EP3856113B1

EP3856113B1 - Tischsäule für einen operationstisch mit versteifungsmechanismus für eine zylindrische führung

Info

Publication number: EP3856113B1
Application number: EP19783451.8A
Authority: EP
Inventors: Mike Obert; Jan Donat Olszewski
Original assignee: Maquet GmbH
Current assignee: Maquet GmbH
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2022-09-07
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: EP3856113A1; JP2022502185A; WO2020064902A1; WO2020064902A8; DE102018124135A1; US20220040022A1; CN112969438A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Offenbarung betrifft Tischsäulen für Operationstische.

Hintergrund der Offenbarung

Tischsäulen für Operationstische sind vorbekannt. Üblicherweise umfassen sie einen höhenverstellbaren Säulenkopf, eine auf einem oberen Ende des Säulenkopfs angeordnete Patientenlagerfläche, sowie einen Säulenfuß zum Abstellen der Tischsäule auf dem Boden eines Operationssaals. Eine solche Tischsäule ist aus DE102016125800 bekannt.
Vor und während einer Operation muss die Patientenlagerfläche in eine Position gebracht werden, die einen Eingriff am Patienten erleichtert. Dabei soll die Höhe der Patientenlagerfläche in einem möglichst großen Bereich einstellbar sein. Zusätzlich kann es erforderlich sein, die Patientenlagerfläche um große Winkel um eine Neigungs- und eine Kantungsachse zu verschwenken, um eine Feineinstellung der Patientenlagerposition vorzunehmen.
Eine derartig ausgerichtete Patientenlagerfläche eines Operationstisches muss in der gewünschten Position stabil verbleiben. Hierfür ist der Einsatz von diversen Stabilitätssystemen zur Erhöhung der Stabilität des höhenverstellbaren Säulenkopfs bekannt.
Trotz der bekannten Stabilitätssysteme verbleibt jedoch oft ein geringes Restspiel in der Verdrehrichtung des höhenverstellbaren Säulenkopfs um seine Hochachse.
Ein solches Spiel hat ein geringfügiges Wackeln der Patientenlagerfläche zur Folge. Je nach Art des durchzuführenden chirurgischen Eingriffs kann sich diese minimale Instabilität als enorm störend erweisen. Ein plötzliches leichtes Wackeln der Patientenlagerfläche und damit des Patienten kann die Arbeit des Chirurgen beeinträchtigen. Dadurch entsteht ein Risiko für den Patienten.
Beispielsweise besteht bei Schädel- und Gehirnoperationen unter Einsatz von speziellen am Operationstisch befestigten Instrumenten ein großer Bedarf nach einer besonders stabilen und steif ausgeführten Tischsäule. Insbesondere ist das soeben beschriebene Restspiel bei einem derartigen Anwendungsfall nicht hinnehmbar.

Zusammenfassung der Offenbarung

Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine verstellbare Tischsäule bereitzustellen, deren Stabilität und Steifigkeit gegen Verdrehen um ihre Hochachse erhöht wird.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird diese Aufgabe mit einer Tischsäule für einen Operationstisch gelöst, welche mindestens eins der folgenden Merkmale hat:

einen Säulenkopfträger;
einen Säulenkopf, der im Säulenkopfträger aufgenommen und im Verhältnis zu diesem höhenverstellbar ist;
einen Hubantrieb zur Verstellung der Höhe des Säulenkopfs im Verhältnis zum Säulenkopfträger; und
eine zylindrische Führung, die den Säulenkopf mit dem Säulenkopfträger verbindet und zur senkrechten Führung des Säulenkopfs bei dessen Höhenverstellung dient,

wobei die zylindrische Führung eine Längsnut und zwei darin eingreifende Passfedern aufweist, um die zylindrische Führung gegen ein Verdrehen um ihre senkrechte Achse zu sichern,
wobei jede Passfeder einen Hauptkörper und ein entlang einer Eingriffsrichtung hervorstehendes Eingriffselement umfasst, welches in Eingriffsrichtung in die Längsnut eingreift, und
wobei die Eingriffselemente der beiden Passfedern quer zur Längsachse der Längsnut versetzt zueinander angeordnet sind, sodass eine Vorspannung in der zylindrischen Führung quer zur Längsachse der Längsnut erzeugt wird.

