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Die Erfindung betrifft einen Patientenlagerungstisch, umfassend zwei Scherengestelle mit jeweils einem ersten und einem zweiten Scherenarm, die in X-förmiger Anordnung um eine gemeinsame Schwenkachse verschwenkbar miteinander verbunden sind und mittels einer Hubeinrichtung zum vertikalen Bewegen eines mit den Scherengestellen verbundenen Lagerungstischs relativ zueinander verschwenkbar sind, wobei die Hubeinrichtung eine mit wenigstens einem Zugmittel gekoppelte und über dieses bewegbare Rollenanordnung, die zwischen zwei sich V-förmig öffnenden Armabschnitten der Scherengestelle angeordnet ist und diese führt, umfasst.
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Ein solcher Patientenlagerungstisch kommt in der Medizintechnik in unterschiedlichen Anwendungen zum Einsatz. Er dient sowohl zu Untersuchungs- als auch Behandlungszwecken. Auf einer Tischplatte kann der Patient aufgenommen werden, wobei diese Tischplatte in ihrer Höhe veränderbar ist, so dass sie zwischen einer abgesenkten Position, die ein erleichtertes Aufsteigen erlaubt, und einer angehobenen Untersuchungs- oder Behandlungsposition verstellt werden kann. Hierzu dient eine Hubeinrichtung, über die zwei Scherengestelle, auf denen die Tischplatte letztlich gelagert ist, verstellt werden können. Die beiden Scherengestelle weisen jeweils zwei in X-förmiger Anordnung schwenkbar miteinander verbundene Schwenkarme auf, die zum Absenken quasi zusammengelegt werden, das heißt, dass die X-Anordnung flacher wird, und zum Anheben auseinandergezogen werden, das heißt, dass die X-Anordnung aufgestellt wird.
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Ein solcher Patientenlagerungstisch weist zwei parallel angeordnete Scherengestelle mit jeweils zwei Schwenkarmen auf, wobei die Scherengestelle synchron miteinander bewegt werden. Sie sind mit ihren unteren Enden beispielsweise an einer Trägerplatte oder einem Trägerrahmen befestigt, wobei z. B. jeweils ein Armende in einem Festlager positionsfest, jedoch schwenkgelagert ist, während das andere Ende über ein Loslager linear beweglich geführt ist, wobei auch diese Armenden schwenkgelagert sind. Die oberen Armenden sind beispielsweise mit einer Tischhalterung, an der die Tischplatte lösbar anbringbar ist, verbunden, wobei wiederum ein Ende in einem Festlager positionsfest und schwenkbar ist und das andere über ein Loslager linear geführt und schwenkbar ist.
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Zur Höhenverstellung sind unterschiedliche Hubeinrichtungen bekannt. Zumeist kommen Spindeltriebe zum Einsatz, beispielsweise in Form von Kugelumlaufspindeln oder Trapezspindeln, wobei die jeweilige Spindel und eine auf ihr laufende Mutter relativ zueinander verschoben werden und das oder die anzuhebenden oder abzusenkenden Elemente beispielsweise mit der längs der positionsfesten Spindel wandernden Spindelmutter gekoppelt sind. Solche Spindeltriebe sind einerseits relativ wartungsintensiv, insbesondere in Bezug auf die Versorgung mit Schmiermittel, darüber hinaus ist auch eine Geräuschentwicklung im Betrieb gegeben, insbesondere bei höherer zu hebender Last. Die Geräuschkulisse verändert sich auch während des Hubs aufgrund der Hebelverhältnisse zwischen der unteren und oberen Hubposition. Darüber hinaus ist aufgrund der gegebenen inhärenten Reibung innerhalb des Spindeltriebs die Betriebsdauer begrenzt.
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Alternativ hierzu sind Hubeinrichtungen mit einem Zugmitteltrieb bekannt. Hier wird der Hub der Scherengestelle über ein auf eine Wickelwelle auf- und von dieser abwickelbares Zugmittel, beispielsweise ein Riemen, erwirkt. Hierzu ist das Zugmittel mit dem anderen Ende an einem der Scherengestelle befestigt. Es läuft also von der Wickelwelle zum Scherengestell. Um die eigentliche Hubbewegung zu erwirken, ist das Zugmittel mit einer Rollenanordnung gekoppelt bzw. umschlingt diese, wobei diese Rollenanordnung zwischen zwei sich V-förmig öffnenden Armabschnitten der Scherengestelle angeordnet ist. Die Funktion ist dabei derart, dass die Rollenanordnung, wenn das Zugmittel aufgewickelt wird, quasi weiter zwischen die Armabschnitte gedrückt wird, so dass diese zum Anheben auseinandergedrückt werden. Bei Abwickeln des Zugmittels wird die Rollenanordnung wieder entlastet, so dass gewichtsbedingt die Scherengestelle wieder zusammengefaltet und dabei die Rollenanordnung wieder zurückgeschoben wird. Ein Beispiel für einen solchen Zugmitteltrieb ist in der Veröffentlichung Corrado Andrea et al., „To design a belt drive scissor lifting table“, International Journal of Engineering and Technology (IJET), Vol. 8 No. 1 Feb-Mar 2016, S. 515 - 525, beschrieben. Dort läuft der Riemen von der bodenseitig, also an einem Gestellträger angeordneten Wickelwelle über die Rollenanordnung zu einer an der Seite eines Scherenarms angeordneten Befestigungseinrichtung, wo das Riemenende fixiert ist. Als armseitige Befestigung ist eine seitlich am Arm, sich entlang des Arms erstreckende, mehrteilige und damit komplexe Halterung vorgesehen, an der das Riemenende fixiert ist.
