WO2008128556A1 - Haltevorrichtung für medizinisch-optische ausrüstung, insbesondere für monitor - Google Patents

Haltevorrichtung für medizinisch-optische ausrüstung, insbesondere für monitor Download PDF

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WO2008128556A1
WO2008128556A1 PCT/EP2007/003508 EP2007003508W WO2008128556A1 WO 2008128556 A1 WO2008128556 A1 WO 2008128556A1 EP 2007003508 W EP2007003508 W EP 2007003508W WO 2008128556 A1 WO2008128556 A1 WO 2008128556A1
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holding device
force
medical
linear guide
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PCT/EP2007/003508
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Hermann Hammer
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Carl Zeiss Surgical Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a holding device for medical-optical equipment, in particular for a monitor with a support arm and a support arm for receiving the medical-optical equipment, wherein the support arm is received in a provided on the support arm linear guide, in which the support arm with a recorded thereon Load relative to the support arm can be moved linearly.
  • a holding device of the type mentioned is known from DE 10 2005 031 557 Al.
  • This holding device is formed as portalfb 'rmiges carrier system and has a bar-shaped support arm with a linear guide, in which an arm is guided with recorded thereon medical optical equipment.
  • a ceiling stand is described as a holding device for a monitor and surgical lights for use in an operating room.
  • This ceiling stand comprises a pillar in which a support arm is pivotally mounted with a support arm hinged thereto for receiving the monitor.
  • a holding device in the form of a surgical microscope ceiling stand which contains a weight compensation mechanism with cable.
  • the holding device comprises a pillar on which a support arm is pivotally mounted. On the support arm, a support arm is received, which carries a load arm with surgical microscope. A load torque produced on the load arm is transmitted by means of the cable pull to a balance weight movably arranged in the region of the stand column, in order to allow a substantially force-free movement of the load arm.
  • DE 198 20 710 A1 discloses a holding device for a lamp which, in order to compensate for a load torque, is mounted on a carrier arm receiving the lamp Spring formed energy storage includes. This energy store is accommodated in a column-shaped console of the holding device.
  • the object of the invention is to provide a holding device for medical-optical equipment for use in an operating room, with which the equipment can be moved by an operator almost free of forces in a desired, ergonomically favorable working position.
  • a holding device of the aforementioned in which an acting on the support arm force transmission means is provided, which transmits a force acting on the support arm on the support arm to compensate for a force acting on the support arm weight force at least partially so that it is held in the linear guide , In this way, it is possible to move the support arm in the linear guide despite a load recorded thereon with low actuation force.
  • the power transmission means is connected to the holding arm. In this way, a weight force acting on the support arm can be introduced directly into the holding arm.
  • the holding device comprises an energy store, which is in operative connection with the force transmission means.
  • the holding device comprises an energy store, which is in operative connection with the force transmission means.
  • this energy storage is designed as a linear spring.
  • a gas spring as a linear spring can be a damping receptacle for medical optical equipment to realize the holding device.
  • the medical-optical equipment can be stored vibration-free.
  • a corresponding Effect can be achieved with a mechanical spring as a linear spring, which is preferably associated with a damping element.
  • the energy storage in the force transmission means initiates a compensating force, which counteracts a weight force acting on the support arm.
  • a compensating force which counteracts a weight force acting on the support arm.
  • the power transmission means may be formed as a cable. However, it is also possible to perform this as a chain or band. In principle, the power transmission means can also be designed as a gear or rack gear.
  • the power transmission means is guided in the form of a cable around pulleys on a gas spring, a cable force can be introduced with translation in the gas spring.
  • the support arm is held on the one hand by the force transmitted via the force transmission means and additionally by frictional force. In this way, the support arm does not move unless an operating force is exerted by an operator in addition to him.
  • the holding device comprises a fall arrester, which locks the support arm in the linear guide when a force transmitted by the power transmission means to the Gara ⁇ n force collapses. In this way, a safe and accident-free operation of the holding device is ensured.
  • the holding device includes a brake mechanism which comprises an actuating element, by means of which, upon actuation, a movement of the support arm in the linear guide with respect to a direction of movement are released can.
  • a brake mechanism which comprises an actuating element, by means of which, upon actuation, a movement of the support arm in the linear guide with respect to a direction of movement are released can.
  • a spiral cable is provided in the holding device. In this way, a cable supply is created for accommodated on the holding device medical-optical equipment with a long life.
  • a ceiling mounting device is provided for the holding device, to which the holding arm is pivotally received in a rotary joint.
  • the holding device can be built as a ceiling stand. However, it is also possible in principle to carry out the holding device as a floor stand.
  • Fig. 1 is a sectional view of the holding device with a monitor as medical-optical equipment in a first setting
  • FIG. 2 shows the holding device from FIG. 1 in a second setting
  • Fig. 3 is a first side view of a gas spring and a portion of a
  • Figure 4 is a second side view of the gas spring and the portion of the cable in the holding device.
