DE2941185B1

DE2941185B1 - Lageeinstellvorrichtung fuer einen zahnaerztlichen Behandlungsstuhl

Info

Publication number: DE2941185B1
Application number: DE19792941185
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Panzer
Original assignee: EMDA
Current assignee: EMDA
Priority date: 1979-10-11
Filing date: 1979-10-11
Publication date: 1980-12-18
Also published as: FR2466986A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageeinstellvorrichtung 4^r> für einen zahnärztlichen Behandlungsstuhl oder dergleichen, bei dem die einen Kopfstützteil aufweisende Rückenlehne mit Hilfe einer Schwenkbewegung verstellbar ist.

Es sind zahnärztliche Behandlungsstühle bekannt, bei ^r>o denen die Rückenlehne und/oder der gesamte Stuhl um eine Querachse schwenkbar ist. Die gewünschten Stuhlstellungen lassen sich an Sollwertgebern einstellen. Entsprechende Lageregeleinrichtungen sorgen dann selbsttätig für die Einstellung des Stuhls in die an den Sollwertgebern eingestellte Lage.

Bei der Ausführung der Schwenkbewegung wird der Kopf des Patienten jedoch in Horizontalrichtung verlagert. Dies führt dazu, daß der Arzt seine eigene Position und gegebenenfalls die seiner Hilfsgeräte bo (Arbeitsstuhl, Instrumententisch, Lampen und dergleichen) entsprechend verändern muß, um den Patienten weiterhin bequem behandeln zu können bzw. seine Hilfsgeräte in der günstigsten Lage zum Patienten bzw. in bequemer Reichweite zu behalten. Derartige &5 zusätzliche Positionsveränderungen sind zeitaufwendig und unbequem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageeinstellvorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der der Arzt von zusätzlichen Veränderungen seiner eigenen Position und/oder der von Hilfsgeräten entlastet ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schwenkbewegung selbsttätig in eine derartige Horizontalverstellung des Sitzes umformbar ist, daß ein vorbestimmter Punkt des Kopfstützteils nach der Schwenkbewegung wenigstens angenähert in seiner anfänglichen Vertikalebene liegt.

Hierbei wird die durch die Schwenkbewegung bei einer Stuhlverstellung bewirkte Horizontalverschiebung des Kopfstützteils bzw. des Kopfes des Patienten selbsttätig wieder rückgängig gemacht, so daß der Arzt seine eigene Position und/oder die von Hilfsgeräten nicht zu verändern braucht.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Horizontalverstellung des Sitzes mittels einer Horizontallage-Regeleinrichtung durchführbar ist, die einen aus einer der Schwenkbewegung entsprechenden Größe einen Horizontallage-Sollwert für den Sitz ableitenden Funktionsgenerator als Sollwertgeber aufweist. Hierbei kann die Schwenkbewegung weiterhin in der üblichen Weise ausgeführt werden. Der Funktionsgenerator ermittelt dann selbsttätig den zu jeder Schwenkbewegung gehörigen Horizontallage-Sollwert, um den der Sitz durch die Horizontallage-Regeleinrichtung selbsttätig verschoben wird, um die bei der Schwenkbewegung bewirkte Horizontalverstellung des Sitzes zu kompensieren.

Hierbei kann der Ausgang des Sollwertgebers einer Regeleinrichtung für den Schwenkwinkel der Rückenlehne mit einem Eingang des Funktionsgenerators verbunden sein. Das die Schwenkbewegung der Rückenlehne bestimmende Ausgangssignal dieses Sollwertgebers bestimmt dann gleichzeitig den Sollwert für die Horizontallage-Regeleinrichtung des Sitzes.

Sodann kann der Ausgang des Sollwertgebers einer die Höhe des Sitzes durch Verschwenken eines zwischen dem Sitz und dem Sockel des Behandlungsstuhls angeordneten Parallelogrammgestänges regelnden Einrichtung mit einem Eingang des Funktionsgenerators verbunden sein. Hierbei bestimmt das Ausgangssignal dieses Sitzhöhen-Sollwertgebers gegebenenfalls zusätzlich den Sollwert der Horizontallage-Regeleinrichtung des Sitzes.

Der Funktionsgenerator kann durch einen Digitalrechner gebildet werden, der gleichzeitig den Vergleicher der Horizontallage-Regeleinrichtung bildet. Der Digitalrechner bewirkt dann gleichzeitig die Ableitung des Horizontallage-Sollwertes für die Kompensation der Horizontalverstellung des Sitzes und den Vergleich dieses Horizontallage-Sollwertes mit dem Istwert der Horizontallage. Da hierfür ein herkömmlicher Digitalrechner, vorzugsweise ein Mikroprozessor, verwendet werden kann, der nach entsprechender Programmierung die erforderlichen Rechenoperationen durchführt, entfällt hierbei die Entwicklung und Herstellung eines speziellen Funktionsgenerators und Vergleichers.

Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lageeinstellvorrichtung für einen zahnärztlichen Behandlungsstuhl anhand der schematischen Zeichnung näher beschrieben.

