EP1871323B1 - Pflegebett mit doppelmotorantrieb - Google Patents
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- EP1871323B1 EP1871323B1 EP06723644A EP06723644A EP1871323B1 EP 1871323 B1 EP1871323 B1 EP 1871323B1 EP 06723644 A EP06723644 A EP 06723644A EP 06723644 A EP06723644 A EP 06723644A EP 1871323 B1 EP1871323 B1 EP 1871323B1
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- EP
- European Patent Office
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- nursing bed
- bed according
- electric motors
- motors
- lever
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- A61G7/00—Beds specially adapted for nursing; Devices for lifting patients or disabled persons
- A61G7/10—Devices for lifting patients or disabled persons, e.g. special adaptations of hoists thereto
- A61G7/16—Devices for lifting patients or disabled persons, e.g. special adaptations of hoists thereto converting a lying surface into a chair
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- A61G7/00—Beds specially adapted for nursing; Devices for lifting patients or disabled persons
- A61G7/002—Beds specially adapted for nursing; Devices for lifting patients or disabled persons having adjustable mattress frame
- A61G7/012—Beds specially adapted for nursing; Devices for lifting patients or disabled persons having adjustable mattress frame raising or lowering of the whole mattress frame
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- A61G7/10—Devices for lifting patients or disabled persons, e.g. special adaptations of hoists thereto
- A61G7/1073—Parts, details or accessories
- A61G7/1076—Means for rotating around a vertical axis
Definitions
- a nursing bed which has a height-adjustable lift, which is arranged on the mattress frame.
- the mattress frame with the patient lying thereon is to be brought from the normal bed height into a care height which makes it easier for the personnel to carry out manipulations on the patient in need of care.
- the known bed has an electric motor which drives a screw via a worm gear.
- the jackscrew extends between the lifter base and the lifter head to extend the lifter accordingly in height.
- the drive is self-locking.
- the electric motor itself is a low voltage DC motor.
- the supply voltage is approx. 24 volts DC.
- the EP 1 312 330 A1 describes a nursing bed with a height-adjustable base with a so-called scissor lift.
- the base has a top and a bottom frame, which are connected to each other via two scissors on both sides of the bed.
- two Spindelhubmotoren are provided extending between the lower and a cross member, which is inserted between two struts of the two scissors.
- the document does not specify how to control the load distribution between the motors and how to prevent the unbalanced load on the bed from causing the other motor, which is less loaded, to increase the tilt of the upper frame.
- the nursing bed according to the invention has a height-adjustable lift.
- two electric motors are provided, which work kinematically in parallel. Since these electric motors are self-locking due to the threaded spindle drive, if no countermeasures are taken, tensions can occur which damage the bed and the motors. Because of the stiffness of the lever mechanism of the base to meet this small path differences of the electric motors.
- the two electric motors are electrically connected in series in the nursing bed according to the invention.
- FIG. 1 shows in a perspective view a nursing bed 1 in the lying position, while FIG. 2 the nursing bed 1 in the seat or chair position reproduces.
- the nursing bed 1 has a Bettumrandung 2 with a head part 3, a foot part 4 and side walls 5 and 6.
- the viewer facing side wall 5 is located in the reclining position as illustrated at a distance from the floor, whereby there is a gap between the lower edge of the side wall 5 and the floor, which allows the nursing staff to deliver the toes under the bed.
- the side wall 5 is movably mounted and arrives in the chair position of the nursing bed 1 in a downwardly shifted position, like this FIG. 2 lets recognize.
- the special storage of the side wall 5 is for example in detail in the DE 199 12 937 A1 explained.
- To the bed lifter 7 include a height-adjustable base 8, on the head of a rotary hinge 9 is fixed with a vertical axis of rotation, an intermediate frame 10, and a reclining frame 11, on which a mattress 12 is located.
- the reclining frame 11 is rectangular in plan view.
- the reclining frame 11 is divided into a central portion 13 which is fixedly connected to the intermediate frame 10, a back portion 14 which is hinged to the central portion 13, a thigh portion 15 which is also hinged to the central portion 13, and a lower leg portion 16.
- Der Lower leg portion 16 is hinged to the remote from the central portion 13 end of the thigh portion 15.
- the hinge axes about which the sections 14, 15, 16 are movable relative to the central section 13 are horizontal.
- the foot frame 11 still has a foot portion 17 which is rigidly connected directly to the base 8.
- the central portion 13 of the reclining frame 11 has two parallel to each other longitudinal bars 18, which are spaced apart according to the width of the nursing bed 1. Because of the lateral view, the visible longitudinal spar 18 conceals the associated longitudinal spar of the central section 13 lying behind it.
- the back portion 14 is bounded by a spar 19 and another parallel spar, which, because of the representation in FIG. 3 can not be seen.
- the spar 19 is hinged to the spar 18 while the other concealed spar is connected to the longitudinal spar 18 parallel to the longitudinal beam.
- the two spars 19 of the back portion 14 are connected to each other via a not visible in the figure cross member at the upper end at 20.