  • FIG. 6 shows a fall arrester for the holding device
  • FIG. 9 shows partial views of the holding device for explaining a brake mechanism
  • FIG. 10 shows a spiral cable for the holding device in order to supply power to a monitor which has been picked up thereon.
  • FIGS. 1 and 2 show a holding device 100 designed as a ceiling stand in different settings.
  • the holding device 100 comprises a holding arm 102 and a support arm 103.
  • the holding arm 102 is rotatably articulated on a stand column 110. This is mounted on the ceiling 1 11 of an operating room, not shown.
  • the support arm 102 can be pivoted about an axis 112 of the tripod column 110.
  • the support arm 103 is received in a fixedly connected to the support arm 102 linear guide 104. He is designed columnar.
  • slide bearings 121, 122, 123 and 124 are formed in the linear guide 104. This slide bearings ensure a low-friction and play-free guidance of the support arm 103 in the linear guide 104.
  • the support arm 103 carries at a lower portion 130 a load-bearing unit 131 with a monitor 101 as a medical-optical equipment.
  • the load-bearing unit 131 can be moved in a swivel joint 107 about an axis 132 relative to the support arm 103 in accordance with the double-headed arrow 133.
  • FIG. 1 the holding device 100 is shown in a setting in which the support arm 103 is retracted to a stop 155 in the linear guide.
  • FIG. 2 shows the holding device 100 in a setting in which the support arm 103 is moved out of the linear guide 104 according to the path a.
  • the support arm 103 of the holding device can be moved in accordance with the double arrow 160.
  • a handle element 156 is provided on the load receiving unit 103. About this handle member 156, the support arm 103 can be pulled out by an operator from the linear guide and pushed into the linear guide 104.
  • the holding device 100 includes a cable 105.
  • One end 181 of the cable 105 is connected to the support arm 103. Starting from the support arm 103, the cable 105 is guided over a deflection roller 182 mounted in the support arm 102. The cable 105 is fixed with one end 183 in a cable attachment portion 184 in the support arm 102.
  • the cable 105 is in operative connection with a gas spring 106 in such a way that upon insertion of the support arm 103 in the linear guide 104, the gas spring 106 is relaxed Conversely, when the support arm 103 is pulled out of the linear guide 104, the gas spring 106 is tensioned.
  • the gas pressure spring 106 is mounted linearly movably in a guide unit 190 arranged in the holding arm 102.
  • Fig. 3 shows a side view of the gas cylinder with cable and pulleys.
  • Fig. 4 is a view of the gas cylinder with cable and pulleys according to the indicated by the reference numeral IV - IV in Fig. 1 direction.
  • identical reference symbols are used.
  • the guide rollers 401, 402, 403, 404 are rotatably mounted on an axle 405. Accordingly, the deflection rollers 406, 407, 408 and 409 are accommodated on an axle 410.
  • the gas spring 106 is clamped. The axes 405 and 410 are thus acted upon by a spring force Fz.
  • the weight force acting on the support arm 103, the load-bearing unit 131 and the monitor 101 of FIG. 1 or FIG. 2 causes the support arm 103 in the linear guide 104 to be acted upon by a force component FQ which tends to move the support arm 103 in the direction of Cable 105 to move out of the linear guide 104.
  • the force component F G at reference numeral 195 acts on the one hand by the gas spring 106 in the cable 105 as a force transmission means introduced spring force F z according to the arrow 196 against, on the other hand, the frictional force F R according to the arrow 197, in particular occurring in the plain bearings 121, 122, 123 and 124 of the support arm 103 in the linear guide friction force.
  • the weight of support arm 103 with load-bearing unit 131 and monitor 101 is compensated by the frictional force F R caused by the slide bearings 121, 122, 123 and 124 and the spring force Fz transferred to the support arm 103 by means of the cable 105.
  • the cable is placed in the manner 8 times around the gas spring 106, that the length L of the gas spring 106, which has these in the setting of the holding device shown in Fig. 1, to the 8-th part of the distance shortens which of the support arm 103 is moved out of the linear guide 104 to the setting of the holding device 100 shown in FIG.
  • the pulleys effect a translation mechanism, i.
  • the cable force for 8-fold translated into the gas cylinder initiated or 8-times reduced transferred from the gas pressure cylinder in the cable.
  • FIGS. 1, 2, 3 and 4 illustrates the forces occurring on the holding device 100 for different positions a of the support arm 103 with respect to the linear guide 104.
  • the characteristic 501 of the gas pressure spring 106 shown in FIGS. 1, 2, 3 and 4 is the same chosen that with an adjustment of the support arm 103 in the linear guide 104 between the end portion 155 and a maximum possible extension length a M ⁇ X from the linear guide, the increase of the transferred from the gas spring to the support arm force not greater than that occurring in the arrangement at a certain setting Friction force 502.
