EP1757259A2 - Schwenkantrieb - Google Patents

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EP1757259A2
EP1757259A2 EP06017656A EP06017656A EP1757259A2 EP 1757259 A2 EP1757259 A2 EP 1757259A2 EP 06017656 A EP06017656 A EP 06017656A EP 06017656 A EP06017656 A EP 06017656A EP 1757259 A2 EP1757259 A2 EP 1757259A2
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EP
European Patent Office
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cover plate
drive
spindle
drive mechanism
underside
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EP06017656A
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EP1757259B1 (de
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Michael Reich
Reinhard Ueberschär
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Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
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Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G15/00—Operating chairs; Dental chairs; Accessories specially adapted therefor, e.g. work stands
    • A61G15/02—Chairs with means to adjust position of patient; Controls therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G13/00—Operating tables; Auxiliary appliances therefor
    • A61G13/02—Adjustable operating tables; Controls therefor
    • A61G13/04—Adjustable operating tables; Controls therefor tiltable around transverse or longitudinal axis

Definitions

  • the invention relates to a pivot drive for a structure arranged on a subframe, such as an operating table, a dentist's chair or the like, with a drive mechanism arranged in the subframe.
  • Operating tables which are to be used here only as an example of facilities with a rotary actuator according to the invention, are often on bases in the form of several telescopically movable columns that form an enclosed space in the drive means for a height adjustment of the column and also drive means for Pivoting movements of the structure, so the table surface of the operating table can be arranged.
  • An example of such a solution shows the DE-OS 2 260 140 .
  • a height adjustment of the entire column is possible and on the other hand, a pivoting of the operating table by the individual vertical spindles are extended to different heights.
  • the DE 43 41 779 C2 the the U.S. Patent 5,621,933 corresponds, shows and describes a lifting column for a liftable and lowerable support element, in particular for a storage area, a patient bed or for other applications.
  • the lifting column is composed of telescopically displaceable column elements. In the cavity formed thereby are vertically arranged lifting cylinder. By different extension of the lifting cylinder, the bearing surface can be tilted.
  • the JP-A-08173492 shows and describes a multipurpose operating table which is mounted on a telescopic column. This column allows for a height adjustment. Incidentally, a part of the table surface is pivotable upwards and downwards. This multi-purpose operating table should be suitable for orthopedic surgery on the one hand and for brain surgery on the other hand.
  • the invention has for its object to provide a rotary actuator of the above type, which allows independent of the height adjustment of the undercarriage, a stable and largely backlash-free pivoting of the structure with respect to the undercarriage.
  • the pivoting drive according to the invention is characterized in that the drive mechanism is mounted on the underside of a frame-fixed cover plate of the undercarriage and a by a passage of the cover plate off and retractable drive member comprises.
  • the pivoting of the structure does not take place via relatively long threaded spindles or cylinders from the lower region of the underframe, but rather from a fixed position directly below the cover plate.
  • the cover plate forms, for example, the upper end of a telescopically displaceable column section.
  • the structure can be pivotally mounted on the cover plate and connected to the other with the drive member through which the structure can be pivoted. This results in a very stable arrangement that is less subject to play.
  • the drive member is preferably a spindle, which is axially extendable and retractable by means of a rotatable, connected to a motor, pivotally mounted on the underside of the cover plate spindle nut.
  • the drive member may also be a chain which can be pulled or pushed out of a passage in the cover plate.
  • the chain may be connected to a pulling spindle or a rack, which can be moved by a drive arranged below the cover plate.
  • the chain can also be guided over a sprocket.
  • Fig. 1 shows a base in the form of a telescopic column with three telescopically movable column sections 10,12,14.
  • the inner column section 10 is mounted on a base plate 16.
  • the outer pillar portion 14 is closed at its upper end by a cover plate 18.
  • cover plate 18 On closer details of the telescopic column will not be discussed here, since such columns are known per se.
  • the lifting cylinder 20 serves to lift the cover plate 18 together with the outer pillar portion 14 and, following this, the central pillar portion 12. In this way, with the aid of the cover plate 18, not shown, mounted on the cover plate structure, such as a lying surface raised and be lowered.
  • lifting cylinder 20 may be provided a spindle or a rack drive.
  • a spindle 22 For pivoting the structure, not shown, such as a lying surface, a spindle 22 is provided.
  • the spindle 22 passes through a spindle gear 24 with a spindle nut, not shown in detail, which receives the spindle.