Durch die spezielle Bauweise der vorliegenden Tischsäule mit einem Säulenkopf, einem Säulenkopfträger und einer zwei Passfedern umfassenden zylindrischen Führung, die den Säulenkopf mit dem Säulenkopfträger verbindet und zur senkrechten Führung des Säulenkopfs bei dessen Höhenverstellung dient, wird selbst ein geringes Verdrehspiel in der Verdrehrichtung um eine Hochachse der Tischsäule eliminiert.
Genauer gesagt wird durch die spezielle versetzte Anordnung der an den Passfedern ausgebildeten Eingriffselemente jegliches Verdrehspiel unterbunden.
Der Versatz der beiden Eingriffselemente kann dadurch bestehen, dass mindestens eines der Eingriffselemente exzentrisch an seinem Hauptkörper angeordnet ist.
Der Versatz der beiden Eingriffselemente kann auch dadurch bestehen, dass die den Eingriffselementen zugeordneten Hauptkörper mit Versatz zueinander am Säulenkopfträger angeordnet sind.
Die Eingriffselemente können keilförmig ausgebildet sein.
Die Passfedern können senkrecht übereinander entlang der Längsachse der Längsnut angeordnet sein.
Jeder Passfeder (26) kann eine Nachjustier-Einrichtung zur automatischen Nachjustierung ihres Sitzes innerhalb der Längsnut zugeordnet sein.
Die Nachjustier-Einrichtung kann dabei federkraftbetrieben ausgeführt sein.
Sie kann ferner einen Satz Tellerfedern umfassen. Zusätzlich kann jede Nachjustier-Einrichtung eine Stellschraube zur Einstellung der Federkraft aufweisen.
Die Passfedern können in Bohrungen im Säulenkopfträger eingelassen sein.
Die zylindrische Führung kann einen zentralen antriebslosen Hubzylinder umfassen. Der Hubzylinder kann passiv teleskopartig verstellbar sein, um der Bewegung des Säulenkopfs bei dessen Höhenverstellung zu folgen. Die Tischsäule kann ferner mindestens einen mittels eines Hubantriebs antreibbaren Hubzylinder umfassen.
Die offenbarungsgemäße Tischsäule kann ferner eine an einem oberen Ende der Tischsäule angeordnete Anbindungseinheit umfassen. Die Anbindungseinheit kann der Anbindung einer Patientenlagerfläche an die Tischsäule dienen.
Zusätzlich kann die Tischsäule eine Mehrzahl von Hubzylindern aufweisen, wobei die zylindrische Führung und die Hubzylinder mittels Gelenkverbindungen mit der Anbindungseinheit verbunden sein können.
Die zylindrische Führung und die Hubzylinder können ausgelegt sein, um die Anbindungseinheit um eine Längsachse der Patientenlagerfläche zu neigen und um eine quer zur Längsachse der Patientenlagerfläche verlaufende Achse zu verkanten.
Die vorliegende Tischsäule kann ferner eine Haupt-Hebeeinrichtung umfassen, die mittels eines Antriebs teleskopartig verstellbar ist. Die Haupt-Hebeeinrichtung kann ausgelegt sein, um den Säulenkopfträger und die mit ihm verbundene zylindrische Führung senkrecht zu verstellen.
Die Passfedern können im Säulenkopfträger eingelassen sein. Die Eingriffselemente der Passfedern können in der Längsnut mittels Federkraft vorgespannt sein. Zusätzlich kann die Längsnut ausgelegt sein, um über die Eingriffselemente der Passfedern zu gleiten.
Die Hauptkörper der vorliegenden Passfedern können im Säulenkopfträger angeordnet sein. Die Längsnut kann als eine sich senkrecht im zentralen Hubzylinder des Säulenkopfs erstreckende Nut ausgebildet sein. Die Längsnut kann bei der Höhenverstellung des Säulenkopfs im Verhältnis zum Säulenkopfträger senkrecht über die Eingriffselemente der Passfedern gleiten.
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Übrigen Operationstische mit der oben definierten Tischsäule, sowie deren Verwendung bei chirurgischen Eingriffen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1: einen Überblick über einen Operationstisch mit einer Operationstischsäule gemäß der vorliegenden Offenbarung;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht der Operationstischsäule aus Fig. 1 ohne Abdeckung mit einem Säulenschaft und einer Anbindungseinheit für eine Patientenlagerfläche;
Fig. 3: eine perspektivische Seitenansicht der Tischsäule aus Fig. 2 samt einer zylindrischen Führung mit zwei Passfedern und einer Nut;
Fig. 4: eine Längsschnittdarstellung eines Abschnitts der zylindrischen Führung entlang der Linie I-I in Fig. 3;
Fig. 5: eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der zylindrischen Führung aus Fig. 3 und 4 mit einer Querschnittdarstellung einer der beiden Passfedern längs der Linie II-II aus Fig. 3;
Fig. 6: eine weitere perspektivische Ansicht der zylindrischen Führung aus Fig. 3-5 mit einer Querschnittdarstellung einer zweiten Passfeder längs der Linie III-III aus Fig. 3;
Fig. 7: ein Ausschnitt eines Querschnitts durch einen Säulenkopfträger der Tischsäule aus Fig. 2 mit einem darin angeordneten zentralen Zylinder samt einer Bohrung zur Aufnahme einer Passfeder.

