DE4301547C2 - Elektrohydraulisches Antriebssystem für Geräte zur Personen- oder Patientenlagerung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrohydraulisches Antriebssystem für Geräte zur Personen- oder Patientenlagerung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.

Ein derartiges elektrohydraulisches Antriebssystem ist Gegenstand des Hauptpatentes (DE 42 24 659 C1).

Geräte zur Personen- oder Patientenlagerung im Sinne der Erfindung sind insbesondere Operationstische, Behandlungsstühle, Massageliegen, Zahnarztstühle, Krankenhausbetten oder dergleichen. Um die jeweilige Person bzw. Patienten entspannungs- und/oder schmerzfrei sowie auch für den Behandler möglichst optimal zu lagern, müssen solche Geräte, insbesondere auch deren Lager-, Sitz-, Liege- oder Lehnflächen vielfältig verstellbar und justierbar sein. Hierbei werden an das Antriebssystem eine Vielzahl von Forderungen gestellt, so unter anderem:

• - Möglichst leiser Betrieb,
• - möglichst geringe Stromaufnahme, insbesondere auch für einen Batteriebetrieb,
• - weiches Anfahren und Anhalten,
• - möglichst kleine Bauweise trotz Übertragung von relativ hohen Kräften,
• - hohe Betriebssicherheit und insbesondere auch bei Operationstischen Explosionsschutz gegen Anästhesiegase.

Diese Forderungen lassen sich in optimaler Weise durch ein hydraulisches Antriebssystem erreichen, welches unter anderem 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.

Bekannt ist ein elektrohydraulisches Antriebssystem bzw. eine elektrohydraulische Stellvorrichtung (DE 21 34 061 A), bei dem bzw. bei der unter anderem ein zur Höhenverstellung dienender Hydraulikzylinder ein doppeltwirkendes Stellglied in der Weise bildet, daß in zwei entgegengesetzten Richtungen jede gewünschte Stellung angefahren und gehalten werden kann, und zwar gesteuert durch zwei elektrische Steuerventile, die jeweils als 3/3-Wege-Ventile ausgebildet sind, d. h. jeweils als Steuerventil mit insgesamt drei Schaltstellungen und jeweils zwei Betätigungsgliedern (Magneten). Allein durch diese 3/3-Wege-Ventile ist das bekannte Antriebssystem und die hierfür verwendete elektrische Steuereinrichtung relativ aufwendig. Hinzu kommt auch, daß für jede Bewegung in jeder Richtung beide Steuerventile in einer bestimmten Weise gesteuert werden müssen.

Beim Gegenstand des Hauptpatentes geht es darum, ein hydraulisches Antriebssystem für medizinische Geräte zu schaffen, welches bei einer Vielzahl von individuell steuerbaren Verstellmöglichkeiten bzw. -funktionen und damit bei einer Vielzahl von hydraulischen Stellgliedern oder Arbeitszylindern einen möglichst geringen konstruktiven und insbesondere auch steuerungstechnischen Aufwand erfordert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein hydraulisches Antriebssystem nach dem Hauptpatent so weiterzubilden, daß unter Beibehaltung der Vorteile des Hauptpatentes wenigstens ein doppeltwirkendes Stellglied von mindestens zwei synchron bewegten Arbeitszylindern gebildet ist, um so das Antriebssystem noch besser an spezielle Anwendungen anzupassen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem sind nicht nur die zumindest für die doppeltwirkenden Stellglieder, die bevorzugt 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 erfindungsgemäßen Systems besteht auch darin, daß für jedes doppeltwirkende 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 Stellung 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 Steilfunktion nur durch ein einziges Ventil zu steuern mit dem Vorteil einer besonders einfachen und übersichtlichen Ausgestaltung der zugehörigen elektrischen 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- Aggregates 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 Steuerblock eine gemeinsame oder eine von dem Steuerblock getrennte Baueinheit.

