DE4301547A1 - Elektrohydraulisches Antriebssystem für Geräte zur Personen- oder Patientenlagerung - Google Patents
Elektrohydraulisches Antriebssystem für Geräte zur Personen- oder PatientenlagerungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrohydraulisches
Antriebssystem für Geräte zur Patientenlagerung.
Derartige Geräte im Sinne der Erfindung sind insbes. Opera
tionstische, Behandlungsstühle, Massageliegen, Zahnarzt
stühle, Krankenhausbetten oder dergl. Um die jeweilige Person
bzw. den Patienten entspannungs- und/oder schmerzfrei sowie
auch für den Behandler möglichst optimal zu lagern, müssen
solche Geräte, insbes. auch deren Lager-Sitz-Liege- und/oder
Lehnflächen vielfältig verstellbar und justierbar sein.
Hierbei werden an das Antriebssystem eine Vielzahl von
Forderungen gestellt, so unter u. a.:
möglichst leiser Betrieb,
möglichst geringe Stromaufnahme, insbes. auch für einen Batteriebetrieb,
weiches Anfahren und Anhalten,
möglichst kleine Bauweise trotz Übertragung von relativ hohen Kräften,
hohe Betriebssicherheit und insbes. auch bei Operations tischen Explosionsschutz gegen Anästhesiegase.
möglichst leiser Betrieb,
möglichst geringe Stromaufnahme, insbes. auch für einen Batteriebetrieb,
weiches Anfahren und Anhalten,
möglichst kleine Bauweise trotz Übertragung von relativ hohen Kräften,
hohe Betriebssicherheit und insbes. auch bei Operations tischen Explosionsschutz gegen Anästhesiegase.
Diese Forderungen lassen sich in optimaler Weise durch ein
hydraulisches Antriebssystem erreichen, welches u. a. bei
kleiner Bauweise auch sehr hohe Kräfte zuläßt, wie sie gerade
bei Geräten der in Rede stehenden Art zum Verstellen dann
notwendig sind, wenn aus Gründen einer möglichst kleinen und
zugänglichen Bauweise ungünstige Hebelanordnungen für die
Stellglieder in Kauf genommen werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydraulisches Antriebs
system für medizinische Geräte aufzuzeigen, welches bei einer
Vielzahl individuell steuerbaren Verstellmöglichkeiten bzw.
-Funktionen und damit bei einer Vielzahl von hydraulischen
Stellgliedern oder Arbeitszylindern einen möglichst geringen
konstruktiven und insbes. auch steuerungstechnischen Aufwand
erfordert.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein elektrohydraulisches
Antriebssystem für Geräte zur Patientenlagerung entsprechend
dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem sind nicht nur die
zumindest für die doppeltwirkenden Stellglieder, die bevor
zugt Arbeitszylinder sind, vorgesehenen Sitzventile in einem
gemeinsamen Steuerblock zusammengefaßt, wodurch sich eine
sehr übersichtliche und kompakte Bauweise des Antriebssystems
ergibt, sondern ein wesentlicher Vorteil des erfindungsge
mäßen Systems besteht auch darin, daß für jedes doppelt
wirkendes Stellglied, welches beispielsweise von einem
doppeltwirkenden Hydraulik-Zylinder gebildet ist, nur zwei
Sitzventile erforderlich sind, und zwar trotz der Möglichkeit
in zwei entgegengesetzten Richtungen jede gewünschte Stelle
anzufahren und zu halten. Die Steuerung erfolgt dabei in der
Art, daß die Sitzventile in der gehaltenen bzw. blockierten
Stellung geschlossen sind und diese Stellung bevorzugt die
Ruhestellung der Sitzventile ist, und daß zum Verstellen
dasjenige der beiden Sitzventile geöffnet wird, welches mit
dem Kanal im Steuerblock verbunden ist, der seinerseits mit
der zum Tank des Hydraulik-Aggregates zurückführenden
drucklosen Leitung in Verbindung steht. Hierdurch ist es
nicht nur möglich, jede Stellfunktion nur durch ein einziges
Ventil zu steuern mit dem Vorteil einer besonders einfachen
und übersichtlichen Ausgestaltung der zugehörigen elek
trischen Steuereinrichtung, sondern durch diese spezielle
Ausbildung der einzelnen Steuerbereiche des Steuerblocks wird
auch erreicht, daß zu jedem Zeitpunkt eindeutige Verhältnisse
vorliegen und selbst bei einem Ausfall des Hydraulik-Aggre
gates bzw. des hydraulischen Druckes keine unkontrollierten
Zustände auftreten können.
Das Hydraulik-Aggregat, das bzw. dessen Pumpenmotor für einen
Explosionsschutz vorzugsweise in einer schwadensicheren
Kapselung untergebracht ist, bildet entweder mit dem Steuer
block eine gemeinsame oder eine von dem Steuerblock getrennte
Baueinheit.
Durch die Reduzierung des steuerungstechnischen Aufwandes,
d. h. insbes. durch die Reduzierung der Anzahl der notwendigen
Hydraulik-Ventile, aber auch durch die Vereinfachung der
elektrischen Steuereinrichtung wird (durch Reduzierung der
Anzahl möglicher Fehlerquellen) eine Erhöhung der Betriebs
sicherheit erreicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
elektrische Steuereinrichtung so ausgebildet, daß sie nicht
nur die Mittel zum Vertauschen der Funktion der Anschlüsse
des Hydraulik-Aggregates und die Sitzventile am Steuerblock
steuert, sondern auch die Leistung des Hydraulik-Aggregates
bzw. der dortigen Pumpe, und zwar nach einer Zeit-Förder
mengen- oder Leistungs-Funktion, die für wenigstens eine
Stellfunktion individuell vorgegeben und bevorzugt in einem
Speicher der elektrischen Steuereinrichtung gespeichert ist.