Detaillierte Beschreibung

In der folgenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die Zeichnungen sind dabei nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, sondern sollen die jeweiligen Merkmale lediglich schematisch illustrieren.
Dabei ist zu beachten, dass die nachstehend beschriebenen Merkmale und Komponenten jeweils miteinander kombiniert werden können, unabhängig davon, ob sie in Zusammenhang mit einer einzigen Ausführungsform beschrieben worden sind. Die Kombination von Merkmalen in den jeweiligen Ausführungsformen dient lediglich der Veranschaulichung des grundsätzlichen Aufbaus und der Funktionsweise der beanspruchten Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt einen offenbarungsgemäßen Operationstisch 38. Dieser Operationstisch 38 wird für verschiedenste chirurgische Eingriffe verwandt. Dazu wird der zu operierende Patient auf dem Operationstisch 38 positioniert.
Der Operationstisch 38 umfasst, von unten nach oben, einen Fuß 39, eine Operationstischsäule 1 und eine Patientenlagerfläche 40. Die Operationstischsäule 1 sitzt auf dem Fuß 39. Die Patientenlagerfläche 40 ist abnehmbar auf der Tischsäule 1 befestigt.
Die Operationstischsäule 1 lässt sich in ihrer Höhe H verstellen. Ihre innen liegende Mechanik ist durch eine Abdeckung 41 geschützt.
Die Patientenlagerfläche 40 kann um eine Kantungsachse K-K und eine Neigungsachse N-N verschwenkt werden. Die Patientenlagerfläche 40 ist modular aufgebaut und beliebig erweiterbar. Sie besitzt die folgenden abnehmbaren Module: ein Kopfmodul 40a, zwei Rückenmodule 40b und 40c und zwei Beinmodule 40d, 40e.
Bei einer Operation kann die Position eines auf der Patientenlagerfläche 40 liegenden Patienten verändert werden, indem die Operationstischsäule 1 hochgefahren oder abgesenkt wird und/oder die Patientenlagerfläche 40 um eine oder beide ihrer Schwenkachsen K-K und N-N verschwenkt wird.
Zur besseren Veranschaulichung der Bauteile der Operationstischsäule 1 ist in den Figuren ein kartesisches Koordinatensystem X-Y-Z eingezeichnet. Die Z-Achse ist die senkrechte Achse, die X-Achse und die Y-Achse sind die waagerechten Achsen. Die X-Achse verläuft in Längsrichtung des Fußes 39 von einem Patientenkopfende des Operationstischs 38 zu dessen Patientenfußende, die jeweils dem Kopfmodul 40a und dem äußeren Beinmodul 40e der Patientenlagerfläche 40 entsprechen. Die Y-Achse verläuft quer zur X-Achse.
Fig. 2 zeigt eine verstellbare Tischsäule 1 für einen Operationstisch gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Genauer gesagt zeigt die Fig. 2 das Innenleben der Tischsäule 1 aus Fig. 1. Dementsprechend ist die Abdeckung 41 nicht dargestellt.
Diese Tischsäule 1 umfasst einen höhenverstellbaren Säulenschaft 2 und eine an einem oberen Ende des Säulenschafts 2 angeordnete Anbindungseinheit 5 zur Anbindung der Patientenlagerfläche 40 an die Tischsäule 1.
Der Säulenschaft 2 ist in einen unteren stationären Säulenschaftsockel 3 und einen oberen relativ zum Säulenschaftsockel 3 auf- und ab-beweglichen Säulenschaftstamm 4 unterteilt. Der Säulenschaftstamm 4 umfasst alle Komponenten, die sich innerhalb des durch die gestrichelte Linie abgegrenzten Ausschnitts befinden. Insbesondere umfasst der Säulenschaftstamm 4 zwei gewichtstragende Hauptbauteile, nämlich einen in einem unteren Abschnitt des Säulenschaftstamms 4 angeordneten Säulenkopfträger 6, sowie einen Säulenkopf 7, der vom Säulenkopfträger 6 getragen wird. Die beiden Hauptbauteile 6, 7 des Säulenschaftstamms 4 dienen zusätzlich als Anbindungselemente für benachbarte Konstruktionsbauteile der Tischsäule 1.
Der Säulenkopf 7 erstreckt sich zwischen dem Säulenkopfträger 6 und der Anbindungseinheit 5. Der Säulenkopf 7 ist in eine Säulenkopfbasis 8 und in eine im Verhältnis zur Säulenkopfbasis 8 höhenverstellbare Säulenkopf-Einstelleinheit 9 aufgeteilt.
Die Anbindungseinheit 5 hat in manchen Ausführungsformen einen rechteckigen Zuschnitt und dient zur lösbaren Befestigung der Patientenlagerfläche 40 an der Tischsäule 1.
Zur Höhenverstellung verfügt die in Fig. 2 gezeigte Tischsäule 1 über eine Haupt-Hebeeinrichtung 10 sowie eine Zusatz-Hebeeinrichtung 11.