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Die deutsche Patentanmeldung
DE 10 2012 209 125 A1 befasst sich mit einem Hubtisch, der einen ersten Schwenkhebel aufweist, der in einem ortsfesten Schwenklager an einem ersten Scherenglied gelagert und verschieblich gegen das zweite Scherenglied gelagert ist.
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Die deutsche Gebrauchsmusterschrift
DE 202 16 478 U1 betrifft einen Hubtisch für die Automobilindustrie, wobei ein Oberrahmen und ein Unterrahmen über mindestens eine Schere miteinander verbunden sind, wobei mindestens zwei redundant ausgelegte Seilzüge zum Spreizen oder Zusammenführen der Schere vorgesehen sind.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen demgegenüber vereinfacht konzipierten Patientenlagerungstisch anzugeben.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Patientenlagerungstisch der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Zugmittel mit zumindest einem Ende positionsfest fixiert ist und über wenigstens eine Rolleneinheit umfassend eine der Rollenanordnung vorgeschaltete und eine der Rollenanordnung nachgeschaltete Umlenkrolle in Form eines Omega geführt ist, wobei mittels einer mit dem Zugmittel interagierenden Antriebseinrichtung die Position der Rollenanordnung zwischen den Armabschnitten veränderbar ist.
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Erfindungsgemäß ist das Zugmittel in besonderer Weise über zwei Umlenkrollen einer Rolleneinheit sowie über die Rollenanordnung geführt, wobei die Führung in Form eines Omegas realisiert ist. Das heißt, dass das Zugmittel zur ersten Umlenkrolle läuft, diese teilweise umschlingt und zur Rollenanordnung läuft, auch diese umschlingt und zur zweiten Umlenkrolle läuft, und auch diese umschlingt, von wo aus es dann weiterläuft. Die beiden Umlenkrollen und die Rollenanordnung sind in Form eines Dreiecks, bezogen auf ihre Drehachsen, positioniert, so dass sich eine Omega-förmige Zugmittelführung ergibt. Vorgesehen ist des Weiteren eine Antriebseinrichtung, die mit dem Zugmittel interagiert, was auf unterschiedliche Weise erfolgen kann, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. In jedem Fall wird durch diese Interaktion mit dem Zugmittel erwirkt, dass die Rollenanordnung in ihrer Position zwischen den Scherenarmen verstellt werden kann, also zum Aufstellen weiter in Richtung der gemeinsamen Schwenkachse der Scherengestelle zwischen die Schwenkarme bewegt werden kann, oder zum Absenken in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Führung des Zugmittels in einer Omega-Form kann erreicht werden, dass die gesamte Hubeinrichtung letztlich relativ kompakt ausgelegt werden kann, da das Zugmittel mit einem Ende positionsfest beispielsweise an einem Scherenarm angeordnet werden kann, dort beispielsweise in einem oberen Bereich, von wo aus es zur Rolleneinheit respektive zur ersten Umlenkrolle läuft, dann über die Rollenanordnung läuft und zur zweiten Umlenkrolle läuft, von wo aus es dann zu seinem zweiten Ende läuft. Das heißt, dass das Zugmittel letztlich grob entlang des Scherenarms verläuft, abgesehen von der Omega-Ausschleifung zur Rollenanordnung.
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Wie ausgeführt, erfolgt die Bewegung der Rollenanordnung durch die Interaktion der Antriebseinrichtung mit dem Zugmittel. Gemäß einer ersten Erfindungsvariante kann hierzu vorgesehen sein, dass die Antriebseinrichtung eine Wickelwelle und einen diese antreibenden Antriebsmotor umfasst, wobei das Zugmittel mit dem anderen Ende an der Wickelwelle fixiert ist, wobei die Rollenanordnung durch Auf- und Abwickeln des Zugmittels auf die und von der Wickelwelle in ihrer Position veränderbar ist. Bei dieser ersten Erfindungsvariante ist also das erste Ende positionsfest, beispielsweise an einem Scherenarm, angeordnet, während das zweite, untere Ende an einer Wickelwelle befestigt ist. Diese Wickelwelle wird über den Antriebsmotor gedreht, so dass zum Anheben das Zugmittel auf die Wickelwelle aufgewickelt werden kann. Dies führt dazu, dass sich die freie Zugmittellänge zwischen dem positionsfesten Ende und der Wickelwelle verkürzt. Da das Zugmittel im Omega-Trieb über die Rollenanordnung läuft und dies relativ zur Rolleneinheit frei beweglich ist, wird demzufolge die Rollenanordnung infolge der Zugmittelverkürzung relativ zu der Rolleneinheit verschoben und in Richtung der gemeinsamen Scherengestellschwenkachse bewegt, was zum Aufstellen führt. Wird umgekehrt die Wickelwelle in die andere Richtung gedreht, so dass das Zugmittel abgewickelt wird, so wird die freie Zugmittellänge vergrößert, was dazu führt, dass die Rollenanordnung quasi entlastet wird und sich aus ihrer zur Schwenkachse gezogenen Position wieder entfernt. Dies wird durch das Gewicht des Lagerungstischs sowie des gegebenenfalls darauf befindlichen Patienten unterstützt. Das heißt, dass bei dieser Variante eine Zugmittelbewegung respektive Zugmittellängenänderung erfolgt, um aktiv durch die Interaktion der Antriebseinrichtung mit dem Zugmittel die in den Omega-Trieb eingebundene Rollenanordnung zu bewegen.
