrückens wackelt oder es aufgrund der Atembewegung in Verbindung mit dem manuellen Aufdrücken zu einer Positionsveränderung kommt. Eine solche Positionsveränderung wirkt sich jedoch nachteilig auf die Qualität der aufgenommenen Bilder aus.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Stativ anzugeben, das eine verbesserte Bildaufnahme ermöglicht.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Stativ der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Einrichtung zum Verändern des Gewichtsausgleichs derart, dass sich eine in Richtung der Gewichtskraft des Arms wirkende resultierende Gewichtskraft einstellt, vorgesehen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Stativ besteht die Möglichkeit, mittels einer geeigneten Einrichtung den über das Gegengewicht gegebenen Gewichtsausgleich, der es dem Anwender ermöglicht, den gewichtsausgeglichenen Arm mühelos im Raum zu bewegen, temporär teilweise aufzuheben, also für die Dauer der Bildaufnahme, wenn die Bildaufnahmeeinrichtung fest auf den Untersuchungskörper zu pressen ist, den Arm nicht mehr im Gewicht auszugleichen, so dass dieser zumindest mit einem Teil seines Eigengewichts selbsttätig auf den Untersuchungskörper, hier also im Falle der Mammographie die Brust, drückt. Der Anwender wird vollständig entlastet, er ist nicht wie im Stand der Technik gefordert, selbsttätig die Bildaufnahmeeinrichtung mit hohem Kraftaufwand aufzudrücken. Vielmehr wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Einrichtung eine teilweise Aufhebung des Gewichtsausgleichs ermöglicht, so dass das Stativ quasi „selbsttätig” arbeit und unter Ausnutzung des Eigengewichts bzw. der sich einstellenden resultierenden Gewichtskraft des Arms die Bildaufnahmeeinrichtung aufgepresst wird. Dies geschieht, nachdem die Einrichtung erfindungsgemäß zum automatischen Bewegen des Gegengewichts entgegen der Gewichtskraft ausgebildet ist. Das heißt, dass diese Einrichtung das Gegengewicht quasi etwas „anhebt”, so dass das Armgewicht des über die bereits auf der Untersuchungsperson aufliegende Bildaufnahmeeinrichtung gegengelagerten Arms nicht mehr vollständig ausgeglichen wird, dieser also mit dem resultierenden Differenzgewicht (Eigengewicht Arm – „reduziertes” Gegengewicht) selbst die Bildaufnahmeeinrichtung aufpresst. Da der Arm – auch in Verbindung mit der Bildaufnahmeeinrichtung – ein beachtliches Gesamtgewicht aufweist, kann also je nach dem wie weit der Gewichtsausgleich aufgehoben wird, eine hinreichend hohe Aufdrückkraft innerhalb des Stativs selbst generiert werden, die den Anwender vollkommen entlastet und darüber hinaus auch während der gesamten Bildaufnahmedauer konstant bleibt. Hieraus resultiert, dass es während der Bildaufnahme zu keinen nennenswerten Positionsänderungen infolge einer unbeabsichtigten Entlastung kommt, nachdem das resultierende aufdrückende Gewicht während der Bildaufnahmedauer unverändert bleibt.
Die Einrichtung selbst ist zweckmäßigerweise zum Bewegen des Gegengewichts entgegen seiner Gewichtskraft ausgebildet, um das bisher gegebene Kräftegleichgewicht im erfindungsgemäßen Sinn zu verändern.
Die Einrichtung selbst greift vorzugsweise an einer Drehachse einer Zugmittelrolle an, über die ein den Arm mit dem Gegengewicht verbindendes Zugmittel wie beispielsweise ein Seil, ein Riemen oder eine Kette, läuft. Die Einrichtung ist also quasi indirekt mit dem Gegengewicht gekoppelt, nämlich über die Rollendrehachse. Das Anheben des Gegengewichts erfolgt hierbei also durch geeignete Krafteinwirkung über die Einrichtung auf die Rollendrehachse, worüber wiederum das Zugmittel bewegt und hierüber das Gegengewicht entgegen der Gewichtskraft „angehoben” wird. Dabei ist es nicht einmal erforderlich, das Gegengewicht über eine bestimmte Weglänge anzuheben, vielmehr ist es für eine Veränderung des Gewichtsausgleichs ausreichend, wenn über die Drehachse eine Kraft in das Zugmittelsystem eingeleitet wird, die unterstützend zur Gewichtskraft des Arms wirkt.
