EP3562457A1 - Operationstischsäule mit stabilisierungsführung - Google Patents

Operationstischsäule mit stabilisierungsführung

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EP3562457A1 EP17822333.5A EP17822333A EP3562457A1 EP 3562457 A1 EP3562457 A1 EP 3562457A1 EP 17822333 A EP17822333 A EP 17822333A EP 3562457 A1 EP3562457 A1 EP 3562457A1
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Definitions

  • the cylindrical main guide 10 is provided.
  • it is a telescopic guide.
  • each telescopic cylinder 1 1, 12 has longitudinal grooves 16 which cooperate with feather keys 18.
  • any insufficient parallelism between the vertical orientation of the main guide 10 and the vertical orientation of the stabilizing guide 20 does not jam the guide carriage 23 on the guide rail 22, but by pivoting the outer ring 24.8 of the self-aligning ball bearing 24.3 and / or a displacement of the self-aligning ball bearing 24.3 collected on the journal 24.6.
  • the longitudinal axis AA of the stabilizing guide 20 and the longitudinal axis ZZ of the main guide 10 need not be exactly parallel thanks to the coupling device 24. This simplifies the manufacture and assembly of the operating table column 2 according to the invention.

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Abstract

Tischsäule (2) für einen Operationstisch, umfassend einen Säulenfuß (4) zur Anbindung der Tischsäule an einen Boden, einen höhenverstellbaren Säulenkopfträger (6) zum Tragen des Säulenkopfs, einen Hubantrieb (7) zur Verstellung der Höhe des Säulenkopfträgers im Verhältnis zu m Säulenfuß und eine zylindrische Hauptführung (10), die den Säulenkopfträger (6) mit dem Säulenfuß (4) verbindet, und die zur senkrechten Führung des Säulenkopfträgers (6) bei dessen Höhenverstellung dient. Eine zusätzliche Stabilisierungsführung (20), di e ebenfalls den Säulenkopfträger (6) mit dem Säulenfuß (4) verbindet und zur senkrechten Führung des Säulenkopfträgers bei dessen Höhenverstellung dient, verringert ein Verdrehspiel bei der Hauptführung (10).

