NO170237B - Hydraulisk aktuatorkrets for sykeseng - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en hydraulisk aktuatorkrets for sykeseng,

omfattende et reservoar for hydraulikkvæske og en hydraulisk stempel/sylinder-anordning, hvor endene av sistnevntes sylinder er forbundet med reservoaret via henholdsvis en tilførselsledning inneholdende en hydraulisk stempelpumpe med seksjons- og trykkventilorganer og via en returledning inneholdende en dyse og en normalt lukket styreventil, idet en grenledning som fører til en hydraulikkvæske-akkumulator grener av fra tilførselsledningen på et sted mellom sylinderen og trykkventilorganene, idet en tilbakeslagsventil er anordnet i tilførselsledningen på et sted mellom grenledningen og sylinderen, mens en trykkavhengig dyse er anordnet mellom tilbakeslagsventilen og grenledningen til akkumulatoren.

Fra DE-A 30 21 559 er det kjent en slik aktuatorenhet, i forbindelse med vertikalt regulerbare sykesenger. Denne kjente aktuatorenhet er relativt dyr. For å heve sengen, f.eks. i høyde med et operasjonsbord, blir pumpen (som vanligvis er av enkelstempeltype) betjent manuelt eller med foten, slik at hydraulikkvæske intermittent tilføres hydraulikksylinderen. Akkumulatoren virker som en hydraulisk støtdemper, og minsker støtene ved begynnelsen og slutten av hvert av pumpens trykkslag.

Det skal forstås at tilførselsledningen 11 som strekker seg fra avgreningsstedet mot sylinderen, og grenledningen er slik dimensjonert i forhold til hverandre at når enheten aktiviseres vil akkumulatoren bli fylt opp "med prioritet" gjennom grenledningen. Senking av sengen vil foregå ved å vrenge styreventilen til å åpne, vanligvis ved hjelp av foten, slik at hydraulikkvæsken tillates å strømme fra rommet under stempelet inn i reservoaret.

I tilfelle av en øking av lasten - f.eks. når en person setter seg på pasientens seng - (mens pumpen er stasjonær) vil tilbakeslagsventilen hindre at sengen synker og at hydraulikkvæske presses tilbake til akkumulatoren.

En ulempe med kjente aktuatorenhet ifølge ovennevnte DE-publikasjon ligger i at ved en minsking av lasten (f.eks. når en pasient løftes fra sengen), vil akkumulatoren - som følge av at trykket i systemet minsker - tilføre hydraulikkvæske til sylinderen og derved bevirke en uønsket heving av sengen. En ytterligere ulempe ligger i at operering av styreventilen (med sikte på å senke sengen) vil føre til at akkumulatoren tømmes helt, slik at den må gjenfylles under den neste heveoperasjon.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å løse de ovennevnte problemer.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette siktemål ved at en multipilotstyrt tilbakeslagsventil av differensialtypen er anordnet i grenledningen mot akkumulatoren, idet differensial-sleideelementets største og minste endeflater utsettes for trykket i grenledningen, mens sleideelementets differensialareal utsettes for trykket i en ledning som grener av fra returledningen ved et sted mellom dysen og styreventilen, på en slik måte at trykket i grenledningen til akkumulatoren søker å bringe sleideelementet og derved tilbakeslagsventilen til å åpne, mens trykket i den andre grenledning søker å bevege sleideelementet til lukket stilling.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av et eksempel, med henvisning til de medfølgende tegninger. Figur 1 er et skjematisk sideriss av en sykeseng, hvor aktuatorenheten ifølge oppfinnelsen inngår, og Figur 2 viser det hydrauliske koplingsskjerna for aktuatorenheten ifølge oppfinnelsen.

Sykesengen vist i figur 1 omfatter et med hjul utstyrt understell 1 på hvilket pasientbæreseksjonen 2 er vertikalt regulerbart opplagret ved hjelp av et leddsystem 3. For å løfte og senke pasientbæreseksjonen 2 er der anordnet en hydraulisk aktuatorenhet 4 som ved 5 er dreibart forbundet med understellet 1 og hvis frie stempelstangende ved 7 er forbundet med en momentarm 8 som er stivt forbundet med leddsystemets 3 høyre momentarmer. På tegningen er pasientbæreseksjonen 2 vist i hevet stilling med heltrukne linjer, hvilken stilling svarer til den utskjøvne stilling for aktuatorenhetens stempel. Den nedre stilling vist med brutte linjer svarer til den inntrukne stilling for aktuatorenhetens stempel.

Aktuatorenheten 5 skal beskrives nærmere med henvisning til skjemaet på figur 2.