Durch die Reduzierung des steuerungstechnischen Aufwandes, d. h. insbesondere 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 Betriebssicherheit erreicht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entsprechend Anspruch 4 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 entsprechend Anspruch 5 nach einer Zeit-Fördermengen- oder Leistungs-Funktion, die für wenigstens eine Stellfunktion individuell vorgegeben und bevorzugt entsprechend Anspruch 6 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 Steilfunktionen, 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 entsprechend Anspruch 7 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 rückführenden 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.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden im Zusammenhang mit den Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 in Blockschaltbilderausführungen des hydraulischen Antriebssystems für Geräte zur Personen- bzw. Patientenlagerung nach dem Hauptpatent;

Fig. 3 in Teildarstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems mit einem hydraulischen Stellglied, welches von zwei gesonderten Arbeitszylindern gebildet ist.

Das in der Fig. 1 dargestellte Antriebssystem nach dem Hauptpatent 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 Vorspannventil 7 zum Tank 2. Dieses Vorspannventil 7 ist so ausgebildet, daß es erst bei einem Druck zum Tank 2 hin öffnet, der (Druck) über einem vorgegebenen Schwelldruck, beispielsweise 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 vorgesehenen und nachstehend noch näher beschriebenen Vertauschung der Funktion der Anschlüsse 10' und 10" des Hydraulik-Aggregats 1.

Weiterhin besitzt das Hydraulik-Aggregat 1 in üblicher Weise ein den Ausgang der Pumpe 4 direkt mit dem Tank 2 verbindendes, 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 ausgebildet, 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 welchem der Arbeitszylinder AZ1 bzw. dessen Zylinderraum über ein Filter 20 angeschlossen ist. Der Steuerbereich 15' besitzt zwei elektromagnetisch steuerbare 2/2-Wege-Sitzventile 21, 22 deren gesperrte Stellung die Ruhestellung ist und die im aktivierten 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 Arbeitszylinders AZ1 mit dem Druckmedium bzw. mit der hydraulischen Flüssigkeit zu beaufschlagen, um beispielsweise die Operationsliege 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 Höhenverstellung 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 gesperrtem 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 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, 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 Zylinderkammer 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 durch Öffnen des Sitzventils 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, unkontrollierte Zustände auftreten können, und zwar auch nicht bei einem plötzlichen Druckverlust bzw. einem plötzlichen Versagen des Hydraulik-Aggregates 1. Für die Steuerung jeder Bewegung muß nur ein einziges Ventil angesteuert werden, was insbesondere 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 mikroprozessorgestützten 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 Ausführungsform nicht nur so ausgebildet, daß sie die einzelnen Ventile in der für die jeweils gewünschte Änderung entsprechende 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 Verlauf ist 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 Datenspeicher 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 Vereinfachung der Steuereinrichtung 30, insbesondere 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.

Das in der Fig. 2 dargestellte Antriebssystem unterscheidet sich von dem System 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 3' entweder die Leitung 12 oder die Leitung 13 die unter Druck stehende hydraulische Flüssigkeit führt. Das Schaltventil 9 wird somit bei dieser Ausführung nicht mehr benötigt. 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 Rückschlagventilen 42. Der gemeinsame Anschluß der beiden Druckregler 41 sowie der gemeinsame Anschluß der Rückschlagventile 42 ist über jeweils eine Leitung mit dem Tank 2 verbunden.

