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Einrichtung zur Steuerung von Operationsstühlen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zur selbsttätigen Ansteuerung wählbarer Positionen für
zahnärztliche Operationsstühle mit insbesondere hydraulischen Verstellvorrichtungen
für die Sitzhöhe, die Neigung der Rückenlehne, das Kippen um die Querachse und gegebenenfalls
auch um die Längsachse, unter Verwendung von Stellgliedern zur Errassung der Ist-
und zur Ansteuerung der Soll-Lage für Jede der Verstellvorrichtungen.
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Zahnärztliche Operationsstühle haben, den Bedürfnissen der Praxis
angepasst, eine sehr grosse Beweglichkeit der Einzelteile zur Ansteuerung der verschiedensten
gewünschten Behandlungslagen für den Patienten. Hierfür sind entsprechende Versteilvorrichtungen
vorgesehen, mit deren Hilfe der Stuhl in den Höhe, in der Lage der Rückenlehne,
im Kippwinkel um die Querachse und gegebenenfalls auch im Kippwinkel um die Langsachse
verstellt werden kann. Letztere Verstellmögllchkeit dient dazu, den Patienten zum
behandelnden Arzt hinzuneigen.
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Als Antrieb für die Versteilvorrichtungen könnten an sich beliebige
Antriebsmittel, auch Elektromotoren, eingesetzt werden, meist finden Jedoch hydraulische
Systeme Anwendung, die mit einer eingebauten Hochdruckpumpe, Ventils teuervorrichtungen
und Efubzylindern arbeiten. Die Ventile sind überwiegend als Magnet ventile ausgebildet
und werden durch elektrische Steuerkreise betätigt.
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Zur Sicherung der Verstellvorrichtunn gegen fjberhub usw. dienen Endschalter,
die auf die Veritilkreic und gegzanenenfalls auch auf den Schaltkreis für die Hochdruckpuwif
wlshen, Die Ansteuerung der gewünschten Lage und Stellung des Patienten erfolgt
durch
Hand- oder Pußsteuerung, die so lange wirksam ist, solange die Steuerglieder betätigt
werden, bzw. bis die Endschalter ansprechen. Es wurde auch schon vorgeschlagen,
den Operationsstuhl auf Jede vorgewählte Stellung einstellbar zu machen. Hierfür
ist es bekannt, z.B. mit Justierketten ru arbeiten, die beim Erreichen einer bestimmten
Stellung, z.B. einer vorgegebenen HUh^- oder Lage der Rückenlehne, über Endabschalter
die Verste vorrichtung ausßchalten.
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PUr die Lage des Patienten und damit für die Einstellung des Operationsstuhles
reichen im allgemeinen die folgenden vier Positionen aus: 1. Bei sitzendem Arzt
und liegendem Patienten muss der Stuhl gehoben, die Rückenlehne geneigt und der
Stuhl um die Querachse gekippt werden. Ein Kippen um die Längsachse zum behandelnden
Arzt hin kann fest eingestellt werden, Je nachdem ob der Arzt Rechts- oder Linkshänder
ist.
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2. Bei stehendem Arzt und sitzendem Patienten ist der Stuhl zu heben
und leicht um die Querachse zu kippen, ferner die Lehne einzustellen und evtl. der
ganze Stuhl wieder um die Längsachse zu kippen.
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3. Bei sitzendes Arzt und sitzendem Patienten ist der Stuhl abzusenken.
Das Neigen und Kippen kann hier meist entfallen.
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Ein seitliches Kippen um die LEngsachse ist z.B. bei Abnahme von
AbdrUcken zu vermeiden.
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4. Diese Position ist als sog. "Aussteige-Position" vorzusehen, in
der der Patient bequem auf dem Stuhl Platz nehmen kann.
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In dieser Position kann u.U. die Armlehne abgokiappt und eine evtl.
vorhandene Fussbank aus dem Bewegtangsbereich des Patienten herausgefahren werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben,
mit deren Hilfe zumindest die genannten Positionen selbsttätig durch einen oder
mehrere Positionstaster od. dgl. angewählt und eingestellt werden können. Alle Verstelivorgänge
sollen dabei selbsttätig ablaufen, so dass keine oder nur geringfügige Lagekorrekturen
zur Erreichung der optimalen Behandlungslage vorgenommen werden müssen.