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Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, nur ein Zugmittel sowie eine Rolleneinheit vorzusehen, und diese beispielsweise an oder benachbart zu einem Scherenarm anzuordnen. Gemäß einer zweckmäßigen Alternative hierzu kann vorgesehen sein, dass zwei Zugmittel sowie zwei Rolleneinheiten vorhanden sind, wobei jeweils eine Rolleneinheit und ein Zugmittel einem Scherenarm zugeordnet ist. Das heißt, dass synchron und symmetrisch, da beide Zugmittel an der gemeinsamen Wickelwelle befestigt sind, an beiden Seiten die Kraft eingeleitet wird, mithin also nicht nur einseitig an der Scherengestellanordnung die Kraftbeaufschlagung erfolgt. Darüber hinaus wird hierüber auch eine Redundanz realisiert, die es ermöglicht, beim Ausfall eines Zugmittels, wenn dieses also beispielsweise reißt oder Ähnliches, den Hubbetrieb nach wie vor aufrechthalten zu können, da dieser vom anderen Zugmittel übernommen wird.
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Grundsätzlich bietet die Anordnung des Zugmittels samt der Rolleneinheit oder der beiden Zugmittel samt der beiden Rolleneinheiten an oder benachbart zu den Schwenkarmen die Möglichkeit, den Bereich zwischen den Scherengestellen freizuhalten, so dass in diesem Bereich die Integration weiterer Bauteile oder Peripheriegeräte möglich ist. Da die Wickelwelle ohnehin im unteren Bereich der Scherengestelle, bevorzugt möglichst bodennah, angeordnet ist, steht auch diese nicht hindernd im Weg. Sie muss bei zwei Zugmitteln lediglich so lange sein, dass eben beide an den Gestellen vorgesehenen Zugmittel auf sie auf- und von ihr abgewickelt werden können.
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Zur Befestigung des oder der Zugmittel beispielsweise an den Scherenarmen oder der Wickelwelle sind dortseits natürlich entsprechende Halteeinrichtungen vorgesehen, die möglichst einfach auszulegen sind. Denkbar ist es beispielsweise, am Zugmittel entsprechende, beispielsweise T-förmige Einhängelaschen vorzusehen, die in entsprechende schlitzförmige Aufnahmen einer beispielsweise am Scherenarm angeordneten Halterung oder eine schlitzförmige Aufnahme an der Wickelwelle eingesetzt werden können. Auch ein Anschrauben des Zugmittelendes, das beispielsweise mit einer entsprechenden Befestigungshalterung versehen ist, ist denkbar.
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Denkbar ist es, die Umlenkrollen, wie bevorzugt auch das erste obere Ende des Zugmittels, an einem Scherenarm eines Scherengestells anzuordnen, also die Umlenkrollen direkt an dem Scherenarm auf dort vorgesehenen kurzen Lagerzapfen beispielsweise über Wälz- oder Gleitlager drehzulagern. Ist nur ein Zugmittel vorgesehen, ist nur der eine Scherenarm mit Umlenkrollen ausgerüstet, sind zwei Zugmittel vorgesehen, sind beide Scherenarme mit Umlenkrollen ausgerüstet.
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Alternativ ist es auch denkbar, dass die Umlenkrollen an Verbindungsachsen, die die nebeneinander angeordneten Scherengestelle verbinden, angeordnet sind. Gemäß dieser Erfindungsvariante sind die beiden Scherenarme über zwei Verbindungsachsen miteinander verbunden, über die eine zusätzliche Aussteifung der Gestellanordnung erfolgt. Auf diesen Verbindungsachsen können nun die Umlenkrollen über geeignete Wälz- oder Gleitlager drehgelagert sein, wobei, nachdem das Zugmittel benachbart zum jeweiligen Scherenarm verläuft, auch die Umlenkrollen benachbart zum Scherenarm positioniert sind.
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Die respektive jede Rolleneinheit dient wie beschrieben dazu, das Zugmittel entsprechend der Omega-Form umzulenken und zu führen. Dabei ist es möglich, die oder jede Rolleneinheit positionsfest vorzusehen, das heißt, dass die Rolleneinheit bezüglich des Scherenarms, dem sie zugeordnet ist, nicht beweglich ist. Natürlich erfolgt eine Relativbewegung der Rolleneinheit beim Aufstellen oder Zusammenlegen der Gestellanordnung. Gleichwohl ist eine feste Positionsbeziehung zwischen der Rolleneinheit und dem zugeordneten Scherenarm gegeben, während sich die Rollenanordnung relativ dazu in ihrer Position verändert. Alternativ hierzu ist es aber auch denkbar, dass die oder jede Rolleneinheit längs einer Führungsbahn bewegbar geführt ist. Diese Erfindungsausgestaltung ermöglicht eine geringe Relativbeweglichkeit der Rolleneinheit zum zugeordneten Scherenarm, worüber die Positionsverlagerung der Rollenanordnung, resultierend aus der Veränderung der Zugmittellänge, im Rahmen welcher Positionsverlagerung die Position der Drehachse der Rollenanordnung zu den Positionen der Drehachsen der Umlenkrollen verschoben wird, geringfügig kompensiert werden kann, so dass sich die ursprüngliche Omega-Form der Zugmittelführung nicht allzu sehr zwischen den beiden Maximalpositionen, die die Gestellanordnung aufgestellt und zusammengelegt einnehmen kann, ändert. Die Beweglichkeit längs der Führungsbahn, die gerade oder geringfügig gebogen sein kann, kann auch nur relativ gering sein, abhängig von einem gewünschten Kompensationsgrad.
