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Die Erfindung betrifft einen Geräteträgerarm mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Lagerklauen, mit einer Koppelstange, die an ihren Enden mit jeweils einer Lagerklaue um eine Koppelachse schwenkbar angelenkt ist und mit einem mit den beiden Lagerklauen gekoppelten, längenveränderbaren Kraftelement, das zum Ausüben einer zwischen den Lagerklauen wirkenden Haltekraft ausgebildet ist.
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Zur positionsveränderlichen Aufhängung von Geräten, insbesondere für medizinische Anwendungen in Operationssälen und Intensivstationen, werden zuverlässige, stabile und einfach zu bedienende Geräteträgerarme benötigt.
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DE 10 2006 052 804 B4 offenbart eine solche Tragevorrichtung mit einem höhenverstellbaren Tragarm, welcher über ein Drehgelenk an der Decke eines Behandlungsraumes befestigt ist. An einem Kopfstück befindet sich ein nach unten verlaufendes Rohr mit einer Versorgungseinheit für medizinische Geräte.
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DE 10 2004 026 117 B3 zeigt einen Geräteträgerarm mit einem Fußteil und einer diametral gegenüberliegenden Kalottenaufnahme, die jeweils eine Lagerklaue bilden. Sie sind mit einem Trägerarm miteinander verbunden, der sich in einer Längsrichtung erstreckt und an einem ersten Ende verschwenkbar an das Fußteil und einem zweiten, dem ersten Ende diametral in Längsrichtung gegenüberliegenden Ende verschwenkbar an die Kalottenaufnahme angelenkt ist. Der Trägerarm ist aus einem Hohlprofil gebildet. Es ist eine drehgelenkig an dem Fußteil und der Kalottenaufnahme angeordnete Steuerstange vorhanden, die sich in Längsrichtung im Hohlprofil des Tragarms erstreckt. Weiterhin ist eine drehgelenkig an dem Fußteil und dem Trägerarm angeordnete selbst arretierende Gasfeder vorhanden.
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DE 195 01 028 A1 zeigt eine Parallelführung zum senkrechten Drehen von Nutzlasten. Hierin verfügt ein rohrförmiger Druckstab an seinen Enden über größere und kleinere Blechlaschen, die über Drehgelenke gegenüber dem Druckstab verschwenkbar sind. Die Blechlaschen sind überdies mit einem Druckstab verbunden, welcher an den Blechlaschen über weitere Drehgelenke angelenkt ist, sodass die Blechlaschen zueinander im Sinne einer Parallelführung beweglich sind. Ein Drehgelenk, an welchem der Druckstab an einer kleineren Blechlasche angelenkt ist, kann hierbei über ein Langloch gegenüber der Blechlasche verschoben werden, sodass die Ausrichtung der Blechlasche veränderbar ist.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Geräteträgerarm zu schaffen, bei dem Probleme bei der Anlenkung der Koppelstange an die Lagerklauen vermieden wird.
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Die Aufgabe wird mit dem Geräteträgerarm mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Für einen Geräteträgerarm der eingangs genannten Art wird vorgeschlagen, dass ein zur Verlagerung der Koppelachse relativ zu der Lagerklaue ausgebildetes Toleranzausgleichselement an einer Lagerklaue vorgesehen ist.
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Es wird somit vorgeschlagen, den Anlenkpunkt der Koppelstange an die mindestens eine Lagerklaue mit Hilfe eines zusätzlichen Toleranzausgleichselementes einstellbar zu machen. Damit kann die Koppelachse relativ zur Lagerklaue verlagert werden und an die Länge und Form der Koppelstange unter Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen für die Koppelstange angepasst werden.
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Ein solches Toleranzausgleichselement zur Verlagerung der Koppelachse wird realisiert, indem eine Lagerwelle um eine Lagerachse drehbar in der Lagerklaue gelagert ist. Die Lagerwelle hat ein zur schwenkbaren Lagerung der Koppelstange um eine Koppelachse ausgebildetes Anlenk-element, das die Koppelachse definiert. Die Koppelachse ist dann exzentrisch zur Lagerachse positioniert, so dass bei Verdrehung der Lagerwelle um die Lagerachse die Position der Koppelachse relativ zur Lagerklaue verändert wird.
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Ein solches Anlenkelement kann beispielsweise als Lagerzapfen oder als Lageröffnung realisiert sein.
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Damit gelingt es die Lage der Koppelachse und des die Koppelachse definierenden Anlenkelementes durch Verdrehen der Lagerwelle in eine geeignete Drehposition zu verändern und an die Länge und Form der Koppelstange anzupassen.
