DE3007105A1

DE3007105A1 - Tragvorrichtung mit gewichtsausgleich

Info

Publication number: DE3007105A1
Application number: DE19803007105
Authority: DE
Inventors: Jozef Theodorus Antoni Janssen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1980-09-11
Also published as: JPS55119292A; US4318538A; CA1135613A; FR2450408B1; GB2045601A; NL7901575A; ES488941A1; DE3007105C2; IT1194612B; AR227146A1; GB2045601B; FR2450408A1; JPS6340540B2; IT8020161A0; BR8001098A

Description

N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken PHN 9367

Tragvorrichtung mit Gewichtsausgleich

Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung mit einer Trageinheit, die an einem Unterteil mit Hilfe einer Parallellogrammführung mit zwei nahe ihren Enden um parallele Achsen drehbaren Koppelstangen bewegbar befestigt ist, bei denen eine Koppelstange mit einem Arm in einem Punkt versehen ist, in dem eine mit der Vertikalen einen festen Winkel bildende konstante Ausgleichskraft angreift, die, gesehen in der Projektion,auf einer quer zu den Drehachsen der Koppelstangen gerichtete Bezugsebene, mit der Vertikalen einen festen Winkel bildet, dessen Ergänzungswinkel sowohl nahezu gleich dem festen Winkel, der von einer ersten Linie eingeschlossen wird, die den Angrif^mnkt auf dem Arm mit dem gemeinsamen Drehpunkt der mit dem Arm verbundenen Koppelstange und des Unterteils sowie einer zweiten Linie,

die die Drehpunkte auf der mit dem Arm verbundenen Koppelstange miteinander verbindet, als auch gleich dem festen Winkel ist, der durch eine dritte Linie eingeschlossen wird, die die Drehpunkte auf der Trageinheit miteinander verbindet, und eine vierte Linie, die dem gemeinsamen Drehpunkt der anderen Koppelstange und der Trageinheit mit dem gemeinsamen Schwerpunkt der Trageinheit und einer darauf angebrachten Last verbindet, wobei die Längen der ersten und der zweiten Linie in einem gleichen Verhältnis zu den Längen der dritten bzw. der vierten Linie stehen.

Eine derartige Tragvorrichtung eignet sich insbesondere zum Tragen medizinischer Geräte, beispielsweise einer Strahlungsquelle oder eines möglicherweise mit einem Patienten " belasteten Patientenstuhls, in Anlagen für Röntgendiagnostik

und Strahlungstherapie.

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Aus der DE-PS 939 348 ist eine Tragvorrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt, in der die Ausgleichskraft von einem am Arm befestigten Gegengewicht geliefert wird. Das Gegengewicht bewirkt im Angriffspunkt am Arm eine Ausgleichskraft, deren Richtung unabhängig von der gegenseitigen Lage der Trageinheit und des Unterteils mit der Vertikalen zusammenfällt und deren Größe konstant ist. Durch diese Ausgleichskraft wird das Gewicht der Trageinheit und einer darauf angebrachten Last in allen Stellungen der Trageinheit gleich stark ausgeglichen, weil das erwähnte Gewicht im Angriffspunkt am Arm eine Kraft bewirkt, deren Richtung unabhängig von der gegenseitigen Lage der Trageinheit und des Unterteils, wie die der Ausgleichskraft, mit der Vertikalen zusammenfällt und deren Größe konstant ist, weil sie in einem festen Verhältnis zur Größe des erwähnten Gewichts steht. Für die Nachstellung der Trageinheit wird deshalb eine konstante Kraft benötigt, was eine genaue Einstellung von Hand ermöglicht.

Ein Nachteil der bekannten Tragvorrichtung besteht darin, daß sie bei der Verwendung zum Tragen verhältnismäßig großer Lasten infolge des beschriebenen Gewichtsausgleichs mit Hilfe eines Gegengewichts verhältnismäßig schwer ist. Wird die Tragvorrichtung beispielsweise zum Tragen eines Untersuchungstisches mit einem Gewicht von 250 bis 500 N benutzt, auf dem ein Patient mit einem Gewicht von 750 N gelagert ist, so wird, wenn die Trageinheit ein Gewicht von 250 bis 500 N hat, in der Praxis, mit einem Verhältnis zwischen Gegengewicht und Gewicht von 2 zu 3, ein Gegengewicht von 3000 bis 4000 N benutzt. Zählt man zu diesen Gewichten noch das Gewicht des Unterteils von 500 bis 1000 N, so findet man ein in der Praxis unzulässig großes Gewicht von 5000 bis 7000 N für die Ganzheit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tragvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die auch von

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PHN 9367 Hand genau einstellbar und leichter ist.