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Während, wie bereits erwähnt, die Möglichkeit besteht, die Umlenkrollen beispielsweise über kurze Lagerzapfen unmittelbar am jeweiligen Scherenarm positionsfest anzuordnen, ist erfindungsgemäß auch ein Träger als Teil der Rolleneinheit vorgesehen sein, an dem die Umlenkrollen angeordnet, optional über entsprechende Lagerzapfen drehgelagert sind. Dieser Träger kann je nach Ausgestaltung positionsfest sein, also unbeweglich am zugeordneten Scherenarm fixiert sein, oder bewegbar, also längs der Führungsbahn geringfügig verschiebbar sein. Neben der direkten Lagerung der Umlenkrollen an entsprechend kurzen Lagerzapfen am Träger ist es auch denkbar, dass die Verbindungsachsen an den Trägern, die sie verbinden, angeordnet sind, auf welchen wiederum die Umlenkrollen drehgelagert sind. Dies bietet die Möglichkeit, die Rolleneinheit quasi als kompakte Baueinheit auszuführen oder eine Baueinheit aus den beiden Rolleneinheiten samt der Verbindungsachsen vorzufertigen und zu montieren.
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Wie beschrieben läuft das oder laufen die Zugmittel über die Rollenanordnung, umschlingen also diese, um auf sie eine Kraft ausüben zu können und sie zum Anheben zwischen die Scherenarme zu drücken oder um sie beim Absenken abzustützen.
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Beim Auf- und Abwickeln ergibt sich aufgrund der Zugmittellängenänderung eine Relativbewegung des Zugmittels zur Rollenanordnung. Um die Bewegung möglichst geräuschlos und reibungsarm zu halten, ist es zweckmäßig, wenn das oder die Zugmittel über wenigstens eine drehbar gelagerte Laufrolle der Rollenanordnung geschlungen ist oder sind. Das heißt, dass die Rollenanordnung eine entsprechende Laufrolle aufweist, um die das respektive die Zugmittel geschlungen sind. Die über Wälz- oder Gleitlager auf einer zentralen Rollenanordnungsachse gelagerte Laufrolle rotiert bei einer Zugmittelbewegung entsprechend mit, so dass eine geräuschlose Hubbewegung möglich ist.
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Wie ausgeführt ist das oder sind die Zugmittel mit einer Wickelwelle verbunden. Diese ist bevorzugt im unteren, bodennahen Bereich angeordnet. Zweckmäßig ist es, wenn die Wickelwelle in einer gemeinsamen Schwenkachse, um die zwei positionsfeste untere Enden der beiden Scherengestelle verschwenkbar sind, verläuft. Üblicherweise sind die beiden Scherengestelle mit den unteren Enden ihrer Schwenkarme einerseits in einem linear verschiebbaren Loslager schwenkgelagert, und andererseits in einem positionsfesten Festlager schwenkgelagert. Das heißt, dass ein Scherenarmende linear beweglich ist, während das andere Scherenarmende positionsfest ist. Die Wickelwelle wird nun zweckmäßigerweise in der gemeinsamen Schwenkachse der beiden unteren, positionsfesten Schwenkarmenden angeordnet, das heißt, dass die Schwenkachse sowie die Wickelwellenachse zusammenfallen. Denkbar wäre es sogar, die Schwenkarmenden direkt auf der Wickelwelle über geeignete Wälzlager drehzulagern. Auf jeden Fall ergibt sich hieraus ein kompakter Aufbau, da bei einer solchen Anordnung die Wickelwelle nahestmöglich am Boden positioniert werden kann.
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Das Zugmittel selbst kann unterschiedlicher Art sein. Es kann sich dabei um einen Riemen, ein Seil oder eine Kette handeln.
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Gemäß einer zweiten grundlegenden Erfindungsalternative kann das Zugmittel auch mit dem anderen Ende positionsfest fixiert sein, wobei die Antriebseinrichtung einen Antriebsmotor und ein über diesen angetriebenes Rad, über das das Zugmittel läuft, umfasst, wobei das angetriebene Rad auf derselben Achse wie die Rollenanordnung sitzt und zusammen mit der Rollenanordnung und dem Antriebsmotor bewegt wird. Bei dieser Erfindungsvariante ist keine Wickelwelle vorgesehen, vielmehr ist das Zugmittel mit beiden Enden positionsfest beispielsweise an einem Scherenarm fixiert. Das eine Zugmittelende im Bereich des oberen Armendes, das andere im Bereich des unteren Armendes. Wiederum ist das Zugmittel Omega-förmig um die Rolleneinheit sowie die Rollenanordnung geführt. Die Rollenanordnung bewegt sich hier quasi von selbst längs des Zugmittels, und zwar zusammen mit dem Antriebsmotor und dem angetriebenen Rad, das in geeigneter Weise mit dem Zugmittel interagiert und auf diesem entlangläuft. Die Rollenanordnung verändert bei dieser Erfindungsvariante aktiv ihre Position, da letztlich der Antriebsmotor und das Rad an der Rollenanordnung angeordnet sind oder Teil dieser sind. Die gesamte Anordnung „krabbelt“ also längs des Zugmittels und ändert so ihre Position zwischen den Scherenarmen.
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Dabei besteht auch hier die Möglichkeit, nur ein Zugmittel und eine Rolleneinheit vorzusehen. Alternativ ist es auch denkbar, zwei Zugmittel und zwei über den gemeinsamen Antriebsmotor angetriebene Räder sowie zwei Rolleneinheiten vorzusehen, wobei jeweils eine Rolleneinheit und ein Zugmittel einem Scherenarm zugeordnet ist. Wiederum ist hier eine symmetrische Ausgestaltung denkbar, wobei jedoch nur ein gemeinsamer Antriebsmotor vorgesehen ist, der die beiden im Bereich des linken und rechten Endes der Rollenanordnung vorgesehenen sehene Räder antreibt, so dass hierüber synchron beidseits aktiv die Positionsveränderung durch entsprechende Krafteinleitung erwirkt wird. Da beide Räder über einen gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben werden, ist ein synchroner Lauf sichergestellt.
