DE102012209594B3

DE102012209594B3 - Stativ

Info

Publication number: DE102012209594B3
Application number: DE102012209594A
Authority: DE
Inventors: Roman Frick; Marco Schutz
Original assignee: Leica Microsystems Schweiz AG
Current assignee: Leica Microsystems Schweiz AG
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2013-06-06
Anticipated expiration: 2032-06-07
Also published as: CN103315818A; JP2013252427A; US20130327902A1

Abstract

Stativ zum Tragen einer Last, insbesondere eines Operationsmikroskops, mit einer ersten Anzahl N von an Schwenkachsen (120a–120g) verschwenkbaren Schwenklagern zur Bereitstellung einer Verschwenkbarkeit einer Anzahl von Armen (130a–130e) des Stativs und/oder einer an einem Arm vorgesehenen Halterung (140) für die zu tragende Last relativ zueinander, wobei zum Feststellen einer gewünschten Schwenkposition die Schwenklager wenigstens teilweise mittels feststellbarer und lösbarer Bremsen (125a–125h) beaufschlagbar sind, wobei durch ein erstes Betätigen einer Betätigungseinrichtung (160, 162) eine Anzahl n von Schwenklagern, für die gilt n ≤ N, lösbar ist, und durch eine weitere Betätigung der Betätigungseinrichtung (160, 162) eine Anzahl n' der Schwenklager, für die gilt n' < n, wieder feststellbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stativ zum Tragen einer Last, insbesondere eines Operationsmikroskops, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Für Operationsmikroskope ist wesentlich, dass diese in möglichst einfacher, präziser und freier Weise im Raum positionierbar und orientierbar sind. Hierzu werden Operationsmikroskope an Stativen gelagert, welche eine derartige Positionierbarkeit bzw. Orientierbarkeit gestatten.
Typischerweise weisen Stative für Operationsmikroskope ein Basisstativelement auf, welches eine Anzahl von gelenkig miteinander verbundenen Stativarmen trägt. Am vom Basisstativelement entfernten Ende dieser Stativarme ist ein Träger für ein zu tragendes Operationsmikroskop vorgesehen.
Durch Bewegen von Schwenklagern, welche die jeweiligen Arme miteinander verbinden, ist es möglich, die Stativarme und somit das Operationsmikroskop wie gewünscht im Raum zu positionieren bzw. zu orientieren, wobei hierbei auch die optischen Gegebenheiten des Mikroskops berücksichtigt werden können.
Derartige Stative sind beispielsweise aus der DE 103 53 961 B4 bekannt.
Zur Feststellung einer gewünschten Position bzw. Orientierung eines Operationsmikroskops sind die Schwenklager des Stativs herkömmlicherweise mit elektromagnetischen Bremsen oder mit mechanischen Bremsen ausgebildet.
Bei Vorsehen von elektromagnetischen Bremsen ist es üblich, dass sich auf Knopfdruck alle Bremsen gleichzeitig lösen lassen. Hiermit soll während einer Operation eine schnelle Betätigung des Operationsmikroskops im Sinne einer Einstellung und Fixierung einer neuen Position gewährleistet werden. Stative sind üblicherweise auch mit verfahrbaren Ausgleichsmassen ausgebildet, welche in Abhängigkeit von dem Gewicht eines jeweils verwendeten Operationsmikroskops und/oder einer konkreten Position der Stativarme zum Ausbalancieren des Stativs verfahrbar ausgebildet sind.
Bei Verwendung elektromagnetischer Bremsen ist darauf zu achten, dass bei Lösen der Bremsen in einem unbalancierten Zustand des Stativs unkontrollierte oder unerwartete Bewegungen des Mikroskops auftreten können. Andererseits sind mit derartigen elektromagnetischen Bremsen ausgebildete Stative in der Regel leichtgängiger und somit angenehmer für einen Chirurgen zu bedienen.