Diese Aufgabe ist mit einer Tragvorrichtung nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ausgleichskraft durch eine pneumatische Zugvorrichtung geliefert wird, die den Angriffspunkt auf dem Arm und einen im Unterteil senkrecht zu den Drehachsen der Koppelstangen verschiebbaren Wagen miteinander verbindet und vom Wagen· auf den Arm eine mit der Vertikalen einen festen Winkel bildende nahezu konstante Zugkraft ausübt.

Da der Wagen im Unterteil verschiebbar angeordnet ist, nimmt er sich in bezug auf den Angriffspunkt am Arm bei einer Nachstellung der Trageinheit in bezug auf den Unterteil stets eine solche Stellung ein, daß zu diesem Angriffspunkt durch die einen festen Winkel mit der Vertikalen bildende Zugkraft eine Ausgleichskraft geliefert wird, deren Richtung unabhängig Von der gegenseitigen Lage der Trageinheit und des Unterteils einen festen Winkel mit der Vertikalen bildet und deren Größe konstant ist. Da das Gewicht der Trageinheit und einer darauf angebrachten Last im Angriffspunkt am Arm ebenfalls eine Kraft bewirkt, deren Richtung unabhängig von den gegenseitigen Lagen der Trageinheit und des Unterteils und deren Größe konstant sind, wird das Gewicht in allen Stellungen der Trageinheit völlig ausgeglichen, wodurch eine genaue Einstellung von Hand möglich ist. Da di« Ausgleichskraft durch eine pneumatische Zugvorrichtung geliefert wird, kann die Tragvorrichtung bedeutend leichter ausgeführt werden als die bekannte Tragvorrichtung. Für das in obiger Beschreibung genannte Beispiel bedeutet dies bei einem Gewicht einer pneumatischen Zugvorrichtung von 250 bis 500 N eine Gewichtsverringerung von etwa 50 %.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

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Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Tragvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Tragvorrichtung entlang der Linie II-II, Fig. 3 eine Projektion auf eine parallel zur Fig. 1 verlaufende Ebene einer Anzahl für ein besseres Verständnis der Wirkung wichtiger Teile der dargestellten Tragvorrichtung, und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Tragvorrichtung in einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt und in Fig. 2 ein Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 einer Tragvorrichtung nach der Erfindung mit einer durch eine Parallellogrammführung 1 an einem Unterteil 2 bewegbar befestigten Trageinheit 3 dargestellt. Als Beispiel trägt die Trageinheit als Last einen Patientenuntersuchungstisch 4 mit einem Tragelement 5 zur Auflage des Oberkörpers und des Kopfes des Patienten, ein Tragelement 6 zur Auflage des Unterkörpers und der Oberschenkel des Patienten und eine Beinauflage Die Tragelemente 5 und 6 sind mit zwei an der Trageinheit befestigten parallelen Achsen 8 und 9 drehbar verbunden. Zur bequemen Auflage eines Patienten sind die Tragelemente und 6 mit einer Polsterung 10 versehen, während diese Polsterung mit einem aus einem elastischen Stoff hergestellten Bezug 11 überzogen ist. Die Tragelemente 5 und 6 sind an ihren einander zugewandten Enden miteinander über eine einzige drehbar auf den Achsenden 12 und 13 befestigten Koppelstange 14 verbunden. Dreht sich das Tragelement 5 in der Zeichenebene linksherum, so dreht sich das Tragelement unter der Einwirkung der Koppelstange 14 rechtsherum; dreht sich das Tragelement 5 rechtsherum, so dreht sich das Tragelement 6 zwangääufig linksherum. Durch diese erzwungene Drehung in entgegengesetztem Sinne paßt sich die Länge der für einen Patienten verfügbaren Auflagefläche, gemessen am Bezug 11, an die sich bei der Drehung ändernde Länge der dem Patientenuntersuchungstisch zugewandten Seite eines

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daraufliegenden Patienten an, wodurch er sich bei einer Nachstellung der gegenseitigen Lage der Tragelemente 5 und nur wenig verschiebt. Die Achsen 8 und 9 sind in bezug auf die Tragelemente 5 und 6 derart angeordnet, daß der Schwerpunkt der Kombination des Tragelementes 5 und des daraufliegenden Teils eines Patienten in der Zeichnung rechts von der Achse 8 uid der Schwerpunkt der Kombination des Tragelementes 6 und des daraufliegenden Teils eines Patienten in der Zeichnung rechts von der Achse 9 liegt.