  • Support arm received medical-optical equipment in the form of the monitor only Friction forces of the linear guide 104, but not the weight of the support arm, load-bearing unit and medical-optical equipment, ie monitor must overcome:
  • the compensating force exerted by the cable 105 on the holding arm 103 is independent of the position of the holding arm 103 in the linear guide 104 by cooperation with the frictional force of the arrangement.
  • the frictional force of the sliding bearings 121, 122, 123 and 124 in the Overcome the linear guide For a movement of the support arm 103 in the sliding guide 104 essentially only by an operator who exerts a force in the direction of arrows 171, 172 on the handle member 156 on the support arm 103, the frictional force of the sliding bearings 121, 122, 123 and 124 in the Overcome the linear guide.
  • a fall arrester is provided in the holding device 100.
  • the construction of the fall arrester is explained with reference to FIG. 6.
  • Fig. 6 shows a portion 600 of the holding device of FIG. 1.
  • the fall arrester 601 includes a tension spring 602.
  • This tension spring 602 is connected via a threaded pin 604 with a rotatably mounted eccentric 603 in operative connection.
  • This eccentric 603 is connected to a plate 605 with a screw 606, in which the cable 105 is hooked to hold the support arm 103 in the linear guide 104.
  • the tension spring 602 is relieved in the direction of the arrow 607. This causes a release of the threaded pin 604 in the eccentric 603. Due to the weight of the support arm 103 is anxious to move down.
  • the holding device 100 of FIG. 1 also comprises a brake mechanism, by means of which a movement of the support arm 103 in the direction of the weight with Force component FQ Locked.
  • a brake mechanism by means of which a movement of the support arm 103 in the direction of the weight with Force component FQ Locked.
  • a ball cage 701 provided with plastic balls, the Fig. 7 shows.
  • the ball cage 701 holds these plastic balls between the linear guide 104 and the outer wall of the support arm 103, which is formed in this section with a cone shape.
  • the ball cage is subjected by spring force of a force in the direction of arrow 702.
  • Fig. 8 and Fig. 9 show different sections with the portion of the support arm 103 of the holding device of FIG. 1, in which the gripping element 156 is formed.
  • This section includes compression springs 801 and 802 which act on a power transmission means 803 in the form of a tension sleeve.
  • This power transmission means 803 is operatively connected to the ball cage 701 and transmits the spring force of the compression springs 801 and 802 to the ball cage 701.
  • the power transmission means 803 can be moved in the direction of the arrow 804. This has a corresponding displacement of the ball cage
  • FIG. 10 shows a spiral cable 1000 for supplying the monitor 101 of the holding device 100 from FIG. 1 with electrical energy.
  • the spiral cable 1000 has spiral sections 1001 and 1002 in which a spiral spring is incorporated in the cable. In these sections, the spiral cable can be stretched and bent.
  • the section 1001 of the spiral cable 1000 is laid in the holding arm 102 of the holding device from FIG. 1, the section 1002 correspondingly in the carrying arm 103 of the holding device.
  • Attachment points 1004 and 1005 are formed on the spiral cable 1000.
  • the spiral cable 1000 is connected to the holding arm 102 of the holding device 100 of FIG. With the attachment point 105, it is connected to the support arm 103 of the holding device.
  • the holding device described can not be connected to a ceiling stand, such as a surgical microscope but can also be used with a floor stand.
  • the holding device itself may be formed as a floor or ceiling stand.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung (100) für medizinisch-optische Ausrüstung, insbesondere für einen Monitor (101). Die Haltevorrichtung umfasst einen Haltearm (102) und einen Tragarm (103), der zur Aufnahme der medizinisch-optischen Ausrüstung dient. Der Tragarm (103) ist in einer am Haltearm (102) ausgebildeten Linearführung (104) aufgenommen, in welcher der Tragarm (103) mit einer daran aufgenommenen Last (101) relativ zu dem Haltearm (102) linear bewegt werden kann. Erfindungsgemäß ist ein an dem Haltearm (102) angreifendes Kraftübertragungsmittel (105) vorgesehen, das eine am Tragarm (103) angreifende Kraft auf den Haltearm (102 überträgt, um eine am Tragarm (103) angreifende Gewichtskraft wenigstens teilweise auszugleichen, damit dieser in der Linearführung (104) gehalten wird.

Description

Beschreibung:
Haltevorrichtung für medizinisch-optische Ausrüstung, insbesondere für Monitor
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für medizinisch-optische Ausrüstung, insbesondere für einen Monitor mit einem Haltearm und mit einem Tragarm zur Aufnahme der medizinisch-optischen Ausrüstung, wobei der Tragarm in einer am Haltearm vorgesehenen Linearführung aufgenommen ist, in welcher der Tragarm mit einer daran aufgenommenen Last relativ zu dem Haltearm linear bewegt werden kann.
Eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2005 031 557 Al bekannt. Diese Haltevorrichtung ist als portalfb'rmiges Trägersystem ausgebildet und hat einen balkenfÖrmigen Haltearm mit einer Linearführung, in der ein Arm mit daran aufgenommener medizinisch-optischer Ausrüstung geführt ist.