  • the spindle gear 24 is pivotally mounted in an axis 26 on the underside of the cover plate 18. With the spindle gear 24, an electric motor 28 is connected, which is pivoted together with the spindle gear 24 with respect to the axis 26.
  • Fig. 1 shows that the spindle can be moved both along its own longitudinal axis by the spindle nut is rotated in a suitable manner, as well as about the axis 26 which is perpendicular to the plane in Fig. 1, together with the spindle gear and the Electric motor 28 can be pivoted.
  • an eye 32 which can receive, for example, a screw for connection to a patient bed, not shown, or the like.
  • This patient bed can for example be fixed by means of a pivot axis on the cover plate 18 and connected in another position with the eye 32 of the spindle. In this way, the patient bed can be pivoted in the desired manner.
  • the arrangement of spindle gear 24 and electric motor 28 is mounted directly on the underside of the cover plate 18. It is therefore not necessary to lead several spindles or lifting cylinder of the bottom plate 16 up to the patient bed upwards in order to achieve in this way the pivoting.
  • the connection from the pivot drive, i. the spindle gear on a direct route to the couch to be pivoted, is relatively short. This connection is less susceptible to play and very stable.
  • the entire swing mechanism is housed inside the undercarriage. The outside of the base is completely smooth and can therefore be easily kept clean. This is particularly important in the medical field of high importance, since there are particularly high demands on hygiene.
  • Fig. 2 shows another embodiment of the invention
  • the subframe is also designed as a telescopic column with three column sections 10,12,14.
  • the base plate 16 and the cover plate 18 are provided as in the first embodiment.
  • An adjusting motor / drive 20 according to the variable motor / drive shown in the first embodiment connects the base plate 16 with the cover plate 18, as described above.
  • a vertically downwardly directed tube 34 is fastened by means of screws 36.
  • an electric motor 38 is mounted, which is connected to a gear, not shown in detail, comprising a rotatable, fixed in the axial direction of the spindle nut.
  • a spindle 40 is screwed, which can be moved by rotation of the spindle nut in the tube 34 upwards and downwards.
  • Fig. 2 shows that the spindle accommodates a serving as rotation lock nut 42 in its end, which is longitudinally displaceable, but not rotatably guided together with the spindle in the tube 34.
  • a chain 44 is fixed in a manner not shown, which extends upward through a passage 46 in the cover plate 18 and above the cover plate 14 is guided over a guide wheel 48 and can be deflected in a horizontal plane.
  • the chain is attached with its outer end to a frame part 50, which belongs for example to a patient bed, a dentist's chair or other device of the type of interest here.
  • the frame part 50 is mounted by means of a pivot axis 52 at the top of the cover plate 18.
  • the design of the undercarriage as a lifting column with a number of nested column sections 10,12,14 appears to be particularly advantageous because in this way an interior is formed in which the pivot drive can be accommodated to save space and in which the pivot drive is covered to the outside.
  • the lifting column has a relatively smooth outer surface, so that no dirt corners can form.
  • a lifting column forms a stable guide, which can absorb high tilting and torsional forces.
  • the function of the rotary actuator is independent of the position of the lifting column.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwenkantrieb für einen auf einem Untergestell angeordneten Aufbau, wie etwa einen Operationstisch, einen Zahnarztstuhl oder dergleichen, mit einem im Untergestell angeordneten Antriebsmechanismus (24,28;38,40,42). Der Antriebsmechanismus ist an der Unterseite einer gestellfesten Deckplatte (18) des Untergestells angebracht und umfaßt ein durch einen Durchlaß (30,46) der Deckplatte (18) aus- und einfahrbares Antriebsglied (22,44).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schwenkantrieb für einen auf einem Untergestell angeordneten Aufbau, wie etwa einen Operationstisch, einen Zahnarztstuhl oder dergleichen, mit einem im Untergestell angeordneten Antriebsmechanismus.
  • Operationstische, die hier lediglich als Beispiel für Einrichtungen mit einem erfindungsgemäßen Schwenkantrieb herangezogen werden sollen, befinden sich häufig auf Untergestellen in der Form von mehreren teleskopisch ineinander verschiebbaren Säulen, die einen umschlossenen Raum bilden, in dem Antriebseinrichtungen für eine Höhenverstellung der Säule und auch Antriebseinrichtungen für Schwenkbewegungen des Aufbaus, also der Tischfläche des Operationstisches angeordnet sein können. Ein Beispiel für eine derartige Lösung zeigt die DE-OS 2 260 140 . Bei dieser Konstruktion befinden sich im Untergestell mehrere senkrecht aufragende Gewindespindeln, die unabhängig voneinander in der Höhe verstellbar sind. Dadurch wird zum einen eine Höhenverstellung der gesamten Säule ermöglicht und zum anderen eine Schwenkung des Operationstisches, indem die einzelnen vertikalen Spindeln unterschiedlich weit ausgefahren werden.