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Während es grundsätzlich möglich ist, dass die oder jede Rolleneinheit positionsfest am jeweiligen Scherenarm angeordnet ist, und sich die Rolleneinheit längs des von der einen Umlenkrolle über die Rolleneinheit zur anderen Umlenkrolle erstreckenden Zugmittelstücks bewegt, sieht eine vorteilhafte Erfindungsalternative hierzu vor, dass die oder jede Rolleneinheit längs einer Führungsbahn bewegbar geführt ist. Das heißt, dass die oder jede Rolleneinheit entlang einer gerade oder gebogenen Führungsbahn am jeweiligen Scherenarm angeordnet ist, so dass sie sich zusammen mit der Rollenanordnung bewegen kann. Es bewegt sich die gesamte Einheit aus Rollenanordnung nebst Antriebsmotor und dem oder den Rädern sowie der oder den Rolleneinheiten während des Aufstellens und Absenkens, sie ändert also ihre Position, wobei die Relativposition der Rollenanordnung zu der Rolleneinheit respektive den Umlenkrollen sich nicht oder nur geringfügig ändert.
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Dabei ist es auch bei einer solchen beweglichen Anordnung der Rolleneinheit denkbar, dass die Umlenkrollen an einem Schwenkarm eines Scherengestells angeordnet sind, ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen ersten Erfindungsvariante, an entsprechenden Verbindungsachsen, die die nebeneinander angeordneten Scherengestelle verbinden. Auch ist bei einer solchen Anordnung grundsätzlich eine Beweglichkeit der Rolleneinheit denkbar, indem die Umlenkrollen an entsprechenden, längs der Führungsbahn bewegbaren Lagerzapfen an den Scherengestellen gelagert sind, oder dass die Verbindungsachsen entsprechend beweglich an den Scherenarmen angeordnet sind.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht hierzu vor, dass die oder jede Rolleneinheit einen bewegbar an einem Scherenarm angeordneten Träger aufweist, wobei an dem oder jedem Träger die Umlenkrollen gelagert sind, oder wobei an den Trägern, diese verbindend, die Verbindungsachsen angeordnet sind. Grundsätzlich sind hier also der oder die Träger direkt an den Scherenarmen beweglich angeordnet, sei es längs einer geraden oder einer gebogenen Führungsbahn.
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Bei dieser Erfindungsvariante ist als Zugmittel zweckmäßigerweise ein Zahnriemen oder eine Kette vorgesehen, und als Rad ein Zahnrad. Da hier die Bewegung der Rollenanordnung zwischen den Scherenarmen allein durch die Interaktion des Rades mit dem Zugmittel erwirkt wird, ist eine sichere Kraftübertragung in diesem Bereich erforderlich. Diese wird sichergestellt, indem das Zugmittel und das Rad miteinander verzahnt interagieren, wozu entweder ein Zahnriemen oder eine Kette als Zugmittel verwendet wird, während das Rad ein entsprechendes Zahnrad ist. Das Zugmittel ist entsprechend straff um das Zahnrad geführt, so dass ein sicherer Eingriff der Zähne in die riemenseitigen Aufnahmen erfolgt.
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Wie beschrieben erfolgt das Aufstellen und Absenken durch eine Relativbewegung der Rollenanordnung zu den Scherenarmen, das heißt, dass die Rollenanordnung innerhalb der sich V-förmig öffnenden Scherenarme bewegt wird. Um eine, gesehen über den gesamten Hubweg, möglichst gleichförmige Hubbewegung zu erwirken, ist zweckmäßigerweise an jedem Armabschnitt eines Scherengestells eine bogenförmige Führungsschiene angeordnet, wobei die Rollenanordnung an beiden Führungsschienen anliegt. Bevorzugt sind, um beide Scherengestelle synchron anzuheben oder abzusenken, an den Armabschnitten beider Scherengestelle entsprechende Führungsschienen, also insgesamt vier Führungsschienen, vorgesehen, wobei sich die Rollenanordnung vom einen Scherengestell zum anderen Scherengestell erstreckt und auf den jeweiligen Führungsschienen läuft. Die Führungsschienen sind gebogen, wobei der Biegeradius, der sich auch lokal ändern kann, entsprechend gewählt ist, um eine gleichförmige Hub- und Absenkbewegung in nahezu jeder Rollenanordnungsposition sicherzustellen.
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Dabei kann die Rollenanordnung zweckmäßigerweise mehrere separate, drehbar gelagerte Führungsrollen aufweisen, wobei jeweils eine Führungsrolle an jeweils einer Führungsschiene anliegt. Über diese an einer Rollenanordnungsachse über Wälz- oder Gleitlager drehgelagerten Führungsrollen ist ein möglichst geräuscharmer Hubbetrieb sichergestellt, da auch in diesem Bereich, ähnlich wie bei der Laufrolle der Rollenanordnung, über die das Zugmittel läuft, keine Reibung gegeben ist.
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Weitere Vorteile und Einheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Patientenlagerungstischs einer ersten Ausführungsvariante in der angehobenen Stellung,
- 2 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs der Rollenanordnung,
- 3 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs der Rolleneinheit,
- 4 der Patientenlagerungstisch aus 1 in einer abgesenkten Position,
- 5 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Patientenlagerungstischs einer zweiten Ausführungsvariante in einer angehobenen Position,
- 6 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs der Rollenanordnung,
- 7 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs der Rolleneinheit, und
- 8 der Patientenlagerungstisch aus 5 in einer abgesenkten Position.