- a further transverse strut 21 connects the two longitudinal members 19 at the bottom.
- the thigh portion 15 is limited by two longitudinal beams, of which only a longitudinal beam 22 can be seen.
- the other longitudinal spar is covered by the longitudinal spar 22.
- the two longitudinal struts 22 are connected by a transverse strut 23.
- the cross strut 26 extends approximately at the center of each longitudinal spar 22 at the bottom.
- the lower leg portion 16 is bounded by two longitudinal beams, of which in turn only the longitudinal beam 24 can be seen in the figure.
- the two longitudinal beams 24 are connected to each other at the lower end at 25 via an unrecognizable transverse strut.
- the two longitudinal bars 24 are connected by a strut 26, are fastened to the two mutually parallel guide rails 27, which extend to the end 25. They extend as shown at an angle to the longitudinal beam 24 and Although so that they converge toward the foot 25 towards.
- the distance between the two guide rails 27 is significantly smaller than the distance between the two longitudinal beams 24. Opposite these, the guide rails 27 are offset approximately 20 cm inwards.
- All longitudinal bars 18, 19, 22, and 24 bear towards the center of the bed pointing pins to this rubber molded parts with the longitudinal beams 18, 19, 22, and 24 to connect anchoring spring rods in a known manner, which extend across the width of the reclining frame 11 ,
- the hinges connecting adjacent longitudinal beams 18, 19, 22, 24 on each side of the bed 1 are shown schematically at 29, 30 and 31.
- the lower leg portion 16 may be raised or lowered via an unillustrated electric motor.
- the electric motor is coupled by a gear 32 and is located in the intermediate frame 10th
- Another electric motor 33 is supported in the intermediate frame 10 and leads to the cross brace 21. In this way, the back portion 14 can be raised or lowered.
- the two longitudinal members 18 of the central part 13 are rigidly connected to the intermediate frame 10.
- the intermediate frame 10 is composed of a square frame welded together square tubes, of which only a square tube 34 can be seen.
- the parallel square tube is hidden by the square tube 34.
- the rectangular frame is narrower than the distance between the longitudinal members 18 corresponds to each other.
- a total of four arms 35 are welded, of which two each carry a longitudinal beam 18.
- the booms 35 are horizontal and perpendicular to the longitudinal axis of the nursing bed. 1
- the rotary hinge 9 connects the intermediate frame 10 with the height-adjustable base 8. It consists of a ring 36 and a rotatably mounted in the ring 34 turntable 37 together. The fifth wheel 37 is bolted to the intermediate frame 10 via screws, not shown.
- the exact structure of the rotary hinge 9 is in the DE 102 50 075 A1 which is incorporated herein by reference.
- To the height-adjustable base 8 include an upper frame 39 and a frame 41, which consist of correspondingly welded together square tubes, of which two mutually parallel square tubes longitudinal bars 39a and 41a form. Over a total of four toggle lever pairs 42 and 43, the upper frame 39 is supported on the lower frame 41. The rotary hinge 9 is connected to the upper frame 39.
- the knee lever pairs 42, 43 are each located next to a longitudinal side of the base 8, so that the corresponding knee lever pairs 42, 43 on the other longitudinal side in the side view of FIG. 3 are not recognizable.
- the toggle lever pair 42, 43 is composed of an upper toggle lever 44 and a lower toggle 45.
- Each toggle lever 42, 43 is articulated to the upper and lower frames 39, 41, respectively, via a horizontal axis hinge 46 on the bed side concerned. All axes of the hinges 46 are parallel to each other.
- the hinges 46 are coaxial with their axes to the axes of the hinges of the unrecognizable toggle 42, 43.
- Hinges 47 connect the toggle pairs 42, 43 to the lower frame 41.
- the axes of the hinges 47 are parallel to the axes of the hinges 46, with the axes of hinges 46, 47 corresponding to each other on both sides coaxial with each other.
- the two toggle pairs 42, 43 on each side of the base 8 are each coupled by an associated horizontal coupling strut 48 with each other.
- Each coupling strut 48 is, as shown, hingedly connected to the knee joint 49 of each toggle lever pair 42,43.
- Fig. 3 For adjusting the height of the lifter 8 are according to Fig. 3 two Spindelhubantriebe 52 and 53 are provided.
- To the Spindelhubantrieb 52 includes a permanently energized electric motor 54a and a worm gear included in a transmission case 55a.
- To the gear housing 55a of the worm gear is followed by an outer telescopic tube 56a, in which an inner telescopic tube 57a is guided longitudinally displaceable.
- the inner telescopic tube 57a is reciprocated in a known manner by means of a screw spindle contained therein.
- the inner telescopic tube 57a is pivotably anchored via a lug 58 to a lower transverse beam 59.
- the cross-beam 59 extends adjacent to the shaft 51, i. next to the lower ends of the two toggle arms 45.
- a further connecting fork 61a is provided in extension of the inner telescopic tube 57a.
- This connecting fork 61a is pivotally anchored to a tab 62.