In der WO 03/025453 Al ist ein Deckenstativ als Haltevorrichtung für einen Monitor und für Operationsleuchten zum Einsatz in einem Operationssaal beschrieben. Dieses Deckenstativ umfasst eine Stativsäule, in der ein Haltearm mit einem daran angelenkten Tragarm zur Aufnahme des Monitors schwenkbeweglich befestigt ist.
In der DE 101 42 564 Al ist eine Haltevorrichtung in Form eines Operationsmikroskop- Deckenstativs beschrieben, das einen Gewichtsausgleichmechanismus mit Seilzug enthält. Die Haltevorrichtung umfasst eine Stativsäule, an welcher ein Haltearm schwenkbeweglich befestigt ist. An dem Haltearm ist ein Tragarm aufgenommen, welcher einen Lastarm mit Operationsmikroskop trägt. Ein an dem Lastarm hervorgerufenes Last-Drehmoment wird mittels des Seilzugs auf einen im Bereich der Stativsäule bewegbar angeordnetes Ausgleichsgewicht übertragen, um eine im wesentlichen kräftefreie Bewegung des Lastarmes zu ermöglichen.
Die DE 198 20 710 Al offenbart eine Haltevorrichtung für eine Lampe, welche zum Ausgleich eines Lastdrehmoments an einem die Lampe aufnehmenden Trägerarm einen als Feder ausgebildeten Energiespeicher umfasst. Dieser Energiespeicher ist in einer säulenförmigen Konsole der Haltevorrichtung aufgenommen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Haltevorrichtung für medizinisch-optische Ausrüstung zum Einsatz in einem Operationssaal zu schaffen, mit dem die Ausrüstung von einer Bedienperson nahezu kräftefrei in eine gewünschte, ergonomisch günstige Arbeitsposition bewegt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Haltevorrichtung der eingangs genannten gelöst, bei welcher ein an dem Haltearm angreifendes Kraftübertragungsmittel vorgesehen ist, das eine am Tragarm angreifende Kraft auf den Haltearm überträgt, um eine am Tragarm angreifende Gewichtskraft wenigstens teilweise auszugleichen, damit dieser in der Linearführung gehalten wird. Auf diese Weise ist es möglich, den Haltearm in der Linearführung trotz einer daran aufgenommenen Last mit geringer Betätigungskraft zu bewegen.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Kraftübertragungsmittel mit dem Haltearm verbunden. Auf diese Weise kann eine am Tragarm angreifende Gewichtskraft direkt in den Haltearm eingeleitet werden.
In Weiterbildung der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung einen Energiespeicher, der mit dem Kraftübertragungsmittel in Wirkverbindung steht. Auf diese Weise kann eine Änderung der Lageenergie von medizinisch-optischer Ausrüstung, die an der Haltevorrichtung aufgenommen ist, in dem Energiespeicher zwischengespeichert werden. Damit muss für eine Bewegung von medizinisch-optischer Ausrüstung an der Haltevorrichtung von außen keine oder nur wenig Energie zugeführt werden.
Vorzugsweise ist dieser Energiespeicher als Linearfeder ausgebildet. Mit einer Gasdruckfeder als Linearfeder lässt sich eine dämpfende Aufnahme für medizinischoptische Ausrüstung an der Haltevorrichtung realisieren. Insbesondere kann damit die medizinisch-optische Ausrüstung erschütterungsfrei gelagert werden. Eine entsprechende Wirkung lässt sich mit einer mechanischen Feder als Linearfeder erzielen, der vorzugsweise ein Dämpfungselement zugeordnet ist.
Vorzugsweise leitet der Energiespeicher in das Kraftübertragungsmittel eine Ausgleichskraft ein, die einer am Tragarm angreifenden Gewichtskraft entgegenwirkt. Auf diese Weise muss bei einem Verlagern der medizinisch-optischen Ausrüstung an der Haltevorrichtung nur eine Reibungskraft, nicht aber eine Gewichtskraft überwunden werden.
Das Kraftübertragungsmittel kann als Seilzug ausgebildet werden. Es ist jedoch auch möglich, dieses etwa als Kette oder Band auszuführen. Grundsätzlich kann das Kraftübertragungsmittel auch als Zahnrad- oder Zahnstangengetriebe gestaltet sein. Indem das Kraftübertragungsmittel in Form eines Seilzugs um Umlenkrollen an einer Gasdruckfeder geführt ist, kann eine Seilkraft mit Übersetzung in die Gasdruckfeder eingeleitet werden. In der Linearführung ist der Tragarm zum einen durch die über das Kraftübertragungsmittel übertragene Kraft und zusätzlich durch Reibungskraft gehalten. Auf diese Weise bewegt sich der Tragarm nicht, sofern keine Betätigungskraft von einer Bedienperson zusätzlich auf ihn ausgeübt wird.