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Die gestellte Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass
für Jede anwählbare Position eine Gruppe von Sollwertgebern vorgesehen ist, die
durch einen Positionswähler, z.B. eine Anwahltaste, auf eine mit den Istwertgebern
fest gekuppelte Steuerung für die VerstellvorrieLtungen schaltbar ist, Es ist vorteilhaft,
die Sollwertgeber für die einzelnen Positionen justierbar zu machen, damit die für
dieBehandlung gUnstigste Lage entsprechend auch der Grösse des Arztes und dem notwendigen
Zugriff zu den Geräten und Einrichtungen an den Gebern voreingestellt werden kann.
Diese Voreinstellung bleibt dann bei Jeder Positionsanwahl entsprechend erhalten.
Zur Jede der vorgesehenen Positionen ist zweckiiiässig eine Gruppe von Sollwertgebern
vorgesehen, die man zu Baugruppen zusammenfassen kann, wobei die einzelne Baugruppe
eine der gewünschten Zahl von Bewegungsvorgängen entsprechende Zahl von Sollwertgeber
enthält.
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Grundsätzlich lassen sich die verschiedensten Arten von Gebern, wie
sie für Fernsteuereinriohtungen bekannt sind, verwenden; hierzu gehören z.B. Potentiometer,
induktive Geber, kapazitive Geber, Geber mit Feldplatten usw. Im einfachsten Fall
wird man von Widerstandsgebern Gebrauch machen, die mit entsprechenden, von den
Verstellvorrichtungen unmittelbar gesteuerten Ist@@@@@@ gebern zusammenarbeiten,
z.B. Spaannungs Spannungsteilerschaltungen @@@@@ Das Einschalten der Sollwertgeber
kann über Programms folgen, die mit Nockenschaltern und arbeiten. Man kann
Sollwertgeber
aber auch als steckbare Einheiten ausbilden, die wie Programmkarten in eine geeignete
Kontaktvorrichtung einschiebbar sind. Das Auslösen des Progammablaufs zur Ansteuerung
der gewünschten Position kann über eine Starttaste od.dgl. erfolgend Werden die
Soliwertgebereinheiten fest eingebaut, so kann man Jeder der anwählbaren Positionen
eine eigene Starttaste zuordnen und damit das Programm für die gewünschte Positionanwählen.
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Zur Nachsteuerung, d,b. für Feinkorrekturen an der Lage des Patienten
nach Erreichen der gewählten Position, können zusätzlich Anwahischalter vorgesehen
werden, die direkt auf die Verstellvorrichtungen arbeiten. Auch hier lassen sich
die verschiedensten der bekannten aeber vom einfachen Mehrfachscbalter bis zum kontaktlosen
Taster verwenden. Auch dieAusbildung als Fuss- oder Handschalter sowie die Anordnung
der Schalter und Starttaster etwa im Bereich der Rückenlehne ist nach denWünschen
und Gegebenheftern der Praxis möglich.
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An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben
und die Wirkungsweise erläutert. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist von sogenannten
logischen Elementen Gebrauch gemacht, die wegen ihrer universellen Verwendbarkeit
und der geringen Baugrösse gerade für die Steuerung von Operationsstühlen besondere
Vorteile bieten.
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Die Steuereinrlchtung nach der Zeichnung besteht aus drei zusammenwirkenden
Einheiten, nämlich der Verstelleinheit Is der Handsteuereinheft II und der Gebereinheit
III für die selbstt§-ti ,e .5 ansteuerung der Positionen.
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7 i;-stelleinhett I besteht aus Magnetventilen 11 und 12, die über
Verstärker 13 und 14 und Je einem vorgeschalteten UND-Gatter 15 und 16 von einem
Dreipunktregler 17 gesteuert werden.
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Mit der Verstellung des Stuhles wird auch die Lage eines Schleifers
18 an einem Potentiometer 19 entsprechend verändert.
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Die Handsteuereinheit Ii besteht aus den Drucktasten 21, 22 und 23.
