NL192662C - Inrichting voor het immobiliseren van gereedschap. - Google Patents

Description

1 192662

Inrichting voor het immobiliseren van gereedschap

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het immobiliseren van gereedschap, in het bijzonder medisch gereedschap, bestaande uit een steun, met een gelede arm en een door die arm gedragen 5 gereedschapshouder, waarbij de gelede armen onderling ten minste een scharnieras hebben, voorzien van een losmaakbaar remorgaan bestaande uit een met het ene armdeel van de geleding verbonden wrijvings-vlak en een met het andere armdeel van de geleding verbonden contravlak, waarbij een drukorgaan is aangebracht voor het voortdurend tegen elkaar drukken van de vlakken, alsmede een het drukorgaan tegenwerkend losorgaan voor het lossen van de wrijvingsvlakken.

10 Dergelijke inrichtingen worden gewoonlijk gebruikt in de operatiekamer van een ziekenhuis, waarbij het gereedschap kan bestaan uit middelen voor het ondersteunen of weghouden van bepaalde lichaamsdelen, of uit hulpmiddelen van diagnostische aard zoals koudlichtbronnen of TV-camera’s, hetgeen tot gevolg heeft dat de inrichting een bepaalde stijfheid moet hebben, maar niettemin eenvoudig moet worden bediend om de geledingen ten opzichte van elkaar vrij te kunnen maken om het gereedschap snel en gemakkelijk in een 15 nieuwe stand of gewenste stand te brengen of houden.

Een dergelijke inrichting is bekend uit het Duitse octrooischrift 2.514.496. In de bekende inrichting worden geledingen door middel van een drukmedium geïmmobiliseerd, bij het wegvallen van de druk raken alle scharnieren tussen de geledingen los. Dit is ongewenst.

De uitvinding beoogt een inrichting van het in de aanhef beschreven type te verschaffen dat aan 20 bovengenoemde eisen voldoet en bovengenoemd bezwaar ondervangt, dat licht bedienbaar is en een slanke gestalte heeft, zodat de inrichting weinig ruimte inneemt.

De inrichting volgens de uitvinding onderscheidt zich doordat het drukorgaan als een veerstelsel is uitgevoerd, bijvoorbeeld gevormd door een pakket schotelveren, en dat het tegenwerkend losorgaan is gevormd door een cilinder/zuigereenheid, die door middel van een stuurbaar drukmedium is belast. Het 25 drukmedium kan hierbij een gas respectievelijk vloeistof zijn.

Dankzij het permanent werkende drukelement zullen de vlakken voortdurend op elkaar worden gedrukt, waardoor het scharnier tussen de geledingen in onbekrachtigde toestand onwrikbaar is. Zodra een relatieve beweging moet worden uitgevoerd, moet het tegenwerkend losorgaan het drukorgaan buiten werking stellen, waardoor de wrijvingsvlakken worden gelost. Zodra dit is gebeurd kunnen de geledingen ten 30 opzichte van elkaar om de scharnierlijn worden verdraaid.

In tegenstelling tot de uit het Duitse octrooischrift 2.514.496 bekende inrichting kent de inrichting volgens de onderhavige uitvinding dus een passief blokkeringssysteem.

Voor het verkrijgen van een grote wrijving verdient het de voorkeur om de wrijvingsvlakken kegelvormig ten opzichte van de druklijn van de zuiger te laten verlopen. Hierdoor behoeft slechts een geringe druk in de 35 zuiger te worden opgewekt om de wrijvingsvlakken te lossen, terwijl toch het drukorgaan de wrijvingsvlakken voldoende tegen elkaar kan drukken om een grote wrijving te verkrijgen.

