DE2331982A1

DE2331982A1 - Medizinisches geraet mit hydraulisch bewegbaren elementen

Info

Publication number: DE2331982A1
Application number: DE2331982A
Authority: DE
Inventors: Albert Magni
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-06-22
Filing date: 1973-06-22
Publication date: 1975-01-16
Also published as: SE390602B; SE7408122L

Description

Siemens Aktiengesellschaft Erlangen, 15. Juni 1973

Henkestrasse 127

VPA 73/5072 Lst/Bd

Medizinisches Gerät mit hydraulisch bewegbaren Elementen

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Gerät mit hydraulisch bewegbaren, mit Hilfe von Geräteventilen steuerbaren Elementen und einer zentralen Steuervorrichtung, die die Steuerglieder für die Betätigung der Geräteventile und die Verbindungselemente zwischen den Steuergliedern_Nund den Geräteventilen umfasst, sowie mit einem im ölkreislauf angeordneten Ölvorratsbehälter, wobei als Mittel für die Übertragung des zur Steuerung der pneumatischen Geräteventile erforderlichen Druckes Druckluft benutzt ist.

Bei einem solchen, in der deutschen Patentanmeldung P 22 32 553 bereits vorgeschlagenen Gerät sind die hydraulischen und pneumatischen Druckquellen getrennt angeordnet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die pneumatische und die hydraulische Druckquelle im Gerät zusammenzufassen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Ölvorratsbehälter als luftdicht geschlossener Kasten ausgebildet ist, dessen Volumen grosser ist als das des aufzunehmenden Öls und der zur Erzeugung des für die Betätigung der pneumatisch steuerbaren Geräte-

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ventile erforderlichen Luftdruckes unter Ausnutzung der mit dem wechselnden Ölniveau verbundenen Änderungen des Luftvolumens zum Pumpen über ein Druckventil mit seinem Druckluftbehälter und über ein Saugventil mit der Atmosphäre verbunden ist.

Voraussetzung für die Funktion einer solchen Anordnung ist ein wechselndes Ölniveau im Vorratsbehälter. Bei einem einseitig wirkenden hydraulischen Zylinder ist dieser Niveauwechsel in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung gewährleistet; bei einem zweiseitig wirkenden Zylinder hingegen ist die Menge des abfliessenden Öls gleich der Menge des zugeführten Öls, so dass kein Niveauwechsel stattfindet. Um auch in einem solchen Fall eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Ölvorratsbehälter aus einem Ölzuflussbehälter und einem Ölabflussbehälter besteht, die nach Art kommunizierender Gefässe über ein Flüssigkeitsventil miteinander verbunden sind und das Flüssigkeitsventil mit Hilfe eines Niveaureglers derart gesteuert ist, dass es bei Erreichen einer maximalen Niveaudifferenz zwischen Ölzufluss- und Ölabflussbehälter öffnet, wobei das zufliessende Öl dem Ölzuflussbehälter zugeführt und das abfliessende Öl dem Ölabflussbehälter entnommen wird. Dadurch ist erreicht, dass unabhängig vom Verhältnis der Mengen des zu- bzw. abfliessenden Öls eine nur von der durchfliessenden Menge abhängige Niveauänderung und damit die gewünschte Pumpbewegung erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Steuersystems, und

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Vorratsbehälter.

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Gemäss Fig. 1 sind zwei an einer zentralen Steuervorrichtung 1 angeordnete Steuerglieder 2 und 3 mit zugeordneten Drucktasten und 5 vorhanden, die mit dem Druckluftbehälter 6 des Vorratsbehälters 7 über die Leitung 8 verbunden sind. Die Erzeugung des Luftüberdruckes im Vorratsbehälter 7 erfolgt durch Ausnützen der Niveauunterschiede des Vorratsöls. Dazu ist der Vorratsbehälter 7 in drei durch Ventile miteinander in Verbindung stehende Kammern aufgeteilt, deren Anordnung und Funktion in Fig. 2 näher beschrieben sind. Das doppelseitig wirkende hydraulische Element 9 wird von dem durch Druckluft betätigbaren Geräteventil 10 gesteuert. Die übrigen Bestandteile des hydraulischen Systems werden später beschrieben.