  • Die DE 43 41 779 C2 , die der US-PS 5,621,933 entspricht, zeigt und beschreibt eine Hubsäule für ein heb- und senkbares Tragelement, insbesondere für eine Lagerfläche, eine Patientenliege oder auch für andere Anwendungen. Die Hubsäule ist zusammengesetzt aus teleskopisch verschiebbaren Säulenelementen. In dem dadurch gebildeten Hohlraum befinden sich vertikal angeordnete Hubzylinder. Durch unterschiedliches Ausfahren der Hubzylinder kann die Lagerfläche gekippt werden.
  • Die JP-A-08173492 , erhältlich als Patent Abstract, zeigt und beschreibt einen Mehrzweck-Operationstisch, der auf einer Teleskopsäule angeordnet ist. Diese Säule ermöglicht zum einen eine Höhenverstellung. Im übrigen ist ein Teil der Tischfläche aufwärts und abwärts schwenkbar. Dieser Mehrzweck-Operationstisch soll für orthopädische Operationen einerseits und für Gehirnoperationen andererseits geeignet sein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwenkantrieb der obigen Art zu schaffen, der unabhängig von der Höheneinstellung des Untergestells eine stabile und weitgehend spielfreie Schwenkung des Aufbaus in Bezug auf das Untergestell ermöglicht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Schwenkantrieb dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus an der Unterseite einer gestellfesten Deckplatte des Untergestells angebracht ist und ein durch einen Durchlaß der Deckplatte aus- und einfahrbares Antriebsglied umfaßt.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Schwenkung des Aufbaus also nicht über relativ lange Gewindespindeln oder Zylinder vom unteren Bereich des Untergestells her, sondern von einer festen Position unmittelbar unterhalb der Deckplatte aus. Die Deckplatte bildet beispielsweise den oberen Abschluß eines teleskopisch verschiebbaren Säulenabschnitts. Der Aufbau kann an der Deckplatte schwenkbar gelagert und zum anderen mit dem Antriebsglied verbunden werden, durch das der Aufbau geschwenkt werden kann. Dadurch ergibt sich eine sehr stabile Anordnung, die wenig spielbehaftet ist.
  • Das Antriebsglied ist vorzugsweise eine Spindel, die mit Hilfe einer drehbaren, mit einem Motor verbundenen, schwenkbar an der Unterseite der Deckplatte gelagerten Spindelmutter axial ausfahrbar und einziehbar ist.
  • Andererseits kann das Antriebsglied auch eine Kette sein, die aus einem Durchlaß in der Deckplatte herausgezogen oder hinausgeschoben werden kann. Die Kette kann mit einer Zugspindel oder einer Zahnstange verbunden sein, die durch einen unterhalb der Deckplatte angeordneten Antrieb bewegt werden können. Alternativ kann die Kette auch über ein Kettenrad geführt werden.
  • Wie bereits erwähnt, soll der Bereich der Operationstische hier vor allem zur Erläuterung herangezogen werden. Anwendungsmöglichkeiten finden sich auch im Bereich der Zahnarztstühle, der Röntgentische und der Gynäkologie-Stühle. Ferner werden entsprechende Anforderungen beispielsweise bei Friseurstühlen oder Stühlen für Hals-Nasen-Ohren-Praxen gestellt. In der Industrie kommt eine Anwendung bei bestimmten Arbeits- und Montagetischen mit Schrägstellfunktion in Betracht.
  • Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
    • Fig. 1
    ist ein schematischer, senkrechter Schnitt zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 2
    veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung in entsprechender Darstellung.
  • Fig. 1 zeigt ein Untergestell in Form einer Teleskopsäule mit drei teleskopisch ineinander verschiebbaren Säulenabschnitten 10,12,14. Der innere Säulenabschnitt 10 ist auf einer Grundplatte 16 befestigt. Der äußere Säulenabschnitt 14 ist an seinem oberen Ende durch eine Deckplatte 18 abgeschlossen. Auf nähere Einzelheiten der Teleskopsäule soll hier nicht eingegangen werden, da derartige Säulen an sich bekannt sind.