Die Haupt-Hebeeinrichtung 10 ist als eine erste zylindrische Teleskopführung 12 ausgebildet. Auf dem oberen Ende der ersten Teleskopführung 12 ist der Säulenkopfträger 6 befestigt. Mit der Haupt-Hebeeinrichtung 10 lässt sich der Säulenschaftstamm 4 und somit auch der Säulenkopfträger 6 relativ zum Säulenschaftsockel 3 auf und ab bewegen.
Die Zusatz-Hebeeinrichtung 11 ist als eine zweite zylindrische Teleskopführung 13 ausgebildet. Auf dem oberen Ende der zweiten Teleskopführung 13 ist die Anbindungseinheit 5 befestigt. Mit der Zusatz-Hebeeinrichtung 11 lässt sich die Säulenkopf-Einstelleinheit 9 relativ zur Säulenkopfbasis 8 parallel zur Z-Achse auf und ab bewegen (Fig. 2).
Die Zusatz-Hebeeinrichtung 11 des Säulenkopfs 7 ist gleichzeitig eine Neigungseinrichtung 16 und eine Kantungseinrichtung 17. Mit der Neigungseinrichtung 16 kann die Anbindungseinheit 5 um die Y-Achse geneigt werden. Mit der Kantungseinrichtung 17 lässt sich die Anbindungseinheit 5 um die X-Achse verkanten. Sämtliche Verstellbewegungen sind jeweils einzeln aber auch in beliebiger Weise miteinander kombiniert möglich. Dadurch kann die Kantung und die Neigung der Patientenlagerfläche 40 einfach eingestellt werden.
Die Konstruktion des Säulenkopfs 7 ermöglicht eine Höhenverstellung der Anbindungseinheit 5 entlang der Z-Achse (translatorischer Freiheitsgrad) und ihre Verschwenkung um die X- und Y-Achse (zwei rotatorische Freiheitsgrade). Eine Verschiebung der Säulenkopf-Einstelleinheit 9 parallel zu der X- und Y-Achse, sowie eine Rotation um die Z-Achse müssen jedoch ausgeschlossen sein.
Die zum Heben, Kanten und Neigen ausgelegte Einrichtung 11, 16, 17 umfasst eine Gruppe von vier entlang der senkrechten Z-Achse verstellbaren Hubzylindern 14, 15, die jeweils in äußeren zylindrischen Führungen 18 angeordnet sind (Fig. 2). Dabei ist ein zentraler Hubzylinder 14 von drei peripheren Hubzylindern 15 umgeben. Die peripheren Hubzylinder 15 sind voneinander beabstandet und mit deren oberen Enden jeweils mittels eines Gelenks 19 mit der Unterseite der Anbindungseinheit 5 verbunden. Die zwei einander gegenüberliegenden Hubzylinder 15 gehören zur Neigungseinrichtung 16. Der verbleibende dritte Hubzylinder 15 gehört zur Kantungseinrichtung 17. Die Anlenkung der Anbindungseinheit 5 an den zentralen Hubzylinder 14 wird über ein zentrales Gelenk 20 realisiert. Das Gelenk 20 ist beispielsweise ein Kardan-Kugelgelenk oder ein kardanisches Kreuzgelenk.
Die in Fig. 2 gezeigte Tischsäule 1 umfasst ferner einen Hubantrieb 21 zur Verstellung der Höhe des Säulenkopfs 7 im Verhältnis zum Säulenkopfträger 6. Hierfür ist für jeden der drei ausfahrbaren peripheren Hubzylinder 15 jeweils ein eigener zum Beispiel elektronisch gesteuerter Linearmotorantrieb 21 vorgesehen. Die drei Linearmotorantriebe 21 sind in einem Gehäuse in der Säulenkopfbasis 8 positioniert und weisen jeweils eine Bremse mit einem Sensor 22 auf. Der in Fig. 2 gezeigte zentrale Hubzylinder 14 verfügt über keinen eigenen Antrieb. In anderen Ausführungsformen der Tischsäule 1 kann der zentrale Hubzylinder 14 jedoch einen eigenen Antrieb aufweisen.
Durch eine derartige Ausgestaltung der Tischsäule 1 kann die Anbindungseinheit 5 bzw. eine mit ihr verbundene Patientenlagerfläche 40 durch unterschiedliche Stellbewegungen geneigt oder deren Kantung verändert werden. Zusätzlich kann bei einer gleichzeitigen Stellbewegung der drei Linearmotorantriebe 21 in dieselbe Verstellrichtung die Höhe der Anbindungseinheit 5 verändert werden, d.h., sie kann angehoben bzw. abgesenkt werden, ohne dass ihre Kantung oder Neigung verändert wird.
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der Tischsäule 1 aus Fig. 2, bei der die Anbindungseinheit 5 um die Y-Achse geneigt ist. Dort zu sehen ist eine zylindrische Führung 23, die die Säulenkopf-Einstelleinheit 9 des Säulenkopfs 7 mit dem Säulenkopfträger 6 verbindet. Die zylindrische Führung 23 hat zwei Hauptbestandteile. Auf der Seite der Säulenkopf-Einstelleinheit 9 ist dies ein verfahrbarer Zylinder. Dabei handelt es sich um den zentralen Hubzylinder 14. Auf der Seite des Säulenkopfträgers 6 ist es ein zum zentralen Hubzylinder 14 komplementäres zylindrisches Führungsloch 37, siehe Fig. 2. Der zentrale Hubzylinder 14 ist in dem zylindrischen Führungsloch 37 aufgenommen und kann aus ihm herausgefahren und in ihn wieder hineingefahren werden.