Indem eine Lastaufnahmeeinheit für die Aufnahme von medizinisch-optischer Ausrüstung vorgesehen ist, welche mittels Drehgelenk an dem Tragarm angeschlossen ist, werden ergonomisch günstige Einstellungen für die an der Haltevorrichtung aufgenommene medizinisch-optische Ausrüstung ermöglicht.
In Weiterbildung der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung eine Fallsicherung, welche den Tragarm in der Linearführung arretiert, wenn eine von dem Kraftübertragungsmittel auf den Halteaπn übertragene Kraft zusammenbricht. Auf diese Weise wird ein sicherer und unfallfreier Betrieb der Haltevorrichtung gewährleistet.
In Weiterbildung der Erfindung enthält die Haltevorrichtung einen Bremsmechanismus, der ein Betätigungselement umfasst, mittels dessen bei Betätigung eine Bewegung des Tragarmes in der Linearführung bezüglich einer Bewegungsrichtung freigegeben werden kann. Auf diese Weise kann die medizinisch-optische Ausrüstung der Haltevorrichtung in einer gewünschten Arbeitsposition arretiert werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist in der Haltevorrichtung ein Spiralkabel vorgesehen. Auf diese Weise wird eine Kabelversorgung für an der Haltevorrichtung aufgenommene medizinisch-optischer Ausrüstung mit hoher Lebensdauer geschaffen.
Vorzugsweise ist für die Haltevorrichtung eine Deckenmontageeinrichtung vorgesehen, an welcher der Haltearm in einem Drehgelenk schwenkbeweglich aufgenommen ist. Die Haltevorrichtung kann als Deckenstativ gebaut werden. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, die Haltevorrichtung als Bodenstativ auszuführen.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 Eine Schnittansicht der Haltevorrichtung mit einem Monitor als medizinischoptische Ausrüstung in einer ersten Einstellung;
Fig. 2 die Haltevorrichtung aus Fig. 1 in einer zweiten Einstellung;
Fig. 3 eine erste Seitenansicht einer Gasdruckfeder und eines Abschnitts eines
Seilzugs in der Haltevorrichtung;
Fig. 4 eine zweite Seitenansicht der Gasdruckfeder und des Abschnitts des Seilzugs in der Haltevorrichtung;
Fig. 5 ein Diagramm für die an der Haltevorrichtung auftretenden Kräfte;
Fig. 6 eine Fallsicherung für die Haltevorrichtung; Fig. 7
Fig. 8 und
Fig. 9 Teilansichten der Haltevorrichtung zur Erläuterung eines Bremsmechanismus; sowie
Fig. 10 ein Spiralkabel für die Haltevorrichtung, um einen daran aufgenommen Monitor mit Energie zu versorgen.
Die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine als Deckenstativ ausgebildete Haltevorrichtung 100 in unterschiedlichen Einstellungen. Die Haltevorrichtung 100 umfasst einen Haltearm 102 und einen Tragarm 103. Der Haltearm 102 ist drehbeweglich an einer Stativsäule 110 angelenkt. Diese ist an die Decke 1 11 eines nicht weiter dargestellten Operationssaales montiert. Der Haltearm 102 kann um eine Achse 112 der Stativsäule 110 geschwenkt werden. Der Tragarm 103 ist in einer mit dem Haltearm 102 fest verbundenen Linearführung 104 aufgenommen. Er ist säulenförmig gestaltet. In der Linearführung 104 sind Gleitlager 121, 122, 123 und 124 ausgebildet. Diese Gleitlager gewährleisten eine reibungsarme und spielfreie Führung des Tragarmes 103 in der Linearführung 104. Der Tragarm 103 trägt an einem unteren Abschnitt 130 eine Lastaufnahmeeinheit 131 mit einem Monitor 101 als medizinisch-optische Ausrüstung. Die Lastaufnahmeeinheit 131 kann in einem Drehgelenk 107 um eine Achse 132 relativ zum Tragarm 103 entsprechend dem Doppelpfeil 133 bewegt werden. In der Lastaufnahmeeinheit 131 ist es möglich, den Monitor 101 entsprechend dem Doppelpfeil 150 um eine Achse 151 zu schwenken.
In Fig. 1 ist die Haltevorrichtung 100 in einer Einstellung gezeigt, in welcher der Tragarm 103 bis zu einem Anschlag 155 in die Linearführung eingefahren ist. Fig. 2 zeigt die Haltevorrichtung 100 in einer Einstellung, bei welcher der Tragarm 103 entsprechend dem Weg a aus der Linearführung 104 heraus bewegt ist. Um die in Fig. 2 gezeigte Einstellung kann der Tragarm 103 der Haltevorrichtung entsprechend dem Doppelpfeil 160 bewegt werden. Für das Bewegen des Tragarms 103 in der Linearführung 104 ist an der Lastaufnahmeeinheit 103 ein Griffelement 156 vorgesehen. Über dieses Griffelement 156 kann der Tragarm 103 von einer Bedienperson aus der Linearführung herausgezogen und in die Linearführung 104 hineingeschoben werden.