  • Zwischen der Grundplatte 16 und der Deckplatte 18 ist ein senkrechter Hubzylinder 20 angeordnet. Der Hubzylinder 20 dient zum Anheben der Deckplatte 18 zusammen mit dem äußeren Säulenabschnitt 14 und, diesem folgend, dem mittleren Säulenabschnitt 12. Auf diese Weise kann mit Hilfe der Deckplatte 18 der nicht gezeigte, auf der Deckplatte befestigte Aufbau, etwa eine Liegefläche, angehoben und abgesenkt werden.
  • Anstelle des Hubzylinders 20 kann eine Spindel oder auch ein Zahnstangenantrieb vorgesehen sein.
  • Zum Schwenken des nicht gezeigten Aufbaus, etwa einer Liegefläche, ist eine Spindel 22 vorgesehen. Die Spindel 22 durchläuft ein Spindelgetriebe 24 mit einer nicht im einzelnen dargestellten Spindelmutter, die die Spindel aufnimmt. Das Spindelgetriebe 24 ist in einer Achse 26 schwenkbar an der Unterseite der Deckplatte 18 gelagert. Mit dem Spindelgetriebe 24 ist ein Elektromotor 28 verbunden, der zusammen mit dem Spindelgetriebe 24 in Bezug auf die Achse 26 geschwenkt wird.
  • Oberhalb der Position des Spindelgetriebes 24 und des Elektromotors 28 befindet sich in der Deckplatte 18 ein schlitzförmiger Durchlaß 30, durch den die Spindel 22 hindurch geführt wird.
  • Fig. 1 läßt erkennen, dass die Spindel sowohl entlang ihrer eigenen Längsachse bewegt werden kann, indem die Spindelmutter in geeigneter Weise gedreht wird, als auch um die Achse 26, die senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 1 verläuft, zusammen mit dem Spindelgetriebe und dem Elektromotor 28 geschwenkt werden kann.
  • Am äußeren Ende der Spindel 22 befindet sich ein Auge 32, das beispielsweise eine Schraube zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Patientenliege oder dergleichen aufnehmen kann. Diese Patientenliege kann beispielsweise mit Hilfe einer Schwenkachse auf der Deckplatte 18 befestigt werden und in anderer Position mit dem Auge 32 der Spindel verbunden werden. Auf diese Weise kann die Patientenliege in gewünschter Weise geschwenkt werden.
  • Die Anordnung aus Spindelgetriebe 24 und Elektromotor 28 ist unmittelbar an der Unterseite der Deckplatte 18 gelagert. Es ist daher nicht notwendig, mehrere Spindeln oder Hubzylinder von der Bodenplatte 16 bis hin zur Patientenliege nach oben zu führen, um auf diese Weise die Schwenkbarkeit zu erreichen. Die Verbindung vom Schwenkantrieb, d.h. dem Spindelgetriebe auf direktem Wege zu der zu schwenkenden Liege, ist relativ kurz. Diese Verbindung ist wenig spielanfällig und sehr stabil. Der gesamte Schwenkmechanismus ist im Inneren des Untergestells untergebracht. Die Außenseite des Untergestells ist vollständig glatt und kann damit leicht sauber gehalten werden. Dies ist insbesondere im medizinischen Bereich von hoher Bedeutung, da hier besonders hohe Anforderungen an die Hygiene bestehen.
  • Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, deren Untergestell ebenfalls als Teleskopsäule mit drei Säulenabschnitten 10,12,14 ausgebildet ist. Auch die Grundplatte 16 und die Deckplatte 18 sind vorhanden, wie bei der ersten Ausführungsform. Ein Verstellmotor/Antrieb 20 entsprechend dem in der ersten Ausführungsform gezeigten Verstellmotor/Antrieb verbindet die Grundplatte 16 mit der Deckplatte 18, wie es zuvor beschrieben wurde.
  • An der Unterseite der Deckplatte 18 ist ein senkrecht nach unten gerichtetes Rohr 34 mit Hilfe von Schrauben 36 befestigt. Am unteren Ende des Rohres 34 ist ein Elektromotor 38 befestigt, der mit einem nicht im einzelnen dargestellten Getriebe verbunden ist, das eine drehbare, in Axialrichtung festgelegte Spindelmutter umfaßt.