Die Einrichtung selbst weist vorteilhafterweise einen Stellmotor zum Antreiben der Drehachse auf, ferner zweckmäßigerweise eine Kupplung, über die der Stellmotor bedarfsweise in Wirkungsverbindung mit der Drehachse bringbar ist. Über die Kupplung kann der Motor, der normalerweise entkoppelt ist, mithin also nicht in Wirkungsverbindung mit der Drehachse steht, dann auf die Drehachse gekoppelt werden, wenn dies zur Aufhebung des Gewichtsausgleichs erforderlich ist, wenn also der Arm aufgedrückt werden soll.
In einer konkreten Ausgestaltung ist über den Stellmotor ein erstes Ritzel antreibbar, das mit einem mit der Drehachse über die Kupplung in Drehverbindung bringbaren zweiten Ritzel kämmt. Es ist also eine Ritzelkombination vorgesehen, mit einem ersten Ritzel, das über den Stellmotor respektive ein diesem nachgeschaltetes Getriebe angetrieben wird, das wieder mit einem zweiten Ritzel kämmt. Solange die Kupplung geöffnet ist, dreht das zweite Ritzel, das axial gesehen auf der Drehachse sitzt, jedoch in Folge der geöffneten Kupplung nicht mit dieser bewegungsgekoppelt ist, leer. Erst wenn die Kupplung schließt, kommt es zur Antriebskopplung des zweiten Ritzels mit der Drehachse und daraus resultierend einer Kraftübertragung respektive einer Momentenübertragung des über den Stellmotor erzeugten Drehmoments auf die Drehachse.
Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, dass die Kupplung eine Rutschkupplung ist. Hierüber wird eine hinreichende Sicherheit dahingehend erreicht, dass die Gewichtsentlastung nicht zu weit beziehungsweise vollständig aufgehoben wird, und der Arm nicht mit zu hohem Rest- oder dem gesamten Eigengewicht auf die Untersuchungsperson drückt. Vielmehr kann über die Ausgestaltung der Rutschkupplung ein maximales Drehmoment definiert werden, das vom Motor über die Kupplung übertragen werden kann. Wird dieser Drehmomentschwellwert erreicht, rutscht die Kupplung durch, so dass keine weitergehende Momentenübertragung und damit keine zu starke Beaufschlagung der Drehachse möglich wird, dass also keine zu starke Entlastung und ein zu großer Druck erzeugt wird.
Eine zweckmäßige Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Kupplung als Rutschkupplung sieht vor, dass diese sowohl bei einer zu großen Belastung über den Stellmotor als auch einer zu großen Belastung der Drehachse über den Arm durchrutscht, das heißt, dass die Rutschkupplung in beiden Richtungen durchrutschen kann. Denn wenn der Gewichtsausgleich über die erfindungsgemäße Einrichtung teilweise aufgehoben wird und folglich die Untersuchungsperson das zunehmende Gewicht des Armes spürt, kann es zu Angst- oder Beklemmungszuständen kommen, die dazu führen, dass die Untersuchungsperson versucht, den Arm nach oben zu drücken. Dies muss, nicht zuletzt aus Gründen der Patientensicherheit, möglich sein, das heißt, dass die Kupplung diese Gegenbewegung nicht sperren darf. Ist die Rutschkupplung nun als in beide Richtungen durchrutschende Kupplung konzipiert, so ist es möglich, einerseits eine zu starke Belastung von Seiten des Stellmotors her zu vermeiden, andererseits ist die Möglichkeit gegeben, von Seiten des Patienten her aktiv gegen den Arm zu drücken und den Druck aufzuheben.