- the tab 62 is seated on a cross-beam 63 which extends between the longitudinal beams 39a of the upper lifter frame 9.
- the Spindelhubantrieb 53 is mechanically parallel to the Spindelhubantrieb 52 and is constructed of the same components, which is why the structural and structural elements occurring there are provided with the same reference numeral and the addition b.
- the Spindelhubantrieb 53 extends between tabs 64 and 65, which are provided on the lower cross member 59 and the upper cross member 63.
- the electric motors 54a and 54b and the two Spindelhubantriebe 52 and 53 are permanently excited DC motors. Their power supply via two two-pin connection cable 66a and 66b.
- two electrical connections 67a and 68a belong to the spindle lifting drive 52 and the electrical connections 67b and 68b to the other spindle lifting drive 53.
- the two electric motors 54a and 54b are electrically connected in series, i. the motor power input 68a is connected to the motor power input 67b.
- the motor current input 67a leads to a movable contact of a key switch 69, while the power input 68b is connected to a movable contact of another key switch 70.
- Their normally closed contacts 71 and 72 are connected together to a terminal 73 of a voltage or current source 74.
- the two key switches 69 and 70 also have working contacts 75 and 76, which are also galvanically connected to each other and are connected to a second terminal 77 of the voltage source 74.
- the position shown is the rest position of the two key switches 69, 70 and causes the two electric motors 54a and 54b of the Spindelhubantriebe 52, 53 are de-energized.
- the power input 67a of the series connection of the two electric motors 54a and 54b is connected to the terminal 77 of the DC power source 74, while the other power terminal 68b is connected to the terminal 73.
- the two Spindelhubantriebe 52, 53 for example, in the sense of extending or stretching the lifter 8, so in the same direction, set in motion.
- the power input 68b is connected to the terminal 77 in the voltage source 74, while the current input 67a of the series connection of the two Spindelhubantriebe 52 and 53 remains connected to the terminal 77 of the voltage source 74.
- the series connection of the two Spindelhubantriebe 52, 53 are set, for example, in the sense of retraction of the lifter 8 in motion.
- the spindle lifting drive 52 upon actuation, for example, of the pushbutton 69 in terms of lifting, the spindle lifting drive 52 is in a position in which it would lead the spindle lifting drive 53. Such a situation may occur, for example, when the lifter 8 starts from the lower mechanical end position.
- the Vorauseilen first leads to an increased load transfer compared to the Spindelhubantrieb 53. Due to the higher load on the Spindelhubantriebs 52, the speed of the driving associated electric motor 54a slightly smaller than the rotational speed of the other electric motor 54b. As a result, the back EMF generated by the armature of this motor 54a is smaller than the back EMF of the armature of the electric motor 54b.
- both motors 54a, 54b are to generate the same force, the motors 54a, 54b must also largely coincide with respect to the design details relevant to the force generation and flywheel masses.
- the direction of rotation does not matter. It is useful to achieve maximum utilization when the rated voltage of each of the two Spindelhubantriebe 52, 53 is half as large as the output voltage of the power source 74th
- the invention is described in connection with a rotatable care bed. It is understood, however, that dispensed with the rotation and the invention can also be applied to a normal nursing bed.
- two drive motors are used in the height-adjustable lift.
- the two drive motors are installed mechanically parallel. In order to obtain a symmetrical load distribution between the two motors, they are electrically connected in series and are supplied as a series connection from a common voltage source.
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Description
- In der
DE 10 2004 019 144 ist ein Pflegebett beschrieben, das einen höhenverstellbaren Heber aufweist, der auf dem Matratzenrahmen angeordnet ist. Mit Hilfe des höhenverstellbaren Hebers soll der Matratzenrahmen mit dem darauf liegenden Patienten aus der normalen Betthöhe in eine Pflegehöhe gebracht werden, die es dem Personal erleichtert, Handhabungen am pflegebedürftigen Patienten vorzunehmen. - Zur Höheverstellung weist das bekannte Bett einen Elektromotor auf, der über ein Schneckengetriebe eine Schraubspindel antreibt. Die Schraubspindel erstreckt sich zwischen dem Heberfuß und dem Heberkopf, um den Heber entsprechend in der Höhe zu strecken. Der Antrieb ist selbsthemmend. Der Elektromotor selbst ist ein Kleinspannungsgleichstrommotor. Die Versorgungsspannung liegt bei ca. 24 Volt Gleichspannung.
- Mit dem bekannten Bett können Patienten bis zu einem konstruktiv vorgegebenen maximalen Körpergewicht gehoben und gesenkt werden. Die konstruktive Grenze ergibt sich im Wesentlichen aus der Hubkraft des verwendeten Elektromotors.
