DK172403B1 - Hydraulisk aktuatorkredsløb til et hæve-sænke-system for et arbejdsbord, et liggemøbel eller en anden tung genstand - Google Patents

Description

DK 172403 B1 HYDRAULISK HÆVE-SÆNKE-SYSTEM FOR ET ARBEJDSBORD, ET LIGGEMØ-BEL ELLER EN ANDEN TUNO GENSTAND.

Opfindelsen angår et hydraulisk hæve-sænke-system for et arbejdsbord, et liggemøbel eller en anden tung genstand, som 5 jævnligt ønskes højdebeliggenhedsændret, hvilket system omfatter en forud fastlagt mængde hydraulmedium, en hydraul-medium-akkumulator, hvis trykmediumtryk på hudraulmediumsiden er indstilleligt, en enkeltvirkende hydraulcylinder med to endedæksler, et stempeltrykkammer og en stempelstang, der via 10 en stempelstangstætningsring er ført tætnet ud igennem cylinderens ene endedæksel.

Inden for det kiropraktiske og fysioterapeutiske område har man i den seneste tid anbefalet sådanne systemer til at undgå belastningsskader i nakke, ryg og skuldre ved dels at 15 undgå tunge løft og dels ofte at skifte arbejdsstilling og frit kunne veksle mellem siddende og stående stilling.

Fra DE-A 30 21 559 et sådant system i forbindelse med en højderegulerbar sygeseng til mindskning af tunge løft for plejepersonalet. Dette kendte system er behæftet med blandt 20 andet den ulempe, at der udføres hånd- eller fodbetjent pumpearbejde ved alle hæveoperationer for sengen.

Fra US-A- 4 037 811 kendes en instrumentunderstøtning, hvor et instrument afbalanceres ved en enkeltvirkende hydraulisk cylinder, der er forbundet med en hydraulisk akku-25 mulator. En af ulemperne ved dette arrangement er, at cylinderen må have en kostbar teleskopisk søjle 11, 15 af trekantet tværsnit til at styre sin bevægelse retlinet, hvor den ene teleskopiske del 11 er forsynet med en fjederbelastet tryksko 50, som trykker delen 15 mod delens 11 vægsider 52, 30 se søjle 2, linie 58 til søjle 3, linie 4, hvilken styring giver mekanisk friktion, som kan overvindes ved gearudvekslingen 25-28 under håndsvingsrotation.

Ovennævnte ulemper kan undgås med et hydraulisk system ifølge den foreliggende opfindelse, som er ejendommelig ved 35 den kombination, at hydraulcylinderen er af plungers tempel typen, og at hydraulcylinderens cylinderrør er glidbart teleskopisk lejret i et cylindrisk styrerør, som omslutter stem- DK 172403 B1 2 pelstangen i hele dens længde og er stift fastgjort til stempelstangens ene ende via en tværplade eller lignende konstruktionsdel. Derved opnås ud over, at den trykkraft, der afgives ved enden af hydraulcylinderen ved en given akkumula-5 torstørrelse, kun ændrer sig en smule over en forholdsvis lang slaglængde, et meget enkelt og stabilt driftsikkert system, uden håndsving. Det har vist sig, at for eksempel et arbejdsbord, som bæres af et sådant system, hvis driftstryk er forud indstillet efter arbejdsbordets vægt og byrde på 10 eksempelvis 25 kg, og hvis slaglængde er forud indstillet efter arbejdsbordets ønskede højdereguleringsområde på eksempelvis 400 mm, kun krævede en trykkraft på ca. 200 g vertikalt mod bordpladen for at højdebeliggenhedsændre bordet vilkårligt inden for nævnte 400 mm.

15 Dette svarer til en meget lille trykændring i stempel- trykkammeret, nemlig 0,8 %, således at akkumulatoren kan vælges således, at dens driftstryk højst ændres 0,8 - 10 %, eller endnu bedre højst 1,0-2,5%, under plungerstempelstan-gens vandring fra sin ene til sin anden driftsyderstilling af 20 sin forud fastlagte slaglængde.