Description

Operationstischsäule mit Stabilisierungsführung
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tischsäule für einen Operationstisch gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Eine solche Tischsäule ist aus dem aus dem Hause der Anmelderin stammenden Dokument DE 10 2014 109 377 A1 (E1 ) bekannt. Die in diesem Dokument beschriebene Operationstischsäule verfügt über eine schwenkbare Lochscheibe 36, mittels welcher Ausgleichsbewegungen zwischen der Nebenführung 34a und der Hauptführung 32 möglich sind, siehe Figur 5b und § 54. Die Scheibe 36 ist mit dem Chassis 38 gekoppelt.
Von Nachteil ist dabei, dass sich bei einer Ausgleichsbewegung die ganze Nebenführung 34a relativ zur Hauptführung 32 bewegt. Außerdem erfolgt die Ausgleichsbewegung lediglich innerhalb einer vorbestimmten Ebene, siehe Fig. 5b.
Eine weitere bekannte Tischsäule ist in den beigefügten Figuren 1 und 2 dargestellt. Die Tischsäule 2 umfasst einen Säulenfuß 4, einen höhenverstellbaren Säulenkopf- träger 6, einen Hubantrieb 7 sowie eine zylindrische Hauptführung 10.
In bekannter Weise kann die Tischsäule 2 mittels ihres Fußes 4 auf dem Boden eines Operationssaales befestigt werden. Alternativ kann die Tischsäule auch auf dem Boden verfahrbar sein. Am Säulenkopfträger 6 werden die nicht dargestellten oberen Aufbauten der Tischsäule befestigt.
Zur Höhenverstellung lässt sich der Säulenkopfträger 6 im Verhältnis zum Säulenfuß 4 nach oben und nach unten fahren. Dies erfolgt durch Betätigung des Hubantriebs 7.
Zur kontrollierten Höhenverstellung ist die zylindrische Hauptführung 10 vorgesehen. Im dargestellten Beispiel handelt es sich um eine Teleskopführung. Hierbei lassen sich ein äußerer Teleskopzylinder 1 1 und ein innerer Teleskopzylinder 12 in einen gemeinsamen Führungssockel 14 ein- und wieder ausfahren. Um ein Verdrehen um eine senkrechte Achse Z-Z der Teleskopzylinder 1 1 , 12 untereinander und gegenüber dem Führungssockel 14 zu verhindern, verfügt jeder Teleskopzylinder 1 1 , 12 über Längsnuten 16, die mit Passfedern 18 zusammenwirken.
In der vergrößerten Darstellung der Figur 2 sieht man eine Längsnut 16 des äußeren Teleskopzylinders 1 1 genauer. Eine Passfeder 18 im Führungssockel 14 ist in die Längsnut 16 aufgenommen. Dadurch wird der äußere Teleskopzylinder 1 1 bei einer senkrechten Auf- und Ab-Bewegung (siehe Pfeil F1 ) geführt. Gleichzeitig wird ein Verdrehen des äußeren Teleskopzylinders 1 1 um die senkrechte Achse Z-Z verhindert (siehe Doppelpfeil F2).
Jedoch verbleibt ein geringes Restspiel in der Verdrehrichtung F2, dass durch den Winkel a in Figur 2 angedeutet ist. Zur besseren Veranschaulichung ist der Winkel a übertrieben groß dargestellt. Die Passfeder 18 ist dicht an der Rotationsachse Z-Z angeordnet. Ein Ende einer an die Tischsäule 2 angebundenen Patientenlagerfläche ist aber leicht 1 bis 2m von der Rotationsachse Z-Z entfernt. Dementsprechend bedeutet ein geringes Verdrehspiel gemäß Winkel a ein merkliches Verdrehspiel am Ende der Patientenlagerfläche, das einige Millimeter betragen kann. Ein solches Spiel hat ein geringfügiges Wackeln der Patientenlagerfläche zur Folge. Bei bestimmen Operationen am Patienten ist diese leichte Instabilität der Patientenlagerfläche aber störend.
Eine weitere bekannte Tischsäule ist in dem Dokument DE 44 23 402 A1 beschrieben.
Die Dokumente DE 2 715 061 A1 und JP 2014-039593 A betreffen bekannte Hubeinrichtungen für Zahnarztstühle. Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tischsäule bereit zu stellen, deren Steifigkeit gegen Verdrehen um die senkrechte Achse Z-Z besonders hoch ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Tischsäule mit einer bautechnisch einfacheren und besseren Lösung zur Verhinderung eines Verklemmens einer Stabilisierungsführung bereit zu stellen.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch eine Tischsäule gemäß Anspruch 1 gelöst.
Durch das Vorsehen einer zusätzlichen Stabilisierungsführung wird der Säulenkopf- träger an einer zweiten Stelle entlang der senkrechten Achse geführt. Dies verhindert selbst ein geringes Verdrehen der Teleskopzylinder 1 1 , 12.
