DE3443053C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Stative gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 2.

Ein Stativ gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird als höhen­ verstellbares Deckenstativ unter der Bezeichnung "Modell 500" von der Friedhelm Kreuzer GmbH, 8022 Puchheim, BR Deutschland vertrieben.

Ein Stativ gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2 wird als höhen­ verstellbares Deckenstativ unter der Bezeichnung "Modell 701" eben­ falls von der Friedhelm Kreuzer GmbH, 8022 Puchheim, BR Deutschland vertrieben und ist beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 34 16 823.0 beschrieben.

Auf diese bekannten Stative wird hinsichtlich der allgemeinen Ausbil­ dung der erfindungsgemäßen Stative, technischen Einzelheiten etc. aus­ drücklich Bezug genommen.

Aus der US-37 21 416 ist ein Stativ mit einem Ausleger bekannt, bei dem der Ausleger über ein zweistufiges Hydrauliksystem gehalten wird. Eine erste Stufe dient zum ungefähren Gewichtsausgleichen des Auslegers. Eine zweite Stufe wird durch die Bewegung der ersten Stufe gesteuert und dient zur Feineinstellung. Dieses System ist sehr kom­ plex, weil mehrere Hydrauliksysteme benötigt werden, es ist jedoch keine Vorrichtung zum Bremsen der Bewegung des Auslegers vorgesehen.

Bei Stativen gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 2 be­ steht allgemein das Problem, daß die Gewichtsentlastung jeweils auf ein bestimmtes Gewicht der am freien Ende des Auslegers angebrachten Geräte etc. abgestimmt sein muß. Entspricht das Gewicht dieser Geräte nicht dem "Sollgewicht", d. h. der von der oder den Federn angebrach­ ten Gegenkraft, so ist nach Freigeben der Sperre für die Höhenverstel­ lung des Auslegers ein einwandfreier Betrieb nicht mehr gewährleistet:
bei zu geringem Gewicht der Geräte "schnellt" der Ausleger mehr oder weniger schnell in seine obere Anschlagstellung, während er bei zu großem Gewicht schnell herabfallen und damit Unfälle verursachen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stativ gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2 derart weiter­ zubilden, daß weitgehend unabhängig von dem Gewicht der an dem Ausleger befestigte Geräte die Geschwindigkeit, mit der sich der Ausleger bei nicht an die Gegenkraft angepaßtem Gerätegewicht nach Lösen der Sperre für die Höhenverstellung nach unten bzw. nach oben bewegt, weitgehend konstant bleibt.

Diese Aufgabe wird bei einem Stativ gemäß des Oberbegriffs des Anspruches 1 bzw. 2 erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeich­ nenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 2 angegebenen Merk­ male gelöst:

Zur Steuerung der Geschwindigkeit des Auslegers ist eine hydraulische Kolben-/Zylindereinheit vorgesehen, bei der der Kolben im Zylinder zwei Kammern bildet. An dem Kolben sind zwei Kolbenstangen vorgesehen, so daß die beiden Kammern "symmetrisch" aufgebaut sind.

Gemäß Anspruch 1 ist der Zylinder der hydraulischen Kolben-/ Zylindereinheit an der Stativsäule angebracht und eine der beiden Kolbenstangen an dem Ausleger oder an einem über den den Drehpunkt hinausgehenden Fortsatz des Auslegers ange­ lenkt.

Gemäß Anspruch 2 sind die Endpunkte der beiden Kolbenstangen mit den Anlenkpunkten einer Parallelogrammführung in dem Ausleger verbunden, während der Zylinder der hydraulischen Kolben-/Zylindereinheit an dem Traggestell derart ange­ bracht ist, daß er quer zur Achse der beiden Kolbenstangen in bezug auf das Traggestell verschiebbar ist.

Aufgrund der in den Ansprüchen 1 bzw. 2 gekennzeichneten An­ bringung der hydraulischen Kolben-/Zylindereinheit ändert sich bei einer Höhenverstellung des Auslegers das Volumen­ verhältnis der beiden Zylinderkammern in der hydraulischen Kolben-/Zylindereinheit. Da das Hydraulikfluid weitgehend inkompressibel ist, muß das Fluid - um eine Höhenverstellung des Auslegers zu ermöglichen - von der einen Zylinderkammer in die andere strömen. Da ein Drosselelement in der Verbin­ dungsleitung der beiden Zylinderkammern den Fluidstrom auf einen bestimmten vorgegebenen Wert begrenzt, kann die Ände­ rung der Volumenverhältnisse der beiden Zylinderkammern und damit die Höhenverstellung des Auslegers nur mit der ge­ wünschten Geschwindigkeit erfolgen.