Die Haltevorrichtung 100 enthält einen Seilzug 105. Ein Ende 181 des Seilzugs 105 ist mit dem Tragarm 103 verbunden. Ausgehend vom Tragarm 103 ist der Seilzug 105 über eine im Haltearm 102 gelagerte Umlenkrolle 182 geführt. Der Seilzug 105 ist mit einem Ende 183 in einem Seilzug-Befestigungsabschnitt 184 im Haltearm 102 festgelegt.
Der Seilzug 105 steht mit einer Gasdruckfeder 106 in der Weise in Wirkverbindung, dass bei Einführen des Tragarms 103 in die Linearführung 104 die Gasdruckfeder 106 entspannt wird Umgekehrt, wenn der Tragarm 103 aus der Linearführung 104 herausgezogen wird, wird die Gasdruckfeder 106 gespannt. Hierzu ist die Gasdruckfeder 106 in einer im Haltearm 102 angeordneten Führungseinheit 190 linearbeweglich gelagert.
Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Gasdruckzylinders mit Seilzug und Umlenkrollen. Fig. 4 ist eine Ansicht des Gasdruckzylinders mit Seilzug und Umlenkrollen entsprechend der mit dem Bezugszeichen IV - IV in Fig. 1 angedeuteten Richtung. Soweit in Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 und Fig. 4 identische Baugruppen zu sehen sind, werden identische Bezugszeichen verwendet. An beiden Enden der Gasdruckfeder 106 befinden sich vier Umlenkrollen 401 , 402, 403, 404, 406, 407, 408, 409. Die Umlenkrollen 401, 402, 403, 404 sind an einer Achse 405 drehbar gelagert. Entsprechend sind die Umlenkrollen 406, 407, 408 und 409 an einer Achse 410 aufgenommen. Zwischen die Achsen 405 und 410 ist die Gasdruckfeder 106 eingespannt. Die Achsen 405 und 410 werden somit durch eine Federkraft Fz beaufschlagt.
Die am Tragarm 103, der Lastaufnahmeeinheit 131 und dem Monitor 101 aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 angreifende Gewichtskraft bewirkt, dass der Tragarm 103 in der Linearführung 104 mit einer Kraftkomponente FQ beaufschlagt ist, welche bestrebt ist, den Tragarm 103 in Richtung des Seilzugs 105 aus der Linearführung 104 zu bewegen. Der Kraftkomponente FG bei Bezugszeichen 195 wirkt zum einen die von der Gasdruckfeder 106 in den Seilzug 105 als Kraftübertragungsmittel eingeleiteten Federkraft Fz entsprechend dem Pfeil 196 entgegen, zum anderen die Reibungskraft FR entsprechend dem Pfeil 197, insbesondere die in den Gleitlagern 121 , 122, 123 und 124 des Tragarms 103 in der Linearführung auftretende Reibungskraft.
Die Gewichtskraft von Tragarm 103 mit Lastaufnahmeeinheit 131 und Monitor 101 wird durch die von den Gleitlagern 121 , 122, 123 und 124 hervorgerufene Reibungskraft FR und die mittels des Seilzugs 105 als Kraftübertragungsmittel auf den Haltearm 103 übertragene Federkraft Fz kompensiert.
Über diese Umlenkrollen ist der Seilzug in der Weise 8-fach um die Gasdruckfeder 106 gelegt, dass sich die Länge L der Gasdruckfeder 106, welche diese bei der in Fig. 1 gezeigten Einstellung der Haltevorrichtung aufweist, sich um den 8-ten Teil der Wegstrecke verkürzt, welche der Tragarm 103 aus der Linearführung 104 zu der in Fig. 2 gezeigten Einstellung der Haltevorrichtung 100 herausbewegt wird. Gleichzeitig bewirken die Umlenkrollen einen Übersetzungsmechanismus, d.h. die Seilkraft für 8-fach übersetzt in den Gasdruckzylinder eingeleitet bzw. 8-fach untersetzt aus dem Gasdruckzylinder in den Seilzug übertragen.
Fig. 5 erläutert die an der Haltevorrichtung 100 auftretenden Kräfte für unterschiedliche Positionen a des Tragarmes 103 im Bezug auf die Linearführung 104. Die Kennlinie 501 der in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Gasdruckfeder 106 ist so gewählt, dass bei einer Einstellung des Haltearms 103 in der Linearführung 104 zwischen dem Endabschnitt 155 und einer maximal möglichen Auszugslänge aMΛX aus der Linearführung der Zuwachs der von den Gasdruckfeder auf den Haltearm übertragenen Kraft nicht größer als die in der Anordnung bei einer bestimmten Einstellung auftretende Reibungskraft 502. Wenn sich der Haltearm 103 in der Linearführung 104 am Endabschnitt 155 befindet, wird dabei die Komponente der Gewichtskraft FQ von Haltearm 103, Lastaufnahmeeinheit 131 und Monitor 101 im Wesentlichen durch die Federkraft Fz ausgeglichen.