Die einzelnen Stellfunktionen werden beispielsweise durch
Eingabe an einer Eingabeeinrichtung oder an einem Stellglied
eingeleitet und/oder durchgeführt. Hierbei ist es auch
möglich, daß komplexere Stellfunktionen, die eine Vielzahl
von Bewegungen oder Einzel-Stellfunktionen beinhalten und das
Betätigen mehrerer Stellglieder erforderlich machen, in der
elektrischen Steuereinrichtung bzw. in dem dortigen Speicher
gespeichert sind und durch einen Befehl bzw. eine Eingabe
abgerufen werden können.
Bei einer Ausführungsform weist das Hydraulik-Aggregat eine
an den Tank rückführende Leitung oder Verbindung auf. In
dieser Leitung oder Verbindung sind dann Mittel vorgesehen,
die einen Mindest-Hydraulik-Druck in den zum Tank rückführen
den Leitungen und Kanälen des Antriebssystems aufrecht
erhalten. Hierdurch ist ein Entleeren dieser rückführenden
Leitungen und Kanäle wirksam verhindert, was speziell bei der
vorgesehenen Vertauschung der Funktion der Anschlüsse des
Hydraulik-Aggregates von besonderer Bedeutung ist, um
Lufteinschlüsse im System und/oder ein plötzliches Ansteigen
der Drehzahl der Hydraulik-Pumpe und des Pumpenmotors mit
hoher Geräuschbildung zu vermeiden.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin auch ein spezieller
Steckanschluß zwischen einer Hydraulik-Leitung und einer
Hydraulik-Komponente bei einem hydraulischen Antriebssystem
gemäß Patentanspruch 9, wobei dieser Steckanschluß in seiner
Verwendung grundsätzlich nicht auf Geräte zur Personen- oder
Patientenlagerung beschränkt ist, sondern bei hydraulischen
Antriebssystemen grundsätzlich Anwendung finden kann.
Dieser Steckanschluß zeichnet sich dadurch aus, daß er bei
einer extrem kleinen und nur wenige Einzelteile erfordernden
Bauweise die Funktion einer besonders montagefreundlichen
Kupplung mit einem Ölfilter mit auswechselbarer Filterpatrone
vereinigt.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter
ansprüche.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einem Blockschaltbild eine erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Antriebs
systems für Geräte zur Personen- bzw. Patienten
lagerung;
Fig. 2 in gleicher Darstellung wie Fig. 1 eine zweite
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs
systems;
Fig. 3 in Detaildarstellung und teilweise im Schnitt einen
bevorzugten Steckanschluß zum Verbinden des hy
draulischen Steuerblocks mit dem Hydraulik-Aggregat;
Fig. 4 als weitere mögliche Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Antriebssystems ein Stellglied, welches von
zwei gesonderten Arbeitszylindern gebildet ist.
Das in der Fig. 1 dargestellte Antriebssystem besteht aus
einem Hydraulik-Aggregat, welches u. a. einen Tank 2 für die
hydraulische Flüssigkeit bzw. das Drucköl, eine von einem
Elektromotor 3 angetriebene Pumpe 4 aufweist, deren Eingang
über ein Filter 5 mit dem Tank 2 und deren Ausgang über ein
Rückschlagventil 6 den Druckanschluß bzw. P-Anschluß des
Hydraulik-Aggregates bildet. Der drucklose Anschluß bzw.
T-Anschluß des Hydraulik-Aggregats führt über ein Vorspann
ventil 7 zum Tank 2. Dieses Vorspannventil 7 ist so ausge
bildet, daß es erst bei einem Druck zum Tank 2 hin öffnet,
der (Druck) über einem vorgegebenen Schwelldruck, beispiels
weise bei einem Schwelldruck von 0,4 bar liegt. Hierdurch
wird ein Entleeren der zum Tank 2 führenden Leitungen und
Kanäle des Antriebssystems verhindert. Ein solches Entleeren
würde einen Anstieg der Drehzahl des Motors 3 bzw. der Pumpe
4 verursachen, mit dem Nachteil eines hohen Geräuschpegels,
und zwar insbesondere bei der bei dem Antriebssystem vor
gesehene und nachstehend noch näher beschriebene Vertauschung
der Funktion der Anschlüsse 10′ und 10′′ des Hydraulik-Aggre
gats 1.
Weiterhin besitzt das Hydraulik-Aggregat 1 in üblicher Weise
ein den Ausgang der Pumpe 4 direkt mit dem Tank 2 verbinden
des, den Druck regelndes Ventil 8.
An den P-Ausgang und den T-Ausgang des Hydraulik-Aggregates 1
ist ein elektromagnetisch betätigbares 4/2-Wegeschaltventil 9
angeschlossen, dessen Anschlüsse 10′ und 10′′ mit einer
Hydraulik-Leitung 12 bzw. 13 verbunden sind. In der in der
Fig. 1 dargestellten Ruhestellung des Schaltventiles 9 bildet
die an den Anschluß 10′ angeschlossene Leitung 12 die mit
Druck beaufschlagte Leitung, während die Leitung 13 im
wesentlichen drucklos ist und die Rückführung zum Tank 2
bildet. In der Arbeitsstellung des Schaltventiles 9, d. h. bei
aktiviertem Schaltventil 9 ist die Funktion der beiden
Anschlüsse und damit auch der beiden Leitungen 12 und 13
vertauscht, d. h. die Leitung 13 ist dann die druckführende
Leitung und die Leitung 12 die drucklose Leitung. Das
Schaltventil 9 ist am Hydraulikblock 1 vorgesehen. Mit dem
T-Anschluß 11 des Hydraulik-Blockes ist eine dritte Leitung
14 verbunden.