Eine Aufgabe des zentralen Hubzylinders 14 mitsamt dem Gelenk 20 ist es, eine ungewollte Translation und Rotation der Säulenkopf-Einstelleinheit 9 jeweils entlang der X- und Y-Achse und um die Z-Achse zu sperren. Die offenbarungsgemäße Konstruktion des Säulenkopfs 7 ist dabei derart ausgelegt, dass die Funktionalität der Neigungseinrichtung 16 und der Kantungseinrichtung 17 nicht beeinträchtigt wird.
Hierfür umfasst die zylindrische Führung 23 eine Nut 24 und eine Stabilitätsleiste 25 samt zweier Passfedern 26, siehe Fig. 3.
Fig. 4 zeigt in schematischer Längsschnittdarstellung entlang der Linie I-I aus Fig. 3 die Stabilitätsleiste 25 mitsamt der zwei mit der Längsnut 24 des zentralen Hubzylinders 14 zusammenwirkenden Passfedern 26.
In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Nut 24 als eine schlitzartige Längsnut ausgebildet, die sich in der Mantelfläche des zentralen Hubzylinders 14 parallel zur Z-Achse erstreckt.
Die Stabilitätsleiste 25 ist insbesondere eine senkrecht ausgerichtete Platte, die dazu ausgelegt ist, die Stabilität der zylindrischen Führung 23 zu erhöhen (Fig. 3). Sie kann im Wesentlichen eine Quaderform haben. Die Stabilitätsleiste 25 umfasst zwei voneinander beabstandete Bohrungen 32a zur Aufnahme von Stellschrauben 31 (vgl. Fig. 4 und 5). An ihren zwei gegenüberliegenden Enden ist sie mittels zweier Befestigungselemente 34 am Säulenkopfträger 6 befestigt.
Eine Passfeder ist ein Maschinenelement, welches zur Realisierung einer formschlüssigen Verbindung zwischen zwei Bauteilen verwendet wird. Die Passfedern 26 und die Nut 24 bilden gemeinsam eine Nut-Feder-Verbindung.
Offenbarungsgemäß werden die Passfedern 26 mit einer Eingriffsseite 28 in die dafür ausgelegte Passfedernut 24 des Zylinders 14 formschlüssig eingesetzt. Dabei werden die Passfedern 26 in Bohrungen 32b des Säulenkopfträgers 6 fixiert, während der in der Nut 24 formschlüssig aufgenommene Eingriffsabschnitt 28 jeder Passfeder 26 in einer Längsrichtung dieser Passfedernut 24 bei einem Verschieben des Zylinders 14 relativ zum Säulenkopfträger 6 gleiten kann. Jede Passfeder 26 kann also permanent mit dem Säulenkopfträger 6 montiert sein und gleichzeitig einen Gleitsitz im Zylinder 14 aufweisen. Eine derartige Anordnung jeder Passfeder 26 gewährleistet ein stabiles Ein- und Ausfahren des Zylinders 14 aus dem ihn umgebenden Säulenkopfträger 6.
Wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, sind die Passfedern 26 der zylindrischen Führung 23 in Bohrungen 32b des Säulenkopfträgers 6 eingelassen. Ihre Funktion ist es, die Rotation des zentralen Hubzylinders 14 um die zentrale Z-Achse zu sperren. Dabei sind die Passfedern 26 senkrecht übereinander entlang einer Längsachse der Längsnut 24 angeordnet.
Jede der beiden Passfedern 26 umfasst einen länglichen Hauptkörper 27 mit einem insbesondere rechteckigen Längsschnitt und ein Eingriffselement 28. Der Hauptkörper 27 erstreckt sich entlang einer Längsachse A-A. Das Eingriffselement 28 ist keilförmig ausgebildet und weist eine flache Spitze auf. Es steht entlang einer Eingriffsrichtung vor (Fig. 4-6).
In anderen Ausführungsformen kann das offenbarungsgemäße Eingriffselement 28 kugelförmig, kegelförmig, dreieckig, rechteckig oder halbzylindrisch ausgebildet sein. Weitere Formen der Eingriffselemente 28 sind denkbar, die ausreichend komplementär zur Nut 24 sind und das Gleiten der Eingriffselemente 28 entlang der Nut 24 gewährleisten. Der Hauptkörper 27 der Passfeder 26 kann bspw. zylindrisch oder rechteckig ausgebildet sein oder eine andere Grundform aufweisen, die seine Funktionalität nicht beeinträchtigt.
Wie in Fig. 4-6 dargestellt, greifen die beiden Eingriffselemente 28 der Passfedern 26 in die Längsnut 24 ein, um den zentralen Hubzylinder 14 gegen ein Verdrehen um seine Längsachse Z-Z zu sichern (siehe Doppelfeil V).
Die derart ausgeführte zylindrische Führung 23 der vorliegenden Offenbarung ist für die kontrollierte Höhenverstellung des Säulenkopfs 7 vorgesehen. Sie ist Teil der zweiten zylindrischen Teleskopführung 13 des Säulenkopfs 7. Dabei ermöglicht sie das Ein- und Ausfahren des zentralen Hubzylinders 14 in und aus dem Säulenkopfträger 6.