Hierdurch gleichen sich bei einer Schwenkung der Tragelemente 5 und 6 durch die Kopplung über die Koppelstange 14 die für die Schwenkung erforderlichen Drehmomente wenigstens teilweise aus. Außerdem verschiebt sich der schematisch mit 15 bezeichnete Schwerpunkt des Patiententrägers mit dem Patienten dabei nahezu nicht.

Die ParallelLogrammführung 1 enthält zwei Koppelstangen und 21, die nahe ihren Enden um parallele Achsen 22, 23, 24 und 25 schwenkbar am Unterteil 2 und an der Trageinheit befestigt sind. Mit Hilfe einer näher zu beschreibenden pneumatischen Zugvorrichtung wird auf eine Achse 30 eines an der Koppelstange 20 befestigten Arms 26 eine Zugkraft ausgeübt, um das Gewicht der Trageinheit 3 und der darauf angebrachten Last, hier des mit einem nicht dargestellten Patienten belasteten Patientenuntersuchungstisches 4, auszugleichen.

Für eine Erläuterung der Wirkung des erwähnten Gewichtsausgleichs sei auf Fig. 3 verwiesen, die eine Projektion auf eine parallel zur Fig. 1 verlaufende Ebene mit einer Anzahl für ein besseres Verständnis der Wirkung wichtiger Teile der in Fig. 1 und 2 dargestellten Tragvorrichtung darstellt, wobei die Bezugsziffern der projezierten Teile zur Unterscheidung von denen in Fig. 1 und 2 mit einem Akzent versehen sind. Die pneumatische Zugvorrichtung übt auf den Arm eine wenigstens nahezu konstante Zugkraft F aus,

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die einen festen Winkel θ· mit der Vertikalen V bildet, dessen Ergänzungswinkel ζΛ nahezu gleich dem festen Winkel cL-ist, der durch eine erste Linie eingeschlossen wird, die den Angriffspunkt 30' auf dem Arm 26' mit dem gemeinsamen Drehpunkt 22' der mit dem Arm 26' verbundenen Koppelstange 20' und des Unterteils 2· verbindet, und durch eine zweite Linie, die die Drehpunkte 22' und 23' auf der mit dem Arm 26· verbundenen Koppelstange 20' miteinander verbindet. Der Ergänzungswinkel oi. des Winkels β ist auch gleich dem festen Winkel oL , der durch eine dritte Linie eingeschlossen wird, die die Drehpunkte 23' und 24' auf der Trageinheit 3' miteinander verbindet, und durch eine vierte Linie, die den gemeinsamen Drehpunkt 24' der anderen Koppelstange 21' und der Trageinheit 3' mit dem gemeinsamen Schwerpunkt 15' der Trageinheit 3' und der darauf angebrachten Last verbindet, hier des Patientenuntersuchungstisches 4 in Fig. 1 und 2. Die Längen der ersten Linie (30', 22') und der zweiten Linie (22·, 23') stehen im gleichen Verhältnis zu den Längen der dritten Linie (23·, 24') bzw. der vierten Linie (24·, 15'). Dies bedeutet, daß das Dreieck (30·, 22·, 23') und das Dreieck (23', 24', 15') gleichschenklig sind und daß die vom Gewicht G der Trageinheit 3^f mit der darauf angebrachten Last bewirkte Kraft G' im Angriffspunkt 30' ebenfalls einen Winkel Q mit der Vertikalen bildet. Die Größe der Kraft G' steht in einem festen Verhältnis zur Größe des Gewichts G und ist gleich dem Produkt des Verhältnisses der Längen der Linien (22·, 23') und (23', 24') und des Verhältnisses der Längen der Linien (30', 22') und (23', 24·) ist. Da der Winkel Oi. fest und unveränderlich ist, weil der Arm 26', an dem die Zugvorrichtung angreift, an der Koppelstange 20· befestigt ist, wird das Gewicht G in allen Stellungen der Trageinheit 3' von einer Kraft F, die genauso groß ist wie G', nahezu völlig ausgeglichen.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte pneumatische Zugvorrichtung