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Diese Koppelstange kann beispielsweise eine Steuerstange im oben genannten Sinne sein. Die Koppelstange kann zusammen mit dem Kraftelement eine Parallelogrammkinematik bereitstellen, welche die beiden gegenüberliegenden Lagerklauen, in eine gewünschte Relativlage zueinander hält. So können mit Hilfe der Koppelstange die Lagerzapfen oder Lageröffnungen der Lagerklauen beispielsweise immer in einer parallelen Erstreckungsrichtung zueinander gehalten werden, so dass sie z. B. immer vertikal oder horizontal ausgerichtet sind. Damit kann ein Verkippen eines an den Lagerklauen angebauten Gerätes, wie beispielsweise eines Monitors, bei Verschwenken des Geräteträgerarms vermieden werden.
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Die Lagerwelle kann eine Schlüsselfläche haben, die mit einer korrespondierenden Schlüsselfläche des Toleranzausgleichselementes im Eingriff steht. Das Toleranzausgleichselement ist dann um die Lagerwelle verdrehbar an der Lagerklaue zum Verdrehen der Lagerwelle in eine von der Lage des Toleranzausgleichselementes vorgegebene Position angeordnet. Ein lageveränderlich an der Lagerklaue z. B. verschwenkbar oder verschiebbar angeordnetes Toleranzausgleichselement steht damit formschlüssig im Eingriff mit der Lagerwelle und verdreht bei Lageänderung des Toleranzausgleichselementes die Lagerwelle um die Drehachse. Durch die exzentrische Anordnung der Koppelachse relativ zur Lagerachse wird dann bei Verdrehen der Lagerwelle um die Lagerachse die Relativposition der Koppelachse zur Lagerklaue verändert, um so die Anlenkposition der Koppelstange an der Lagerklaue an die Form und Länge der Koppelstange anzupassen.
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Dabei kann an den einander gegenüberliegenden Enden der Lagerwelle jeweils ein Zapfen zur Lagerung der Koppelstange abragen. Damit lässt sich die Koppelstange beidseits mit zwei Abschnitten der Koppelstange an der Lagerwelle schwenkbar lagern, so dass die Koppelstange die Lagerklaue umgreift. Das Anlenken der Koppelstange an die Lagerwelle gelingt auch, wenn an den einander gegenüberliegenden Enden der Lagerwelle jeweils eine Lageröffnung vorhanden ist, in die ein Lagerzapfen der Koppelstange jeweils eingreift. Auch eine Kombination von Lagerzapfen und Lageröffnung an der Lagerwelle ist möglich, so dass auf einer Seite der Lagerwelle ein Zapfen und auf der gegenüberliegenden Seite der Lagerwelle eine Lageröffnung ist. Die Lagerzapfen und Lageröffnungen sind dabei so an der Lagerwelle angeordnet, dass die durch die Lagerzapfen oder Lageröffnungen vorgegebenen Koppelachsen exzentrisch, d. h. versetzt zur Lagerachse sind. Die Koppelachse entspricht dabei der Rotationsachse des jeweiligen Zapfens oder der jeweiligen Lageröffnung. Die Lagerachse entspricht der Rotationsachse der Lagerwelle.
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Mit einer solchen Lagerwelle lässt sich ein sehr kompakter Aufbau des Geräteträgerarms mit einer einfachen, schmalbauenden und leicht zu bedienenden Ausführungsform des Toleranzausgleichselementes realisieren.
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Das Toleranzausgleichselement kann schwenkbar an der Lagerklaue gelagert sein und im Abstand von seiner Drehachse ein Fixierelement oder eine Fixierkontur zum lösbaren Festlegen des Toleranzausgleichselementes in einer wahlweisen Lage des Toleranzausgleichselementes an der Lagerklaue haben. Mit Hilfe dieses von der Drehachse des Toleranzausgleichselementes entfernten Fixierelementes oder Fixierkontur ist damit ein nach Verschwenken des Toleranzausgleichselementes um die Drehachse ein Fixieren des Toleranzausgleichselementes an der Lagerklaue möglich. Eine solche Fixierkontur kann beispielsweise ein teilkreisförmig gebogener Schlitz sein, durch den eine in die Lagerklaue eingeschraubte Fixierschraube hindurchtaucht. Wenn nun das Toleranzausgleichselement um die Drehachse verschwenkt wird, dann wird das Verschwenken durch eine in der teilkreisförmigen Fixierkontur angeordneten Fixierschraube nicht behindert. Durch Festschrauben der Fixierschraube wird das Toleranzausgleichselement lagefixiert an der Lagerklaue gehalten und so die Position der Koppelachse relativ zur Lagerklaue wahlweise festgelegt.
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Denkbar ist auch, dass das Toleranzausgleichselement selbst mindestens ein Koppelelement zum Ankoppeln der Koppelstange trägt. So kann der Zapfen oder die Lageröffnung zum Ankoppeln der Koppelstange um die Koppelachse auch direkt an dem lageveränderbaren Toleranzausgleichselement vorhanden sein, das wiederum relativ beweglich zur Lagerklaue an dieser angeordnet ist.