Stative mit mechanischen Bremsen weisen den Nachteil auf, dass sie schwergängiger sind, was die Arbeit insgesamt für einen Chirurgen anstrengender macht.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein mit Bremsen ausgebildetes Stativ für ein Operationsmikroskop möglichst leicht bedienbar auszubilden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Stativ mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Mittels des erfindungsgemäßen Stativs ist eine besonders einfache und flexible Positionierung und/oder Orientierung eines Operationsmikroskops im Raum möglich. Insbesondere ist es im Sinne der Erfindung nach wie vor möglich, in komfortabler Weise bei einer ersten Betätigung einer Betätigungseinrichtung sämtliche Bremsen des Stativs auf einmal zu lösen, um instantane eine maximale Flexibilität für eine Neupositionierung des Operationsmikroskops bereitzustellen, aber bei einer anschließenden zweiten Betätigung zum Feststellen der Bremsen eine vordefinierte Gruppe von Bremsen gelöst bzw. offen zu halten, womit eine teilweise Verschwenkbarkeit des Stativs gewährleistet bleibt, um z. B. noch manuell eine Feineinstellung durchführen zu können. Das erfindungsgemäße Stativ ist vorteilhaft als z. B. auf einem Fuß verfahrbares Stativ, oder als Wandstativ oder Deckenstativ ausgebildet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Stativs sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es ist erfindungsgemäß möglich, mit einer ersten Betätigung der Betätigungsvorrichtung nicht die gesamte Anzahl von Bremsen zu lösen, sondern lediglich eine Teilmenge. Bevorzugt ist jedoch, wie erwähnt, mit einer ersten Betätigung des Betätigungskörpers sämtliche Schwenklager bzw. Bremsen zu lösen. Dies erlaubt eine besonders komfortable Betätigung des Stativs.
Zweckmäßigerweise weisen die den Schwenklagern jeweils zugeordneten Bremsen wenigstens teilweise eine elektromagnetische Bremseinheit und eine Friktionsbremseinheit auf. Hiermit wird gewährleistet, dass nach einem nur teilweisen Feststellen der Bremsen die offen bleibenden Bremsen manuell betätigbar sind, womit eine Feineinstellung der entsprechenden Stativarme möglich bleibt. Insbesondere ist es möglich, die Friktionsbremseinheiten individuell einzustellen, also eine stärkere oder schwächere Friktionskraft in den jeweiligen Einheiten zur Verfügung zu stellen.
Es ist bevorzugt, dass nach Wiederfeststellen einer Teilmenge der Bremsen ein der Last bzw. dem Operationsmikroskop benachbartes Schwenklager weiter (manuell) verschwenkbar bleibt. Hiermit ist in einfacher Weise eine Feinpositionierung des Mikroskops möglich, selbst wenn die übrigen Bremsen bzw. Schwenklager des Stativs festgestellt bzw. arretiert sind. Dies ist insbesondere insofern vorteilhaft, als ein Chirurg für kleine Verschiebungen des Operationsmikroskops nicht die Betätigungseinrichtung betätigen muss.
Es ist besonders bevorzugt, dass je nach zeitlicher Länge und/oder Ort einer Betätigung der Betätigungseinrichtung unterschiedliche Funktionen zum Lösen und/oder Feststellen von Schwenklagern bzw. Bremsen auslösbar sind. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, durch eine entsprechende Betätigung der Betätigungseinrichtung nur einzelne Bremsen zu lösen bzw. festzustellen, oder durch eine mehrmalige Betätigung einzelne Bremsen in einer festgelegten Reihenfolge sukzessive zu lösen oder festzustellen.
Insbesondere ist bevorzugt, dass die Betätigungseinrichtung durch Drücken oder Wischen bzw. Wischbewegungen betätigbar ist. Die Betätigungseinrichtung kann somit in Form von Knöpfen, Schaltern oder auch als Tastatur oder Touchscreen ausgebildet sein.
In zweckmäßiger Weise umfasst das erfindungsgemäße Stativ eine Rechnereinrichtung zur rechnerischen Auswahl bei einer Betätigung festzustellender bzw. zu lösender Bremsen. Eine derartige Recheneinrichtung kann insbesondere mit entsprechenden Sensorsignalen von Sensoren beaufschlagt werden, welche beispielsweise an verschiedenen Schwenklagern wirkende Drehmomente und/oder Kräfte erfassen. Eine derartige Rechnereinrichtung kann auch dazu ausgebildet sein, eine entsprechende Betätigung von Ausgleichsgewichten des Stativs zu veranlassen. Zweckmäßigerweise ist die Rechnereinrichtung mittels eines Touchscreens, oder einer Tastatur bedienbar.