Wenngleich die Kupplung, vorzugsweise in Form der Rutschkupplung, in unterschiedlichster Ausgestaltung realisiert sein kann, ist sie nach einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung als Magnetkupplung ausgeführt, die also die Wirkungsverbindung schließt oder öffnet, wenn aufgrund einer Bestromung entsprechende Magnetfelder erzeugt respektive nicht mehr erzeugt werden. Solche Magnetkupplungen schalten sehr schnell und können sehr genau eingestellt werden, worüber die gewünschten maximalen Drehmomente, sei es von Seiten des Stellmotors, sei es von Seiten des nach oben gedrückten Arms, genau eingestellt werden können.
Um den Anwender eine besonders einfach Bedienung der Einrichtung zu ermöglichen, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Einrichtung, insbesondere der Stellmotor und die Magnetkupplung, über wenigstens ein am Arm oder am Gegenstand befindliches Betätigungselement ansteuerbar ist. Wie bereits einleitend beschrieben, wird die Bildaufnahmeeinrichtung vom Anwender manuell aufgesetzt und positioniert. Um nun die Einrichtung zu betätigen, um den Auf- oder Anpressdruck zu erzeugen, kann der Anwender nun das am Arm oder am Gegenstand befindliche Betätigungselement bevorzugt ohne Lösen der Hände betätigen, das heißt, dass er letztlich nicht umgreifen muss, woraus möglicherweise eine erneute Positionsänderung resultieren würde. Zu diesem Zweck befindet sich das Betätigungselement bevorzugt in einem Bereich an dem Gegenstand, also beispielsweise der Bildaufnahmeeinrichtung, an dem der Anwender ohnehin seine Hände hat, so dass er mithin nur noch mit einem Finger die Taste oder dergleichen drücken muss.
Als ein solches Betätigungselement kann entweder ein einzelnes Betätigungselement vorgesehen sein, beispielsweise eine Taste, die zum Bewegen des Gegengewichts ein erstes Mal zu drücken und zum erneuten Gewichtsausgleich, wenn der Patient also wieder entlastet werden soll, ein zweites Mal zu drücken ist. Denkbar wäre auch ein Joystick, der hierfür jeweils in die eine beziehungsweise andere Richtung zu bewegen ist. Alternativ ist es auch denkbar, separate Betätigungselemente vorzusehen, wie beispielsweise zwei separate Tasten, von denen die eine zum teilweisen Aufheben des Gewichtsausgleichs und die andere zum Ansteuern für eine erneute Einstellung des Gewichtsausgleichs dient.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Stativs,
2 eine Perspektivansicht des Stativs aus 1 ohne Verkleidungselemente,
3 eine Teilansicht des Arms nebst Linearführung, des Gegengewichts sowie der Einrichtung zur Aufhebung des Gewichtsausgleichs,
4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Einrichtung und der Kopplung zu der Zugmittelrolle, und
5 eine Perspektivdarstellung als Schnittansicht durch die Einrichtung und ihre Ankopplung an die Rollendrehachse.