Ved at endedækslerne i hydraulcylinderen er forbundet via et indvendigt teleskoprør, der er lejret i det cylindriske styrerør, der tjener som et udvendigt teleskoprør, som sammen med plungerstempelstangen er fastgjort koaksialt i en 25 monte-ringsblok, og at det udvendige teleskoprør, via en glidebøs-ning udvendigt på det indvendige teleskoprør ved endedækslet, hvorigennem stempelstangen er ført ud, sammen med en glidebøsning i den yderste ende af det udvendige teleskoprør, er indrettet til at styre det indvendige tele-30 skoprør, når dette forskydes i det udvendige teleskoprør, opnås, at der, selv om drivtrykket er ret højt, typisk 40-150 bar, kan opnås en solid styring ved ringe friktion af den teleskopiske konstruktion.

Plungerstempelstangen har hensigtsmæssigt en langsgående 35 boring, der udgør en del af trykmediumforbindelsen mellem stempeltrykkammeret og akkumulatorens hydraulmediumside.

Hydraulmediumakkumulatoren kan f.eks. være af den art, DK 172403 B1 3 der indeholder en trykmediumtæt membran, som adskiller hy-draulmediet fra en luftart, der tjener som luftfjeder. Dette tillader, at systemet kan opnå meget lave friktionstab i akkumulatoren og dermed tillade lave manøvreringskræfter for 5 brugeren, som ønsker at ændre højdeindstillingen. En eventuel justerbarhed af luftartens tryk tillader at ændre bæreevnen for hydraulcylinderen.

Akkumulatoren kan også være af fjedertypen, hvor en trykfjeder udøver et tryk mod et stempel i en akkumulator-10 cylinder. Derved opnås en økonomisk udførelsesform for akkumulatoren, og ifald fjedertrykket er justerbart, opnås en simpel justering af hydraultrykket i aktuatorkredsen ved blot at spænde eller slække trykfjederen.

En udførelsesform, hvor hydraulmediumakkumulatoren er af 15 fjedertypen, og en trykfjeder udøver et tryk mod et stempel i en akkumulatorcylinder, er ejendommelig ved, at stemplet er anbragt i hydraulcylinderen tætnet og forskydeligt på plun-gerstempelstangen mellem en stopring på denne og det endedæksel, som stempelstangen er forskydeligt anbragt i, og at 20 akkumulatorcylinderens væg udgøres af den del af plunger-cylinderrøret, som er beliggende mellem stopringen og endedækslet.

Her er fjederen således helt indbygget i hydraulcylinderen, hvorved en lille yderdiameter for en hæve-sænke-enhed 25 kan opnås på bekostning af at fjederen må dimensioneres med den frie længde og fjederkarakteristik, som kræves for den pågældende og dermed økonomiske hæve-sænke-enhed.

Det hydrauliske system ifølge opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret i forbindelse med nogle udfø-30 relsesformer og under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 et hydraulisk system, hvor trykket til plunger-stemplets løftekraft opretholdes af en gastrykmembranak-kumulator, og hvor plungerstempelstangen er hul, fig. 2 det i fig. 1 viste med en trykfjederakkumulator 35 i stedet for membranakkumulatoren, fig. 3 en udførelsesform med en trykfjederakkumulator indbygget i plungercy linderen, og hvor plunger stempel- DK 172403 B1 4 stangen er massiv, fig. 4 en udførelsesfonn, vist i sin ene yderstilling, med en trykf j eder akkumulator, hvis trykfjeder er anbragt udvendigt til dens justering udefra med et håndtag, og 5 hvor plungerstempelstangen er hul, fig. 5 det i fig. 4 viste i den anden yderstilling og ligeledes i et snit langs II-II i fig. 6, fig. 6 et snit langs I-I i fig. 5.