Das Antriebssystem besteht weiterhin aus einem Steuerblock
15, in welchem drei Kanäle 16, 17 und 18 ausgebildet sind,
von denen der Kanal 16 mit der Leitung 12, der Kanal 17 mit
der Leitung 13 und der Kanal 18 mit der Leitung 14 verbunden
ist. Der Steuerblock 15 dient zur Ansteuerung einer Vielzahl
von Hydraulik-Zylindern bzw. Arbeitszylindern AZ1-AZn, die
an einem Gerät zur Patientenlagerung, d. h. beispielsweise an
einem Operationstisch, für verschiedenste Verstell- und
Justierfunktionen, beispielsweise zum An- und Abheben des
Tisches, zur Lage- bzw. Neigungsänderung einzelner Flächen
oder Bereiche des Operationstisches usw. dienen.
Zur Vereinfachung der Darstellung sind in der Fig. 1 nur
insgesamt vier Arbeits- bzw. Hydraulik-Zylinder AZ1, AZ2, AZ3
und AZn wiedergegeben, wobei in der Praxis die Anzahl dieser
Arbeitszylinder tatsächlich höher liegt. Die Arbeitszylinder
AZ2-AZn sind jeweils als doppeltwirkende Zylinder aus
gebildet, d. h. für eine in zwei Richtungen gesteuerte
Bewegung, während der Arbeitszylinder AZ1 ein nur in einer
Richtung wirkender Zylinder ist.
Für den Arbeitszylinder AZ1 besitzt der Steuerblock 15 einen
Steuerbereich 15′ mit einem Ausgang 19, an welchen der
Arbeitszylinder AZ1 bzw. dessen Zylinderraum über ein Filter
20 angeschlossen ist. Der Steuerbereich 15′ besitzt zwei
elektromagnetisch steuerbare 2/2-Wege-Sitzventile 21, deren
gesperrte Stellung die Ruhestellung ist und die im aktivier
ten Zustand geöffnet sind.
Der Kanal 17 ist über eine einstellbare Drossel 23 mit dem
Eingang des Sitzventils 22 verbunden, dessen Ausgang über ein
Rückschlagventil 24 zu dem Anschluß 19 führt. Der Anschluß 19
ist weiterhin über einen Kanal im Steuerblock 15 mit dem
Eingang des Sitzventiles 21 verbunden, dessen Ausgang an den
Kanal 18 angeschlossen ist. Durch die Orientierung des
Rückschlagventiles 24 ist es möglich, immer dann, wenn bei
aktiviertem Schaltventil 9 die Leitung 13 die druckführende
Leitung ist, durch Aktivieren bzw. Öffnen des Sitzventiles 22
bei geschlossenem Sitzventil 21 den Zylinderraum des Arbeits
zylinders AZ1 mit dem Druckmedium bzw. mit der hydraulischen
Flüssigkeit zu beaufschlagen, um beispielsweise die Opera
tionsliege für eine Höhenverstellung nach oben zu bewegen.
Nach Erreichen der gewünschten Höhenlage und nach dem
Schließen des Sitzventiles 22 wird die Einstellung durch die
hydraulische Flüssigkeit aufrecht erhalten bzw. verriegelt.
Unabhängig von der Stellung des Schaltventiles 9 kann durch
Öffnen des Sitzventiles 21 die hydraulische Flüssigkeit aus
dem Arbeitszylinder AZ1 beispielsweise für eine Höhenver
stellung des Operationstisches nach unten abgeleitet an den
Anschluß 11 werden.
Für jeden Arbeitszylinder AZ2-AZn ist am Steuerblock 15 ein
Steuerbereich 15′′ gebildet. Sämtliche Steuerbereiche 15′′
sind jeweils identisch aufgebaut.
Jeder Steuerbereich 15′′ besitzt zwei Ausgänge 25 und 26, von
denen jeder über ein Filter 20 mit einem Zylinderraum des
zugehörigen Arbeitszylinders AZ2-AZn verbunden ist. Jeder
Steuerbereich 15′′ besitzt weiterhin zwei elektromagnetisch
betätigbare 2/2-Wege-Sitzventile 27 und 28, die in ihrer
Ausbildung den Ventilen 21 und 22 entsprechen und deren
Ruhestellung die gesperrte Stellung ist. Der Eingang des
Sitzventiles 27 ist mit dem Ausgang 25 und der Eingang des
Sitzventiles 28 mit dem Ausgang 26 verbunden. Der Ausgang des
Sitzventiles 27 ist an den Kanal 17 und der Ausgang des
Sitzventiles 28 an den Kanal 16 angeschlossen, und zwar über
eine einstellbare Drossel 23.