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Stativ 1, hier ausgeführt als Bodenstativ, mit einer Bodenplatte 2, an der eine Vertikalsäule 3, die hier mit ihrer Verkleidung 4 gezeigt ist, angeordnet ist. An der Vertikalsäule 3 ist über eine Linearführung 5 vertikal bewegbar ein Arm 6 bestehend hier aus zwei Armabschnitten 7, 8, vertikal geführt. Der gesamte Arm 6 ist über ein erstes Drehgelenk 9 relativ zur Linearführung 5 verschwenkbar, ferner befindet sich zwischen den Armabschnitten 7 und 8 ein zweites Drehgelenk 10, das eine Verschwenkung der beiden Armabschnitte 7 und 8 relativ zueinander ermöglicht. Am Ende des Armabschnitts 8 befindet sich ein Adapter 11, an dem ein in 2 gezeigter Befestigungsabschnitt 12 vorgesehen ist, an dem wiederum eine Bildaufnahmeeinrichtung 13 lösbar befestigt werden kann, hier beispielsweise ein Ultraschallkopf 14 zur Aufnahme von Ultraschallbildern im Rahmen einer Mammographie. Die Bildaufnahmeeinrichtung 13 weist ein rahmenartiges Gehäuse 15 auf, an dem ein Abschnitt 16 mit diversen Betriebseinrichtungen (Schwenkmotor, gegebenenfalls Steuerungseinrichtung etc.) vorgesehen ist, wie auch eben der schwenkbewegliche Ultraschallkopf 14. Über einen hier nicht näher gezeigten Befestigungsabschnitt ist die Bildaufnahmeeinrichtung 13 am Befestigungsabschnitt 12 des Arms 6 befestigbar, hierüber ist sie dreh- und schwenkbar, um zu ermöglichen, sie exakt bezüglich der im Rahmen der Mammographie aufzunehmenden Brust auszurichten. Hierbei erfolgt die Ausrichtung üblicherweise derart, dass der Ultraschallkopf relativ zu einem Fixpunkt an der Brust, üblicherweise der Brustwarze, ausgerichtet wird, so dass er oberhalb dieser liegt. Zur Bildaufnahme wird er dann über eine Bildaufnahmeeinrichtungsseitige Bewegungseinrichtung ausgehend von dieser Position zu den jeweiligen Seiten bewegt, um die Brust zu durchschallen.
2 zeigt das Stativ ohne die die Vertikalsäule 3 sowie den Arm 6 verkleidenden in Verkleidungsteilen. Gezeigt ist der Vertikalträger 17, an dem eine Vertikalführungsschiene 18 (siehe 3) vorgesehen ist, auf der wiederum der Führungswagen 19 läuft, an dem der Arm 6 angeordnet ist. In 2 ist die Vertikalführungsschiene 18 über einen Vorhang 20 abgedeckt. Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Vertikalführung ist hinlänglich bekannt.
Im Inneren der Vertikalsäule 17, die auch aus mehreren Teilen bestehen kann, ist ein Gegengewicht 21 aufgenommen, siehe 3. Dieses ist im gezeigten Beispiel über zwei Zugmittel 22, die über eine doppelte Zugmittelrolle 23 geführt sind, mit den Führungsschlitten 19 und damit mit dem Arm 6 verbunden. Bei den Zugmitteln 22 kann es sich um Seile, Riemen oder Ketten handeln.
Das Gewicht des Gegengewichts 21 ist so bemessen, dass es möglichst genau dem Gewicht des Armes 6 zuzüglich dem Gewicht der Bildaufnahmeeinrichtung 13 entspricht, so dass letztlich der Arm 6 nebst Bildaufnahmeeinrichtung 13 in jeder beliebigen Vertikalposition nahezu vollständig gewichtsausgeglichen ist, mithin also ohne zusätzliche Vertikalarretierung in der eingenommenen Ist-Position verbleibt.
Zur Bildaufnahme ist vom Anwender, beispielsweise dem Arzt, die Bildaufnahmeeinrichtung 13 bezüglich des Untersuchungsbereichs auszurichten, im Falle einer Mammographie ist die Bildaufnahmeeinrichtung 13 auf die Brust aufzusetzen und zu positionieren. Hierzu ist die Bildaufnahmeeinrichtung 13 an dem Adapter 11 respektive dem Befestigungsabschnitt 12 lösbar befestigbar, wobei sie über den Befestigungsabschnitt 12 dreh- und schwenkbar über eine Kugelgelenkverbindung am Adapter 11 gelagert ist. Diese Kugelgelenkverbindung kann über eine geeignete Arretiereinrichtung in jeder beliebigen Position arretiert werden, beispielsweise indem das Kugelgelenk verklemmt wird oder dergleichen.