I fig. 1 ses et som en hydraulisk plungercylinders 1, 6, 7, 10 10, 11, 12 og 17 cylinderrør 1 udformet indvendigt teleskop rør 1 anbragt i et udvendigt teleskoprør 2, som igen er fastgjort i en monteringsblok 3. Heri er monteret en trykakkumulator 5 af membrantypen, der i den viste udførelsesform er en gastrykakkumulator, som mod sin membran har et forud fast-15 lagt, men eventuelt indstilleligt nitrogentryk svarende til det højeste arbejdstryk i cylinderens stempeltrykkammer 17. Plungerstempelstangen 6 i plungercylinderen er i den viste udførelsesform forsynet med en stopring 7 ved sin ene ende og er ved sin anden ende fastgjort koaksialt i monteringsblokken 20 3. På den yderste ende af det udvendige teleskoprør 2 og på den inderste ende af det indvendige teleskoprør 1 er anbragt glidebøsninger 8, således at det udvendige rør 2 kan styre det indvendige rør 1.

Cylinderens ene endestykke eller -dæksel 10 med stempel-25 pakning 11 og andet endestykke eller -dæksel 12 med udluftningsskrue 13 er forbundet via det indvendige teleskoprør 1.

På monteringsblokken 3 er anbragt et udluftningsfilter 14 til at tillade luften fra rørets 2 indre at undslippe henholdsvis indsuges under plungerstemplets vandring. I monte-30 ringsblokken findes endvidere et påfyldningsorgan 16 for hydraulmedium under forud fastlagt tryk og eventuelt en mængdereguleringsventil 15 til justering af strømningshastigheden mellem akkumulatoren 5 og stempeltrykkammeret 17.

Plungercylinderen udgøres af inderrøret 1, plungerstem-35 pelstangen 6, stopringen 7, endedækslerne 10 og 12 samt af stempeltrykkammeret 17. Stempeltrykkammeret 17 afgrænses af inderrøret 1 og af endestykkerne 10 og 12, samt er forbundet DK 172403 B1 5 strømningsmæssigt med akkumulatoren 5 via et rørsystem, der her udgøres af en langsgående boring 18 i stempel stangen 6 og en forbindelseskanal i monteringsblokken.

Stopringen 7 kan eventuelt også anvendes som styrering 5 ved udvendigt at forsyne den med en ikke vist glidebøsning, som er indrettet til at glide på inderrørets 1 indervæg. I dette tilfælde må stopringen 7 forsynes med aksiale gennemstrømningsåbninger eller kanalen 18 må have udmundinger til begge sider af stopringen 7, således at trykmediet frit kan 10 udfylde kammeret 17.

Når en last, som f.eks. et arbejdsbord med værktøj eller andet tilbehør, bæres af den i fig. 1 viste enhed, som står på sin monteringsblok 3 og står under trykmediumtryk svarende til den lodrette belastning på enheden, hvor trykket i kamme-15 ret 17 mod plungerstempelstangens tværsnitsareal, giver enheden tilstrækkelig kraft til at bære lasten, da er nævnte arbejdsbord klar til brug.

Operatøren kan påbegynde sit arbejde, og ifald bordets arbejdshøjde ønskes ændret, kan bordet med et forholdsvis 20 ringe tryk føres op eller ned til en ny arbejdshøjde, uden det besvær, der knytter sig til lignende konstruktioner, der hidtil har omfattet pumpeoperationer, start og stop af elektromotorer eller rotation af håndsving for at få ændret bordets arbejdshøjde.

25 I fig. 2 er gastrykakkumulatoren blot erstattet af en fjederpåvirket stempel akkumulator 5A, som let med en stille-skrue 20 kan få ændret fjederens 22A tryk og dermed enhedens trykmediumtryk.

I fig. 3 ses ligeledes en enhed med stempelakkumulator, 30 hvis stempel 10C danner et af akkumulatorfjederen 22B belastet endedæksel for stempeltrykkammeret 17. Stemplet 10C er monteret både glidbart samt tætnet af tætninger overfor såvel plungerstempelstang 6A, der er massiv, som overfor det indvendige teleskoprør 1. Denne stempelakkumulators fjeder 22B 35 er udført med fast fri længde og en bestemt f jederkarakteristik, som er afpasset efter den last og det højdebeliggenhedsændringsområde, som den i fig. 3 viste enhed skal udsæt- DK 172403 B1 6 tes for. Økonomien bliver høj ved høje styktal, men på bekostning af justerbarhed under brugen.