Die 2/2-Wege-Sitzventile haben die Eigenschaft, daß sie in
ihrer gesperrten Stellung als Rückschlagventil wirken, d. h.
in der gesperrten Stellung einen Fluß der hydraulischen
Flüssigkeit vom Eingang zum Ausgang sperren, während bei ge
sperrtem Ventil ein Fluß der hydraulischen Flüssigkeit in
umgekehrter Richtung, d. h. vom Ausgang zum Eingang hin
möglich ist. In diesem Sinne ist auch bei gesperrtem Sitz
ventil 27 bzw. 28 grundsätzlich ein Fluß der hydraulischen
Flüssigkeit vom Kanal 16 über das Sitzventil 28 an den
Ausgang 26 bzw. vom Kanal 17 über das Sitzventil 27 an den
Ausgang 25 möglich, nicht jedoch ein Fluß in umgekehrter
Richtung.
Die Besonderheit der Steuerbereiche 15′′ besteht darin, daß
mit diesen Steuerbereichen 15′′ mit nur jeweils zwei 2/2-
Wege-Sitzventilen 27 und 28 mit jeweils einem Arbeitszylinder
AZ2-AZn eine Bewegung bzw. eine Verstellung in zwei
Richtungen möglich ist und jede Stellung auch gehalten werden
kann.
Zur Steuerung eines der doppeltwirkenden Arbeitszylinder
AZ2-AZn, beispielsweise des Arbeitszylinders AZ2, wird jeweils
nur eines der beiden, diesem Arbeitszylinder zugeordneten
Sitzventile 27 und 28 über die zugehörige Steuerleitung 29
betätigt, und zwar dasjenige Sitzventil 27 bzw. 28, welches
an denjenigen Kanal 16 bzw. 17 angeschlossen ist, der mit der
Tankrückführung verbunden ist.
Soll beispielsweise der Arbeitszylinder AZ2 bei der für die
Fig. 1 gewählten Darstellung nach unten bewegt werden, so
verbleibt das Schaltventil 9 in der gezeigten Ruhe- bzw.
Ausgangsstellung. Solange die beiden Sitzventile 27 und 28
geschlossen sind, ist auch der Arbeitszylinder AZ2 blockiert
bzw. verriegelt. Wird nun das mit dem unteren Zylinderraum
verbundene Sitzventil 27 geöffnet, so kann über das weiterhin
geschlossene Sitzventil 28 hydraulische Flüssigkeit in die
obere Zylinderkammer fließen. Die aus der unteren Zylin
derkammer verdrängte hydraulische Flüssigkeit kann über das
geöffnete Sitzventil 27 abfließen. Mit dem Schließen des
Sitzventils 27 ist die Einstellbewegung sofort beendet und
der Arbeitszylinder AZ2 in der angefahrenen Stellung gehalten
bzw. blockiert. In entsprechender Weise erfolgt nach dem
Aktivieren des Schaltventils 9 nur durch Öffnen des Sitz
ventils 28 das Verstellen des Arbeitszylinders AZ2 in
umgekehrter Richtung.
Selbstverständlich werden auch alle anderen doppeltwirkenden
Arbeitszylinder in gleicher Weise gesteuert. Die Steuerung
hat den Vorteil, daß zu keinem Zeitpunkt labile, unkontrol
lierte Zustände auftreten können, und zwar auch nicht bei
einem plötzlichen Druckverlust bzw. bei einem plötzlichen
Versagen des Hydraulik-Aggregates 1. Für die Steuerung jeder
Bewegung muß nur ein einziges Ventil angesteuert werden, was
insbes. auch die Steuereinrichtung 30 sehr vereinfacht.
Gesteuert werden das Schaltventil 9 und die Sitzventile 21,
22 des Steuerbereiches 15 bzw. die Sitzventile 27 und 28 der
Steuerbereiche 15′′ von einer vorzugsweise mikroprozessor
gestützten elektrischen Steuereinrichtung 30, und zwar in
Abhängigkeit von Eingabebefehlen, die beispielsweise an einer
Eingabe 31 manuell eingegeben werden.
Die Steuereinrichtung 30 ist bei der dargestellten Aus
führungsform nicht nur so ausgebildet, daß sie die einzelnen
Ventile in der für die jeweils gewünschte Änderung ent
sprechende Bewegung der Arbeitszylinder AZ1-AZn steuert,
sondern die Steuereinrichtung 30 steuert auch den Motor 3 und
damit die Förderleistung der Pumpe 4 beim Verstellen eines
Arbeitszylinders AZ1-AZn nach einer vorgegebenen zeitlichen
Funktion bzw. Zeit-Leistungs-Funktion derart, daß sich für
die Stellbewegung ein angestrebter oder optimaler Verlauf
ergibt. Insbesondere läßt sich mit dieser Regelung der
Förderleitung der Pumpe 4 u. a. ein sanfter Anlauf und ein
sanftes Abbremsen eines Arbeitszylinders und damit einer von
diesem Zylinder gesteuerten Bewegung erreichen. Dieser
zeitliche Verlaufist für jede Stellfunktion bzw. für jeden
Arbeitszylinder AZ1-AZn in einem der Steuereinrichtung 30
zugeordneten Speicher als Zeit-Leistungs-Funktion, z. B. in
Form eines digitalen Datensatzes gespeichert. Wird eine
Verstellung durch einen entsprechenden Eingabebefehl an der
Eingabe 31 angesprochen, so wird zur Steuerung des Motors 3
die entsprechende Zeit-Leistungs-Funktion aus dem Daten
speicher abgerufen.