Indien de inrichting is voorzien van meer dan twee geledingen worden de cilinderruimtes van de opeenvolgende geledingen onderling met elkaar verbonden via een kanaal voor het stuurbare drukmedium. Hierdoor is het mogelijk de scharnieren, alle gelijktijdig, te lossen respectievelijk te immobiliseren. In deze 40 seriegewijze verbinding van de cilinders verdient het de voorkeur om het drukorgaan naarmate dit dichter bij de gereedschapshouder is gelegen, zwakker uit te voeren, waardoor bij het bekrachtigen van de cilinders de wrijvingsvlakken in de scharnieren gerekend vanaf de gereedschapshouder eerder zullen lossen, waardoor de eindgeleding eerder loskomt dan de dichter bij de steun geledingen.

Ten slotte wordt voor een doeltreffende bediening van de inrichting deze voorzien van een drukreservoir, 45 dat gevuld is met een vloeibaar drukmedium, in welk drukreservoir een verdringerlichaam is te voeren ter verhoging van de druk in het vloeistof medium. Het verdringerlichaam verzorgt dit derhalve met een geringe verplaatsing reeds voor het lossen van de wrijvingsvlakken in de diverse scharnierassen dankzij de snelle drukopbouw in het vloeibare en dus onsamendrukbare drukmedium in de in serie staande cilinderruimtes van het tegenwerkende losorgaan.

50

Bovengenoemde en andere kenmerken zullen nader worden toegelicht in de hieronderstaande figuur-beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld. In de tekening toont: figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een inrichting volgens de uitvinding toegepast bij een operatietafel, 55 figuur 2 een aanzicht, gedeeltelijk in doorsnede op vergrote schaal van het steundeel van de inrichting uit figuur 1 gezien in de richting van de pijl II, figuur 3 een perspectivisch aanzicht van een scharnier tussen twee geledingen volgens de pijl III in 192662 2 figuur 1.

Met het cijfer 1 is een steun aangegeven, welke steun hier is gevormd door een nader toe te lichten klemconstructie, die samenwerkt op een rail 2 van een operatietafel 3. Aan de steun is een pneumatische 5 cilinder 4 bevestigd, welke is gevoed via een leiding 5 door het centrale pneumatische voedingssysteem van het ziekenhuis of dergelijke. In de lijn 5 is een voetpedaal 6 opgenomen voor het toelaten van het drukmedium naar de cilinder 4. Zoals blijkt uit figuur 2 is de cilinder 4 uitgerust met een zuiger 7, waarvan de zuigerstang 8 door het kopschot 9 van de cilinder 4 dichtend is gevoerd. De cilinderstang 8 reikt in een boven op de cilinder 4 aangebracht drukreservoir 10 voorzien van een kamer 11.

10 Het drukreservoir 10 draagt aan de bovenzijde een beugel 12, welke vast is bevestigd op een bus 13, die met een omlaag stekend gedeelte is verlengd, bestaande uit een kegelvormig deel 14 en een zuiger* lichaam 15. Het zuigerlichaam is met dichtingsringen 16 voorzien, welke passen in cilinder 18, welke is uitgespaard in de bovenzijde van het drukreservoir 10. De cilinder staat via een doorloopkanaal 19 in verbinding met de kamer 11 van het drukreservoir 10.

15 Het zuigerlichaam 15 is in de richting van het drukreservoir 10 verlengd met een spil 20, welke bij het vrije einde is bevestigd aan een drukring 21. De bovenwand van de drukring 21 ligt op afstand van de bovenwand van de vloeistofkamer 11, tussen welke wanden een schotelveer 22 rond de spil 20 is ondergebracht, welke schotelveren 22 via een lager 23 op het bovenvlak van de drukring 21 afsteunen.

De werking van de hierboven beschreven constructie is als volgt. In de in figuur 2 getekende stand is de 20 spil 20 onbeweeglijk verbonden met het vloeistofreservoir 10, omdat de drukveren 22 de drukring 21 ten opzichte van het drukreservoir 10 omlaag drukken onder medeneming van de spil 20, waardoor het kegelvormige drukvlak van het deel 14 stevig tegen een kegelvormig contravlak van het drukreservoir 10 wordt gedrukt, zodat verdraaiing van de spil 20 ten opzichte van het reservoir 10 niet mogelijk is.