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1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Patientenlagerungstischs 1 in einer Seitenansicht. Der Patientenlagerungstisch 1 weist einen Gestellträger 2 auf, an dem zwei Scherengestelle 3 parallel zueinander angeordnet sind, wobei in der Seitenansicht gemäß 1 nur ein Scherengestell 3 zu sehen ist. Die beiden Scherengestelle sind seitlich voneinander beabstandet angeordnet. Jedes Scherengestell 3 weist zwei Scherenarme 4, 5 auf, die in X-förmiger Anordnung um eine zentrale Schwenkachse 6 schwenkbar miteinander verbunden sind. Das untere Ende jedes Scherenarms 4 ist über ein Festlager 7 an dem Gestellträger 2 festgelegt, wobei das Festlager 7 gleichzeitig auch ein Schwenklager bildet, so dass der jeweilige Scherenarm 4 grundsätzlich im Festlager 7 auch um eine Schwenkachse 8 schwenkbar gelagert ist.
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Das untere Ende jedes zweiten Scherenarms 5 ist über ein Loslager 9 auf einer Linearführung 10 am platten- oder rahmenförmigen Gestellträger 2 linear beweglich gelagert, wie durch den Doppelpfeil P1 angedeutet ist. Auch dieses untere Ende ist im Loslager 9 um eine Schwenkachse 11 schwenkbar gelagert. Diese Schwenklagerung über die Schwenkachsen 8 und 11 ist erforderlich, da jedes Scherengestell 3 während der Hubbewegung zusammengefahren und auseinandergefahren wird, so dass eine entsprechende Armverschwenkung erforderlich ist.
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Die beiden Scherengestelle 3 sind des Weiteren mit ihren oberen Enden mit einem Tischträger 12 verbunden, an dem, vorzugsweise lösbar, ein Lagerungstisch 13 angeordnet ist, der den Patienten 14 trägt, der hier nur symbolisch dargestellt ist. Dabei ist das obere Ende des zweiten Scherenarms 5 über ein Festlager 15 mit dem Tischträger 12 verbunden, wobei der Schwenkarm 5 im Festlager 15 wiederum um eine Schwenkachse 16 schwenkgelagert ist. Das obere Ende der ersten Scherenarme 4 ist wiederum jeweils über ein Loslager 17 auf einer Linearführung 18 linear verschiebbar angeordnet, wobei auch hier wiederum der jeweilige Scherenarm 4 um eine Schwenkachse 19 verschwenkbar im Loslager 17 aufgenommen ist. Durch diese Fest-Los-Lagerung wird auch eine entsprechende Verstellbeweglichkeit zum Tischträger 12 hin realisiert.
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Vorgesehen ist des Weiteren eine Hubeinrichtung 20, die als Zugmitteltrieb ausgeführt ist. Sie umfasst eine Wickelwelle 21, die in der gemeinsamen Schwenkachse 8 der Festlager 7 verläuft, das heißt, die Wickelwelle 21 rotiert um eben diese Schwenkachse 8. Sie durchgreift beispielsweise die entsprechenden Schwenklageranordnungen, die beispielsweise über entsprechende Wälzlager, über die die einzelnen Scherenarme 4 schwenkgelagert sind, realisiert sind und kann beispielsweise an einer Seite nach außen geführt werden, wo sie mit einem Antriebsmotor 22, der hier ebenfalls nur dem Prinzip nach dargestellt ist, gekoppelt ist. Über den Antriebsmotor 22, beispielsweise ein Torquemotor, kann also die Wickelwelle 21 gedreht werden, und zwar entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn.
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Die Hubeinrichtung 20 umfasst des Weiteren ein Zugmittel 23, hier in Form eines Riemens 24, der mit einem Ende an der Wickelwelle 21 befestigt ist und auf sie aufgewickelt und von ihr abgewickelt werden kann. Der Verlauf des Riemens 24 ist in dieser Seitenansicht prinzipiell gezeigt, da der Riemen 24 tatsächlich zwischen den beiden Scherengestellen 3 verläuft respektive an der Innenseite des einen Scherenarms 4 des einen Scherengestells 3 verläuft und daher in einer Seitenansicht nicht sichtbar wäre.
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Wie 1 zeigt, ist das Ende des Riemens 24 in einer Halterung 25, die im gezeigten Beispiel seitlich am Scherenarm 4 in Richtung seines oberen Endes angeordnet ist, befestigt, also positionsfest.
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Vorgesehen ist weiterhin eine Rollenanordnung 26 sowie eine Rolleneinheit 27, um die der Riemen 24 in einer Omega-Form geführt ist. Der Riemen 24 läuft vom in der Halterung 25 positionsfesten Ende zu einer ersten Umlenkrolle 28 der Rolleneinheit 27 und umschlingt die Umlenkrolle 28, von dort läuft er zur Rollenanordnung 26 und umschlingt diese, wonach er zu einer zweiten Umlenkrolle 29 der Rolleneinheit 27 läuft und diese umschlingt, von wo aus er sodann, wiederum längs des Scherenarms 4, zur Wickelwelle 21 läuft. Die Anordnung der beiden Umlenkrollen 28, 29 sowie der Rollenanordnung 26 ist dabei derart, dass sich eine Dreiecksform ergibt, die die Omega-Führung ermöglicht.
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Die Rollenanordnung 26 läuft über jeweilige Führungsrollen 30, die über geeignete Wälzlager an einer Zentralachse 31 der Rollenanordnung 26 drehgelagert sind, auf entsprechenden Führungsschienen 32, 33, die an den entsprechenden Armabschnitten der Schwenkarme 4, 5 angeordnet sind, und die der Rollenführung dienen. Wie 1 zeigt, sind die Führungsschienen 32, 33 gebogen ausgeführt, weisen also eine bogenförmige Lauf- oder Führungsfläche auf, auf der die Führungsrollen 30 laufen.