Wie in Fig. 4-6 gezeigt, ist jeder Passfeder 26 ferner eine Nachjustier-Einrichtung 29 zur automatischen Nachjustierung ihres Sitzes innerhalb der Längsnut 24 des zentralen Hubzylinders 14 zugeordnet. Jede Nachjustier-Einrichtung 29 wird mittels Federkraft betrieben. Hierfür weist sie einen zentralen insbesondere T-förmigen Körper 36 und einen um den Körper 36 konzentrisch angeordneten Satz von benachbarten Tellerfedern 30 auf, die eine Vorspannung erzeugen. Die Einstellung der Federkraft kann mittels einer in der Bohrung 32a der Stabilitätsleiste 25 aufgenommenen Stellschraube 31 der Nachjustier-Einrichtung 29 kontrolliert werden (Fig. 4 und 5). Die Stellschraube 31 ist am äußeren Ende des Hauptkörpers 27 angeordnet und in die Eingriffsrichtung der Passfeder 26 gerichtet. Mittels der Federkraft werden die Eingriffselemente 28 der Passfedern 26 in der gewünschten Position in der Längsnut 24 gehalten. Sollte ein langzeitiger Betrieb der Tischsäule 1 zum Verschleiß der Nut 24 und/oder der Eingriffselemente 28 führen, gewährleisten die Tellerfedern 30 eine automatische Nachjustierung, sodass die Verbindung zwischen der Nut 24 und dem Eingriffselement 28 weiterhin gegeben ist und ein Verdrehspiel des zentralen Hubzylinders 14 um die Z-Achse nicht entstehen kann.
Da ein derart stabilisierter Hubzylinder 14 mittels des Kardangelenks 20 mit der Unterseite der Anbindungseinheit 5 verbunden ist, und die Anbindungseinheit 5 gleichzeitig über die Gelenke 19 mit den peripheren Hubzylindern 15 verschwenkbar verbunden ist, wird ebenfalls eine gleichzeitige Stabilisierung der peripheren Hubzylinder 15 der zweiten zylindrischen Teleskopführung 13 gegen das Verschwenken um die Z-Achse erreicht.
Die Eingriffselemente 28 der Passfedern 26 sind quer zur Längsachse der Längsnut 24 versetzt zueinander angeordnet. Ein derartiger Versatz wird im gezeigten Beispiel dadurch realisiert, dass mindestens eins der Eingriffselemente 28 exzentrisch an seinem Hauptkörper 27 angeordnet ist (Fig. 5 und 6).
Es wird hierzu auf die Fig. 7 verwiesen. Diese zeigt einen waagerechten Schnitt durch die zylindrische Führung 23. Man erkennt eine Bohrung 32b, wobei die darin befindliche Passfeder 26 ausgelassen wurde.
In den Fig. 6 und 7 ist die Längsachse AE-AE eines Eingriffselement 28 gezeigt, die relativ zur Längsachse A-A des zugehörigen Hauptkörpers 27 um wenige Zehntelmillimeter, wie zum Beispiel mindestens um 0,1 mm oder mindestens 0,3 mm, parallel versetzt ist. Somit hat die Längsachse AE-AE keinen gemeinsamen Schnittpunkt mit der zentralen Z-Z Achse des Hubzylinders 14.
In anderen Ausführungsformen kann der Versatz dadurch erreicht werden, dass die den Eingriffselementen 28 zugeordneten Hauptkörper 27 mit Versatz zueinander am Säulenkopfträger 2 angeordnet werden.
Durch den Versatz zweier Passfedern 26 zueinander werden deren Hauptkörper 27 in eine entgegengesetzte Richtung gedrückt. Dadurch wird eine Vorspannung in der zylindrischen Führung 23 quer zur Längsachse der Längsnut 24 erzeugt und das Verdrehspiel in der Verdrehrichtung um die Achse Z-Z eliminiert.
Die vorliegende Offenbarung betrifft zylindrische Führungen 23 die eine Mehrzahl von Passfedern 26, z. B. zwei, drei oder mindestens zwei Passfedern 26, umfassen.
In einigen Ausführungsformen sind die Gesamtkörper der Passfedern 26 untereinander in Richtung der Hochachse Z-Z des Hubzylinders 14 angeordnet (eine sog. vertikale Anordnung), während jede der Passfedern 26 ein Eingriffselement 28 aufweist, das in Eingriff mit einer Nut 24 des Hubzylinders 14 steht. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung sind nur die Hauptkörper 27 der Passfedern 26 jedoch nicht die korrespondierenden Eingriffselemente 28 vollständig vertikal ausgerichtet.
Beispielsweise kann die Längsachse AE-AE des Eingriffselements 28 einer ersten Passfeder 26 in einer ersten Richtung relativ zur Längsachse A-A des Hauptkörpers 27 der ersten Passfeder 26 parallel versetzt angeordnet sein. Gleichzeitig kann die Längsachse AE-AE des Eingriffselements 28 einer zweiten Passfeder 26 entweder koaxial in Bezug auf die Längsachse A-A des zugehörigen zweiten Hauptkörpers 27 ausgerichtet sein (kein Versatz), oder die Längsachse AE-AE des Eingriffselements 28 der zweiten Passfeder 26 kann in einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, in Bezug auf die Längsachse A-A des zweiten Hauptkörpers 27 parallel versetzt angeordnet sein.