- Die
EP 1 312 330 A1 beschreibt ein Pflegebett mit einem höhenverstellbaren Sockel mit sogenanntem Scherenheber. Der Sockel weist einen Ober- und einen Unterrahmen auf, die über zwei Scheren an beiden Seiten des Bettes miteinander verbunden sind. Zum Verstellen der Sockelhöhe sind zwei Spindelhubmotoren vorgesehen, die sich zwischen dem Unter- und einem Querholm erstrecken, der zwischen zwei Streben der beiden Scheren eingesetzt ist. - Die Druckschrift enthält keine Angaben darüber, wie die Lastverteilung zwischen den Motoren geregelt werden soll und wie verhindert wird, dass bei unsymmetrischer Belastung des Bettes der andere Motor, der weniger belastet ist, die Verkippung des Oberrahmens verstärkt.
- Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung ein Pflegebett zu schaffen, das in der Lage ist, Patienten mit einem höheren Körpergewicht heben und senken zu können.
- Das erfindungsgemäße Pflegebett weist einen höhenverstellbaren Heber auf. Zur Höhenverstellung des Sockels sind zwei Elektromotoren vorgesehen, die kinematisch parallel arbeiten. Da diese Elektromotoren aufgrund des Gewindespindelantriebs selbstblockierend sind, können, wenn keine Gegenmaßnahmen getroffen werden, Verspannungen auftreten, die das Bett und die Motoren beschädigen. Wegen der Steifheit der Hebelmechanik des Sockels genügen hierzu geringe Wegunterschiede der Elektromotoren.
- Um dem vorzubeugen sind bei dem erfindungsgemäßen Pflegebett die beiden Elektromotoren elektrisch in Reihe geschaltet.
- Aufgrund dieser schaltungstechnischen Anordnung wird dafür gesorgt, dass die mechanische Belastung der beiden Motoren selbsttätig symmetriert wird. Bei demjenigen Motor, bei dem die mechanische Belastung größer ist, tritt eine, wenn auch kleine, Drehzahlreduzierung auf. Hierdurch reduziert sich die Gegen-EMK bei diesem Motor, was dazu führt, dass die für den anderen Motor zur Verfügung stehende Antriebsspannung höher wird. Durch diese höhere Spannung kann sich bei dem weniger stark belasteten Motor die Drehzahl entsprechend erhöhen solange, bis beide Motoren gleich belastet sind.
- Die Erfahrung hat gezeigt, dass verblüffenderweise diese Symmetrierung auch möglich ist, wenn die beiden Motoren mechanisch sehr starr miteinander gekoppelt sind und die mechanische Arbeit über Schraubspindelgetriebe, die eigentlich praktisch selbsthemmend sind, abgegeben wird.
- Durch die Symmetrierung auf elektrischer Seite wird dafür gesorgt, dass beide Motoren etwa dieselben mechanische Leistung abgeben, was gleichbedeutend ist, dass beide Motoren etwa dieselbe Kraft erzeugen um den Patienten zu heben. Insbesondere werden hierdurch andauernde Verspannungen vermieden, die auftreten, weil u.U. ein Motor dem anderen Motor vorauseilt. Der vorauseilende Motor wäre gezwungen den überwiegenden Teil das Patientengewicht ständig zu tragen.
- Im Übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.
- Beim Durchlesen der Figurenbeschreibung wird dem Fachmann klar, dass eine Reihe von Abwandlungen möglich sind, die aus den jeweiligen Gegebenheiten erfolgen. Außerdem sind weitere Kombinationen denkbar, die in allen Permutationen nicht darstellbar sind, ohne den Umfang der Figurenbeschreibung unnötig zu erhöhen.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Pflegebett gemäß der Erfindung, in der Bett- stellung;
- Fig. 2
- das Pflegebett gemäß der Erfindung, in der gedreh- ten Sesselstellung;
- Fig. 3
- den Aufbau des Hebers des erfindungsgemäßen Pflege- betts, in einer Seitenansicht und teilweise in Ex- plosionsdarstellung;
- Fig. 4
- eine vereinfachte Draufsicht auf den Unterrahmen des Hebers nach
Fig. 3 und. - Fig. 5
- die Grundschaltung zur Symmetrierung der Lastver- teilung auf die beiden Hebermotoren.
-
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Pflegebett 1 in der Liegestellung, währendFigur 2 das Pflegebett 1 in der Sitz- oder Sesselstellung wiedergibt. - Das Pflegebett 1 weist eine Bettumrandung 2 mit einem Kopfteil 3, einem Fußteil 4 sowie Seitenwänden 5 und 6 auf. Die dem Betrachter zugekehrte Seitenwand 5 befindet sich in der Liegestellung wie veranschaulicht im Abstand zum Boden, womit zwischen Unterkante der Seitenwand 5 und dem Boden ein Spalt besteht, der es dem Pflegepersonal ermöglicht, die Fußspitzen unter das Bett zustellen. Die Seitenwand 5 ist beweglich gelagert und gelangt in der Sesselstellung des Pflegebetts 1 in eine nach unten verschobene Position, wie dies
Figur 2 erkennen lässt. Die spezielle Lagerung der Seitenwand 5 ist beispielsweise ausführlich in derDE 199 12 937 A1 erläutert. - Innerhalb der Bettumrandung 2 befindet sich ein Bettheber 7, wie es die
Figur 3 erkennen lässt. - Zu dem Bettheber 7 gehören ein höhenverstellbarer Sockel 8, auf dessen Kopf ein Drehscharnier 9 mit einer vertikalen Drehachse befestigt ist, ein Zwischenrahmen 10, sowie ein Liegerahmen 11, auf dem sich eine Matratze 12 befindet. Der Liegerahmen 11 ist in der Draufsicht rechteckig.