Dieser Kennlinienverlauf gewährleistet, dass eine Person für eine Bewegung der an dem
Tragarm aufgenommenen medizinisch-optische Ausrüstung in Form des Monitors nur Reibungskräfte der Linearführung 104, nicht aber die Gewichtskraft von Tragarm, Lastaufnahmeeinheit und medizinisch-optischer Ausrüstung, d.h. Monitor überwinden muss:
Die von dem Seilzug 105 auf den Haltearm 103 ausgeübte Ausgleichskraft ist durch Zusammenwirken mit der Reibungskraft der Anordnung von der Position des Haltearmes 103 in der Linearführung 104 unabhängig. Für eine Bewegung des Haltearms 103 in der Gleitführung 104 muss im wesentlichen von einer Bedienperson, die eine Kraft in Richtung der Pfeile 171, 172 auf das Griffelement 156 am Tragarm 103 ausübt, nur die Reibungskraft der Gleitlager 121, 122, 123 und 124 in der Linearführung überwinden.
Um im falle einer Beschädigung der Gasdruckfeder 106 oder des Seilzugs 105 aus Fig. 1 zu vermeiden, dass sich der Tragarm 103 unkontrolliert aus der Linearführung 104 herausbewegt, ist in der Haltevorrichtung 100 eine Fallsicherung vorgesehen. Der Aufbau der Fallsicherung ist anhand von Fig. 6 erläutert.
Fig. 6 zeigt einen Abschnitt 600 der Haltevorrichtung aus Fig. 1. Die Fallsicherung 601 enthält eine Zugfeder 602. Diese Zugfeder 602 steht über einen Gewindestift 604 mit einem drehbeweglich gelagerten Excenter 603 in Wirkverbindung. Dieser Excenter 603 ist an eine Platte 605 mit einer Schraube 606 angeschlossen, in die der Seilzug 105 eingehängt ist, um den Tragarm 103 in der Linearführung 104 zu halten. Für den Fall, dass die vom Seilzug 105 übertragene Kraft zusammenbricht, etwa weil der Seilzug 105 reißt, wird die Zugfeder 602 in Richtung des Pfeiles 607 entlastet. Das bewirkt eine Freigabe des Gewindestifts 604 im Excenter 603. Aufgrund der Gewichtskraft ist der Tragarm 103 bestrebt, sich nach unten zu bewegen. Bewegt sich der Tragarm 103 bei entlastetet Zugfeder nach unten, entsteht eine Drehbewegung des Excenters 603 in Richtung des Pfeiles 608. Dieser schmiegt sich dann an der Innenseite der Linearführung 104 an. Hierdurch sperrt der Excenter 603 eine Fallbewegung des Tragarmes 103 in der Linearführung 104.
Die Haltevorrichtung 100 aus Fig. 1 umfasst außerdem einen Bremsmechanismus, mittels dessen eine Bewegung des Tragarms 103 in Richtung der Gewichtskraft mit Kraftkomponente FQ Gesperrt wird. Hierzu ist im zum Haltearm 102 weisenden Abschnitt
700 des Tragarm 103 ein Kugelkäfig 701 mit Kunststoffkugeln vorgesehen, den die Fig. 7 zeigt. Der Kugelkäfig 701 hält diese Kunststoffkugeln zwischen der Linearführung 104 und der Aussenwandung des Tragarm 103, welche in diesem Abschnitt mit einer Konusform ausgebildet ist. Der Kugelkäfig ist mittels Federkraft einer Kraft in Richtung des Pfeiles 702 ausgesetzt.
Über die konusförmige Fläche 702 am Tragarm 103 wird die mittels Feder erzeugte Kraft mit einer dem Pfeil 703 entsprechenden Richtung in eine Spreizkraft 704 gewandelt, welche eine axiale Verschiebung des Tragarms 103 in der Linearführung 104 unterbindet.
Fig. 8 und Fig. 9 zeigen unterschiedliche Schnitte mit dem Abschnitt des Tragarms 103 der Haltevorrichtung aus Fig. 1, in dem das Griffelement 156 ausgebildet ist. Dieser Abschnitt enthält Druckfedern 801 und 802, die auf ein Kraftübertragungsmittel 803 in Form einer Zughülse wirken. Dieses Kraftübertragungsmittel 803 steht mit dem Kugelkäfig 701 in Wirkverbindung und überträgt die Federkraft der Druckfedern 801 und 802 auf den Kugelkäfig 701.