Bei der erfindungsgemäßen Operationstischsäule sind zudem bei der Ausgleichsbewegung weniger Bauteile involviert als bei der aus dem Dokument E1 bekannten Tischsäule.
Außerdem ist ein Verklemmen der Stabilisierungsführung dank der drei Rotations- freiheitsgrade und dem einen Translationsfreiheitsgrad ausgeschlossen.
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei:
Figur 1 eine Perspektivansicht einer bekannten Operationstischsäule ist; Figur 2 eine perspektivische Detailansicht der Teleskopführung der Operationstischsäule der Fig. 1 ist;
Figur 3 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Operationstischsäule ist;
Figur 4 eine Perspektivansicht der Stabilisierungsführung der Operationstischsäule der Fig. 3 ist; und
Figur 5 ein Längsschnitt gemäß den Pfeilen V-V aus Fig. 4 der erfindungsgemäßen Stabilisierungsführung ist.
Detaillierte Figurenbeschreibung
Die Figur 3 zeigt Teile einer erfindungsgemäßen Operationstischsäule 2. Die dargestellten Teile sind ein Säulenfuß 4, ein Hubantrieb 7, ein Säulen kopfträger 6, eine zylindrische Hauptführung 10, sowie eine erfindungsgemäße Stabilisierungsführung 20.
Zur besseren Veranschaulichung ist ein kartesisches Koordinatensystem X-Y-Z eingezeichnet. Die Z-Achse ist die senkrechte Achse, die X-Achse die waagerechte Längsachse und die Y-Achse die waagerechte Querachse. Die Rotationsachse Z-Z der Teleskopzylinder 1 1 und 12 verläuft in senkrechter Richtung. Im Folgenden wird die Richtung entlang der Rotationsachse Z-Z als Axialrichtung bezeichnet, die Richtung entlang des Umfangs der Teleskopzylinder als Umfangsrichtung, und eine Richtung entlang eines Radius der Teleskopzylinder 1 1 , 12 als radiale Richtung R (siehe den Pfeil in Fig. 3).
Der Säulenfuß 4, der Säulenkopfträger 6, der Hubantrieb 7 und die Hauptführung 10 sind identisch zu den entsprechenden in den Figuren 1 und 2 dargestellten Teilen und werden daher nicht nochmals beschrieben.
Die Stabilisierungsführung 20 erstreckt sich in senkrechter Z-Richtung entlang einer Längsachse A-A. Es handelt sich um eine Wälzkörperumlauf-Linearführung, vorzugsweise in spielfrei vorgespannter Ausführung. Alternativ kann die Wälzkörperum- lauf-Linearführung auch durch eine geeignete Gleitführung, beispielsweise eine spielfrei einstellbare Schwalbenschwanzführung, ersetzt werden. Die Stabilisierungsführung 20 umfasst einen Befestigungswinkel 21 , eine am Befestigungswinkel 21 angeordnete Führungsschiene 22, einen auf der Führungsschiene 22 geführten Führungsschlitten 23, sowie eine Kopplungseinrichtung 24.
Wie man es in Fig. 4 sieht, verfügt der Befestigungswinkel 21 über eine Befestigungsseite 21 .3 und eine Führungsseite 21 .4. Die Befestigungsseite 21 .3 und die Führungsseite 21 .4 verlaufen in einem Winkel zueinander. Die Führungsseite 21 .4 erstreckt sich mit einem oberen Seitenende 21 .5 nach oben über die Befestigungsseite 21 .3 hinaus. Die Befestigungsseite 21 .3 ist also gegenüber der Führungsseite 21 .4 verkürzt, um beim Verfahren der Tischsäule 2 eine Kollision mit nicht dargestellten Teilen des Operationstischs zu vermeiden. Über ein unteres Seitenende 21 .1 der Befestigungsseite 21 .3 ist die Stabilisierungsführung 20 am Säulenfuß 4 festgelegt. Genauer gesagt hat das untere Seitenende 21 .1 Bohrungen 21 .2 (siehe Fig. 4), mittels welcher der Befestigungswinkel 21 mit dem Säulenfuß 4 verschraubt werden kann. Der Befestigungswinkel 21 wird so ausgeführt, daß er eine möglichst hohe Steifigkeit aufweist, wird also im zur Verfügung stehenden Bauraum möglichst massiv ausgeführt. In einer Variante einer erfindungsgemäßen Stabilisierungsführung 20 kann der Befestigungswinkel 21 auch in den Führungssockel 14 oder den Säulenfuß 4 integriert werden.
Die Führungsschiene 22 ist auf einer Innenfläche 21 .6 der Führungsseite 21 .4 befestigt. Dabei verläuft die Längsachse der Führungsschiene in senkrechter Z-Richtung. Die Führungsschiene 22 reicht bis in das obere Seitenende 21 .5. Die Führungsschiene 22 hat einen Schienenfuß 22.1 , der auf der Innenfläche 21 .6 aufliegt. Der Schienenkopf 22.2 ist von der Innenfläche 21 .6 beabstandet. Der Schienenfuß 22.1 und der Schienenkopf 22.2 sind über einen Schienensteg 22.3 miteinander verbunden. Der Schienensteg 22.3 erstreckt sich ausgehend vom Schienenfuß 22.1 hin zum Schienenkopf 22.2 in radialer Richtung R in Bezug auf die zylindrische Hauptführung 10 (siehe Fig. 3).