Bei dem dargestellten Behandlungsstuhl ist an einem Sitz 1 eine Rückenlehne 3 um ein Gelenk 5 schwenkbar befestigt. Ein Kopfstützteil 7 der Rückenlehne 3 kann um ein Gelenk 9 in vorbestimmte Stellungen schwenkbar sein.

ORIGINAL INSPECTED

An der Rückenlehne 3 ist eine Regeleinrichtung 11 für die Schwenkbewegung der Rückenlehne 3 um den Winkel a über eine in Richtung des Doppelpfeils 13 verschiebbare Stange 15 angelenkt. Der Sollwert w_a für den Schwenkwinkel a ist an einem digitalen Sollwertgeber 17 einstellbar.

Der Sitz 1 des Behandlungsstuhls ist auf einem Parallelogrammgestänge 19 horizontal in Richtung des Doppelpfeils 21 verschiebbar gelagert. Das Parallelogrammgestänge 19 ist an einem Sockel 23 des Behandlungsstuhls befestigt.

An einer Stange 25 des Parallelogrammgestänges 19 ist eine Regeleinrichtung 27 für die Höhe h des Parallelogrammgestänges 19 und damit des Sitzes 1 Ober eine in Richtung des Doppelpfeils 29 verschiebbare Stange 31 angelenkL Der Sollwert w_h für die Höhe h ist an einem digitalen Sollwertgeber 33 einstellbar.

Sodann ist eine Regeleinrichtung für die Horizontallage des Sitzes vorgesehen, die selbsttätig eine Horizontalverschiebung eines etwa der Lage des Mundes des auf dem Behandlungsstuhl sitzenden Patienten entsprechenden Punktes 35 des Kopfstützteils 17 bei einer Verschwenkung der Rückenlehne 3 und/oder der Stange 25 so kompensiert, daß der Punkt 33 auch nach einer Verschwenkung der Rückenlehne 3 und einer Änderung der Sitzhöhe in seiner anfänglichen Vertikalebene liegt Diese Horizontallage-Regeleinrichtung enthält einen digitalen Rechner 37, vorzugsweise einen Mikroprozessor, der einen Funktionsgenerator 39 als Sollwertgeber und einen Vergleicher 41 bildet. Sodann enthält sie einen Digital/Analog-Umsetzer 43, einen Leistungsverstärker 45, im Sitz 1 einen Stellmotor 47, der über ein Ritzel 49 und eine an der oberen Horizontalstange 51 des Parallelogrammgestänges 19 ausgebildeten Zahnstange für die Horizontalverschiebung des Sitzes 1 relativ zum Parallelogrammgestänge sorgt, einen Tachogenerator 53 als Istwertgeber für die Drehwinkellage des Stellmotors 47 und damit für den Istwert χ der Horizontalverschiebung des Sitzes 1 relativ zum Parallelogrammgestänge 19 bzw. Sockel 23 und schließlich einen Analog/Digital-Umsetzer 55.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, daß die Rückenlehne 3 aus einer anfänglichen Horizontallage um den Winkel a hochgeschwenkt und der Sitz 1 um den Betrag h, ausgehend von einer Horizontallage der Stange 25, hochgefahren werden soll. Während das Hochschwenken der Rückenlehne 3 um den Winkel a eine Horizontalverschiebung des Punktes 35 um den Betrag x_a(nach rechts) zur Folge hat, bewirkt das Hochschwenken der Stange 25 eine gegensinnige Verschiebung des Punktes 35 um den Betrag Xh (nach links). Insgesamt verschiebt sich der Punkt 35 mithin um den Betrag

gegensinnige Horizontalverschiebung des Sitzes 1 den Betrag w_x = χ nach folgender Funktion

W_x = r- ^r²-wj,-R+R
Dies ergibt sich aus

cos w.

- x„

ίο mit

X₁, = R — R ■ cos α

w„ = α

x„ = R — R · cos h>

Xl — Γ

(4) (5) (6) (7) (8) (9)

— ^xh — ^xa

(D

Um den gleichen Betrag χ muß daher der Sitz 1 wieder zurückgeschoben werden, um zu erreichen, daß der Punkt 35 bzw. der Mund des Patienten stets in der gleichen Vertikalebene bleibt. Zu diesem Zweck wird das den Sollwert w, des Winkels a darstellende Ausgangssignal des Sollwertgebers 17 dem einen Eingang des Funktionsgenerators 39 und das den Sollwert »7, der Höhe h darstellende Ausgangssignal des Sollwertgebers 33 dem anderen Eingang des Funktionsgenerators 39 zugeführt Der Funktionsgenerator 39 ermittelt aus diesen Sollwerten den Sollwert w_x für die worin R der Abstand des Punktes 35 vom Gelenk 5 und r die Länge der Stange 25 bzw. der zu dieser Stange 25 parallelen Stange ist.