Durch Betätigung einer der Drucktasten 4 oder 5 der Steuerglieder 2 bzw. 3 strömt Druckluft vom Druckluftbehälter 6 über die jeweils zugeordnete Leitung 11 oder 12 zum angesteuerten Ventil 10. Wird beispielsweise die Drucktaste 5 des Steuergliedes betätigt, so gelangt Druckluft über die Leitung 12 zu einem der beiden Eingänge des Geräteventils 10, so dass dieses Ventil in der Weise betätigt wird, dass es die Leitungen 13 und 14 sowie 15 und 16 des hydraulischen Elementes 9 miteinander verbindet. Gleichzeitig wird das Zweiwegventil 17 beeinflusst, wobei Druckluft über die Leitung 18 an einen am Elektromotor 19 angeordneten Überdruckschalter 20 gelangt und ihn derart betätigt, dass der Motor 19 einschaltet. Der wegen des in Operationsräumen befindlichen Narkosegases explosionssicher gekapselte Elektromotor 19 treibt eine Ölpumpe 21 an, so dass Öl vom Abflussbehälter 22 durch die Ölleitung 13, das Geräteventil 10 und die Leitung 14 in das hydraulische Element 9 hineinströmt und eine Hubbewegung des Kolbens 23 des Elementes 9 erfolgt. Das Retouröl fliesst über die Ölleitung 16 und das Geräteventil 10 und die Ölleitung 15 in den Zuflussbehälter 24 zurück, wobei zur Druckregulierurifi' in der Leitung 15 ein Drosselventil 25 vornan-

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den ist. Wenn die Druckluftzuführung durch Loslassen der Drucktaste 5 des Steuergliedes 3 unterbrochen wird, sperrt das Geräteventil 10 den Ölfluss durch die Leitungen 14 und 16. Ausserdem wird durch, den fehlenden Druck am Überdruckschalter 20 der Motor 19 für die Ölförderung ausgeschaltet. Durch Drücken der Taste 4 des Steuergliedes 2 gelangt diesmal Druckluft an den anderen Eingang des Geräteventils 10, die dann die Ölleitungen und 16 sowie 14 und 15 miteinander verbindet. Ausserdem gelangt über das Zweiwegventil 17 Druckluft über die Leitung 18 an den Uberdruckschalter 20 des Elektromotors 19, welcher, wie in vorher beschriebener Weise, einschaltet. Dadurch wird das hydraulische Element 9 in der oben beschriebenen umgekehrten Richtung betätigt.

Das geschilderte Funktionsbeispiel bezog sich auf irgendeine beliebige Bewegung des medizinischen Gerätes. Es können weitere hydraulische Elemente und Geräteventile vorgesehen werden, die in gleicher Weise zur Steuerung und Betätigung gewünschter Bewegungen des Gerätes dienen.

Die Fig. 2 zeigt den Vorratsbehälter 7, der aus dem Druckluftbehälter 6, dem Abflussbehälter 22 und aus dem Zuflussbehälter besteht. Der Zuflussbehälter 24 ist über ein nach aussen gerichtetes Druckventil 26 mit dem Druckluftbehälter 6 verbunden. Der Zuflussbehälter 24 steht darüber hinaus durch ein nach innen gerichtetes Saugventil 27 mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung. Ausserdem ist der Zuflussbehälter 24 über eine von einem Niveauregler 28 gesteuerte Ventilklappe 29 mit dem Abflussvehälter 22 verbunden. Der Niveauregler 28 besitzt einen Schwimmkörper 30, der mit einem senkrecht nach unten gerichteten, in einem im Abflussbehälter 7 angeordneten Zylinder 31 kolbenartig einschiebbaren Führung sr ohr 3?· verbunden ist. Der Zylinder 31 v/eist einen axialen Führungsschlitz 33 auf, in dem zwei am Führungsrohr 32 rechtwinkelig zu seiner Längsachse angeordneten Nasen

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und 35 Verdrehungssieher gleiten. Der Niveauregler 28 besitzt ausserdem einen Hebel 36, der in der Achse 37 drehbar gelagert und von den Nasen 34, 35, die sich bei einem mittleren Ölniveau etwa in gleichem vertikalem Abstand von einem Ende des Hebels befinden, bei Erreichen eines oberen und unteren Grenzwertes des ölniveaus um diesen Drehpunkt schwenkbar ist. Das andere Ende des Hebels 36 ist mit einer im Zapfen 39 drehbar gelagerten Stange 38 verbunden, die ihrerseits über ein Drehlager 40 an der Ventilklappe 29 angelenkt ist. Die Ventilklappe 29 ist an der Zwischenwand 41 des Vorratsbehälters 7 in der Achse 42 drehbar befestigt. Zur Fixierung des Hebels 36 in seinen beiden Endstellungen sind ferner zwei Anschlagbolzen 43 und 44 vorhanden. Die Funktion des Niveaureglers 28 wird im folgenden näher beschrieben.