Der Anwender greift nun die Bildaufnahmeeinrichtung 13 an den beiden Stegen 32 mit der Hand und kann sie so relativ zum Untersuchungsbereich positionieren. Die beiden Arme werden in die entsprechende Position geschwenkt, was über die Schwenklager 9, 10 ermöglicht wird, wie auch gleichzeitig die Vertikalposition der Bildaufnahmeeinrichtung durch Verschieben über die Linearführung 5 entsprechend eingestellt wird.
Für die Bildaufnahme ist es nun erforderlich, die Bildaufnahmeeinrichtung 13 mit beachtlichem Druck auf die Brust zu pressen, wozu erfindungsgemäß eine Einrichtung, wie sie in den folgenden 4 und 5 näher beschrieben wird, vorgesehen ist. Diese Einrichtung 24 dient dazu, das Gegengewicht 21, nachdem die Bildaufnahmeeinrichtung 13 aufgesetzt wurde und mithin der Arm 6 an der Patientin gegengelagert ist, etwas „anzuheben”, mithin also den Gewichtsausgleich teilweise aufzuheben, so dass der Arm 6 nicht mehr vollständig Gewichts ausgeglichen ist beziehungsweise über sein Eigengewicht selbsttätig eine Last aufbringt und die Bildaufnahmeeinrichtung 13 über seinen nicht ausgeglichen Eigengewichtsanteil gegen die Brust drückt.
Hierzu ist die in den 4 und 5 näher beschriebene Einrichtung 24 vorgesehen. Die Einrichtung 24 umfasst zum einen einen Stellmotor 25 mit nachgeschaltetem Getriebe 26, über welches ein erstes Ritzel 27 angetrieben werden kann. Dieses erste Ritzel 27 kämmt mit einem zweiten Ritzel 28, das in der Nichtgebrauchsstellung zwar letztlich auf der Drehachse D, um die die doppelte Zugmittelrolle 23 dreht, aufsitzt, mit dieser jedoch nicht kraftschlüssig gekoppelt ist. Hierzu ist eine Kupplung 29 vorgesehen, bei der es sich bevorzugt um eine Magnetkupplung handelt, die als doppelseitig wirkende Rutschkupplung ausgeführt ist. Über diese Magnetkupplung 29 ist es nun möglich, bei Bedarf eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Ritzel 28 und der Drehachse D herzustellen. Sobald nach erwirkter kraftschlüssiger Antriebsverbindung der Motor 25 das Ritzel 27 dreht, wird über das nunmehr kraftschlüssig an die Drehachse D gekoppelte zweite Ritzel 28 die Drehachse D mit einem Drehmoment beaufschlagt, das dazu führt, dass das Gegengewicht 21 quasi angehoben wird, mithin also eine der Gewichtskraft des Gegengewichts 21 entgegenwirkende Kraft erzeugt wird. Das Gegengewicht 21 wird also infolge der Momentenbeaufschlagung der Drehachse D etwas angehoben respektive entlastet, was dazu führt, dass auf der Seite des Armes 6 eine resultierende Kraft gegeben ist, mit der der Arm 6 nebst Bildaufnahmeeinrichtung 13 auf den Unter suchungsbereich drückt. In 3 ist die Gewichtskraft des Gegengewichts mit F_G und die Gewichtskraft des Armes einschließlich Bildaufnahmeeinrichtung mit F_A dargestellt. Wird nun über den Stellmotor 25 eine den vollständigen Gewichtsausgleich aufhebende Kraft in den Zugmittelzug eingeleitet, so wirkt diese als der Gewichtskraft F_G entgegengerichtete, jedoch geringere Kraft F_H. Die resultierende Kraft, die dann auf Seite des Armes 6 gegeben ist, ist in 3 mit F_R angegeben.