Dadurch, daß für jeden Arbeitszylinder AZ2-AZn nur zwei
Sitzventile 27 und 28 notwendig sind und diese ein Verstellen
in zwei Richtungen und ein Halten in jeder angefahrenen
Stellung ermöglichen, ergibt sich eine wesentliche Ver
einfachung der Steuereinrichtung 30, insbes. dadurch, daß für
jede Verstellung jeweils nur eines der Sitzventile 27 und 28
über die zugehörige Steuerleitung 29 des Steuerbereichs 15′′
angesteuert werden muß.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind auch die Leitungen
12 und 13 jeweils über ein Filter 20 mit dem Steuerblock 15
bzw. den dortigen Kanälen 16 und 17 verbunden. Für diese
Verbindung wird beispielsweise ein Steck-Anschluß verwendet,
wie er in der Fig. 3 für die Leitung 12 wiedergegeben ist.
Der Steck-Anschluß 32 besteht aus einem zweiteiligen Kupp
lungsstück, welches aus einem ersten, mit dem Schlauch 12
verbundenen Teil 33 und einem zweiten Teil 34 besteht.
Letzteres ist hülsenartig ausgebildet, mit einem Außengewinde
versehen und besitzt an einem Ende einen Sechskant. Mit dem
Außengewinde ist das Teil 34 in eine ebenfalls hülsenartig
ausgebildete, an einem Ende mit einem Sechskant versehene
Filterpatrone 35 eingeschraubt, die ihrerseits mit einem
Außengewinde in das Innengewinde einer erweiterten Öffnung 36
des Kanales 16 des Steuerblocks 15 eingeschraubt ist. Die
Filterpatrone 35 ist an ihrem in der Öffnung 36 liegenden
Ende mit einer aus gesintertem Material hergestellten
Filterscheibe 37 versehen. Durch entsprechende Dichtungen ist
für einen dichten Abschluß sowohl der Filterpatrone 35 im
Steuerblock 15, als auch des Kupplungsteiles 34 in der
Filterpatrone 35 gesorgt. Das Kupplungsteil 33 ist in das
Kupplungsteil 34 einführbar und rastet nach dem Einführen mit
federnden Rastnasen 38 hinter eine im Kupplungsteil 34
gebildete Rastfläche ein, so daß dann unter Mitwirkung einer
am Kupplungsteil 33 vorgesehenen Dichtung 39 durch einfaches
Einstecken und Einrasten des Kupplungsteils 33 eine Ver
bindung zwischen der Leitung 12 und dem zugehörigen Anschluß
bzw. Kanal des Steuerblockes 15 hergestellt ist. Diese
Verbindung kann dann nur durch Abschrauben entweder des
Kupplungsteiles 34 oder der Filterpatrone 35 gelöst werden,
wobei insbes. zum Austauschen der Filterpatrone 35 die
Verbindung zwischen den Kupplungsteilen 33 und 34 nicht
gelöst werden muß. Mit dem Steck-Anschluß 32 sind auch die
Leitung 13 sowie die Arbeitszylinder AZ1-AZn an den
Steuerblock bzw. an die Ausgänge 19, 25 und 26 angeschlossen.
Die Verbindungen der Leitungen 12, 13 und 14 mit dem Hydrau
lik-Aggregat 1 sowie die Verbindung der Leitung 14 mit dem
Steuerblock 15 ist vorzugsweise jeweils durch ein die beiden
Kupplungsteile 33 und 34 aufweisendes Kupplungsstück reali
siert.
Die in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet
sich von der Ausführung der Fig. 1 im wesentlichen nur
dadurch, daß anstelle des Motors 3 und der Pumpe 4 ein Motor
3′, der in seiner Drehrichtung umkehrbar ist sowie eine Pumpe
4′ verwendet sind, die in Abhängigkeit von der Drehrichtung
des Motors 4′ in der einen oder in der anderen Richtung
fördert, so daß allein durch Änderung der Drehrichtung des
Motors entweder die Leitung 12 oder die Leitung 13 die unter
Druck stehende hydraulische Flüssigkeit führt. Das Schalt
ventil 9 wird somit bei dieser Ausführung nicht mehr be
nötigt. Die Pumpe 4′ liegt mit ihren Anschlüssen parallel zu
den Ausgängen 10′ und 10′′. Weiterhin liegen parallel zu der
Pumpe 4′ ein Entlüftungsventil 40, die Serienschaltung von
zwei gegensinnig orientierten Druckreglern 41 sowie die
Serienschaltung von zwei gegensinnig orientierten Rück
schlagventilen 42. Der gemeinsame Anschluß der beiden
Druckregler 41 sowie der gemeinsame Anschluß der Rückschlag
ventile 42 ist über jeweils eine Leitung mit dem Tank 2
verbunden.
Die Fig. 4 zeigt ein Stellglied, welches die beiden Arbeits
zylinder AZ1′ und AZ2′ umfaßt, die bzw. deren Kolben für
einen Gleichlauf angesteuert werden. In der Fig. 4 sind für
solche Elemente, die den Elementen der Fig. 1-3 hin
sichtlich ihrer Funktion entsprechen, wiederum die gleichen
Bezugsziffern verwendet.
Die Ansteuerung der Arbeitszylinder AZ1′ und AZ2′, die in
beliebiger räumlicher Lage und/oder Orientierung relativ
zueinander angeordnet sein können, erfolgt über das an die
Leitung bzw. an den Kanal 16 angeschlossene Sitzventil 28 und
über das an die Leitung bzw. den Kanal 17 angeschlossene
Sitzventil 27, die in gleicher Weise, wie dies in Zusammen
hang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, so orientiert
sind, daß bei gesperrtem Sitzventil 27 bzw. 28 grundsätzlich
ein Fluß der hydraulischen Flüssigkeit vom Kanal 16 über das
Sitzventil 28 an den Ausgang 26 bzw. vom Kanal 17 über das
Sitzventil 27 an den Ausgang 25 möglich ist.