Wenn das RUcköl über die Leitung 15 in den Zuflussbehälter 24 hineinfliesst, steigt dessen Ölniveau, wobei das Luftvolumen des Behälters 24 komprimiert wird und das Druckventil 26 dann öffnet, wenn der Luftdruck im Behälter 24 denjenigen im Druckluftbehälter 6 übersteigt. Die komprimierte Luft strömt dann in den Druckluftbehälter 6 hinein. Bei jeder Betätigung des Kolbens 23 fliesst andererseits durch die Wirkung der Ölpumpe 21 (Fig. 1) Öl über die Leitung 13 aus dem Abflussbehälter 22 heraus, so dass das ölniveau in diesem Behälter sinkt. Mit dem Ölniveau sinkt auch der Schwimmkörper 30, bis die Nase 34 des Führungsrohres 32 das ihm zugewandte Ende, den Hebel 36 berührt und durch das Gewicht des Schwimmkörpers nach unten bewegt, so dass sich der Hebel 36 bis zur Berührung des Anschlagbolzens um die Achse 37 dreht. Dabei wird mittels der Stange 38 die Ventilklappe 29 geöffnet. Damit fliesst Öl vom Zuflussbehälter 24 in den Abflussbehälter 22 hinein, bis die Nase 35 des Führungsrohres 32 durch das steigende ölniveau im Behälter 22 den Hebel 36 berührt und durch den Auftrieb des Schwimmkörpers 30 bis zum Erreichen des Anschlagbolzens 43

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um die Achse 37 dreht, so dass sich die Ventilklappe 29 wieder schliesst. Die Öffnung 46 zwischen dem Luftraum 47 des Abflussbehälters 22 und der Atmosphäre verhindert, dass in diesem Behälter durch den Niveauwechsel Über- bzw. Unterdruck entsteht. Durch das sinkende Ölniveau im Zuflussbehälter 24 bildet sich in dessen Luftvolumen 45 ein Unterdruck, der bewirkt, dass sich das Saugventil 27 so lange öffnet, bis Atmosphärendruck in diesem Luftvolumen herrscht.

Dieses Wechselspiel wiederholt sich und löst dadurch eine Pumpwirkung aus, welche die erforderliche Druckluft für das pneumatische System erzeugt.

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Claims

Patentansprüche

Medizinisches Gerät mit hydraulisch bewegbaren, mit Hilfe von Geräteventilen steuerbaren Elementen und einer zentralen Steuervorrichtung, die die Steuerglieder für die Betätigung der ^x Geräteventile und die Verbindungselemente zwischen den Steuergliedern und den Geräteventilen umfasst, sowie mit einem im Ölkreislauf angeordneten Ölvorratsbehälter, wobei als Mittel für die Übertragung des zur Steuerung der pneumatischen Geräteven- ■ tile erforderlichen Druckes Druckluft benutzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölvorratsbehälter (22, 24) als luftdicht geschlossener Kasten ausgebildet ist, dessen Volumen grosser ist als das des aufzunehmenden Öls und der zur Erzeugung des für die Betätigung der pneumatisch steuerbaren Geräteventile (10) erforderlichen Luftdruckes unter Ausnutzung der mit dem wechselnden Ölniveau verbundenen Änderungen des Luftvolumens (45) zum Pumpen über ein Druckventil (26) mit einem Druckluftbehälter (6) und über ein Saugventil (27) mit der Atmosphäre verbunden ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölvorratsbehälter aus einem Ölzuflussbehälter (24) und einem Ölabflussbehälter (22)' besteht, die nach Art kommunizierender Gefässe über eine Ventilklappe (29) miteinander verbunden sind und die Ventilklappe (29) von einem Niveauregler (28) derart gesteuert ist, dass sie bei Erreichen einer maximalen Niveaudifferenz zwischen Ölzufluss- und Ölabflussbehälter (22, 24) öffnet, wobei das zufliessende Öl dem Ölzuflussbehälter (24) zugeführt und das abfliessende Öl dem Ölabflussbehälter (22) entnommen wird.

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