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2 zeigt auch den Riemen 24, der eine an der Zentralachse 31 über ein Wälzlager gelagerte Laufrolle 34 umschlingt.
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3 zeigt eine Teilansicht, in der die Anordnung der Führungsrollen 28, 29 dargestellt ist. Diese sind auf geeigneten Lagerzapfen 35, 36 an dem Scherenarm 4 über geeignete Wälzlager drehgelagert. Dargestellt ist auch hier der Riemen 24, der auf den Umlenkrollen 28, 29 geführt ist. Der Riemen 24 verläuft ersichtlich parallel zum Schwenkarm 4, nachdem er dort mit seinem oberen Ende in der Halterung 25 befestigt ist. Wie gestrichelt dargestellt, können die Lagerzapfen 35, 36 auch verlängert als Verbindungsachsen ausgeführt sein und die die beiden Scherengestelle 3 verbinden, wobei dann die Umlenkrollen 28, 29 auf diesen Verbindungsachsen gelagert werden.
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Der Betrieb ist derart, dass die Wickelwelle 21 über den Antriebsmotor 22 angetrieben wird und je nach Drehrichtung den Riemen 24 entweder aufwickelt oder abwickelt. Wird der Riemen aufgewickelt, so verkürzt sich die Riemenlänge zwischen dem in der Halterung 25 fixierten oberen Ende des Riemens 24 und seiner Wickelposition an der Wickelwelle 21. Die Rollenanordnung 26 ist relativ zu den positionsfesten Umlenkrollen 28, 29 beweglich, kann also zwischen den Führungsschienen 32, 33 wandern. Wird der Riemen 24 aufgewickelt, so verkürzt sich die freie Riemenlänge, was dazu führt, dass die Rollenanordnung 26 durch den kürzer werdenden Riemen 24 in Richtung der Rolleneinheit 27 gezogen wird, also zwischen die Führungsschienen 32, 33 gezogen wird. Hierbei laufen die beiden Führungsrollen 30 auf den Führungsschienen 32, 33 entlang und spreizen diese und damit die Scherenarme 4, 5 auseinander, so dass die Scherengestelle 3 aufgestellt werden. Die Rollenanordnung 26 ist in der in 1 gezeigten angehobenen Position nahe benachbart zu den Umlenkrollen 28, 29 positioniert.
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Soll der Lagerungstisch 13 abgesenkt werden, so dreht die Wickelwelle 21 in umgekehrter Richtung, der Riemen 24 wird abgewickelt. Die freie Riemenlänge vergrößert sich wieder, die Rollenanordnung 26 wird folglich entlastet und kann wieder entgegengesetzt aus ihrer Anordnung benachbart zur Rolleneinheit 27 gewichtsbedingt nach außen geschoben werden, wobei die Führungsrollen 30 wiederum auf den Führungsschienen 32, 33 laufen. Die Rollenanordnung 26 entfernt sich also wiederum von den Umlenkrollen 28, 29. Hierbei senkt sich zwangsläufig der Lagerungstisch 13 resultierend aus seinem Eigengewicht in Verbindung mit dem Tischträger 12 sowie dem gegebenenfalls darauf ruhenden Patienten 14 ab.
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Die Relativbeweglichkeit der Rollenanordnung 26 zur positionsfesten Rolleneinheit 27 ist durch den Doppelpfeil P2 in 1 und 4 dargestellt, während die allgemeine Hebe- und Senkbewegung durch den Doppelpfeil P3 dargestellt ist.
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Es kann ausreichend sein, nur ein Zugmittel 23 und eine Rolleneinheit 27 an einem Scherenarm 4 vorzusehen. Das heißt, dass die Krafteinleitung respektive Kraftkopplung der Hubeinrichtung 20 zu der Scherengestellanordnung an nur einem Scherengestell 3 erfolgt. Denkbar ist es aber auch, zwei Zugmittel 23 und zwei Rolleneinheiten 27 vorzusehen, die jeweils an einem Scherenarm 4 jedes Scherengestells 3 vorgesehen sind. Die oberen Riemenenden sind jeweils in den Halterungen 25 am Scherenarm 4 festgelegt, während die beiden unteren Riemenenden an der gemeinsamen Wickelwelle 21 befestigt sind, so dass beide Riemen 24 synchron auf- und abgewickelt werden. In diesem Fall werden demzufolge beide Scherengestelle 3 synchron beaufschlagt und aktiv aufgestellt oder zusammengelegt. Die doppelte Riemenanordnung hat auch einen Redundanzvorteil, als im Falle eines Riemenrisses der noch verbleibende Riemen selbstverständlich den Hubbetrieb fortsetzen kann.
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Die 5 - 8 zeigen eine weitere Erfindungsvariante eines Patientenlagerungstischs 1, wobei für gleiche Bauteile soweit möglich gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch hier sind wiederum zwei parallele Scherengestelle 3 vorgesehen, jeweils umfassend einen ersten Scherenarm 4 und einen zweiten Scherenarm 5, die um eine gemeinsame Schwenkachse 6 verschwenkt werden können. Vorgesehen sind wiederum ein erstes Festlager 7 sowie ein erstes Loslager 9, über die die unterseitige Lagerung an dem Gestellträger 2 erfolgt, wobei hier wiederum die Scherenarme 4, 5 in entsprechenden Schwenkachsen 8, 11 schwenkgelagert sind. Die oberseitigen Enden sind in entsprechenden Festlagern 15 und Loslagern 17 wiederum in entsprechenden Schwenkachsen 16, 19 schwenkgelagert. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem aus den vorstehenden Figuren, auf die diesbezüglichen Ausführungen wird verwiesen.