Die Ausbildung gemäß Anspruch 2 hat dabei den zusätzlichen Vorteil, daß die hydraulische Kolben-/Zylindereinheit an­ stelle einer Schubstrebe einer Parallelogrammführung in den Ausleger des Stativs integriert werden kann, so daß nur ge­ ringe Änderungen bei einem vorhandenen Stativ erforderlich sind.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 3 bis 5 angegeben.

Gemäß Anspruch 3 ist die Drosselwirkung des Drosselelements vom Differenzdruck abhängig, wobei die Kennlinie derart ist, daß bei kleinem Differenzdruck die Drosselwirkung klein ist, während sie bei großem Differenzdruck groß ist. Hierdurch wird erreicht, daß bei einer gewünschten Höhenverstellung des Auslegers, bei der der Ausleger von Hand geführt und so­ mit nur ein geringer Differenzdruck aufgebaut wird, die Hö­ henpositionierung des Auslegers schnell erfolgen kann, wäh­ rend bei einer unbeabsichtigten Freigabe der Sperre für die Höhenverstellung, bei der ein großer Differenzdruck aufge­ baut wird, das "Wandern" des Auslegers nur langsam erfolgt.

Gemäß Anspruch 4 ist in der Verbindungsleitung zwischen den beiden Zylinderkammern ein Absperrventil vorgesehen. Dieses Absperrventil erlaubt das sichere Festlegen des Auslegers in einer bestimmten Höhe unabhängig vom Gewicht der am Ende des Auslegers angebrachten Geräte.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Absperrventil und/oder das Drosselelement elektrisch betätigbar sind, da beispielsweise bei in Operationssälen angebrachten Decken­ stativen eine mechanische Betätigung der einzelnen Ventile äußerst unpraktisch wäre (Anspruch 5).

Das Stativ wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Stativs mit Ausleger mit der Steuerung der Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Stativs mit Ausleger mit der Steuerung der Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit des Auslegers, und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Kolben-/Zylindereinheit mit einem Drosselelement in der Verbindungsleitung der beiden Zylinderkammern.

Fig. 1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel eines Stativs mit Ausleger, bei dem die Steuerung der Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit des Auslegers verwendbar ist, ein Deckenstativ mit einer Stativsäule 1, und einem Ausleger 2, an dessem nichtdargestellten freien Ende eine Halterung für Geräte etc. angebracht ist. Der Ausleger 2 weist einen Fortsatz 3 auf. An dem Fortsatz 3 ist das eine Ende einer Gasdruckfeder 4 angelenkt, deren anderes Ende an der Stativsäule 1 angebracht ist. Die Gasdruckfeder 4 dient zur Gewichtsentlastung der an dem Ausleger 2 angebrachten Geräte.

Insoweit ist der Aufbau eines Deckenstativs bekannt und bei­ spielsweise beim Modell 500 der Fa. Friedhelm Kreuzer GmbH, 8022 Puchheim, realisiert.

An dem Fortsatz 3 des Auslegers 2 ist ferner das freie Ende einer Kolbenstange 25 einer hydraulischen Kolben-/Zylinder­ einheit 5 angelenkt, deren Zylinder 21 an einem Ansatz 6 der Stativsäule 1 befestigt ist.

Der Aufbau und die Funktionsweise der hydraulischen Kolben-/ Zylindereinheit 5 wird nachstehend in Verbindung mit Fig. 3 näher beschrieben.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Stativs mit Ausleger, bei dem die hy­ draulische Kolben-/Zylindereinheit verwendbar ist.