- Der Liegerahmen 11 gliedert sich in einen Zentralabschnitt 13, der fest mit dem Zwischenrahmen 10 verbunden ist, einen Rückenabschnitt 14, der an dem Zentralabschnitt 13 anscharniert ist, einen Oberschenkelabschnitt 15, der ebenfalls an dem Zentralabschnitt 13 anscharniert ist, sowie einen Unterschenkelabschnitt 16. Der Unterschenkelabschnitt 16 ist an dem von dem Zentralabschnitt 13 abliegenden Ende des Oberschenkelabschnittes 15 anscharniert. Die Scharnierachsen, um die die Abschnitte 14, 15, 16 relativ zu dem Zentralabschnitt 13 beweglich sind, liegen horizontal. Schließlich gehört zu dem Liegerahmen 11 noch ein Fußabschnitt 17, der starr mit dem Sockel 8 unmittelbar verbunden ist.
- Der Zentralabschnitt 13 des Liegerahmens 11 weist zwei parallel zueinander verlaufenden Längsholme 18 auf, die entsprechend der Breite des Pflegebetts 1 voneinander beabstandet sind. Wegen der seitlichen Ansicht verdeckt der sichtbare Längsholm 18 den dahinter liegenden zugehörigen Längsholm des Zentralabschnitts 13.
- Der Rückenabschnitt 14 wird von einem Holm 19 sowie einem weiteren dazu parallelen Holm begrenzt, der wegen der Darstellung in
Figur 3 nicht zu erkennen ist. Der Holm 19 ist an dem Holm 18 anscharniert während der weitere verdeckte Holm mit dem zu dem Längsholm 18 parallelen Längsholm verbunden ist. Die beiden Holme 19 des Rückenabschnitts 14 sind über einen in der Figur nicht erkennbaren Querholm am oberen Ende bei 20 miteinander verbunden. Außerdem verbindet eine weitere Querstrebe 21 die beiden Längsholme 19 an der Unterseite. - Auch der Oberschenkelabschnitt 15, wird von zwei Längsholmen begrenzt, von denen lediglich ein Längsholm 22 zu erkennen ist. Der andere Längsholm wird durch den Längsholm 22 verdeckt. Die beiden Längsholme 22 sind über eine Querstrebe 23 verbunden. Die Querstrebe 26 verläuft etwa auf der Mitte jedes Längsholms 22 an der Unterseite.
- Schließlich wird auch der Unterschenkelabschnitt 16 von zwei Längsholmen begrenzt, von denen wiederum lediglich der Längsholm 24 in der Figur zu erkennen ist. Die beiden Längsholme 24 sind am unteren Ende bei 25 über eine nicht erkennbare Querstrebe miteinander verbunden. Zusätzlich zu dieser Querstrebe werden die beiden Längsholme 24 durch eine Strebe 26 verbunden, an der zwei zueinander parallel Führungsschienen 27 befestigt sind, die bis zu dem Ende 25 reichen. Sie verlaufen wie gezeigt in einem Winkel zu dem Längsholm 24 und zwar so, dass sie in Richtung auf das Fußende 25 hin konvergieren. Der Abstand der beiden Führungsschienen 27 ist deutlich kleiner als der Abstand der beiden Längsholme 24. Gegenüber diesen sind die Führungsschienen 27 ca. um 20 cm nach innen hin versetzt.
- Sämtlich Längsholme 18, 19, 22, und 24 tragen zur Bettmitte hin zeigende Zapfen, um hierüber Gummiformteile mit den Längsholme 18, 19, 22, und 24 zu verbinden, die in bekannter Weise Federstäbe verankern, die sich über die Breite des Liegerahmens 11 erstrecken.
- Die Scharniere, die auf jeder Seite des Betts 1 jeweils benachbarte Längsholme 18,19, 22, 24 miteinander verbinden sind schematisch bei 29, 30 und 31 dargestellt.
- Der Unterschenkelabschnitt 16 kann über einen nicht veranschaulichten Elektromotor angehoben oder gesenkt werden. Der Elektromotor ist mit einem Hebel 32 getrieblich gekuppelt und befindet sich in dem Zwischenrahmen 10.
- Ein weiterer Elektromotor 33 stützt sich in dem Zwischenrahmen 10 und führt zu der Querstrebe 21. Auf diese Weise kann der Rückenabschnitt 14 gehoben oder gesenkt werden.
- Die beiden Längsholme 18 des Zentralteils 13 sind starr mit dem Zwischenrahmen 10 verbunden.