Der Ausgang 25 ist mit dem in der Fig. 4 oberen ringförmigen,
d. h. die Kolbenstange umschließenden Arbeitsraum des Arbeits
zylinders AZ2′ verbunden. Der Ausgang 26 ist mit dem in der
Fig. 4 unteren Zylinderraum des Arbeitszylinders AZ1′
verbunden. Weiterhin sind die beiden nicht an die Ausgänge 25
und 26 angeschlossenen Arbeitsräume, d. h. der in der Fig. 4
untere Zylinderraum des Arbeitszylinders AZ2′ und der in der
Fig. 4 obere ringförmige, die Kolbenstange umschließende
Zylinderraum des Arbeitszylinders AZ1′ über eine Leitung 43
miteinander verbunden. Hierdurch ergibt sich eine hydrau
lische Kupplung der beiden Arbeitszylinder AZ1′ und AZ2′,
durch die mit dem Steuerbereich 15′′, der wiederum nur die
beiden 2/2-Wege-Sitzventile 27 und 28 aufweist, eine gleich
laufende Bewegung bzw. Verstellung der beiden Arbeitszylinder
AZ1′ und AZ2′ in zwei Richtungen ermöglicht und es weiterhin
auch ermöglicht, daß jede angefahrene Stellung der Arbeits
zylinder gehalten wird. Zur Steuerung wird wiederum nur eines
der beiden Sitzventile 27 und 28 über die zugehörige Steuer
leitung betätigt, und zwar dasjenige Sitzventil, welches an
denjenigen Kanal 16 bzw. 17 angeschlossen ist, der durch
entsprechende Ansteuerung des in der Fig. 4 nicht dargestell
ten Hydraulik-Aggregates 1 bzw. 1′ mit der Tankrückführung
verbunden ist.
Sollen beispielsweise die Arbeitszylinder AZ1′ und AZ2′ bei
der für die Fig. 4 gewählten Darstellung nach unten bewegt
werden, so ist der Kanal 17 mit der Tankrückführung verbun
den, während am Kanal 16 die hydraulische Flüssigkeit unter
Druck ansteht. Solange beide Sitzventile 27 und 28 geschlos
sen sind, sind die Arbeitszylinder in ihrer Stellung gehal
ten. Wird nun das Sitzventil 27 geöffnet, so kann über das
weiterhin geschlossene Sitzventil 28 hydraulische Flüssigkeit
in die untere Zylinderkammer des Arbeitszylinders AZ1′
fließen, wodurch aus der oberen Zylinderkammer dieses
Arbeitszylinders hydraulische Flüssigkeit über die Leitung 43
in die untere Arbeitskammer des Arbeitszylinders AZ2′
verdrängt wird. Letzteres führt dazu, daß aus der oberen
Arbeitskammer dieses Arbeitszylinders hydraulische Flüssig
keit verdrängt wird, die über das geöffnete Sitzventil 27
abfließen kann. Beide Arbeitszylinder AZ1′ und AZ2′ führen
somit eine gleichsinnige Bewegung aus. Die Einstellung wird
sofort beendet und die Arbeitszylinder werden in der ange
fahrenen Stellung sofort gehalten bzw. blockiert, wenn das
Sitzventil 27 geschlossen wird. Soll eine Bewegung der
Arbeitszylinder AZ1′ und AZ2′ nach unten erfolgen, so ist
hierfür der Kanal 16 mit der Tankrückführung verbunden und
der Kanal 17 führt die hydraulische Flüssigkeit unter Druck.
Die Ansteuerung erfolgt dann in ähnlicher Weise, und zwar
lediglich durch Öffnen des Sitzventiles 28.
An die Leitung 43 ist über eine Leitung 44 mit einem Eingang
45 eines Kanales 46 verbunden, der in einem Bereich 15′′′ des
Steuerblocks 15 vorgesehen ist. Der Bereich 15′′′ weist
weiterhin 2/2-Wege-Ventile 47 und 48 auf. Über das Ventil 47
ist der Kanal 46 an den Kanal 18 angeschlossen. Über das
Ventil 48 und ein mit diesem in Serie liegendes Rückschlag-
Ventil 49 ist der Kanal 46 an den Kanal 17 angeschlossen. Die
beiden Ventile 47 und 48 dienen zum Füllen und Entlüften der
Leitung 43 und der mit dieser verbundenen Leitung bzw.
Kanäle, und zwar das Ventil 49 zum Füllen und das Ventil 47
zum Entlüften. Dieses Füllen und Belüften, welches auch
periodisch durchgeführt werden kann, dient dazu, um die
synchrone Bewegung der Arbeitszylinder AZ1′ und AZ2′ bzw.
deren Kolben einzustellen und auch (über die gesamte Arbeits
dauer) aufrechtzuerhalten.