Als Stativ wird wieder ein Deckenstativ mit einer Stativ­ säule 1 und einem Ausleger 2 verwendet, der um eine Achse 11 in der Zeichenebene schwenkbar ist. Der Ausleger 2 weist ein nicht im einzelnen dargestelltes Traggestell 12 auf, an dem von drehbaren Laschen 13 und 14, und einem drehbarem Um­ lenkelement 15 sowie von an den Laschen bzw. dem Umlenkele­ ment 15 angelenkten Schubstreben 16 und 17 gebildete Paral­ lelogrammführungen für eine Gerätehalterung 18 vorgesehen sind. Ferner ist an dem Traggestell 12 zur Entlastung des Gewichts der am Ausleger 2 befestigten Geräte eine Gas­ druckfeder 19 angebracht, deren freies Ende an dem Umlenk­ element 15 angelenkt ist.

Soweit vorstehend beschrieben, ist der Aufbau eines derarti­ gen Stativs bekannt und beispielsweise beim Modell 701 der Fa. Friedhelm Kreuzer GmbH, 8022 Puchheim, realisiert. Be­ züglich Einzelheiten wird ferner auf die Patentanmeldung P 34 16 823.0 verwiesen.

Die Schubstrebe 16 wird von den beiden Kol­ benstangen 25 bzw. 26 einer hydraulischen Kolben-/Zylinder­ einheit 5 gebildet, deren Zylinder 21 an dem Traggestell 12 angelenkt ist. Zum Ausgleich von seitlichen "Versatz"-Bewe­ gungen bei der Höhenverstellung des Auslegers 2 kann sich dabei der Zylinder 21 in Richtung eines Pfeils 30′ bewegen.

Fig. 3 zeigt den Aufbau der hydraulischen Kolben-/Zylinder­ einheit 5 im einzelnen.

In dem Zylinder 21 ist ein Kolben 22 verschiebbar, der mit dem Zylinder 21 zwei Zylinderkammern 23 und 24 bildet. An den beiden Seiten des Kolbens 22 sind Kolbenstangen 25 und 26 angebracht, so daß die Zylinderkammern 23 und 24 symme­ trisch sind.

Eine Leitung 27 verbindet die beiden Zylinderkammern 23 und 24. In der Leitung 27 befinden sich zwei federbelastete Rückschlagventile 28 und 28′, ein elektrisch betätigbares 2/2-Wege-Sitzventil 29, ein Drosselventil 30 mit verstell­ barer Drosselung sowie ein Wechselventil 31.

Die in Fig. 3 im einzelnen dargestellte hydraulische Kolben-/Zylindereinheit arbeitet wie folgt:

Zunächst soll angenommen werden, daß der Ausleger 2 derart höhenverstellt wird, daß sich der Kolben 22 relativ zum Zylinder 21 von links nach rechts in Fig. 3 bewegt, daß sich also das Volumen der Zylinderkammer 24 verkleinert und das der Zylinderkammer 23 vergrößern muß.

Ist das elektrisch betätigbare 2/2-Wege-Sitzventil 29 in ei­ ner Stellung, in der es einen Fluiddurchgang ermöglicht (al­ so in der nicht dargestellten Stellung), so fließt das Hy­ draulikfluid in Richtung eines Pfeils 32 in Fig. 3. Der Fluidstrom wird dabei durch das Drosselventil 30 sowie durch die Vorspannung des federbelasteten Rückschlagventils 28′ begrenzt.

Bei einer umgekehrten Bewegung des Auslegers fließt das Hy­ draulikfluid in Richtung der Pfeile 33, wobei sich die Kugel des Wechselventils 31 in der gestrichelten Stellung befin­ det.

Das Drosselventil 30 ist dabei so aufgebaut, daß seine Dros­ selwirkung von dem an ihm anstehenden Differenzdruck ab­ hängt: Bei kleinem Differenzdruck ist die Drosselwirkung klein, während sie bei großem Differenzdruck groß ist. Bei einer gewollten Höhenverstellung des Auslegers, bei der die­ ser von Hand geführt wird, so daß sich kein großer Diffe­ renzdruck aufbauen kann, ist die Drosselwirkung klein, so daß der Ausleger 2 schnell von Hand positioniert werden kann. Bei einer ungewollten Höhenverstellung, bei der das nicht ausgeglichene Gewicht eines Geräts auf dem Ausleger la­ stet, baut sich ein großer Differenzdruck auf, so daß die Drosselwirkung ebenfalls groß ist. Diese große Drosselwir­ kung begrenzt den Fluidstrom auf einen so geringen Wert, daß sich der Ausleger nur langsam in der durch die Differenz­ kräfte vorgegebenen Richtung bewegen kann.