Dies führt dazu, dass der Anwender, wenn er die Bildaufnahmeeinrichtung 13 positioniert hat, und gegebenenfalls nachdem er die Kugelgelenkverbindung zum Adapter 11 arretiert hat, lediglich die Einrichtung 24 betätigen muss, um den Arm 6 quasi abzusenken respektive die resultierende Kraft F_R zu erzeugen, mit der der Arm 6 von selbst die Bildaufnahmeeinrichtung 13 mit hinreichender Kraft auf den Untersuchungsbereich drückt. Um dies zu bewerkstelligen, sind an den beiden Stegen 32 zwei separate Betätigungselemente 30 vorgesehen, über die die Einrichtung 24 einerseits zum Erzeugen der Gegenkraft F_H andererseits zum Abbau derselben, wenn der Gewichtsausgleich wieder hergestellt werden soll, angesteuert werden kann. Der Anwender findet also diese Betätigungselemente 30 im Griffbereich, wo er ohnehin zum Positionieren mit den Händen angreift, so dass es problemlos und komfortabel möglich ist, die automatische Belastung über den Arm anzuwählen respektive abzustellen.
5 zeigt eine Perspektivdarstellung der Einrichtung 24 im Schnitt. Gezeigt ist, lediglich nach einer Blockdarstellung, der Motor 25 sowie das Getriebe 26 und das auf der Abtriebswelle 31 des Getriebes 26 befindliche erste Ritzel 27. Dieses kämmt mit dem zweiten Ritzel 28, das auf der Drehachse D aufsitzt, jedoch mit dieser noch nicht in Wirkungs- oder Antriebsverbindung steht. Gezeigt ist ferner die Kupplung 29. Ist diese geöffnet, so würde, wenn der Stellmotor 25 angeschaltet wird, zwar das erste Ritzel 27 mit dem zweiten Ritzel 28 kämmen, letzteres würde sich drehen. Infolge der feh lenden Antriebsverbindung kommt es jedoch nicht zur Übertragung eines Drehmoments auf die Drehachse D. Erst wenn die Kupplung 29, bevorzugt als Magnetkupplung ausgebildet, schließt, wird das zweite Ritzel 28 über die Kupplung 29 in Antriebsverbindung mit der Drehachse D geschaltet. Ein über das erste Ritzel 27 auf das zweite Ritzel 28 übertragenes Drehmoment kann hierüber auf die Drehachse D gegeben werden, was seinerseits wiederum zu einer Drehung der Zugmittelrolle 23 führt.
Die Kupplung 29 ist vorzugsweise als beidseits wirkende Rutschkupplung konzipiert. Das heißt, dass wenn der Stellmotor 25 nach Schließen der Kupplung (die vorzugsweise durch Betätigung eines der Bedienelemente 30 sofort geschlossen wird) andreht, er bis zu einem gewissen, von der Ausbildung der Kupplung 29 abhängigen maximalen Drehmoment ein solches übertragen kann. Das Drehmoment ist maßgebend dafür, wie groß die entgegengesetzt gerichtete Kraft F_H und daraus resultierend die resultierende Gewichtskraft F_R ist. Bei Erreichen dieses maximalen Drehmoments rutscht die Kupplung 29 durch, das heißt, dass das Drehmoment nicht weiter vergrößert werden kann und ab diesem Moment der Arm 6 mit maximal möglicher Last die Bildverarbeitungseinrichtung 13 aufpresst.