Mit den beiden Ventilen 47 und 48 ist weiterhin über den
Ausgang 45 auch die Steuerung eines einfach wirkenden
Arbeitszylinders möglich, und zwar in der gleichen Weise, wie
dies eingangs für die Sitzventile 21 und 22 beschrieben
wurde.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Ab
wandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung
zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste
1, 1′ Hydraulik-Aggregat
2 Tank
3 Motor
4, 4′ Pumpe
5, 5′ Filter
6 Rückschlagventil
7 Vorspannventil
8 Druckregler
9 Schaltventil
10′, 10′′, 11 Ausgang
12, 13, 14 Leitung
15 Steuerblock
15′, 15′′ Steuerbereich
15′′′ Bereich
16, 17, 18 Kanal
19 Ausgang
20 Filter
21, 22 Sitzventil
23 Drossel
24 Rückschlagventil
25, 26 Ausgang
27, 28 Sitzventil
29 Steuerleitung
30 Steuereinrichtung
31 Eingabe
32 Steckanschluß
33, 34 Kupplungsteil
35 Filterpatrone
36 Öffnung
37 Filterscheibe
38 Rastnase
39 Dichtung
40 Entlüftungsventil
41 Druckregler
42 Rückschlagventil
43, 44 Leitung
45 Eingang
46 Kanal
47, 48 Steuerventil
49 Rückschlagventil
2 Tank
3 Motor
4, 4′ Pumpe
5, 5′ Filter
6 Rückschlagventil
7 Vorspannventil
8 Druckregler
9 Schaltventil
10′, 10′′, 11 Ausgang
12, 13, 14 Leitung
15 Steuerblock
15′, 15′′ Steuerbereich
15′′′ Bereich
16, 17, 18 Kanal
19 Ausgang
20 Filter
21, 22 Sitzventil
23 Drossel
24 Rückschlagventil
25, 26 Ausgang
27, 28 Sitzventil
29 Steuerleitung
30 Steuereinrichtung
31 Eingabe
32 Steckanschluß
33, 34 Kupplungsteil
35 Filterpatrone
36 Öffnung
37 Filterscheibe
38 Rastnase
39 Dichtung
40 Entlüftungsventil
41 Druckregler
42 Rückschlagventil
43, 44 Leitung
45 Eingang
46 Kanal
47, 48 Steuerventil
49 Rückschlagventil
Claims (13)
1. Elektrohydraulisches Antriebssystem für Geräte zur
Personen- oder Patientenlagerung mit einem einen Tank (2)
für eine hydraulische Flüssigkeit, einen Motor (3, 3′)
sowie ein Pumpe (4, 4′) aufweisenden Hydraulik-Aggregat
(1, 1′), welches wenigstens zwei Anschlüsse (10′, 10′′)
aufweist, von denen einer bei eingeschaltetem Motor (3,
3′) die hydraulische Flüssigkeit unter Druck führt und
der andere eine Rückführung zum Tank (2) bildet, mit
einem Steuerblock (15), der wenigstens zwei Kanäle (16,
17, 18) aufweist, welche mit den Anschlüssen (10′, 10′′)
des Hydraulik-Aggregates (1, 1′) verbunden sind, und der
zur Steuerung mehrerer Stellglieder, beispielsweise
Arbeitszylinder (AZ1′, AZ2′), von denen wenigstens ein
Teil als doppeltwirkende Stellglieder (AZ1′, AZ2′)
ausgebildet ist, mehrere Steuerbereiche (15′, 15′′)
bildet, die elektrisch steuerbare Steuerventile (21, 22,
27, 28) sowie von diesen Ventilen gesteuerte Ausgänge
(19; 25, 26) für jeden Arbeitsraum des zugehörigen
Stellgliedes aufweisen, wobei Mittel (9, 3′) vorgesehen
sind, um die Anschlüsse (10′, 10′′) des Hydraulik-Aggre
gates (1) in ihrer Funktion zu vertauschen, wobei jeder
einem doppeltwirkenden Stellglied (AZ1′, AZ2′) zugeord
nete Steuerbereich (15′) nur insgesamt zwei 2/2-Wege-
Sitzventile (27, 28) aufweist, von denen jeweils eines in
einer Verbindung zwischen einem Kanal (16, 17) und einem
gesteuerten Ausgang (25, 26) vorgesehen ist, und wobei
jedes 2/2-Wege-Sitzventil (27, 28) mit seinem Ausgang an
den zugehörigen Anschluß (25, 26) und mit seinem Eingang
an einen Kanal (16, 17) des Steuerblocks (15) ange
schlossen ist, nach Patent . . . . . . . (Patentanmeldung
P 42 24 659.8-32), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
ein doppeltwirkendes Stellglied mindestens zwei Arbeits
zylinder (AZ1′, AZ2′) mit jeweils zwei Zylinderkammern
aufweist, daß jeweils eine Zylinderkammer der Arbeits
zylinder mit einem gesteuerten Ausgang (25, 26) verbunden
ist, und daß die Arbeitszylinder (AZ1′, AZ2′) über ihre
anderen Zylinderkammern hydraulisch miteinander gekoppelt
sind.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur Umkehrung der Funktion der Anschlüsse
des Hydraulik-Aggregates von einem Umschaltventil,
vorzugsweise von einem 4/2-Wege-Schaltventil gebildet
sind.
3. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur Vertauschung der Funktion der An
schlüsse des Hydraulik-Aggregates (1′) von einer zwei
Förderrichtungen aufweisenden Pumpe (4′) mit einem in der
Antriebsrichtung umschaltbaren Pumpenantrieb (3′)
gebildet sind.