I dette hydraulikkskjerna er stempel/sylinder-anordningen 10 forbundet med hydraulikkstempelpumpens 12 trykkside gjennom en tilførselsledning 11, idet pumpens sugeside er forbundet med et reservoar 13 som inneholder hydraulikkvæske. En grenledning 14 fører fra tilførselsledningen 11 mot en hydraulikkvæske-akkumulator 15. Mellom stempel/sylinder-anordningen 10 og avgreningsstedet mot akkumulatoren 15 er en tilbakeslagsventil 16 og en trykkpåvirkbar strømningsventil 17 anordnet i tilførselsledningen 11. Ved hjelp av sistnevnte ventil vil tilførselsledningens tverrsnittsareal - som reaksjon på en trykkøking - innsnevres i en slik grad at forholdet mellom den mengde hydraulikkvæske som tilføres ved hvert av pumpens trykkslag mot henholdsvis sylinderen og akkumulatoren, vil forbli utelukkende konstant. Som en følge av dette vil graden av støtdemping være uavhengig av lasten.

En dyse 19 og en normalt lukket styreventil 20, som kan åpnes ved hjelp av en hånd eller fot, er anordnet i en returledning 18 som fører fra sylinderen 10 til reservoaret 13.

En multipilotstyrt tilbakeslagsventil 21 er anordnet i grenledningen 14 mot akkumulatoren 15. Denne

tilbakeslagsventil er av differensialsleidetypen. Differensialsleidens 22 største arbeidsflate (via pilotstyreledningen 14') såvel som sleidens minste flate utsettes for trykket i grenledningen 14. Resultatet av de to krefter som virker på de to sleideflater søker å bevege differensialsleiden 22 mot høyre og derved bringe selve tilbakeslagsventilen 23 til å åpne. En tredje pilotstyreledning 24 er imidlertid forbundet med differensialsleiden, og fører fra returledningen 18 på et sted mellom dysen 19 og styreventilen 20. Denne pilotstyreventil 24 virker på den ringformete sleideflate mellom den største og

minste sleideflate. Trykket som leveres gjennom pilotstyreledningen 24 frembringer en kraft som, sammen med kraften som virker på den minste sleideflate søker å bevege sleiden 22 mot venstre og derved bringe tilbakeslagsventilen 23 til å lukke. På et sted mellom ventilen 23 og akkumulatoren 15 er der innkoplet en overbelastningsventil 2 5 som åpner dersom tilførselstrykket overstiger et visst nivå og tillater hydraulikkvæske å strømme tilbake til reservoaret 13. Denne ventil gir således tilfredsstillende beskyttelse mot uakseptabelt høye. akkumulatortrykk.

Stempelsylinderanordningen 10, reservoaret 13 og akkumulatoren 15 er samlet i en kompakt enhet, under anvendelse av et felles underlag 27. Dette underlag bærer de forskjellige ventiler og ledninger.

Aktuatorenhetens virkemåte er som følger:

I utgangssituasjonen antas akkumulatortrykket (f.eks. gasstrykket over væsken i akkumulatoren) å være lavere enn det nødvendige tilførselstrykk for å forskyve stempelet i stempelsylinderanordningen .

Når pumpen 12 i denne situasjon igangsettes, vil de tidlige trykkslag virke til at akkumulatoren fylles i en slik grad at akkumulatortrykket har nådd det nødvendige nivå for å overvinne stempelbelastningen. Hver gang pumpen utfører et sugeslag vil hydraulikkvæske strømme fra reservoaret 13 via den åpnete sugeventil 12a inn i pumpekammeret, idet væsken, under det påfølgende trykkslag, vil strømme til akkumulatoren via trykkventilen 12b, grenledningen 14 og

tilbakeslagsventilen 23.

Så snart akkumulatortrykket har nådd et nivå som svarer til stempelbelastningen, vil ytterligere drift av pumpen virke til at hydraulikkvæske leveres til sylinderen 10 via tilførselsledningen 11, utstrømningsventilen 17 og tilbakeslagsventilen 16. Tilførselstrykket vil samtidig virke på den største (til venstre) og den minste (til høyre) flate på differensialsleiden 22, med den følge at sleiden 22 vil beveges mot høyre og tilbakeslagsventilen 23 vil mekanisk skyves til dens åpne stilling. Som følge av dette vil det mellom akkumulatoren og hydraulikksylinderen være en åpen forbindelse som opprettholdes i en kort tid ved hvert trykkslag, under hvilket tidsrom en viss mengde væske tillates å strømme fra akkumulatoren til sylinderen for derved å unngå støt.