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Das Kraftelement kann eine Druckfeder oder eine Gasfeder oder ähnliches sein. Vorteilhaft ist es, wenn das Kraftelement an einem Lagerelement an einer Lagerklaue angelenkt ist, das relativ beweglich zur Lagerklaue ist, um den Anlenkpunkt des Kraftelementes an der Lagerklaue zu justieren. Mit einer solchen Justierung des Anlenkpunkts des Kraftelementes an der Lagerklaue kann die Haltekraft eingestellt werden, um den Geräteträgerarm an das Gewicht des von dem Geräteträgerarm getragenen Gerätes anzupassen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen mit einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
- 1 - Seiten-Schnittansicht eines Geräteträgerarms;
- 2 - Perspektivische Teilschnittansicht im Ausschnitt des Geräteträgerarms aus 1;
- 3 - Seiten-Ausschnittsansicht des Geräteträgerarms aus 1 in einer ersten Position der Koppelachse;
- 4 - Seiten-Ausschnittsansicht des Geräteträgerarms aus 1 in einer zweiten Position der Koppelachse;
- 5 - - Seiten-Ausschnittsansicht des Geräteträgerarms aus 1 in einer dritten Position der Koppelachse.
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1 lässt eine Seiten-Schnittansicht eines Geräteträgerarms 1 erkennen. Dieser hat zwei sich diametral gegenüberliegende Lagerklauen 2, 3. Deutlich wird, dass bei der rechten Lagerklaue 3 ein Lagerzapfen 4 vertikal abragt. Die Lagerklauen 2, 3 sind jeweils um eine Achse 5a, 5b drehbar an einen gemeinsamen Trägerarm 6 gelagert. Der Trägerarm 6 bildet ein den Geräteträgerarm 1 umschließendes Gehäuse.
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Um nun die vertikale Lage des Lagerzapfens 4 der rechten Lagerklaue 3 und die Lage der linken Lagerklaue 2 bei Verschwenken des Geräteträgerarms 1 beizubehalten, ist eine Koppelstange 7 vorgesehen, die an ihren einander gegenüberliegenden Enden an jeweils einer Lagerklaue 2, 3 jeweils um eine Koppelachse K schwenkbar angelenkt ist.
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Erkennbar ist, dass die Koppelachse K durch einen Zapfen 9 vorgegeben ist, wobei die Koppelstange 7 eine Lageröffnung hat, durch die der Zapfen 9 hindurchtaucht. Die Koppelstange 7 ist dann mit einem Sprengring 10 an dem Zapfen 9 befestigt.
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Weiterhin ist deutlich, dass ein Kraftelement 11 vorhanden ist, dass mit den beiden Lagerklauen 2, 3 gekoppelt und zum Ausüben einer zwischen den Lagerklauen 2, 3 wirkenden Haltekraft ausgebildet ist. Dieses Kraftelement 11 kann beispielsweise eine Druckfeder oder eine Gasfeder oder ähnliches sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kraftelement 11 an der rechten Lagerklaue 3 an einem Lagerelement 12 gelagert, das relativ beweglich zur Lagerklaue 3 ist. Hierzu ist beispielsweise eine Spindelschraube vorgesehen, auf der ein Lagerschuh längsverschieblich gelagert ist, wobei die Spindelschraube mit der Lagerklaue 3 verbunden ist. Durch Rotation der Spindelschraube kann dann die Position des Lagerschuhs relativ zur Lagerklaue 3 verändert werden, um so den Anlenkpunkt des Kraftelementes 11 an der Lagerklaue 3 zu verändern. Auf diese Weise kann die Haltekraft eingestellt werden. Deutlich wird weiterhin, dass das Kraftelement 11 auf der gegenüberliegenden Seite an den Trägerarm 6 angelenkt ist, der seinerseits über die Achse 5a mit der linken Lagerklaue 2 gekoppelt ist. Insofern ist das Lagerelement indirekt mit der linken Lagerklaue 2 gekoppelt.
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Weiterhin hat der Geräteträgerarm 1 ein Toleranzausgleichselement 14, das lageveränderbar an der linken Lagerklaue 2 angeordnet ist. Es kann mit einer Fixierschraube 15 an die Lagerklaue 2 angepresst werden. Die Fixierschraube 15 erstreckt sich dabei durch eine teilkreisförmig gebogene/gekrümmte Fixierkontur 16 in Form eines teilkreisförmig gekrümmten Schlitzes. Das Toleranzausgleichselement 14 hat eine kreissegmentförmige Außenkontur (tortenstückartig) und ist in seinem zulaufenden, konisch verjüngten Bereich, schwenkbar an der Lagerklaue 2 gelagert. Die teilkreisförmig gekrümmte Fixierkontur (Schlitz) 16 ist von dem sich konisch verjüngenden Enden beabstandet. Der Kreissegmentwinkel und damit die Länge der teilkreisförmigen Fixierkontur 16 gibt den maximalen Schwenkwinkel des Toleranzausgleichselementes 14 vor.