- Der Zwischenrahmen 10 setzt sich aus zu einem Rechteckrahmen miteinander verschweißten Vierkantrohren zusammen, von denen lediglich ein Vierkantrohr 34 zu erkennen ist. Das dazu parallele Vierkantrohr ist durch das Vierkantrohr 34 verdeckt.
- Der Rechteckrahmen ist schmäler als es dem Abstand der Längsholme 18 voneinander entspricht. An den zueinander parallelen Vierkantrohren 34 sind insgesamt vier Ausleger 35 angeschweißt, von denen jeweils zwei einen Längsholm 18 tragen. Die Ausleger 35 verlaufen horizontal und rechtwinkelig zu der Längsachse des Pflegebetts 1.
- Das Drehscharnier 9 verbindet den Zwischenrahmen 10 mit dem höhenverstellbaren Sockel 8. Es setzt sich aus einem Ring 36 und einem in dem Ring 34 drehbar gelagerten Drehschemel 37 zusammen. Der Drehschemel 37 ist mit dem Zwischenrahmen 10 über nicht gezeigte Schrauben verschraubt. Der genaue Aufbau des Drehscharniers 9 ist in der
DE 102 50 075 A1 erläutert, auf die hier Bezug genommen ist. - Mittels des Drehscharniers 9 ist der Zwischenrahmen 10 zusammen mit dem Liegerahmen 11 bezüglich einer vertikalen Drehachse drehbar. Das Drehen geschient mittels eines Elektromotors 38, der sich einends an dem Sockel 8 und anderenends an dem Drehschemel 37 abstützt.
- Zu dem höhenverstellbaren Sockel 8 gehören ein oberer Rahmen 39 sowie ein unter Rahmen 41, die aus entsprechend mit einander verschweißten Vierkantrohren bestehen, von denen zwei zueinander parallele Vierkantrohre Längsholme 39a bzw 41a bilden. Über insgesamt vier Kniehebelpaare 42 und 43 stützt sich der Oberrahmen 39 auf dem Unterrahmen 41 ab. Das Drehscharnier 9 ist mit dem Oberrahmen 39 verbunden.
- Die Kniehebelpaare 42, 43 befinden sich jeweils neben einer Längsseite des Sockels 8, so dass die damit korrespondierenden Kniehebelpaare 42, 43 an der anderen Längsseite in der Seitenansicht von
Figur 3 nicht erkennbar sind. - Das Kniehebelpaar 42, 43 setzt sich aus einem oberen Kniehebelarm 44 und einem unteren Kniehebel 45 zusammen. Jeder Kniehebel 42, 43 ist über ein Scharnier 46 mit horizontaler Achse auf der betreffenden Bettseite mit dem oberen bzw. unteren Rahmen 39, 41 gelenkig verbunden. Sämtliche Achsen der Scharniere 46 sind zueinander Achsparallel. Die Scharniere 46 sind mit ihren Achsen zu den Achsen der Scharniere der nicht erkennbaren Kniehebel 42, 43 koaxial.
- Scharniere 47 verbinden die Kniehebelpaare 42, 43 mit dem unteren Rahmen 41. Die Achsen der Scharniere 47 sind zu den Achsen der Scharniere 46 parallel, wobei die Achsen von Scharnieren 46, 47, die auf den beiden Seiten einander entsprechen, zueinander koaxial sind.
- Die beiden Kniehebelpaare 42, 43 auf jeder Seite des Sockels 8 sind jeweils durch eine zugehörige horizontale Koppelstrebe 48 miteinander gekoppelt. Jede Koppelstrebe 48 ist wie gezeigt, mit dem Kniegelenk 49 jedes Kniehebelpaars 42, 43 scharnierartig verbunden.
- Schließlich verbindet auf jeder Seite des Sockels 8 eine schräg verlaufende Koppelstrebe 50 den oberen Kniehebelarm 44 des Kniehebelpaares 42 mit dem unteren Kniehebelarm 45 des Kniehebelpaares 43. Zumindest die miteinander fluchtenden Kniehebel 45 auf beiden Seiten des Bettes am Fußende sind durch eine Welle miteinander verbunden, von denen lediglich die Welle 51 in
Fig. 4 zu erkennen ist. Das gleiche gilt für die beiden unteren Kniehebel 45 am Kopfende. - Zum Einstellen der Höhe des Hebers 8 sind gemäß
Fig. 3 zwei Spindelhubantriebe 52 und 53 vorgesehen. Zu dem Spindelhubantrieb 52 gehört ein permanent erregter Elektromotor 54a und ein in einem Getriebegehäuse 55a enthaltenes Schneckengetriebe. An das Getriebegehäuse 55a des Schneckengetriebes schließt sich ein äußeres Teleskoprohr 56a an, in dem längsverschieblich ein inneres Teleskoprohr 57a geführt ist. Das innere Teleskoprohr 57a wird in bekannter Weise mittels einer darin enthaltenen Schraubspindel hin und her bewegt. - Das innere Teleskoprohr 57a ist über eine Lasche 58 an einer unteren Quertraverse 59 schwenkbar verankert. Die Quertraverse 59 erstreckt sich neben der Welle 51, d.h. neben den unteren Enden der beiden Kniehebelarme 45.