Die in den Figuren dargestellte Anordnung des Befestigungswinkels 21 und der Linearführung wurden gewählt, um eine bestmögliche Integration in den vorgegebenen Bauraum und ein gute Zugänglichkeit bei der Montage zu erreichen. Selbstverständlich kann die Anordnung einer erfindungsgemäßen Stabilisierungsführung 20 variiert werden.
Über ihre Kopplungseinrichtung 24 ist die Stabilisierungsführung 20 mit dem Säulen- kopfträger 6 mechanisch gekoppelt. Die Kopplungseinrichtung 24 lässt Ausgleichsbewegungen zwischen der zylindrischen Hauptführung 10 und der Stabilisierungsführung 20 zur Verhinderung eines Verklemmens der Stabilisierungsführung zu.
Mit Bezug auf Figur 5 umfasst die Kopplungseinrichtung 24 von oben nach unten einen Lagerhalter 24.1 , ein an dem Lagerhalter befestigtes Lagergehäuse 24.2, ein in dem Lagergehäuse 24.2 angeordnetes Pendelkugellager 24.3, welches vorzugsweise in spielfrei vorgespannter Ausführung verwendet wird, sowie einen auf dem Führungsschlitten 23 montierten Lagerflansch 24.4. Der Lagerflansch 24.4 hat einen Grundkörper 24.5 und einen davon abstehenden Lagerzapfen 24.6. Das Pendelkugellager 24.3 ist um den Lagerzapfen 24.6 entlang einer Translationsachse Q (siehe Doppelpfeil) verschieblich gelagert.
Das Pendelkugellager 24.3 hat einen Innenring 24.7, einen Außenring 24.8 und ein Paar Kugelreihen 24.9. Der Außenring 24.8 kann sich relativ zum Innenring 24.7 um die drei Rotationsachsen X, Y und Z verschwenken. Der Außenring 24.8 des Pendelkugellagers 24.3 ist zur axialen Festlegung in das Lagergehäuse 24.2 eingepresst.
In einer Variante der Erfindung kann man das Pendelkugellager durch ein als Gleitlager ausgeführtes Kugelgelenk ersetzen.
Über den Lagerhalter 24.1 ist die Stabilisierungsführung 20 an der Peripherie P des Säulenkopfträgers 6 angebracht, siehe Fig. 4.
Es wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Stabilisierungsführung 20 erläutert. Beim Hoch- und Herunterfahren des Säulenkopfträgers 6 wird dieser sowohl durch die Hauptführung 10 als auch durch die Stabilisierungsführung 20 in der Senkrechten geführt. Durch die zusätzliche Stabilisierungsführung 20 wird das eingangs beschriebene verbleibende Verdrehspiel der Teleskopzylinder 1 1 und 12 neutralisiert. Gleichzeitig stellt das Pendelkugellager 24.3 und dessen verschiebliche Lagerung auf dem Lagerzapfen 24.6 sicher, dass keine Überbestimmung auftritt. Eine etwaige unzureichende Parallelität zwischen der senkrechten Ausrichtung der Hauptführung 10 und der senkrechten Ausrichtung der Stabilisierungsführung 20 führt nicht zum Verklemmen des Führungsschlittens 23 auf der Führungsschiene 22, sondern wird durch ein Verschwenken des äußeren Rings 24.8 des Pendelkugellagers 24.3 und/oder eine Verschiebung des Pendelkugellagers 24.3 auf dem Lagerzapfen 24.6 aufgefangen. Die Längsachse A-A der Stabilisierungsführung 20 und die Längsachse Z-Z der Hauptführung 10 müssen dank der Kopplungseinrichtung 24 nicht genau parallel sein. Dies vereinfacht die Herstellung und Montage der erfindungsgemäßen Operationstischsäule 2.
Dadurch, dass die Stabilisierungsführung 20 weit weg von der Verdrehachse Z-Z an der Peripherie P des Säulenkopfträgers 6 angreift, wirkt sich ein eventuelles minimales Spiel im Pendelkugellager 24.3 nicht nennenswert auf die Stabilität einer auf der Tischsäule montierten Patientenlagerfläche aus.
Die erfindungsgemäße Tischsäule findet eine besonders bevorzugte Anwendung bei einem Operationstisch, der mit chirurgischen Roboterarmen ausgerüstet ist. Bei einem derartigen Robotertisch bestehen ganz besondere Anforderungen an die Steifigkeit und Stabilität der Tischsäule. Die am Operationstisch befestigten Roboterarme sind auf einen besonders ortsfesten Tisch angewiesen, damit sie beim Operieren eines Patienten punktgenau und verlässlich arbeiten können.