Durch Betätigen des Griffelements 156 kann das Kraftübertragungsmittel 803 in Richtung des Pfeiles 804 bewegt werden. Dies hat eine entsprechende Verlagerung des Kugelkäfig
701 aus Fig. 7 nach unten in einen Bereich des Tragarmes zur Folge, in dem dessen Aussenfläche nicht mehr konusförmig ist. Dann wird von den Kugeln keine Spreizkraft mehr auf die Innenwandung der Linearführung 104 übertragen. Der Bremsmechanismus ist so geöffnet und die Kugeln wirken dann als Gleitlager bzw. Kugellager.
Die Fig. 10 zeigt ein Spiralkabel 1000 zur Versorgung des Monitors 101 der Haltevorrichtung 100 aus Fig. 1 mit elektrischer Energie. Das Spiralkabel 1000 hat Spiralabschnitte 1001 und 1002, in denen in das Kabel eine Spiralfeder eingearbeitet ist. In diesen Abschnitten kann das Spiralkabel gedehnt und gebogen werden. Der Abschnitt 1001 des Spiralkabels 1000 ist im Haltearm 102 der Haltevorrichtung aus Fig. 1 verlegt, der Abschnitt 1002 entsprechend im Tragarm 103 der Haltevorrichtung. Am Spiralkabel 1000 sind Befestigungsstellen 1004 und 1005 ausgebildet. Über die Befestigungsstelle 1004 ist das Spiralkabel 1000 mit dem Haltearm 102 der Haltevorrichtung 100 aus Fig. 1 verbunden. Mit der Befestigungsstelle 105 ist es an den Tragarm 103 der Haltevorrichtung angeschlossen.
Die beschriebene Haltevorrichtung kann nicht an ein Deckenstativ, etwa für ein Operationsmikroskop angeschlossen werden sondern ist auch mit einem Bodenstativ verwendbar. Insbesondere kann die Haltevorrichtung selbst als Boden- oder Deckenstativ ausgebildet sein.

Claims

Patentansprüche:
1. Haltevorrichtung (100) für medizinisch-optische Ausrüstung, insbesondere für einen Monitor (101)
mit einem Haltearm (102); und
mit einem Tragarm (103) zur Aufnahme der medizinisch-optischen Ausrüstung (101); wobei
der Tragarm (103) in einer am Haltearm (102) vorgesehenen Linearführung (104) aufgenommen ist, in welcher der Tragarm (103) mit einer daran aufgenommenen Last (101) relativ zu dem Haltearm (102) linear bewegt werden kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein an dem Haltearm (102) angreifendes Kraftübertragungsmittel (105) vorgesehen ist, das eine am Tragarm (103) angreifende Kraft auf den Haltearm (102) überträgt, um eine am Tragarm (103) angreifende Gewichtskraft wenigstens teilweise auszugleichen, damit dieser in der Linearführung (104) gehalten wird.
2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsmittel (105) mit dem Haltearm (102) verbunden ist.
3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energiespeicher (106) vorgesehen ist, der mit dem Kraftübertragungsmittel in Wirkverbindung steht.
4. Haltevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher als Linearfeder, insbesondere als Gasdruckfeder (106) ausgebildet ist.
5. Haltevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (106) in das Kraftübertragungsmittel (105) eine Ausgleichskraft einleitet, die einer am Tragarm (103) angreifenden Gewichtskraft entgegenwirkt.
6. Haltevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsmittel als Seilzug (105) ausgebildet ist.
7. Haltevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Seilzug um an den Enden der Linearfeder (106) angeordnete Umlenkrollen geführt ist, um aus der Linearfeder (106) in den Seilzug (105) Kraft einzuleiten.
8. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (103) mit der daran aufgenommenen Last mit Reibungskraft und der durch die über das Kraftübertragungsmittel (105) übertragene Kraft in der Linearführung (104) gehalten ist.
9. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lastaufnahmeeinheit (131) für die Aufnahme von medizinisch-optischer Ausrüstung vorgesehen ist, die mittels Drehgelenk (107) an dem Tragarm (103) angeschlossen ist.
10. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fallsicherung (601) vorgesehen ist, welche den Tragarm (103) in der Linearführung (104) arretiert, wenn eine von dem Kraftübertragungsmittel (105) auf den Haltearm (102) übertragene Kraft zusammenbricht.
11. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremsmechanismus vorgesehen ist, der ein Betätigungselement (156) umfasst, wobei der Bremsmechanismus bei Betätigung eine Bewegung des Tragarmes (103) in der Linearführung (104) bezüglich einer Bewegungsrichtung sperrt.
12. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Versorgung von an der Haltevorrichtung aufgenommener medizinisch-optischer Ausrüstung (105) ein in der Haltevorrichtung verlegtes Spiralkabel (1000) vorgesehen ist.
13. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Deckenmontageeinrichtung vorgesehen ist, an welcher der Haltearm (102) in einem Drehgelenk um eine Drehachse (112) schwenkbeweglich aufgenommen ist.
14. Deckenstativ für medizinisch-optische Ausrüstung mit einer Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
15. Bodenstativ für medizinisch-optische Ausrüstung mit einer Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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