Zodra de zuiger 7 door druklucht in de cilinder 4 omhoog wordt bewogen, zal de zuigerstang 8 de in de 25 kamer 11 ondergebrachte vloeistof verdringen, waardoor de vloeistof onder druk wordt gezet. Via het kanaal 19 wordt de ruimte onder de zuiger 15 in de cilinder 18 onder druk gezet, waardoor het zuigerlichaam omhoog wil bewegen tegen de werking van de drukveren 22 in. Hierdoor komt het kegelvormig drukvlak van het deel 14 los van het drukreservoir 10 en kan de gebruiker de spil 20 ten opzichte van de cilinder 4 respectievelijk drukreservoir 10 verdraaien en daarmee de beugel 12.

30 Bij het ontlaten van de druk in de cilinder 4 door het vrijgeven middels het voetpedaal 6 van die druk, kan de door de schotelveren op het drukmedium opgewekte druk op de stang 8 de zuiger 7 via de inlaat 25 omlaag drukken, waarna de druk in de vloeistof in de kamer 11 wegvalt. De schotelveren 22 trekken de spil 20 omlaag waardoor het conische vlak van het deel 14 in aanraking komt met dat van het vloeistofreservoir 10, zodat de spil wordt vergrendeld.

35 Het zal duidelijk zijn dat slechts bij een geringe verplaatsing van de zuiger 8 een grote drukopbouw in de vloeistof in de kamer 11 kan worden verkregen, zodat het lossen van de vlakken snel kan plaatsvinden.

Voorts wordt opgemerkt, dat door de grote diameter van de zuiger 7 slechts een relatief geringe druk in het gasvormige medium via inlaat 5 behoeft te worden toegevoerd om toch een grote drukopbouw in de vloeistof in de kamer 11 tot stand te brengen.

40 Thans volgt de beschrijving van een tweevoudig scharnierstuk tussen de opeenvolgende geledingen van de arm van de inrichting. Een dergelijk tweevoudig scharnier is in detail getoond in figuur 3, welk scharnier zich bevindt vlak boven het drukreservoir 10 in figuur 2. Een soortgelijke opbouw is echter ook terug te vinden in de andere scharnierconstructies tussen de armgeledingen.

De beugel 12 is vorkvormig uitgevoerd, waarbij in de parallelle vorkdelen op dezelfde aslijn A-A een 45 doorgaand gat is aangebracht. De diameter van het gat in de voorste arm 30 is kleiner dan in de tegenoverliggende parallelle arm 31. De tegenover elkaar liggende en in eikaars lijn liggende gaten steunen een scharnierspil 32, bestaande uit een scharnierbus 33, die centraal is voorzien van een blind schroefgat 34.

De buitendiameter van de scharnierbus 33 past in het gat van de arm 30. Desgewenst kan de scharnierbus 33 in het omtreksvlak zijn voorzien van een omtreksgroef 35 voor het opnemen van de schacht van een 50 klembout (40).

De spil 32 bestaat voorts uit een in het blinde schroefgat 34 bevestigde as 36, welke vast is verbonden met een zuigerlichaam 37, dat zich voortzet in een kegelvormig verwijdend deel 38 en ten slotte in een cilindrisch deel 39, dat op overeenkomstige wijze als de bus 33 past in het gat van de arm 31 van de vork 12.

55 In de getoonde uitvoeringsvorm zijn de armen 30 en 31 aan de bovenzijde voorzien van een insnijding, die leidt tot het gat voor het opnemen van de bus 33 respectievelijk het cilindrische deel 39, zodat een gaffel wordt gevormd, waarvan de tanden naar elkaar toe voor te spannen zijn door middel van de klembout 3 192662 40 of dergelijke. Daarmee kan de bus 33 en het cilindrische deel 39 in het gat van de arm 30, 31 stevig worden vastgeklemd.