Besonders bevorzugt ist, dass die Betätigungseinrichtung in einem Griff, mittels dessen ein Benutzer das Stativ zum manuellen Verschwenken ergreifen kann, integriert ausgebildet ist. Insbesondere bei Ausbildung der Betätigungseinrichtung mit einem einzigen Knopf zum Beaufschlagen der Bremsen ergibt sich eine besonders ergonomische Handhabung eines Operationsmikroskops.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
1 zeigt eine schematische seitliche Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stativs.
Figurenbeschreibung
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stativs ist insgesamt mit 100 bezeichnet.
Das Stativ 100 weist ein auf einem mit Rollen 107 ausgebildeten Fuß 108 gehaltertes Basisstativelement (Stativsäule) 110 auf, an welchem Stativarme 130a, 130b, 130c, 130d, 130e um Schwenklager mit jeweiligen Schwenkachsen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g, schwenkbar gelagert sind. Die Schwenklager sind hierbei schematisch mittels ihrer jeweiligen Schwenkachsen dargestellt. Man erkennt, dass die Schwenkachsen 120a, 120b, 120e im Wesentlichen vertikal, und die Schwenkachsen 120c, 120d, 120g im Wesentlichen horizontal ausgebildet sind. Schwenkachse 120f ist geneigt verlaufend ausgebildet. Die Stativarme 130b, 130c sind als Parallelarmlenker ausgebildet, wie aus der 1 ersichtlich.
Am äußeren Ende des Schwenkarms 130e, also am bzgl. des Basis-Stativteils 110 entgegengesetzten Ende des Stativs 100, ist eine schematisch dargestellte Halterung 140 für ein Operationsmikroskop 145 (ebenfalls schematisch dargestellt) ausgebildet. Die Halterung 140 (und somit das Operationsmikroskop 145) ist hierbei um das Schwenklager mit der Schwenkachse 120g verschwenkbar.
Das Stativ 100 dient zur räumlichen Positionierung und Orientierung des Operationsmikroskops 145.
Zum Ausgleich von Momenten, welche aufgrund des Gewichts des Operationsmikroskops 145 auf das Stativ 100 wirken, kann wenigstens eine Ausgleichsmasse vorgesehen sein (nicht dargestellt). Um unterschiedliche Operationsmikroskope mit entsprechend unterschiedlichen Gewichten kompensieren zu können ist die Ausgleichsmasse zweckmäßigerweise verschiebbar ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, auf derartige Ausgleichsmassen zu verzichten, wobei in diesem Fall z. B. der Fuß 108 eine entsprechend große Masse aufweisen kann. Es sei angemerkt, dass das erfindungsgemäße Stativ anstelle des Fußes auch mit einer Wandhalterung bzw. als Wandstativ oder mit Deckenhalterung bzw. Deckenstativ ausgebildet sein kann. In diesen beiden Fällen ist ein Basisstativelement bzw. eine entsprechende Stativsäule 110 nicht notwendig.
Die Schwenklager sind, wenigstens teilweise, mittels entsprechend vorgesehener Bremsen in ihren jeweiligen Schwenkpositionen feststellbar bzw. arretierbar. Diese Bremsen sind schematisch dargestellt und mit 125a–125g bezeichnet. Zweckmäßigerweise weisen diese Bremsen, wiederum wenigstens teilweise, jeweils eine elektromagnetische Bremse und eine mechanische Bremse bzw. Friktionsbremse auf. Es sei darauf hingewiesen, dass nicht jedes Schwenklager mit einer Bremse ausgebildet sein muss. Besonders bevorzugt im dargestellten Ausführungsbeispiel ist es, ausschließlich die Schwenklager mit Schwenkachsen 120a, 120b, 120e, 120f und 120g mit Bremsen auszubilden.