I mellomtiden vil også trykket i pilotstyreledningen 24 - med en viss forsinkelse - øke til et nivå som svarer til nivået i tilførsels- og grenledningene 11, 14, slik at hele sleiden vil bli utsatt for det samme (system) trykk, med den følge at tilbakeslagsventilen 23 vil stenge under påvirkning av sin returfjær og akkumulatortrykket, og denne situasjon vil fortsette inntil - ved et påfølgende trykkslag - trykket i tilførselsledningen 11 og grenledningen 14 midlertidig vil øke til et nivå over systemtrykket, med den følge at sleiden 22 og ventilen 23 midlertidig holdes åpen.

Antar man nå at en minsking av stempelbelastningen finner sted i en stasjonær stilling (dvs. i en situasjon der pasientbæreseksjonen inntar den ønskete stilling), idet en slik minsking f.eks. kan være forårsaket av at pasienten flyttes fra bæreseksjonen til et operasjonsbord, vil dette ikke føre til noen (uønsket) bevegelse av bæreseksjonen fordi ventilen 22, 23 vil holdes stengt slik at ingen tilførsel av væske fra akkumulatoren 15 kan finne sted. Slik ytterligere tilførsel av væske fra akkumulatoren vil bare finne sted dersom det er ønskelig, nemlig så snart pumpen utfører et neste trykkslag. Innledning av et neste trykkslag vil bringe trykket i tilførsels- og grenledningene 11, 14 til å øke over nivået til det minskete systemtrykk, slik at sleiden 22 ikke lenger vil være i balanse og som en følge av dette vil bevege seg mot høyre, slik at væske tillates å strømme fra akkumulatoren 15 mot sylinderen 10.

Ved å regulere nivået til pasientbæreseksjonen i senkeretningen - ved operering av styreventilen 20 - vil der umiddelbart finne sted et trykkfall i pilotstyreledningen 24, men systemtrykket under stempelet vil synke noe. Som følge av dette vil differensialsleiden bli skjøvet mot høyre og derved søke å bringe ventilen 23 til å åpne, slik at væske fra akkumulatoren 15 kan strømme til sylinderen 10. Denne situasjon vil imidlertid være av meget kort varighet. For, etter en liten forsinkelse, vil det minskete systemtrykk herske i gren- og pilotstyreledningene 14, 14', såvel som i pilotstyreledningen 24, hvilket bringer differensialsleiden 22 igjen i balanse og bringer ventilen 23 og derved akkumulatoren til å lukke.

Når pasientbæreseksjonen senkes til sin laveste stilling (avgrenset av et mekanisk anslag) vil systemtrykket tillates å falle til null, mens differensialsleiden vil forbli i balanse og ventilen 23 holdes lukket.

Claims (2)

1. Hydraulisk aktuatorkrets for sykeseng (1), omfattende et reservoar (13) for hydraulikkvæske og en hydraulisk stempel/- sylinder-anordning (10), hvor endene av sistnevntes sylinder er forbundet med reservoaret via henholdsvis en tilførsels-ledning (11) inneholdende en hydraulisk stempelpumpe (12) med seksjons- og trykkventilorganer og via en returledning (18) inneholdende en dyse (19) og en normalt lukket styreventil (20) , idet en grenledning (14) som fører til en hydraulikkvæske-akkumulator (15) grener av fra tilførselsledningen (11) på et sted mellom sylinderen (10) og trykkventilorganene, idet en tilbakeslagsventil (16) er anordnet i tilførselsledningen (11) på et sted mellom grenledningen (14) og sylinderen (10), mens en trykkavhengig dyse (17) er anordnet mellom tilbakeslagsventilen (16) og grenledningen (14) til akkumulatoren, karakterisert ved at en multipilotstyrt tilbakeslagsventil (21) av differensialtypen er anordnet i grenledningen (14) mot akkumulatoren (15), idet differensial-sleideelementets (22) største og minste endeflater utsettes for trykket i grenledningen (14), mens sleideelementets (22) differensialareal utsettes for trykket i en ledning (24) som grener av fra returledningen (18) ved et sted mellom dysen (17) og styreventilen (20), på en slik måte at trykket i grenledningen (14) til akkumulatoren (15) søker å bringe sleideelementet (22) og derved tilbakeslagsventilen (21) til å åpne, mens trykket i den andre grenledning (24) søker å bevege sleideelementet til lukket stilling.

2. Aktuatorenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at den hydrauliske stempel/sylinder-anordning (10), reservoaret (13) og akkumulatoren (15) er sammenbygget i en kompakt enhet, under anvendelse av et felles underlag (27) på hvilket de forskjellige ventiler og ledninger er anordnet.