Om de spil 32 is een blok 41 aangebracht, waartoe in het blok een tweetal kamers 42 en 43 zijn uitgeboord, die in eikaars verlengde liggen en zijn verbonden door een doorgaand gat 44. Het doorgaande 5 gat 44 dient voor het opnemen van de spil 36, die door middel van twee O-ringen dichtend door de boring 44 is geleid. In de kamer 42 past het cilindrische lichaam 37, dat eveneens met O-ringen dichtend in de cilindrische binnenwand van de kamer 42 schuifbaar is. Het kegelvormig deel 38 werkt samen met een kegelvormig eindvlak van de kamer 42.

In de kamer 43 is een schotelverenpakket 45 aangebracht, dat enerzijds afsteunt op de bodem van de 10 boring van de kamer 43 en anderzijds op een naaldlagerring 46, die afsteunt op het kopvlak van de scharnierbus 33.

De kamer 42 dient voor het vormen van een drukruimte tussen de bodemwand van de kamer 42 en het eindvlak van het cilinderlichaam 37. Deze ruimtes staan in verbinding via een doorloopkanaal 47 met de kamer 11 van het drukreservoir 10 in figuur 2.

15 Aangenomen dat het kanaal 47 en de kamer 42 volledig met een drukvloeistof zijn gevuld, zal door het bekrachtigen van de zuiger 7 van de pneumatische cilinder 4, het verdringerlichaam 8 het drukmedium in de kamer 11 onder druk brengen en zodoende ook de vloeistof in de kanalen 47 en kamer 42. Door de drukopbouw wordt het blok 41 naar rechts bewogen ten opzichte van de vorkvormige beugel 12 tegen de werking van het drukverenpakket 45 in. Daarbij komen de kegelvormige vlakken van het deel 38 en de 20 binnenwand van kamer 42 vrij van elkaar, waardoor het blok 41 om de as A-A ten opzichte van de beugel 12 kan verdraaien. Bij drukaflaat zal onmiddellijk het verenpakket 45 de bus 41 terug willen bewegen en een wrijving tot stand willen brengen tussen de kegelvormige vlakken en zodoende het blok 41 immobiliseren ten opzichte van de beugel 12.

Opgemerkt wordt, dat het blok 41 is voorzien van een tweede boring loodrecht op de as A-A volgens de 25 lijn B-B. In deze boring is een soortgelijke constructie als hierboven beschreven aangebracht, waarbij de scharnierspil is gelagerd in een tweede vorkvormige beugel 12’ van een andere arm geleding 50. Door de cilinderruimtes 42 weer via een doorvoerkanaal 47’ met elkaar in verbinding te brengen wordt door het bekrachtigen van de zuiger 7 in de pneumatische cilinder 4 ook tegelijkertijd het scharnier B-B" vrijgegeven en in omgekeerde zin geïmmobiliseerd. Hierdoor kan de volgende arm 50 derhalve ten opzichte van het 30 drukreservoir 10 elke gewenste stand worden gegeven die men wil.

Soortgelijke scharnierconstructies vinden ook hun plaats in de volgende geledingen, welke scharnier-constructies met drukkamers van de bedieningscilinders onderling met elkaar in serie zijn geschakeld.

De gereedschapshouder 51 in figuur 1 kan tenslotte draaibaar aan de laatste beugel 12" zijn gekoppeld overeenkomstig de draaiconstructie in het drukreservoir 10 van figuur 2.

35 Het zal uit bovenstaande beschrijving duidelijk zijn dat bij het bedienen van het voetpedaal 6 van het pneumatisch bedieningssysteem alle scharnierpunten in de gelede arm volgens de uitvinding gelijktijdig zijn te lossen respectievelijk te immobiliseren.

Een variant hierop kan worden verkregen door schotelverenpakket 45 in de kamer 43 een andere veerconstante te geven, namelijk zodanig dat er een slappere veer wordt gebruikt in de geledingen die zich 40 dichter bij de gereedschapshouder 51 bevinden. Deze slappere veer vraagt een geringere mediumdruk in de kamer 42 om de wrijvingsvlakken van de delen 38 te lossen, zodat bij geleidelijk toenemende drukopbouw van de pneumatische cilinder 4 en de daarmee geleidelijk toenemende verdringing door de zuigerstang 8 van het drukmedium in de kamer 11 van het drukreservoir 10 achtereenvolgens de scharnieren gezien vanaf de gereedschapshouder 51 achter elkaar zullen lossen en omgekeerd zullen immobiliseren 45 in omgekeerde zin.