Aufgrund des symmetrischen Aufbaus der hydraulischen Kol­ ben-/Zylindereinheit 5 mit zwei Kolbenstangen 25, 26, von denen bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel "nur eine" benötigt wird, wirkt die Steuerung für die Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit in beiden Richtungen gleich.

Wenn das 2/2-Wege-Sitzventil stromlos ist, d. h. wenn es sich in der in Fig. 3 dargestellten Stellung befindet, kann kein Fluidstrom zwischen den beiden Zylinderkammern 23 und 24 fließen, so daß der Ausleger 2 in der eingenommenen Stellung festgelegt ist.

Das Stativ ist vorstehend anhand von Ausführungsbeispie­ len beschrieben worden. Dabei sind die verschiedensten Modifikationen mög­ lich. Die "Hydraulikschaltung" der Kolben-/Zylindereinheit mit zwei Zylinderkammern und zwei Kolbenstangen kann dabei beliebig abgewandelt werden, solange nur die gewünschte Drosselwirkung in der Verbin­ dungsleitung der beiden Zylinderkammern aufrechterhalten bleibt.

Ferner kann natürlich beispielsweise bei dem in Fig. 1 dar­ gestellten Ausführungsbeispiel eine Kolbenstange an der Sta­ tivsäule 1 befestigt werden, während der Zylinder am Ausle­ ger angelenkt ist.

Die vorstehend beschriebenen Grundgedanken sind nicht nur bei Deckenstativen, sondern bei allen Arten von Stativen, beispielsweise Stativen mit auf dem Boden ste­ hender Stativsäule anwendbar.

Claims (5)

1. Stativ mit einer Stativsäule (1) und einem zur Höhenverstel­ lung schwenkbaren Ausleger (2), der an seinem freien Ende eine Halterung für Geräte aufweist und mit einer an der Stativsäule (1) und dem Ausleger (2) angelenkten Feder (4) gewichtsentlast­ bar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine zwei Kolbenstangen (25, 26) aufweisende hydraulische Kolbenzylindereinheit (5) zur Steu­ erung der Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit des Auslegers (2) mit zwei über eine Verbindungsleitung (27) verbundenen Zylinderkammern (23, 24) an der Stativsäule (1) angebracht ist, wobei eine Kol­ benstange (25) am Ausleger (2) oder an einem über die Drehachse des Auslegers (2) in die vom freien Ende abgewandte Richtung hinaus­ reichenden Fortsatz (3) angebracht ist, und
daß in der die beiden Zylinderkammern (23, 24) verbindenden Verbindungsleitung (27) zum Begrenzen des Fluidstromes zwischen denselben auf einen vorgegebenen Wert ein Drosselelement (30) vorgesehen ist.

2. Stativ mit einer Stativsäule (1), einem zur Höhenverstellung schwenkbaren Ausleger (2), der ein Traggestell (12), eine Pa­ rallelogrammführung mit Schubstreben (16, 17) und an seinem freien Ende eine Halterung (18) für Geräte aufweist und der mit einer Feder (19) gewichtsentlastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwei Kolbenstangen (25, 26) aufweisende hydraulische Kolbenzylindereinheit (5) zur Steuerung der Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit des Auslegers (2) mit zwei über eine Verbindungsleitung (27) verbundenen Zylinderkammern (23, 24) an dem Traggestell (12) angebracht ist, wobei eine Kolbenstange (25) an einem Endpunkt (13) und die andere Kolbenstange (26) an dem anderen Endpunkt (15) der Parallelogrammführung angelenkt ist, und daß in der die beiden Zylinderkammern (23, 24) verbindenden Verbindungsleitung (27) zum Begrenzen des Fluidstromes zwischen denselben auf einen bestimmten Wert ein Drosselelement (30) vorgesehen ist.

3. Stativ nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (30) in der Ver­ bindungsleitung (27) eine differenzdruckabhängige Drosselwirkung aufweist, deren Kennlinie eine positive Steigung hat.

4. Stativ nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (27) der beiden Zylinderkammern (23, 24) ein Absperrventil (29) vorgesehen ist.

5. Stativ nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (29) und/oder das Drosselelement (30) elektrisch betätigbar sind.