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Auch hier sind an den Schwenkarmen 4, 5, bevorzugt an beiden Scherengestellen 3, jeweils Führungsschienen 32, 33 mit einer bogenförmigen Lauffläche angeordnet, auf denen die Rollenanordnung 26 mit entsprechenden Führungsrollen 30 (siehe hierzu auch 6) läuft. Ebenfalls vorgesehen ist eine Rolleneinheit 27 mit zwei Umlenkrollen 28, 29, sowie ein Zugmittel 23, hier in Form einer Kette 37. Bei dieser Ausgestaltung ist der Riemen 24 mit beiden Enden in entsprechenden Halterungen 25 am Scherenarm 4 fixiert.
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Bei dieser Variante ist der Riemen 24 ebenfalls in einer Omega-Form um die Umlenkrollen 28, 29 sowie die Rollenanordnung 26 geführt, jedoch ist jede Ausgestaltung der Rolleneinheit 27 anders als bei der vorstehenden Ausführungsform, wie auch der grundsätzliche Antrieb.
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7 zeigt in einer Prinzipdarstellung die Rolleneinheit 27. Diese umfasst die Umlenkrollen 28, 29, die in diesem Beispiel an entsprechenden Lagerzapfen 35, 36 drehgelagert sind, die hier an einem plattenförmigen Träger 38 angeordnet sind. Der Träger 38 selbst ist in einer entsprechenden Linearführung 39 entweder geradlinig oder längs einer Bogenbahn am Scherenarm 4 beweglich geführt, wobei hier die Linearführung 39 quasi im Scherenarm 4 integriert ist, jedoch auch seitlich daran vorgesehen sein kann. Das heißt, dass hier die Rolleneinheit 27 quasi eine geschlossene Baueinheit ist, die auch separat hergestellt und an der Linearführung 39 montiert werden kann. Nachdem auch hier bevorzugt zwei Ketten 37 jeweils benachbart zum jeweiligen Scherenarm 4 vorgesehen sind, ist die Anordnung gemäß 4 natürlich auch auf der anderen Seite vorgesehen.
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Die Rolleneinheit 26 ist in einer detaillierteren Prinzipdarstellung in 6 gezeigt. Sie umfasst wie ausgeführt wiederum die vier Führungsrollen 30, mit denen sie auf den jeweiligen Führungsschienen 32, 33 geführt ist. Des Weiteren vorgesehen sind hier, weil im Ausführungsbeispiel zwei Ketten 37 vorgesehen sind, zwei auf der Zentralachse 31 drehgelagerte Zahnräder 40, die über jeweilige Antriebsachsen 41 mit dem Antriebsmotor 22, der hier auf der Zentralachse 31 sitzt, verbunden sind. Das heißt, dass die Zahnräder 40 über den Antriebsmotor 22 synchron und in die gleiche Drehrichtung aktiv gedreht werden können. Die Zahnräder 40 greifen in die Ketten 37 ein, das heißt, dass dort eine formschlüssige Verzahnungsverbindung gegeben ist.
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Der Betrieb ist derart, dass zum Anheben oder Absenken der Antriebsmotor 22 die Antriebsachsen 41 und über diese die Zahnräder 40 dreht. Da die Kette 37 mit beiden Enden positionsfest fixiert bzw. eingespannt ist, ist die Länge der Kette 37 unveränderlich. Die Drehung der Zahnräder 40 bewirkt nun, dass die Rollenanordnung 26 quasi entlang der Ketten 37 wandert oder „krabbelt“ und hierbei ihre Position zwischen den Führungsschienen 32, 33 zwangsläufig ändert. Gleichzeitig bewegt sich auch die Rolleneinheit 27 längs der Linearführung 39 in ihrer Führungsbahn, das heißt, dass die gesamte Einheit aus Rolleneinheit 27 und Rollenanordnung 26 inklusive des Antriebsmotors 22 bewegt wird bzw. wandert. Je nach Drehrichtung der Antriebswellen 41 erfolgt eine Bewegung in Richtung der Schwenkachse 6 oder weg von der Schwenkachse 6, während gleichzeitig die Rolleneinheiten 27 entsprechend bewegt werden. Dabei werden die Rolleneinheiten 27 so längs der Linearführung 39 bewegt, dass sich letztlich die geometrische Anordnung der Rollenanordnung 26 respektive der Drehachse der Zahnräder 40 und die Anordnung der Umlenkrollen 28, 29 respektive deren Drehachsen während der Bewegung nicht ändert. Diesbezüglich kann auch die Bogenform der Führungsschienen 32, 33 entsprechend angepasst werden. 5 zeigt den Patientenlagerungstisch in der aufgestellten Form, 8 in der abgesenkten Form.
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Insgesamt ergibt sich demzufolge ein Omega-Antrieb, der längs der Ketten 37 wandert. Die entsprechende Bewegung der Rolleneinrichtung 26 ist durch den Doppelpfeil P4 dargestellt, während die Bewegung der Rolleneinheit 27 durch den Doppelpfeil P5 dargestellt ist. Wenngleich die Pfeile P4, P5 im gezeigten Beispiel unter einem Winkel zueinanderstehen, worüber lediglich angedeutet werden soll, dass eben die Rollenanordnung zwischen den Führungsschienen 32, 33 einwärts und auswärts bewegt wird, während gleichzeitig auch die Rolleneinheiten 27 bewegt werden, verlaufen die entsprechenden Bewegungsrichtungen letztlich nahezu parallel, da sich wie ausgeführt die Anordnungsgeometrie aus Rollenanordnung 26 und Rolleneinheit 27 während der Bewegung nicht ändert, sondern die gesamte Baugruppe letztlich längs der Ketten 37 wandert.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