Ten slotte wordt opgemerkt, dat de inrichting te gebruiken is bij een operatietafel 2 volgens figuur 1 waartoe de cilinder 4 aan het kopschot 9 daarvan is uitgevoerd met een klemhaak 55. De klemhaak 55 werkt samen met de rail 2 en de bevestiging komt tot stand door een contrahaak 56, die schuifbaar ten opzichte van de omlaaggerichte arm van de haak 55 is. Het omlaag gerichte deel 57 van de haak 55 is 50 uitgevoerd met een schroefgat, dat een schroefgang van een draadspil 58 opneemt, welke draadspit een kraagring 59 draagt voor het ondersteunen van de onderhaak 56.

Door het lossen van de onderhaak 56 kan de steun 55 met cilinder 4 en derhalve de gelede arm 50 vrij langs de rail 2 en derhalve langs de tafel 3 worden bewogen en vastgeklemd door de onderhaak 56 omhoog te voeren.

55 De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvorm. Zo kan het conische wrijvingsvlak van de delen 14, 38 zijn vervangen door een constructie zoals een platenkoppeling, die bijvoorbeeld in plaats van een schotelverenpakket door een schroefveer is belast.

Claims (9)

192662 4 Ook de cilinderzuigconstructie 37, 42 kan door een andere passende constructie zijn vervangen ter opheffing van de drukkracht van het drukorgaan (schroefveer, verenpakket).

5 Conclusies

1. Inrichting voor het immobiliseren van gereedschap, in het bijzonder medisch gereedschap, bestaande uit een steun, met een gelede arm en een door die arm gedragen gereedschapshouder, waarbij de gelede armen onderling ten minste een scharnieras hebben, voorzien van een losmaakbaar remorgaan bestaande 10 uit een met het ene armdeel van de geleding verbonden wrijvingsvlak en een met het andere armdeel van de geleding verbonden contravlak, waarbij een drukorgaan is aangebracht voor het voortdurend tegen elkaar drukken van de vlakken, alsmede een het drukorgaan tegenwerkend losorgaan voor het lossen van de wrijvingsvlakken, met het kenmerk, dat het drukorgaan als een veerstelsel is uitgevoerd, bijvoorbeeld gevormd door een pakket schotelveren (22, 45) , en dat het tegenwerkend losorgaan is gevormd door een 15 cilinder/zuigereenheid (4, 7; 18, 15 en 42, 37), die door middel van een stuurbaar drukmedium is belast.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wrijvingsvlakken (14, 38) ten opzichte van de druklijn van het drukorgaan kegelvormig verlopen.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de inrichting voorzien is van meer dan twee geledingen en de cilinderruimtes van de cilinder/zuigereenheden onderling door een verbindingskanaal zijn verbonden, met 20 het kenmerk, dat de veerconstante van het verenstelsel (22, 45) in de richting van de gereedschapshouder (51) afneemt.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het drukmedium een vloeistof is en de cilinderruimtes (4,18, 42) van de cilinder/zuigereenheden (4, 7; 18,15 en 42, 37) via het verbindingskanaal (19, 47, 47') zijn verbonden met een drukreservoir (10), waarin een verdringerlichaam te voeren is 25 ter verhoging van de druk in het vloeistofmedium.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het verdringerlichaam is gevormd door een zuigerstang (8) van een pneumatische stuurcilinder (4).

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het scharnier tussen de twee gelede armen (50) van de inrichting ten minste twee loodrecht op elkaar staande scharnierassen (A-A en

30 B-B) heeft, elk voorzien van een wrijvingsvlak (38) met bijbehorend drukorgaan (45) en zuiger/ cilindereenheid (37, 42). Hierbij 3 bladen tekening