In anderen Ausführungsformen können alle Passfedern 26 außer einer untereinander fluchtend in Richtung der Hochachse Z-Z des Hubzylinders 14 angeordnet sein, während eine einzige Passfeder 26 lateral relativ zur einer oberhalb oder unterhalb ihr angeordneten Passfeder 26 versetzt angeordnet ist.
Der seitliche Versatz der benachbarten Eingriffselemente 28 oder Passfedern 26 kann z. B. in Bezug auf Seitenflächen oder Spitzen benachbarter Eingriffselemente 28 mindestens 0,1 mm, mindestens 0,3 mm, 0,1 bis 3,0 mm oder 0,3 bis 1,0 mm betragen. In einigen Ausführungsformen können benachbarte Eingriffselemente 28 jeweils in Richtung einer der beiden Längsseiten der Nut 24 zulaufen oder gegen sie vorgespannt sein, um eine stabilisierende Spannung gegen diese zwei Seiten der Nut 24 auszuüben.
In einigen Ausführungsformen sind zwei Passfedern 26 jeweils in senkrecht zur Hochachse Z-Z des Hubzylinders 14 verlaufenden Bohrungen 32b des Säulenkopfträgers 6 eingelassen. Beide Passfedern 26 können asymmetrisch ausgebildete Eingriffselemente 28 umfassen, die unterschiedlich ausgerichtet sind und beispielsweise lateral in entgegengesetzte Richtungen zeigen.
In einigen Ausführungsformen sind zwei Passfedern 26 jeweils in senkrecht zur Hochachse Z-Z des Hubzylinders 14 verlaufenden Bohrungen 32b des Säulenkopfträgers 6 eingelassen. Dabei ist die erste Passfeder 26 symmetrisch und die zweite Passfeder 26 asymmetrisch ausgebildet, sodass die zweite Passfeder 26 ein Eingriffselement 28 umfasst, dessen Längsachse AE-AE relativ zur Längsachse A-A des Hauptkörpers 27 dieser Passfeder 26 parallel versetzt ist.
In einigen Ausführungsformen sind zwei Passfedern 26 in Bohrungen des Säulenkopfträgers 6 eingelassen, die relativ zur senkrechten Ausrichtung der bereits beschriebenen Bohrungen 32b geringfügig versetzt sind. Dadurch sind die jeweiligen Eingriffselemente 28 der beiden Passfedern 26 ebenfalls geringfügig zueinander versetzt.
Die hier offenbarten Passfedern 26 weisen diverse Formen und Anordnungen auf, wie bspw. einfache oder komplexe Passfedern 26, die mit einem Säulenkopfträger 6 verbunden und zu einer Gleitbewegung in einer Nut 24 ausgelegt sind. Die Passfedern 26 können wahlweise durch eine Feder oder ein anderes Vorspannelement in Richtung und in der Nut 24 selbst vorgespannt sein. Eine derartige Vorspannung gewährleistet eine Selbsteinstellungsfunktion der Passfederposition. Die Position der Passfedern 26 kann axial in Richtung der Nut 24 und in eine entgegensetzte Richtung einstellbar sein. Dies geschieht entweder direkt oder durch Einstellen eines Drucks, der auf das Vorspannelement ausgeübt wird, der wiederum die Passfeder 26 in die Nut 24 hineindrückt und vorspannt. Die Einstellung kann mittels einer Gewindevorrichtung wie einer Schraube erfolgen. Die Passfedern 26 können durch Aufnahme in Bohrungen 32a und/oder Stabilitätsleisten 25 oder unter Verwendung anderer Bauelemente positioniert werden. Die Passfedern 26 können vertikal zueinander benachbart angeordnet sein, wobei der vertikale Abstand zwischen den beiden Passfedern 26 in einem Bereich von bis zu 5 cm und insbesondere in einem Bereich von bis zu 1 cm liegen kann.
Die zylindrische Führung 23 findet ihren Einsatz bei verschiedenen Anwendungen. Sie kann bspw. eingesetzt werden, um Teleskopelemente zu versteifen, die eine von der zylindrischen Form abweichende Form aufweisen. Die zylindrische Führung 23 findet auch Einsatz bei Hubzylindern 14, 15, die eine motorunterstützte Hubbewegung ausführen oder keinen direkten Antrieb aufweisen dafür aber eine Führungsfunktion haben. Die zylindrische Führung 23 findet ferner Einsatz in Operationstischen 38 und Tischsäulen 1 mit unterschiedlicher Anzahl von höhenverstellbaren Hubzylindern 14, 15.
Der größte Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Tischsäule 1 ist das komplette Eliminieren des unerwünschten Verdrehspiels in der Verdrehrichtung um die Z-Achse. Bekannte zylindrische Führungssysteme für Tischsäulen, die mit Drehsperren ausgestattet sind, sind entweder nicht spielfrei oder nicht selbstnachjustierend.
Im Übrigen erhöht sich durch das Eliminieren des Drehspiels die Eigenfrequenz eines Operationstischs 38, dessen Teil die Operationstischsäule 1 ist.