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enthält ein Zugorgan 32, z.B. eine Kette oder ein Kabel, und zwei eine konstante Zugkraft auf das Zugorgan 32 ausübende, gegenseitig gekoppelte Gasfedern 38, die im Unterteil fest angeordnet sind. Das Zugorgan 32 ist um ein erstes im Angriffspunkt 30 am Arm 26 befestigtes Führungsrad 31 geschlungen und mit seinem einen Ende 37 an den Gasfedern 38 und mit seinem anderen Ende 33 an einem Wagen 36 befestigt. Der Wagen 36 ist mit Hilfe von Rädern 34 auf horizontalen Schienen 35 senkrecht zu den Drehachsen 22, 23, 24, 25 der Koppelstangen 20 und 21 verschiebbar. Der Wagen 36 enthält ein zweites Führungsrad 39» um das das Zugorgan 32 zwischen dem Führungsrad 31 und seinem Ende 37 geführt ist. Weil der Wagen 36 über die horizontalen Schienen 35 frei verfahrbar ist, wird er sich so einstellen, daß die auf die Achse 30 ausgeübte Kraft F in Fig. 3 einen Winkel θ von 30° mit der Vertikalen unabhängig von der gegenseitigen Lage der Trageinheit 3 und des Unterteils bildet. Der WinkeloCin Fig. 3 ist daran angepaßt und beträgt 150°.

Die Trageinheit 3 mit dem darauf befestigten Patiententräger 4 ist vollständig um die Achse 25 kippbar, weil die Koppelstange 20 nahe dem dem Unterteil 2 zugewandten Ende drehbar auf der Achse 22 befestigt ist, die mit Hilfe einer um die Achse 25 schwenkbaren Wiege 40 aus zwei Armen 41 um die Achse 25 drehbar ist. Die Achse 22 ist in einem Schlitz 42 geführt und kann mit Hilfe einer schematisch dargestellten Bremse 43 festgesetzt werden. Da sich der Winkel zwischen dem Arm 26 und der Koppelstange 20, der

so Winkeloi. in Fig. 3, bei dem erwähnten Kippvorgang um die Achse 25 nicht ändert, ist auch bei diesem Kippvorgang das Gewicht der Trageinheit mit der darauf befestigten Last nahezu vollständig ausgeglichen.

Die beschriebene Tragvorrichtung ist vorzugsweise auf dem

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Unterteil 3, der mit Rädern 44 gemäß Fig. 2 versehen ist, nahe einer Seite des Patiententrägers 4 angebracht, wodurch der für Diagnose- oder für Therapie-Geräte verfügbare Raum unter dem Patiententräger 4 verhältnismäßig groß ist.

In Fig. 4 ist ein Längsschnitt einer Tragvorrichtung in einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt, wobei für entsprechende Teile gleiche Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2 benutzt sind. Die pneumatische Zugvorrichtung enthält ein Zugorgan 32, z.B. eine Kette oder ein Kabel, und zwei eine konstante Zugkraft auf das Zugorgan 32 ausübende, gegenseitig gekoppelte Gasfedern 38, die im Unterteil fest angeordnet sind. Das Zugorgan 32 ist um ein erstes im Angriffspunkt 30 am Arm 26 befestigtes Führungsrad 31 geschlungen und mit einem Ende 37 mit den Gasfedern 38 und mit dem anderen Ende 48 mit einer im Unterteil 2 fest angeordneten Klemme 49 verbunden. Das Zugorgan 32 ist zwischen seinem Ende 37 und dem ersten Führungsrad 31 um ein zweites Führungsrad 39 und zwischen seinem Ende 48 und dem ersten Führungsrad 31 um ein drittes Führungsrad 50 geführt. Die Führungsräder 39 und 50 sind auf einem Wagen drehbar befestigt, der mit Hilfe der Räder 34 auf horizontalen am Unterteil 2 befestigten Schienen 35 in einer Richtung senkrecht zu den Drehachsen 22, 23, 24 und 25 der Koppelstangen 20 und 21 verschiebbar. Da der Wagen 36 über die horizontalen Schienen 35 frei verfahrbar ist, wird er sich derart einstellen, daß die auf die Achse 30 ausgeübte Kraft F in Fig. 3 einen Winkel Θ· von 0° mit der Vertikalen unabhängig von der gegenseitigen Lage der Trageinheit 3 und des

30Unterteils 2 bildet. Der WinkeloCin Fig. 3 1st daran angepaßt und beträgt 180°. Mit anderen Worten die Zugkraft auf die Achse 30 arbeitet entlang der Vertikalen und der Arm 26 liegt in der Verlängerung der Koppelstange 20.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