Der auf diese Weise berechnete Sollwert W_x wird im Vergleicher 41 mit dem vom Tachogenerator 53 über den Analog/Digital-Umsetzer 55 zugeführten Lageistwert χ verglichen. Wenn eine Differenz x_w = w_x—x

jo festgestellt wird, verstellt diese Differenz über den Digital/Analog-Umsetzer 43 und den Leistungsverstärker 45 den Stellmotor 47 und damit den Sitz 1 mit der Rückenlehne 3 relativ zum Parallelogrammgestänge 19 bzw. Sockel 23 so lange, bis sie praktisch Null, d.h.

35X = W_xISt

Wenn dagegen nur eine Verschwenkung der Rückenlehne 3 oder nur eine Verschwenkung der Stange 25 durchgeführt wurde, wird sinngemäß auch nur der Betrag x_a oder Xh durch eine entsprechende Horizontalverschiebung des Sitzes 1 kompensiert, da in Gleichung (1) x_a oder x>, und in Gleichung (2) der entsprechende Therm Null ist.

Durch diese selbsttätige Kompensation einer Horizontalverschiebung des Punktes 35 aufgrund einer Verschwenkung von Rückenlehne 3 und/oder Stange 25 bleibt der Mund des Patienten praktisch bei jeder Stuhlverstellung, sei es hinsichtlich der Lage der Rückenlehne 3 und/oder der Höhe des Sitzes 1, stets in der anfänglichen Vertikalebene. Dies hat den Vorteil, daß der behandelnde Arzt weder seine eigene Anfangsposition, noch die seiner Hilfsgeräte (Arbeitssessel, Inslrumenten-Träger oder -Tisch, Lampen usw.), z. B. durch entsprechende Verschiebung des Instrumenten-Trägers oder -Tisches, relativ zum Mund des Patienten ändern muß, da sie ebenfalls im wesentlichen denselben Horizontalabstand zum Mund des Patienten beibehalten.

So ist es möglich, die Horizontallage-Regeleinrichtung 37—55 auch bei Behandlungsstühlen anzuwenden,

bo die nur eine der beiden Regeleinrichtungen 11 oder 27 aufweisen. Statt die Sollwerte w_a und w_x dem Funktionsgenerator 39 zuzuführen, können auch die entsprechenden Istwerte von den (nicht dargestellten) Istwertgebern der Regeleinrichtungen 11 und 27 dem Funktionsgenerator 39 zugeführt werden. Die Horizontallage-Regeleinrichtung 37 bis 55 kann auch dann angewandt werden, wenn die Schwenkbewegungen nur von Hand ausführbar sind. Gegebenenfalls brauchen nur

Istwertgeber für den Winkel a und die Höhe h an den Funktionsgenerator 39 angeschlossen zu werden.

Sodann ist es möglich, die Berechnung der Gleichun gen (6) und (9) in die Sollwertgeber 17 bzw. 33 zu legen. Gegebenenfalls kann der Funktionsgenerator 39 entfal len. Andererseits ist es auch möglich, alle Rechen- und Vergleichsoperationen bei dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel von einem einzigen Digitalrechner ausfüh ren zu lassen, der eine entsprechende Anzahl von Eingängen für alle Sollwerte und von Ausgängen für die jeweiligen Regelabweichungen bzw. Stellgrößen aufweist oder im Zeitmultiplexverfahren alle Geber zyklisch nacheinander abfragt und die Stellgrößen in entsprechender Reihenfolge berechnet.

Anstelle des dargestellten Parallelogrammgestänges kann auch ein Gestänge mit hydraulisch teleskopierbaren Stangen vorgesehen sein, das gleichzeitig eine Verschwenkung und eine Vertikalverstellung des Sitzes bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lageeinstellvorrichtung für einen zahnärztlichen Behandlungsstuhl oder dergleichen, bei dem die einen Kopfstützteil aufweisende Rückenlehne mit Hilfe einer Schwenkbewegung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung selbsttätig in eine derartige Horizontalverstellung des Sitzes (1) umformbar ist, daß ein vorbestimmter Punkt (35) des Kopfstützteils (7) nach der Schwenkbewegung wenigstens angenähert in seiner anfänglichen Vertikalebene liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalverstellung des Sitzes (1) mittels einer Horizontallage-Regeleinrichtung (37—55) durchführbar ist, die einen aus einer der Schwenkbewegung entsprechenden Größe (w_a; Wh) einen Horizontallage-Sollwert (w_x) für den Sitz (1) ableitenden Funktionsgenerator (39) als Sollwertgeber aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Sollwertgebers (17) einer Regeleinrichtung (11) für den Schwenkwinkel (a) der Rückenlehne (3) mit einem Eingang des Funktionsgenerators (39) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Sollwertgebers (33) einer die Höhe (h) des Sitzes (1) durch Verschwenken eines zwischen dem Sitz (1) und dem Sockel (23) des Behandlungsstuhls angeordneten Parallelogrammgestänges (19) regelnden Einrichtung (27) mit einem Eingang des Funktionsgenerators (39) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsgenerator (39) durch einen Digitalrechner (37) gebildet wird, der gleichzeitig den Vergleicher (41) der Horizontallage-Regeleinrichtung (37 — 55) bildet.

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