Das Stativ weist ferner eine Betätigungseinrichtung auf, mit der die Bremsen 125a–125g feststellbar bzw. lösbar sind, wie im Folgenden weiter beschrieben wird. Eine derartige Betätigungseinrichtung ist an unterschiedlichen Positionen des Stativs vorsehbar, wobei beispielhaft in der 1 zwei mit 160 bzw. 162 bezeichnete Betätigungseinrichtungen dargestellt sind.
Das Stativ weist ferner eine Rechnereinrichtung 170 auf, welche beispielsweise dazu dienen kann, auf die jeweiligen Schwenklager wirkende Drehmomente (mittels entsprechender, nicht dargestellter Sensoren) zu erfassen, und, gegebenenfalls unter Verschiebung eines Ausgleichsgewichts, eine Arretierung oder Lösung bestimmter Bremsen zu veranlassen. Wie in 1 erkennbar, kann die Rechnereinrichtung 170 z. B. hinter der Betätigungseinrichtung 160, welche bevorzugt als Touchscreen ausgebildet ist, im Stativarm 130a vorgesehen sein.
Beispielhaft sei davon ausgegangen, dass mittels eines auf der Betätigungseinrichtung 160 oder 162 vorgesehenen Touchpadfeldes 161a bzw. Knopfes 161b sämtliche den jeweiligen Schwenklagern zugeordnete Bremsen 125a–125g gelöst werden. Es sei an dieser Stelle noch einmal angemerkt, dass zur Bereitstellung eines funktionsfähigen Stativs nicht sämtliche Schwenklager mit einer entsprechenden Bremse ausgebildet sein müssen.
In diesem Zustand, in dem sämtliche Bremsen 125a–125g gelöst sind, kann ein Operateur, beispielsweise durch Betätigung eines Griffes 163, das Operationsmikroskop 145 in eine gewünschte Position bzw. Orientierung bringen. Durch eine zweite Betätigung der Betätigungseinrichtung 160 oder 162, beispielsweise durch Loslassen oder erneutes Drücken des Knopfes 161b oder ein zweites Betätigen des Touchpadfeldes, wird ein Teil der Bremsen 125a–125g wieder in die festgesetzte Stellung gebracht.
Hierbei verbleibt zum Beispiel lediglich die dem Schwenklager 120g zugeordnete Bremse 125g in einem offenen Zustand, so dass das Operationsmikroskop 145 bezüglich dieser Schwenkachse 120g weiter manuell verschwenkbar ist. Hierbei weist die Bremse 125g neben einer elektromagnetischen Bremseinheit eine mechanische Friktionsbremse auf. Dies ermöglicht in dem dargestellten Zustand eine manuelle Feineinstellung der Position des Operationsmikroskops 145. Nach einer derartigen Feineinstellung kann die Bremse 125g mittels einer weiteren Betätigung der Betätigungseinrichtung wieder festgestellt werden, wobei diese weitere Betätigung keinen Einfluss auf die übrigen Bremsen hat, welche hierbei festgestellt bleiben. Es ist jedoch auch denkbar, durch entsprechend stärkere Einstellung der Friktionsbremse, die Bremse 125g im geöffneten Zustand zu belassen.
Besonders bevorzugt ist, die Betätigungseinrichtung 162 integriert in dem Griff 163 auszubilden, und die beschriebene erste und zweite Betätigung mittels eines einzigen am Griff ausgebildeten Knopfes 161b zu bewerkstelligen. Eine derartige Betätigung eines einzigen Knopfes, welcher in einem Griff zum Verschwenken des Operationsmikroskops integriert ist, erweist sich als ergonomisch besonders günstig.
Zusätzlich zu der dargestellten Beaufschlagung der einzelnen Bremsen sind auch weitere Gruppen von Bremsen gleichzeitig miteinander feststellbar und/oder lösbar. Eine derartige Funktion der partiellen Bremsenansteuerung 160, 161 ist zweckmäßigerweise über die Betätigungseinrichtung wählbar und über die Rechnereinheit 170 aktivierbar bzw. deaktivierbar. Beispielsweise können auf einem Touchscreen verschiedene Felder vorgesehen sein, welche jeweiligen partiellen Bremsansteuerungen zugeordnet sind.