Mit der Drucktaste 21 kann das Magnetventil 11, z,B. für den Hub, und mit der Drucktaste
22 das Magnetventil 12, z.B. für das Absenken, direkt angesteuert und damit eine
Lagenkorrektur erzielt werden. Die Drucktaste 23 ist als sogenannte Notstopptaste
vorgesehen, mit deren Hilfe auf die UND-Gatter 15 und 16 M-Potential gelegt und
damit die Automatiksteuerung stillgesetzt werden kann.
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Die Gebereinheit III besteht aus einem Justierbaren Istwertgeber 31,
einer Starttaste 32, einem 8elbsthaltegatter 33, dem ODER-Gatter 34, dem ODER-Gatter
35, einem Verstärker 36 sowie einem Relais 37.
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Durch Drücken der Starttaste 32 wird das Selbsthaltegatter 33 an M-Potential
gelegt und damit über den Verstärker 36 das Relais 37 eingeschaltet. Damit erhält
der Dreipunktregler 17 an seinen beiden Eingängen Je ein von den Potentiometern
19 und 31 abgegriffenes Potential. Sind die Potentiale untersehiedlich, so erhältJe
nach Lage der Potentiale das UND-Gatter 15 oder 16 vom Dreipunktregler 17 Signal.
Gleichzeitig wird Uber das ODER-Gatter 34 auf dem anderen Eingang der UND-Gatter
15 und 16 ein Signal gegeben, so dass bei Vorliegen beider Signale an den Eingängen
der UND-Gatter 15 bzw. 16 die nachgeschalteten Verstärker 13 bzwJ 14 Signal erhalten
und die Ventile 11 bzw. 12 entsprechend steuern.
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Wurde die Versteilvorrichtung entsprechend der Vorgabe des Potentiometers
31 nachgesteuert, so kommt der Schleifer 18 in eine entsprechende Lage und der Dreipunktregler
17 erhält von beiden Potentiometern 19 und 31 gleiches Potential. Der Dreipunktregler
17 gibt nun kein Signal mehr weiter, so dass auch an den
Verstärkern
13 und 14 kein Signal mehr anliegt. Liegt hier kein Signal mehr an, so erhält auch
das ODER-Gatter 35 kein Signal und löscht nunmehr die Selbsthaltestufe 33.
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Es ist ersichtlich, dass für jede Verstellvorrichtung eine Verstelleinheit
I vorgesehen werden muss. Entsprechend muss auch auf der Geberseite für Jede dieser
Verstellvorrichtungen ein entsprechendes Justierbares Potentiometer 31 vorgesehen
werden.Zur Entkopplung der Potentiometer 31 ist jedes einzeln über ein Relais 37
oder aber auch über ein Relais mit entsprechend vielen Kontakten anzuschalten. FUr
alleflelais kann der gleiche Verstärker 36 und die Ged&chtnisstufe 33 vorgesehen
sein. Pur jede einzelne der anwählbaren Positionen ist nun eine solche komplette
Gebereinheit vorzusehen. Die Gebereinheiten sind jeweils ber das ODER-Gatter 34
und die Verstelleinheiten Uber das ODER-Gatter 35 zusammenzuschalten. Solange an
einem der Verstärker der Verstelleinheiten noch ein Signal anliegt, kann das ODER-Gatter
35 die Selbathaltestufe 33 nicht löschen.
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Ein ähnlicher Signalablauf ergibt sich dadurch das DrUcken der Notstopptaste
23; auch damit werden die Signale am Eingang der UND-Gatter 15, 16 gelöscht und
damit auch die Steuerventile abgeschaltet.
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Die Starttaste 32 ist mit dem gezeiczhrleten Unterbrecherkontakt versehen,
durch den verhindert wird, dass die Selbsthaltestufe 33 während des Anlaufvorganges
bei nooh fehlendem Signal an den Verstärkern 13, 14 sofort wieder gelöscht wird.
Zur Sicherung dieses Vorgangs sind die Selbsthaltekontakte der Starttasten aller
Gebereinheiten hintereinander in den Ausgangsstromkreis des ODER-Gatters 35 eingeschleift.
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Es ist vorteilhaft, den Dreipunictregler 17 so aufzubauen, dass er
nur bei Erreichen eines bestimmten Unterschiedes der an den Potentiometern
19
und 31 abgegriffenen Potentiale anspricht, um eine Ruhelage des Stuhles zu erreichen
und um ein ständiges Nachsteuern zu vermeiden.