Claims

Patentansprüche
1. Tischsäule (2) für einen Operationstisch, umfassend:
- einen Säulenfuß (4) zur Anbindung der Tischsäule an einen Boden;
- einen höhenverstellbaren Säulenkopfträger (6) zum Tragen des Säulenkopfs;
- einen Hubantrieb (7) zur Verstellung der Höhe des Säulen kopfträgers im Verhältnis zum Säulenfuß;
- eine zylindrische Hauptführung (10), die den Säulenkopfträger (6) mit dem Säulenfuß (4) verbindet, und die zur senkrechten Führung des Säulenkopf- trägers (6) bei dessen Höhenverstellung dient; und
- eine zusätzliche Stabilisierungsführung (20), die ebenfalls den Säulenkopfträger (6) mit dem Säulenfuß (4) verbindet und zur senkrechten Führung des Säulenkopfträgers bei dessen Höhenverstellung dient, und die ein Verdrehspiel bei der Hauptführung (10) verringert,
dadurch gekennzeichnet, dass:
- die Stabilisierungsführung (20) über eine Kopplungseinrichtung (24) mit dem Säulenkopfträger (6) mechanisch gekoppelt ist, wobei die Kopplungseinrichtung (24) Ausgleichsbewegungen zwischen der zylindrischen Hauptführung (10) und der Stabilisierungsführung (20) zur Verhinderung eines Verklemmens der Stabilisierungsführung zulässt, und
- die Kopplungseinrichtung (24) mehrere Bauteile aufweist, und die Ausgleichsbewegungen durch die Verschwenkbarkeit eines Bauteils (24.8) relativ zu einem anderen Bauteil (24.7) um drei verschiedene Rotationsachsen (X, Y, Z) sowie durch die Verschiebbarkeit eines Bauteils (24.3) relativ zu einem anderen Bauteil (24.6) entlang einer Translationsachse (Q) ermöglicht werden.
2. Tischsäule (2) nach Anspruch 1 , wobei die Kopplungseinrichtung (24) zur Ermöglichung der Ausgleichsbewegungen ein Pendelkugellager (24.3) oder ein Kugelgelenk umfasst.
3. Tischsäule (2) nach Anspruch 2, wobei die Kopplungseinrichtung (24) einen Lagerzapfen (24.6) aufweist, um welchen das Pendelkugellager (24.3) verschieblich gelagert ist.
4. Tischsäule (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Stabilisierungsführung (20) eine am Säulenfuß (4) befestigte Führungsschiene (22) und einen auf der Führungsschiene geführten und am Säulenkopfträger befestigten Führungsschlitten (23) umfasst.
5. Tischsäule (2) nach Anspruch 4, wobei der Führungsschlitten (23) über die Kopplungseinrichtung (24) am Säulenkopfträger befestigt ist.
6. Tischsäule (2) nach Anspruch 5 und 3, wobei der Führungsschlitten (23) über den auf ihm angeordneten Lagerzapfen (24.6) der Kopplungseinrichtung am Säulenkopfträger (6) befestigt ist.
7. Tischsäule (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Längsachse der Führungsschiene (22) in senkrechter Richtung (Z) verläuft.
8. Tischsäule (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Schienensteg (22.3) der Führungsschiene sich ausgehend vom Schienenfuß (22.1 ) hin zum Schienenkopf (22.2) in radialer Richtung (R) in Bezug auf die zylindrische Hauptführung (10) erstreckt.
9. Tischsäule (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Stabilisierungsführung (20) an der Peripherie (P) des Säulenkopfträgers (6) angebracht ist.
10. Tischsäule (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zylindrische Hauptführung (10) eine Teleskopführung ist.
11. Tischsäule (2) nach Anspruch 10, wobei die Teleskopführung mindestens einen Teleskopzylinder (1 1 ) aufweist, der über eine in eine Längsnut (16) eingreifende Passfeder (18) gegen ein Verdrehen um seine senkrechte Achse (Z-Z) gesichert ist.
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