Als besonders vorteilhaft bei Verwendung des dargestellten Stativs erweist sich, dass auch unerfahrene Benutzer bzw. mit einem bestimmten System aus Stativ und Operationsmikroskop noch nicht vertraute Benutzer eine Mikroskoppositionierung gefahrlos und schnell durchführen können, da eine Feinpositionierung des Operationsmikroskops in einem Zustand ausführbar ist, in dem ein Großteil der Schwenklager aufgrund der jeweils geschlossenen Bremsen festgestellt ist.
Als weitere Funktionalität ist beispielsweise denkbar, dass durch ein erstes Drücken des Touchpadfeldes oder Knopfes 161a, 161b sämtliche Bremsen 125a–125g gelöst werden, durch ein zweites Drücken lediglich ein Teil der Bremsen festgestellt wird, und durch ein drittes Drücken sämtliche Bremsen wieder festgestellt werden. Derartige Funktionalitäten können beispielsweise auch über die zeitliche Dauer der Betätigung des Knopfes 161b oder Touchpadfeldes 161a gewählt oder ausgelöst werden.
Zweckmäßigerweise kann auf der Betätigungsvorrichtung, insbesondere einem Touchscreen, angezeigt werden, welche Bremsen gerade gelöst oder festgestellt sind. Ferner kann angezeigt werden, welche Bremsen gefahrlos gelöst werden können, ohne dass das Gesamtsystem aus Stativ und Last außer Balance gerät.
Bezugszeichenliste

100: Stativ
107: Rollen
108: Fuß für Stativ
110: Basisstativelement (Stativsäule)
120a–120g: Schwenkachsen der Schwenklager
125a–125g: Bremsen
130a–130e: Stativarme
140: Halterung
145: Operationsmikroskop
160, 162: Betätigungseinrichtung
161a: Touchpadfeld der Betätigungseinrichtung
161b: Knopf der Betätigungseinrichtung
163: Griff
170: Rechnereinrichtung

Claims

Stativ zum Tragen einer Last, insbesondere eines Operationsmikroskops, mit einer ersten Anzahl N von an Schwenkachsen (120a–120g) verschwenkbaren Schwenklagern zur Bereitstellung einer Verschwenkbarkeit einer Anzahl von Armen (130a–130e) des Stativs und/oder einer an einem Arm vorgesehenen Halterung (140) für die zu tragende Last relativ zueinander, wobei zum Feststellen einer gewünschten Schwenkposition die Schwenklager wenigstens teilweise mittels feststellbarer und lösbarer Bremsen (125a–125h) beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein erstes Betätigen einer Betätigungseinrichtung (160, 162) eine Anzahl n von Schwenklagern, für die gilt n ≤ N, lösbar ist, und durch ein zweites Betätigen der Betätigungseinrichtung (160, 162) eine Anzahl n' der Schwenklager, für die gilt n' < n, wieder feststellbar ist.
Stativ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass n gleich N ist.
Stativ nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Bremsen (125a–125g) eine elektromagnetische Bremseinheit und eine Friktionsbremseinheit aufweist.
Stativ nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Wiederfeststellung der n' Schwenklager ein der Last benachbartes, um eine Achse (120g) verschwenkbares Schwenklager verschwenkbar bleibt.
Stativ nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Länge und/oder Ort einer Betätigung der Betätigungseinrichtung (160, 162) unterschiedliche Funktionen zum Lösen und/oder Feststellen von Schwenklagern bzw. diesen zugeordneten Bremsen (125a–125g) auslösbar sind.
Stativ nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung durch Drücken oder Wischen, insbesondere von Knöpfen oder Schaltern oder eines Touchscreens oder einer Tastatur, betätigbar ist.
Stativ nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Rechnereinrichtung (170) zur rechnerischen Auswahl festzustellender und zu lösender Schwenklager.
Stativ nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (162) in einem Griff (163), mittels dessen ein Benutzer das Stativ zum manuellen Verschwenken ergreifen kann, integriert ausgebildet ist.