*Λ ,) Tragvorrichtung mit einer Trageinheit, die an einem Unterteil mit Hilfe einer Parallellogrammführung mit zwei nahe ihren Enden um parallele Achsen drehbaren Koppelstangen bewegbar befestigt ist, wobei eine Koppelstange mit einem Arm in einem Punkt versehen ist, in dem eine mit der Vertikalen einen festen Winkel bildende konstante Ausgleichskraft angreift, die, gesehen in der Projektion auf einer quer zu den Drehachsen der Koppelstangen gerichteten Bezugsebene, mit der Vertikalen einen festen Winkel bildet, dessen Ergänzungswinkel sowohl nahezu gleich dem festen Winkel, der durch eine erste Linie, die den Angriffspunkt am Arm mit dem gemeinsamen Drehpunkt der mit dem Arm verbundenen Koppelstange und des Unterteils, und eine zweite Linie eingeschlossen wird, die die Drehpunkte auf der mit dem Arm verbundenen Koppelstange miteinander verbindet, sowohl auch gleich dem festen Winkel ist, der durch eine dritte Linie, die die Drehpunkte auf der Trageinheit miteinander verbindet, und durch eine vierte Linie eingeschlossen wird, die den gemeinsamen Drehpunkt der anderen Koppelstange und der Trageinheit mit dem gemeinsamen Schwerpunkt der Trageinheit und einer darauf angebrachten Last verbindet, wobei die Längen der ersten und der zweiten Linie in einem gleichen Verhältnis zu den Längen der dritten bzw. vierten Linie stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskraft durch eine pneumatische Zugvorrichtung (32, 38) geliefert wird, die den Angriffspunkt (30) auf dem Arm (26) und einen im Unterteil (2) senkrecht zu den Drehachsen (22...25) der Koppelstangen (20, 21) verschiebbaren Wagen (36) miteinander verbindet und vom Wagen (36) auf den Arm(26) eine mit der Vertikalen einen festen Winkel (β) bildende nahezu konstante Zugkraft ausübt.

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2. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Zugvorrichtung mit einer im Unterteil (2) angeordneten Gasfeder (38) und einem um ein erstes im Angriffspunkt (30) am Arm (26) befestigte Führungsrad (31) geschlungenen Zugorgan versehen ist, dessen eines Ende um ein an dem horizontal verschiebbaren Wagen befestigten zweiten Führungsrad (39) geführt und mit der Gasfeder (38) gekoppelt ist und dessen anderes Ende am Wagen (36) befestigt ist, und daß in der Projektion,auf der Bezugsebene gesehen, der feste Winkel, der durch die erste und die zweite Linie eingeschlossen wird, 150° beträgt (Fig. 1).

3. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Zugvorrichtung mit einer im Unterteil (2) angeordneten Gasfeder (38) und mit einem um ein erstes im Angriffspunkt (30) am Arm (26) fctfestigtes Führungsrad (31) geführtes Zugorgan (32) versehen ist, dessen eines Ende um ein an dem horizontal verschiebbaren Wagen (36) befestigtes zweites Führungsrad (39) geführt und mit der Gasfeder gekoppelt ist und dessen anderes Ende um ein an dem Wagen (36) befestigtes drittes Führungsrad (50) geführten Ende am Unterteil (2) befestigt ist, und daß in der Projektion auf die Bezugsebene gesehen, der feste Winkel, der durch die erste und die zweite Linie eingeschlossen wird, 180° beträgt (Fig. 4).

4. Tragvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelstange (20) mit dem daran befestigten Arm (26) mit ihrem dem Unterteil zugewandten Ende drehbar auf einer Achse (22) befestigt ist, die mit Hilfe einer um die Schwenkachse (25), die die andere Koppelstange (20) und der Unterteil (20) gemeinsam haben, schwenkbaren Wiege (4o) mit dem Unterteil (2) verbunden ist.

³⁵5. Tragvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinheit (3) mit einem

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Patiententräger mit zwei Tragelementen (5, 6) versehen ist, die einerseits an ihren einander zugewandten Enden durch eine gelenkig an diesen Enden befestigte Koppelstange (14) verbunden sind und zum anderen mit jeweils einem im Abstand 5 von dem an der Koppelstange befestigten Ende liegenden Teil an je einer der zwei auf der Trageinheit (3) befestigten parallelen Achsen (8, 9) drehbar befestigt sind.

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