Die Kupplung 29 rutscht jedoch auch bei einer hinreichend hohen Belastung von der Seite des Armes 6 her durch. Dies kann der Fall sein, wenn ein Patient den Arm entgegen der Gewichtskraft nach oben drückt, beispielsweise weil er Angst- oder Beklemmungszustände hat. In diesem Fall muss ausgeschlossen sein, dass die Kupplung sperrt, er sich also aus der Situation nicht selbst befreien kann. Somit ist es auch hier so, dass bei Aufbau eines hinreichend hohen Drehmoments an der Welle D die Kupplung durchrutscht. Dieses Drehmoment wird dadurch aufgebaut, dass der Schlitten der Linearführung 5 nach oben geschoben wird, mithin also eine der resultierenden Kraft F_R entgegengesetzte Kraft, die größer ist als sie, aufgebaut wird. Hieraus resultiert wiederum, dass das Gegengewicht 21 quasi belastet wird, mithin also nach unten zieht und die Zugmittelrolle 23 hieraus resultierend in die entgegengesetzte Richtung mit einem Drehmoment beaufschlagt wird. Ist dieses hinreichend groß, wird also das Gegengewicht infolge des Anhebens des Armes weit genug entlastet, so kommt es wiederum zu einem Durchrutschen der Kupplung, so dass der Arm ohne weiteres nach oben geschoben werden kann, selbst wenn der Stellmotor 25 noch entgegengesetzt arbeitet.

1: Stativ
2: Bodenplatte
3: Vertikalsäule
4: Verkleidung
5: Linearführung
6: Arm
7: Armabschnitt
8: Armabschnitt
9: Drehgelenk
10: Drehgelenk
11: Adapter
12: Befestigungsabschnitt
13: Bildaufnahmeeinrichtung
14: Ultraschallkopf
15: Gehäuse
16: Abschnitt
17: Vertikalträger
18: Vertikalführungsschiene
19: Führungswagen
20: Vorhang
21: Gegengewicht
22: Zugmittel
23: Zugmittelrolle
24: Einrichtung
25: Stellmotor
26: Getriebe
27: erstes Ritzel
28: zweites Ritzel
29: Kupplung
30: Betätigungselement
31: Antriebswelle
32: Steg

Claims

Stativ, insbesondere Bodenstativ, mit einem an einer Vertikalsäule über eine Vertikalführung vertikal bewegbar gelagerten Arm zur Halterung eines Gegenstands, insbesondere einer Bildaufnahmeeinrichtung in Form eines Ultraschallkopfes, wobei an oder in der Vertikalsäule ein das Gewicht des Arms ausgleichendes Gegengewicht vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (24) zum Verändern des Gewichtsausgleichs derart, dass sich eine in Richtung der Gewichtskraft des Arms wirkende resultierende Gewichtskraft (F_R) ergibt, vorgesehen ist.
Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Bewegen des Gegengewichts (21) entgegen der Gewichtskraft (F_G) für eine zumindest teilweise Aufhebung des Gewichtsausgleichs ausgebildet ist.
Stativ nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (24) an einer Drehachse (D) einer Zugmittelrolle (23), über die ein den Arm (6) mit dem Gegengewicht (21) verbindendes Zugmittel (22) läuft, angreift.
Stativ nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (24) einen Stellmotor (25) zum Antreiben der Drehachse (D) aufweist.
Stativ nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (24) eine Kupplung (29) umfasst, über die der Stellmotor (25) bedarfsweise in Wirkungsverbindung mit der Drehachse (D) bringbar ist.
Stativ nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über den Stellmotor (25) ein erstes Ritzel (27) antreibbar ist, das mit einem mit der Drehachse (D) über die Kupplung (29) in Drehverbindung bringbaren zweiten Ritzel (28) kämmt.
Stativ nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (29) eine Rutschkupplung ist.
Stativ nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (29) sowohl bei einer zu großen Belastung über den Stellmotor (25) als auch einer zu großen Belastung der Drehachse (D) über den Arm (6) durchrutscht.
Stativ nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (29) eine Magnetkupplung ist.
Stativ nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (24), insbesondere der Stellmotor (25) und die Magnetkupplung (29), über wenigstens ein am Arm oder am Gegenstand (13) befindliches Betätigungselement (30) ansteuerbar ist.
Stativ nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (30) oder separate Betätigungselemente (30) zum Ansteuern der Einrichtung (24) für eine Aufhebung des Gewichtsausgleichs und zum Ansteuern für eine erneute Einstellung des Gewichtsausgleichs dient oder dienen.