Claims

Tischsäule (1) für einen Operationstisch (38), mit:
- einem Säulenkopfträger (6); gekennzeichnet durch

- einen Säulenkopf (7), der im Säulenkopfträger (6) aufgenommen und im Verhältnis zu diesem höhenverstellbar ist,

- einen Hubantrieb (21) zur Verstellung der Höhe des Säulenkopfs (7) im Verhältnis zum Säulenkopfträger (6); und

- eine zylindrischen Führung (23), die den Säulenkopf (7) mit dem Säulenkopfträger (6) verbindet und zur senkrechten Führung des Säulenkopfs (7) bei dessen Höhenverstellung dient,

wobei die zylindrische Führung (23) eine Längsnut (24) und zwei darin eingreifende Passfedern (26) aufweist, um die zylindrische Führung (23) gegen ein Verdrehen um ihre senkrechte Achse zu sichern,

und wobei jede Passfeder (26) einen Hauptkörper (27) und ein entlang einer Eingriffsrichtung hervorstehendes Eingriffselement (28) umfasst, welches in Eingriffsrichtung in die Längsnut (24) eingreift, wobei die Eingriffselemente (28) der beiden Passfedern (26) quer zur Längsachse der Längsnut (24) versetzt zueinander angeordnet sind, sodass eine Vorspannung in der zylindrischen Führung (23) quer zur Längsachse der Längsnut (24) erzeugt wird.
Tischsäule nach Anspruch 1, wobei der Versatz der beiden Eingriffselemente (28) dadurch besteht, dass mindestens eines der Eingriffselemente (28) exzentrisch an seinem Hauptkörper (27) angeordnet ist.
Tischsäule nach Anspruch 1, wobei der Versatz der beiden Eingriffselemente (28) dadurch besteht, dass die den Eingriffselementen (28) zugeordneten Hauptkörper (27) mit Versatz zueinander am Säulenkopfträger (6) angeordnet sind.
Tischsäule nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Eingriffselemente (28) keilförmig sind.
Tischsäule nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Passfedern (26) senkrecht übereinander entlang der Längsachse der Längsnut (24) angeordnet sind.
Tischsäule nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jeder Passfeder (26) eine Nachjustier-Einrichtung (29) zur automatischen Nachjustierung ihres Sitzes innerhalb der Längsnut (24) zugeordnet ist.
Tischsäule nach Anspruch 6, wobei jede Nachjustier-Einrichtung (29) federkraftbetrieben ist.
Tischsäule nach Anspruch 7, wobei jede Nachjustier-Einrichtung (29) einen Satz Tellerfedern (30) umfasst.
Tischsäule nach Anspruch 7 oder 8, wobei jede Nachjustier-Einrichtung (29) eine Stellschraube (31) zur Einstellung der Federkraft umfasst.
Tischsäule nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Passfedern (26) in Bohrungen (32b) im Säulenkopfträger (6) eingelassen sind.
Tischsäule nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zylindrische Führung (23) einen zentralen antriebslosen Hubzylinder 14 umfasst, der passiv teleskopartig verstellbar ist, um der Bewegung des Säulenkopfs (7) bei dessen Höhenverstellung zu folgen, und wobei die Tischsäule (1) ferner mindestens einen mittels des Hubantriebs (21) antreibbaren Hubzylinder (15) umfasst.
Tischsäule nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend:
- eine an einem oberen Ende (1a) der Tischsäule (1) angeordnete Anbindungseinheit (5) zur Anbindung einer Patientenlagerfläche (40) an die Tischsäule (1); und

- eine Mehrzahl von Hubzylindern (15);
wobei die zylindrische Führung (23) und die Hubzylinder (15) mittels Gelenkverbindungen (19, 20) mit der Anbindungseinheit (5) verbunden sind; und wobei die zylindrische Führung (23) und die Hubzylinder (15) ausgelegt sind, um die Anbindungseinheit (5) um eine Längsachse der Patientenlagerfläche (40) zu neigen und um eine quer zur Längsachse der Patientenlagerfläche (40) verlaufende Achse zu verkanten.
Tischsäule nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine Haupt-Hebeeinrichtung (10), die mittels eines Antriebs teleskopartig verstellbar ist, wobei die Haupt-Hebeeinrichtung (10) ausgelegt ist, um den Säulenkopfträger (6) und die mit ihm verbundene zylindrische Führung (23) senkrecht zu verstellen.
Tischsäule nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Passfedern (26) im Säulenkopfträger (6) eingelassen und die Eingriffselemente (28) der Passfedern (26) in der Längsnut (24) mittels Federkraft vorgespannt sind, und wobei die Längsnut (24) ausgelegt ist, um über die Eingriffselemente (28) der Passfedern (26) zu gleiten.
Tischsäule nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Hauptkörper (27) der Passfedern (26) im Säulenkopfträger (6) angeordnet sind; wobei die Längsnut (24) eine sich senkrecht im zentralen Hubzylinder (14) des Säulenkopfs (7) erstreckende Nut ist, und wobei die Längsnut (24) bei der Höhenverstellung des Säulenkopfs (7) im Verhältnis zum Säulenkopfträger (6) senkrecht über die Eingriffselemente (28) der Passfedern (26) gleitet.