- Neben dem Getriebegehäuse 55a ist in Verlängerung des inneren Teleskoprohrs 57a eine weitere Anschlussgabel 61a vorgesehen. Diese Anschlussgabel 61a ist auf einer Lasche 62 schwenkbar verankert. Die Lasche 62 sitzt an einer Quertraverse 63, die sich zwischen den Längsholmen 39a des oberen Heberrahmens 9 erstreckt.
- Der Spindelhubantrieb 53 liegt zu dem Spindelhubantrieb 52 mechanisch parallel und ist aus denselben Bauelementen aufgebaut, weshalb die dort auftretenden Konstruktions- und Strukturelemente mit demselben Bezugszeichen und dem Zusatz b versehen sind. Der Spindelhubantrieb 53 erstreckt sich zwischen Laschen 64 und 65, die an der unteren Traverse 59 bzw. der oberen Traverse 63 vorgesehen sind.
- Es ist unschwer anhand der
Fig. 4 zu erkennen, dass jegliche Ungleichmäßigkeit im Hub der beiden Spindelhubantriebe 52 und 53 zu einer Verspannung in dem Heber 8 führt, mit der Konsequenz, dass lediglich der vorauseilende Motor beim Heben die Last übernehmen würde. Es besteht insoweit eine große Gefahr, diesen Motor mechanisch zu überlastet und seine Getriebeteile zu zerstören. - Um die beiden Spindelhubantriebe miteinander zu synchronisieren, ist eine Schaltungsanordnung gemäß
Fig. 5 vorgesehen. - Bei den Elektromotoren 54a und 54b und der beiden Spindelhubantriebe 52 und 53 handelt es sich um permanent erregte Gleichstrommotoren. Ihre Stromversorgung geschieht über zwei zweipolige Anschlusskabel 66a und 66b. Somit gehören zu dem Spindelhubantrieb 52 zwei elektrische Anschlüsse 67a und 68a und zu dem anderen Spindelhubantrieb 53 die elektrischen Anschlüsse 67b und 68b.
- Die beiden Elektromotoren 54a und 54b sind elektrisch in Serie geschaltet, d.h. der Motorstromeingang 68a ist mit dem Motorstromeingang 67b verbunden. Der Motorstromeingang 67a führt zu einem beweglichen Kontakt eines Tastschalters 69, während der Stromeingang 68b mit einem beweglichen Kontakt eines weiteren Tastschalters 70 verbunden ist. Deren Ruhekontakte 71 und 72 liegen gemeinsam an einem Anschluss 73 einer Spannungs- oder Stromquelle 74.
- Die beiden Tastschalter 69 und 70 weisen außerdem Arbeitskontakte 75 und 76 auf, die ebenfalls galvanisch miteinander verbunden sind und an einem zweiten Anschluss 77 der Spannungsquelle 74 liegen.
- Die gezeigte Stellung ist die Ruhestellung der beiden Tastschalter 69, 70 und führt dazu, dass die beiden Elektromotoren 54a und 54b der Spindelhubantriebe 52, 53 stromlos sind.
- Wenn der Tastschalter 69 betätigt wird, liegt der Stromeingang 67a der Serienschaltung der beiden Elektromotoren 54a und 54b an dem Anschluss 77 der Gleichspannungsquelle 74, während er andere Stromanschluss 68b mit dem Anschluss 73 verbunden ist. Dadurch werden die beiden Spindelhubantriebe 52, 53 beispielsweise im Sinne des Ausfahrens bzw. Streckens des Hebers 8, also gleichsinnig, in Gang gesetzt.
- Durch Loslassen und Betätigen des anderen Tastschalters 70 wird der Stromeingang 68b mit dem Anschluss 77 in der Spannungsquelle 74 verbunden, während der Stromeingang 67a der Serienschaltung der beiden Spindelhubantriebe 52 und 53 an dem Anschluss 77 der Spannungsquelle 74 angeschlossen bleibt. Auf diese Weise kann die Serienschaltung der beiden Spindelhubantriebe 52, 53 beispielsweise im Sinne des Einfahrens des Hebers 8 in Gang gesetzt werden.
- Aufgrund der gezeigten Schaltung erfolgt eine selbsttätige Symmetrierung der Lastverteilung zwischen den beiden Spindelhubantrieben 52 und 53.