  • In diese Spindelmutter ist eine Spindel 40 eingeschraubt, die durch Drehung der Spindelmutter in dem Rohr 34 aufwärts und abwärts bewegt werden kann.
  • Fig. 2 läßt erkennen, daß die Spindel in ihrem Endbereich eine als Drehsicherung dienende Mutter 42 aufnimmt, die zusammen mit der Spindel in dem Rohr 34 längs verschiebbar, aber nicht drehbar geführt ist.
  • An der Spindel 40 ist in nicht näher dargestellter Weise eine Kette 44 befestigt, die aufwärts durch einen Durchlaß 46 in der Deckplatte 18 verläuft und oberhalb der Deckplatte 14 über ein Umlenkrad 48 geführt und in eine waagerechte Ebene umgelenkt werden kann. Die Kette ist mit ihrem äußeren Ende an einem Rahmenteil 50 angebracht, das beispielsweise zu einer Patientenliege, einem Zahnarztstuhl oder einer anderen Einrichtung der hier interessierenden Art gehört. Das Rahmenteil 50 ist mit Hilfe einer Schwenkachse 52 an der Oberseite der Deckplatte 18 gelagert.
  • Wenn die Spindel durch Drehung der nicht gezeigten Spindel-Mutter nach unten gezogen wird, wird die Kette 44 mitgenommen und das Rahmenteil 50 wird, bezogen auf das in Fig. 2 gezeigte Beispiel, in Gegenuhrzeigerrichtung geschwenkt.
  • Diese Darstellung ist naturgemäß rein schematisch. Die Kette kann beliebig umgelenkt und in anderer Weise an einem Teil des zu verstellenden Elements angebracht werden. Auch in diesem Falle sind die wesentlichen Teile des Schwenkantriebs unmittelbar an der Unterseite der Deckplatte 18 befestigt, so dass auch hier stabile Verhältnisse herrschen und eine wenig spielbehaftete Konstruktion entsteht.
  • Die Ausgestaltung des Untergestells als Hubsäule mit einer Anzahl von ineinander verschiebbaren Säulenabschnitten 10,12,14 erscheint als besonders vorteilhaft, da auf diese Weise ein Innenraum gebildet wird, in dem der Schwenkantrieb platzsparend untergebracht werden kann und in dem der Schwenkantrieb nach außen abgedeckt ist. Die Hubsäule weist eine verhältnismäßig glatte äußere Oberfläche auf, so dass sich keine Schmutzecken bilden können.
  • Es gibt keine vorspringenden Teile, die zu Verletzungen führen könnten. Eine Hubsäule bildet eine stabile Führung, die in hohem Maße Kipp- und Torsionskräfte aufnehmen kann.
  • Aufgrund der Befestigung des Schwenkantriebs an der Unterseite der Deckplatte ist die Funktion des Schwenkantriebs von der Position der Hubsäule unabhängig.

Claims (8)

  1. Schwenkantrieb für einen auf einem Untergestell angeordneten Aufbau, wie etwa einen Operationstisch, einen Zahnarztstuhl oder dergleichen, mit einem im Untergestell angeordneten Antriebsmechanismus (24,28;38,40,42), dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus an der Unterseite einer gestellfesten Deckplatte (18) des Untergestells angebracht ist und ein durch einen Durchlaß (30,46) der Deckplatte (18) aus- und einfahrbares Antriebsglied (22,44) umfaßt.
  2. Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsglied eine Spindel (22) ist, die in einem an der Unterseite der Deckplatte (18) schwenkbar angebrachten, mit einem Motor (28) verbundenen Spindelgetriebe (24) axial verschiebbar geführt ist.
  3. Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsglied eine Kette (44) ist, die durch einen an der Unterseite der Deckplatte (18) angebrachten, mit einem Motor (38) verbundenen Antriebsmechanismus antreibbar ist.
  4. Schwenkantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus eine Spindel (40) umfaßt, die mit der Kette (44) verbunden ist und unterhalb der Deckplatte axial verschiebbar, aber nicht drehbar geführt ist.
  5. Schwenkantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus ein Zahnstangengetriebe umfaßt.
  6. Schwenkantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechnismus ein Kettenradgetriebe umfaßt.
  7. Schwenkantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untergestell als Hubsäule mit teleskopisch ineinander verschiebbaren Säulenabschnitten (10,12,14) ausgebildet ist.
  8. Schwenkantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (18) den am weitesten nach oben ausschiebbaren Säulenabschnitt (14) abdeckt.
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