Die Fig. 3 gibt eine erfindungsgemäße Ausführungsform wieder und zeigt ein Stellglied, welches die beiden Arbeitszylinder AZ1' und AZ2' umfaßt, die bzw. deren Kolben für einen Gleichlauf angesteuert werden. In der Fig. 3 sind für solche Elemente, die den Elementen der Fig. 1 und 2 hinsichtlich 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 Zusammenhang 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. 3 oberen ringförmigen, d. h. die Kolbenstange umschließenden Arbeitsraum des Arbeitszylinders AZ2' verbunden. Der Ausgang 26 ist mit dem in der Fig. 3 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. 3 untere Zylinderraum des Arbeitszylinders AZ2' und der in der Fig. 3 obere ringförmige, die Kolbenstange umschließende Zylinderraum des Arbeitszylinders AZ1' über eine Leitung 43 miteinander verbunden. Hierdurch ergibt sich eine hydraulische Kupplung der beiden Arbeitszylinder AZ1' und AZ2', durch die mit dem Steuerbereich 15", der wiederum durch die beiden 2/2- Wege-Sitzventile 27 und 28 aufweist, eine gleichlaufende Bewegung bzw. Verstellung der beiden Arbeitszylinder AZ1' und AZ2' in zwei Richtungen ermöglicht und es weiterhin auch ermöglicht, daß jede angefahrene Stellung der Arbeitszylinder gehalten wird. Zur Steuerung wird wiederum nur eines der beiden Sitzventile 27 und 28 über die zugehörige Steuerleitung betätigt, und zwar dasjenige Sitzventil, welches an denjenigen Kanal 16 bzw. 17 angeschlossen ist, der durch entsprechende Ansteuerung des in der Fig. 3 nicht dargestellten Hydraulik-Aggregates 1 bzw. 1' mit der Tankrückführung verbunden ist.

Sollen beispielsweise die Arbeitszylinder AZ1' und AZ2' bei der für die Fig. 3 gewählten Darstellung nach unten bewegt werden, so ist der Kanal 17 mit der Tankrückführung verbunden, während am Kanal 16 die hydraulische Flüssigkeit unter Druck ansteht. Solange beide Sitzventile 27 und 28 geschlossen sind, sind die Arbeitszylinder in ihrer Stellung gehalten. 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 Flüssigkeit 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 angefahrenen 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 angeschlossen, 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 Arbeitsdauer) 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.

Claims (11)

1. Elektrohydraulisches Antriebssystem für Geräte zur Personen- oder Patientenlagerung mit einem einen Tank (2) für eine hydraulische Flüssigkeit, einen Motor (3, 3') sowie eine 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-AZn), von denen wenigstens ein Teil (AZ2-AZn) als doppeltwirkende Stellglieder 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 (AZ1-AZn) aufweisen, wobei Mittel (9, 3') vorgesehen sind, um die Anschlüsse (10', 10") des Hydraulik-Aggregates (1) in ihrer Funktion zu vertauschen, wobei jeder einem doppeltwirkenden Stellglied (AZ2-AZn) zugeordnete 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) angeschlossen ist, nach Patent DE 42 24 659, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein doppeltwirkendes Stellglied mindestens zwei Arbeitszylinder (AZ1', AZ2') mit jeweils zwei Zylinderkammern aufweist, daß jeweils eine Zylinderkammer der Arbeitszylinder (AZ1', AZ2') 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 Umkehr der Funktion der Anschlüsse (10', 10") des Hydraulikaggregats (1, 1') von einem Umschaltventil, vorzugsweise von einem 4/2-Wege-Schaltventil (9) gebildet sind.

3. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Vertauschung der Funktion der Anschlüsse 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 vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet 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 doppeltwirkenden 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.

5. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (30) die Pumpe (4, 4') bzw. deren Antrieb (3, 3') zumindest für eine Stellfunktion nach einer dieser Stellfunktion zugeordneten Zeit-Leistung-Funktion steuert.

6. Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (30) wenigstens einen Speicher aufweist, in der einzelnen Steuerfunktionen zugeordnete Zeit-Leistungs-Funktionen gespeichert sind.

7. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 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.

8. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitszylinder (AZ1', AZ2') des wenigstens einen doppeltwirkenden Stellgliedes für eine gleichsinnige Bewegung hydraulisch miteinander gekoppelt sind.

9. Antriebssystem nach Anspruch 8, 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.

10. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Befüllen und/oder Entlüften der hydraulischen Kopplung der wenigstens zwei Arbeitszylinder (AZ1', AZ2').

11. Antriebssystem nach Anspruch 10, 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 Entlüftungsventil, 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 Flüssigkeit unter Druck beaufschlagbaren Kanal (17) des Steuerblocks (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.