- Ohne Anspruch auf Vollständigkeit der Theorie der Wirkungsweise der Schaltung wird folgende Erklärung gegeben:
- Zur Erläuterung des Sachverhalts sei angenommen, dass beim Betätigen beispielsweise des Tasters 69 im Sinne des Hebens der Spindelhubantrieb 52, in einer Stellung steht, in der er dem Spindelhubantrieb 53 vorauseilen würde. Eine solche Situation kann beispielsweise auftreten, wenn der Heber 8 aus der unteren mechanischen Endlage anfährt. Das Vorauseilen führt zunächst zu einer vergrößerten Lastübernahme verglichen mit dem Spindelhubantrieb 53. Aufgrund der höheren Belastung des Spindelhubantriebs 52 ist die Drehzahl des antreibenden zugehörigen Elektromotors 54a geringfügig kleiner als die Drehzahl des anderen Elektromotors 54b. Dadurch ist die Gegen-EMK, die der Anker dieses Motors 54a erzeugt, kleiner als die Gegen-EMK des Ankers des Elektromotors 54b. Hierdurch kann der Strom durch die Serischaltung der Motoren steigen. Da aber der Motor 54a stärker belastet ist kann sich seine Drehzahl weniger schnell erhöhen als die des weniger belasteten Motors 54b. Somit kann der geringer belastete Elektromotor 54b wegmäßig aufholen. Er wird in der Beschleunigung erst gebremst, wenn seine Ausfahrstellung die des zunächst stärker belasteten Elekromotors 54a überholt.
- Je nach der Elastizität, gegen die die beiden Spindelhubantriebe 52 und 53 arbeiten, wiederholt sich abwechselnd dieses Kompensationsspiel bis nach wenigen Wechseln, die Last zwischen den beiden Motoren 54a, 54b symmetrisch verteilt ist und beide in gleichem Maße Kraft erzeugen, um den Heber 8 zu strecken.
- Aufgrund der Schwungmasse der Anker der beiden Elektromotoren 54a und 54b tritt nach dem Erreichen der Gleichgewichtsbedingung ein gewisses Überschwingen auf, was die oben erwähnten Regelschwingungen hervorruft. Die Regelschwingungen klingen jedoch innerhalb kurzer Zeit nach wenigen Überschwingern ab.
- Damit das gewünschte Ziel erreicht werden kann, müssen, weil beide Motoren 54a, 54b dieselbe Kraft erzeugen sollen, zwangsläufig die Motoren 54a, 54b auch hinsichtlich der für die Krafterzeugung und Schwungmassen maßgeblichen Konstruktionsdetails weitgehend übereinstimmen. Die Drehrichtung hingegen spielt keine Rolle. Zweckmäßig ist es um eine maximale Auslastung zu erreichen, wenn die Nennspannung von jedem der beiden Spindelhubantriebe 52, 53 halb so groß ist wie die Ausgangsspannung der Stromquelle 74.
- Die Erfindung ist in Verbindung mit einem drehbaren Pflegebett beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass auf die Drehbarkeit auch verzichtet und die Erfindung auch auf ein normales Pflegebett angewendet werden kann.
- Um die Hebefähigkeit eines Pflegebetts zu erhöhen und schwere Patienten heben zu können, werden im höhenverstellbaren Heber zwei Antriebsmotoren verwendet. Die beiden Antriebsmotoren sind mechanisch parallel wirkend eingebaut. Um eine symmetrische Lastverteilung zwischen den beiden Motoren zu erhalten, sind sie elektrisch in Reihe geschaltet und werden als Reihenschaltung aus einer gemeinsamen Spannungsquelle versorgt.
Claims (12)
- Pflegebett (1)
mit einem höhenverstellbaren Heber (8),
mit einem ersten und einem zweiten Elektromotor (54) zum Verstellen des Hebers (8), wobei die beiden Elektromotoren (54) mechanisch parallel wirken und elektrisch in Reihe geschaltet sind, und
mit einer Stromquelle (74) zur Stromversorgung der Elektromotoren (54). - Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren (54) jeweils mit einem Schraubspindeltrieb ausgerüstet sind.
- Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren (54) permanent erregte Gleichstrommotoren sind.
- Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nennspannung jedes Elektromotors (54) gleich der Hälfte der Nennspannung der Stromquelle (74) ist.
- Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elektromotoren (54) baugleich sind.
- Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Elektromotor (54) ein Schraubspindelgetriebe antreibt.
- Pflegebett nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubspindelgetriebe baugleich sind.
- Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stromquelle (74) und den Elektromotoren (54) eine Steuerschaltung (69,70) liegt, über die die Polarität des den Elektromotoren (54) zugeführten Stroms veränderbar ist.
- Pflegebett nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (69,70) mit einem Handsteuerschalter versehen ist, über den der Strom für die Elektromotoren (54) aus dem AUS-Zustand mit der einen Polarität oder der entgegengesetzten Polarität einzuschalten ist.
- Pflegebett nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (69,70) lediglich einen gemeinsamen Stromausgang für beide Elektromotoren (54) aufweist.
- Pflegebett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Heber (8) einen Heberfuß (41) und einen Heberkopf (39) aufweist.
- Pflegebett nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Heberfuß (41) eine Motoranlenkungsstrebe (59) und der Heberkopf (39) eine Motoranlenkungsstrebe (63) aufweisen, die zu der Motoranlenkungstrebe (59) des Heberfußes (41) parallel liegt, und dass die beiden Elektromotoren/Spindelhubantriebe (52,53,54) mit einem Ende an der einen Motoranlenkungsstrebe (59) und mit dem anderen Ende an der anderen Motoranlenkungsstrebe (63) verankert sind.
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