I fig. 4-6 er i stedet for den i fig 2. viste akkumulator anvendt en koaksialt med plungercylinderen anbragt akku-5 mulator, hvis fjeder 22C er anbragt således om yderrøret 2, at trykområdet kan justeres ved at skrue en bøsning 23 til spænding eller slækning af fjederen 22C ved hjælp af et håndtag 25. Fig. 4 viser endvidere en seegerring 27 til begrænsning af bevægelsen, en øverste bæreplade 26, en mekanisk 10 lås 28, et udluftnings- og hydraulmedium-påfyldningsorgan 9A, tre udluftningshuller 29, en stationær O-ring 30 og en dynamisk tætning 31 i endedækslet 10, et gi ideføringsbånd 32, en tætning 33, en trykreguleringsskrue 34, et akkumuleringskammer 35 og et fjedervandringskammer 36, hvis udluftningshul 15 ligesom de øvrige udluftningshuller 29 kan være forsynet med luftfilter.

Claims (4)

1. Hydraulisk hæve-sænke-system for et arbejdsbord, et liggemøbel eller en anden tung genstand, som jævnligt ønskes 5 højdebeliggenhedssndret, hvilket system omfatter en forud fastlagt mængde hydraulmedium, en hydraulmedium-akkumulator (5) , hvis akkumulatortryk på hydraulmediumsiden er indstilleligt, en enkeltvirkende hydraulcylinder (1, 6, 7, 10, 11, 12, 17) med to endedæksler (10, 12), et stempeltrykkammer 10 (17) og en stempelstang (6), der via en stempelstangstæt ningsring (11) er ført tætnet ud igennem cylinderens ene endedæksel (10), hvor stempeltrykkammeret (17) er trykmedium-forbundet med akkumulatorens (5) hydraulmediumside, kendetegnet ved den kombination, at hydraulcylinderen 15 (1, 6, 7, 10, 11, 12, 17) er af plungerstempeltypen, og at hydraulcylinderens cylinderrør (1) er glidbart teleskopisk lejret i et cylindrisk styrerør (2), som omslutter stempelstangen i hele dens længde og er stift fastgjort til stempelstangens ene ende via en tværplade (3A) eller lignende 20 konstruktionsdel.

2. System ifølge krav 1, kendetegnet ved, at endedækslerne (10, 12) i hydraulcylinderen (1, 6, 7, 10, 11, 12, 17) er forbundet via et indvendigt teleskoprør (1), der er lejret i det cylindriske styrerør (2), der tjener som et 25 udvendigt teleskoprør, som sammen med plungerstempelstangen (6) er fastgjort koaksialt i en monteringsblok (3), og at det udvendige teleskoprør (2), via en glidebøsning (8) udvendigt på det indvendige teleskoprør (1) ved endedækslet (10), hvorigennem stempelstangen er ført ud, sammen med en glide- 30 bøsning (8) i den yderste ende af det udvendige teleskoprør (2), er indrettet til at styre det indvendige teleskoprør (1), når dette forskydes i det udvendige teleskoprør (2).

3. System ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at plungerstempelstangen (6) har en langsgående boring 35 (18), der udgør en del af trykmediumforbindelsen mellem DK 172403 B1 8 stempeltrykkammeret (17) og akkumulatorens ( 5) hydraulmedium-slde.

4. System ifølge mindst et af kravene 1-2, hvor hydraulme-diumakkumulatoren (5) er af fjedertypen, og en trykfjeder 5 udøver et tryk mod et stempel i en akkumulatorcylinder, kendetegnet ved, at stemplet er anbragt i hydraul-cylinderen (1, 6, 7, 10, 11, 12, 17) tætnet og forskydeligt på plungerstempelstangen (6) mellem en stopring (7) på denne (6) og det endedæksel (10), som stempelstangen (6) er 10 forskydeligt anbragt i, og at akkumulatorcylinderens væg udgøres af den del af plungercy linder røret (1,1A), som er beliggende mellem stopringen (7) og endedækslet (10).