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2 lässt eine perspektivische Teilschnittansicht des Geräteträgerarms 1 aus 1 im Bereich der ersten Lagerklaue 2 erkennen. Deutlich wird, dass eine Lagerwelle 17 um eine Lagerachse L drehbar an der Lagerklaue 2 gelagert ist. Die Lagerwelle 17 erstreckt sich dabei quer durch die Lagerklaue 2 hindurch. An den einander gegenüberliegenden Enden der Lagerwelle 17 sind die Zapfen 9 zur Lagerung der Koppelstange 7 vorhanden. Deutlich wird, dass die durch die gemeinsame Rotationsachse der Koppelstange 9 vorgegebene Koppelachse K exzentrisch zur Lagerachse L versetzt ist. Die Lagerachse L der Lagerwelle 17 ist dabei durch die Rotationsachse der Lagerwelle 17 vorgegeben.
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Nun kann durch Verdrehen der Lagerwelle 17 um die Lagerachse L die Position der Zapfen 9 und die Lage der Koppelachse K relativ zur Lagerklaue 2 eingestellt werden. Dies gelingt mit Hilfe des formschlüssig mit der Lagerwelle 17 verbundenen kreissegmentförmigen Toleranzausgleichselementes 14, wobei die Lagerwelle 17 eine Schlüsselfläche 18 hat. Die Schlüsselfläche 18 ist als Einsenkung in der zylinderförmigen Lagerwelle 17 ausgebildet, so dass das Toleranzausgleichselement 14 um die Lagerachse L drehbar an der Lagerwelle 17 gelagert ist und bei Verschwenken des Toleranzausgleichselementes 14 um die Lagerachse L die Lagerwelle 17 verdreht. Dabei werden die Zapfen 9 um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Lagerachse L verdreht und damit die Lage der Koppelachse relativ zur Lagerklaue 2 verändert. Dies führt dazu, dass der Anlenkpunkt der Koppelachse 7 an der Lagerklaue 2 an die Form und Länge der Koppelachse 7 auf sehr einfache Weise angepasst werden kann.
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3 lässt eine Seiten-Ausschnittansicht des Geräteträgerarms 1 aus 1 in einer ersten Lage des Toleranzausgleichselementes 14 erkennen. Die Fixierschraube 15 ist dabei an einem Ende der teilkreisförmigen schlitzartigen Fixierkontur 16 angeordnet. Das Toleranzausgleichselement 14 ist somit im Uhrzeigersinn um die Lagerachse L verschwenkt, so dass die exzentrisch zur Lagerachse L stehende Koppelachse K weitest möglich in Blickrichtung nach rechts verlagert ist.
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4 zeigt die Seiten-Schnittansicht aus 3 mit einer zweiten Lage des Toleranzausgleichselementes 14. Dieses ist nun entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn im Vergleich zur ersten Lage aus 3 um einen Winkel von etwa 40 Grad verschwenkt. Die Lage der Koppelachse ist um diesen Schwenkwinkel zur Lagerachse dabei in Blickrichtung nach links im Vergleich zur 3 verlagert. Auf diese Weise wird der Anlenkpunkt der Koppelstange L an die Lagerklaue 2 angepasst.
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5 zeigt die Seitenschnittansicht des Geräteträgerarms 1 mit einer dritten Lage des Toleranzausgleichselementes 14. Dabei ist dabei Toleranzausgleichselement 14 um die Lagerachse L weiter entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn verschwenkt, wodurch die Koppelachse K relativ zur Lagerachse weiter verdreht und im Vergleich zu den 3 und 4 in Blickrichtung nach links verlagert wird.
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In Abhängigkeit von der Exzentrizität der Koppelachse K zur Lagerachse L kann der Abstand der diametral gegenüberliegenden Zapfen 9 der beiden Lagerklauen 2, 3 somit an die Länge und Form der Koppelstange 7 angepasst werden. Dies gelingt durch Verdrehen des kreissegmentförmigen Toleranzausgleichselementes 14 und Fixieren durch die Fixierschraube 15.
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Das Toleranzausgleichselement 14 kann alternativ auch zur Ankoppelung der Koppelstange 7 an der anderen Lagerklaue 2 angeordnet sein. Denkbar ist auch, dass für beide Lagerklauen 2, 3 jeweils ein Toleranzausgleichselement 14 vorgesehen ist.