4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-3, gekenn
zeichnet durch eine elektrische Steuereinrichtung (30),
die die Mittel (9, 3′, 4′) zur Vertauschung der Funktion
der Anschlüsse (10′, 10′′) des Hydraulik-Aggregats (1,
1′) steuert sowie für die Verstellung eines doppelt
wirkenden Stellgliedes (AZ1′-AZ2′) lediglich dasjenige
2/2-Wege-Sitzventil (27, 28) des Steuerbereichs (15′′)
öffnet, welches mit dem mit der Rückführung zum Tank (2)
in Verbindung stehenden Kanal (16, 17) verbunden ist.
6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (30) die Pumpe
(4, 4′) bzw. deren Antrieb (3, 3′) zumindest für eine
Stellfunktion nach einer dieser Stellfunktion zugeord
neten Zeit-Leistung-Funktion steuert.
7. Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (30) wenigstens einen Speicher
aufweist, in der einzelnen Steuerfunktionen zugeordnete
Zeit-Leistungs-Funktionen gespeichert sind.
8. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hydraulik-Aggregat (1) eine an
den Tank (2) rückführende Verbindung aufweist, die mit
den Mitteln (9) zur Vertauschung der Funktion wahlweise
mit dem einen oder anderen Anschluß (10′, 10′′) des
Hydraulik-Aggregates verbindbar ist, und daß in dieser
Verbindung Mittel zum Aufrechterhalten eines Mindest-
Hydraulik-Druckes, vorzugsweise ein Vorspannventil (7)
vorgesehen sind.
9. Verbindung zwischen zwei Hydraulik-Komponenten zur
Verwendung bei einem Antriebssystem, wobei die Verbindung
ein zweiteiliges Kupplungsstück bestehend aus einem
äußeren Teil (34) mit Außengewinde und einem inneren Teil
(33), welches mit der Hydraulik-Leitung (12) verbunden
ist und im äußeren Teil durch Einführen verriegelt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Teil (34) mit
seinem Außengewinde in ein Innengewinde einer hülsen
artigen Filterpatrone (35) eingeschraubt ist, die
ihrerseits in eine Öffnung (36) der Hydraulik-Komponente
(15) eingeschraubt ist.
10. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitszylinder (AZ1′,
AZ2′) des wenigstens einen doppeltwirkenden Stellgliedes
für eine gleichsinnige Bewegung hydraulisch miteinander
gekoppelt sind.
11. Antriebssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß derjenige Zylinderraum eines Arbeitszylinders (AZ1′),
der an der der Kolbenstange zugewandten Seite des Kolbens
gebildet ist, mit derjenigen Zylinderkammer des anderen
Arbeitszylinders (AZ2′) hydraulisch verbunden ist, der an
der der Kolbenstange abgewandten Seite des Zylinders
gebildet ist.
12. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder (AZ1′, AZ2′) für
die hydraulische Kopplung über eine Hydraulik-Leitung
(43) oder einen Hydraulik-Kanal miteinander verbunden
sind.
13. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-12, gekenn
zeichnet durch Mittel zum Befüllen und/oder Entlüften der
hydraulischen Kopplung der wenigstens zwei Arbeitszylin
der (AZ1′, AZ2′).
14. Antriebssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zum Befüllen und Entlüften von einem
weiteren Bereich (15′′′) des Steuerblocks (15) gebildet
sind, und daß der weitere Bereich (15′′′) ein Entlüf
tungsventil, vorzugsweise ein elektrisch steuerbares
Entlüftungsventil (47), in einer Verbindung zwischen
einem eine Rückführung zum Tank bildenden Kanal (18) des
Steuerblocks (15) und einem Anschluß (45) zum Befüllen
und Entlüften sowie ein Befüll-Ventil, vorzugsweise ein
elektrisch steuerbares Befüll-Ventil (48), in einer
Verbindung zwischen einem mit der hydraulischen Flüssig
keit unter Druck beaufschlagbaren Kanal (17) des Steuer
blocks (15) und dem Anschluß (45) zum Befüllen und
Entlüften aufweist, und daß der Anschluß (45) mit der
hydraulischen Kopplung zwischen den wenigstens zwei
Arbeitszylindern verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934301547 DE4301547C2 (de) | 1992-07-25 | 1993-01-21 | Elektrohydraulisches Antriebssystem für Geräte zur Personen- oder Patientenlagerung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924224659 DE4224659C1 (de) | 1992-07-25 | 1992-07-25 | Elektrohydraulisches Antriebssystem für Geräte zur Personen- oder Patientenlagerung |
DE19934301547 DE4301547C2 (de) | 1992-07-25 | 1993-01-21 | Elektrohydraulisches Antriebssystem für Geräte zur Personen- oder Patientenlagerung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4301547A1 true DE4301547A1 (de) | 1994-08-11 |
DE4301547C2 DE4301547C2 (de) | 2002-03-21 |
Family
ID=25916933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934301547 Expired - Lifetime DE4301547C2 (de) | 1992-07-25 | 1993-01-21 | Elektrohydraulisches Antriebssystem für Geräte zur Personen- oder Patientenlagerung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4301547C2 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1993-01-21 DE DE19934301547 patent/DE4301547C2/de not_active Expired - Lifetime
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US10047770B2 (en) | 2014-12-19 | 2018-08-14 | Stryker Corporation | Patient support apparatus with hydraulic control system |
DE102015101658A1 (de) * | 2015-02-05 | 2016-08-11 | MAQUET GmbH | Operationstisch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4301547C2 (de) | 2002-03-21 |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 4224659 Format of ref document f/p: P |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HOERBIGER MICRO FLUID GMBH, 93092 BARBING, DE |