-
Die Erfindung betrifft eine Hebevorrichtung zur Höhenverstellung eines Deckteils gegenüber einem Bodenteil für eine Patientenliege.
-
Derartige Hebevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden zur vertikalen Positionierung einer Patientenliege oder eines Patiententisches verwendet. Das Deckteil und das Bodenteil sind für gewöhnlich nach Art von Platten oder Rahmen ausgebildet, die über eine Hubmechanik relativ zueinander verfahrbar sind, wodurch eine Höhenverstellung des Deckteils gegenüber dem Bodenteil erfolgt.
-
Eine geeignete Hubmechanik für eine solche Hebevorrichtung ist z. B. eine einfache Scherenmechanik. Unter einer einfachen Scherenmechanik wird hierbei eine paarweise Ausführung von zwei sich in einem Scherengelenk kreuzenden Hebeln verstanden, d. h. es sind zwei ”Scheren” vorgesehen, die parallel zueinander angeordnet sind und sich synchron bewegen. Jede dieser ”Scheren” ist in jeweils zwei Abstützpunkten an dem Deckteil bzw. dem Bodenteil gelagert. Eine einfache Scherenmechanik zeichnet sich aufgrund der großen Abstände zwischen den Abstützpunktpunkten am Deckteil bzw. Bodenteil durch eine hohe Steifigkeit aus. Bei einer beschränkten Länge des Deckteils bzw. des Bodenteils kann allerdings eine einfache Scherenkonstruktion aufgrund der Hebelverhältnisse nicht sehr tief verfahren werden.
-
Alternativ kann eine Doppel- oder Mehrfachscherenmechanik vorgesehen sein. Bei einer Doppel- oder Mehrfachscherenmechanik sind zwei bzw. mehrere ”Scheren” übereinander angeordnet, wobei die unterste dieser Scheren am Bodenteil und die oberste am Deckteil in jeweils zwei Abstützpunkten gelagert sind. Eine solche Scherenmechanik ist ebenfalls paarweise ausgeführt, d. h. es sind zwei parallele Konstruktionen von übereinander angeordneten ”Scheren” ausgebildet, so dass tatsächlich vier Abstützpunkte am Deckteil bzw. am Bodenteil gebildet sind.
-
Beim Vergleich einer Doppelscherenmechanik mit einer einfachen Scherenmechanik bei der gleichen Länge des Deckteils bzw. des Bodenteils kann die Doppelscherenmechanik weit tiefer zusammengefahren werden. Infolge der geringen Abstände zwischen den Abstützpunkten weist sie allerdings eine niedrigere Steifigkeit als eine einfache Scherenmechanik auf.
-
Die
DE 18 05 941 C3 beschreibt eine Scheren-Hubvorrichtung mit zwei parallelen Paaren von Scherenarmen, die jeweils über ein Mittelgelenk verbunden sind. Je zwei parallele Scherenarme sind an ihren Enden mit Querträgern verbunden. An den Querträgern eines Scherenarmes sind gegenläufige Antriebsmittel angeordnet. Die Antriebsmittel drücken mit einem Ende über Gelenke entweder direkt auf die Scherenarme oder die Gelenke sind an zwei Gelenkträgern befestigt. Die beidseitig der Antriebsmittel angeordneten Gelenkkörper werden über Torsionskörper mit den inneren Scherenarmen fest verbunden. Die Antriebsmittel drücken mit ihrem anderen Ende gegen Querträger der äußeren Scherenarme.
-
Aus der
DE 87 14 697 U1 ist eine Stellvorrichtung zur Höhenverstellung eines Bettes bekannt, welche eine Scherenhubvorrichtung mit zwei Paaren von sich kreuzenden, drehbar miteinander verbundenen Scherenarmen aufweist. Ein Paar der zueinander parallelen Scherenarme ist an den jeweiligen unteren Endbereichen auf einer Lagerstange gelagert. Die anderen zueinander parallelen Scherenarme sind an ihren oberen Endbereichen an einem Hubtisch gelagert. Der Hubtisch ist mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit höhenverstellbar, wobei diese mit einem Ende an der Lagerstange und mit dem anderen Ende an einer Stange zwischen den anderen Scherenarmen angelenkt ist.
-
Die
FR 1 256 920 A zeigt einen Hubtisch mit zwei parallelen Paaren von Scherenarmen, wobei jedes Paar über ein Mittelgelenk verbunden ist und zwischen einer Tischplatte und einer Bodenplatte angeordnet ist. Der Hubtisch ist mittels eines hydraulischen Zylinders angetrieben, der mit einem Ende mit der Bodenlatte verbunden ist und mit dem anderem Ende zusammen mit dem Ende der Kolbenstange an einem Hebelmechanismus mit zwei Hebeln und zwei Zahnradsektoren angelenkt ist. Die Kraft des Zylinders wird durch den Hebelmechanismus an die Scherenarme übertragen, indem jeder Hebel mit einer Rolle jeweils auf einen Scherenarm läuft.
-
Die
DE 26 22 408 A1 beschreibt eine Hubvorrichtung mit einem Scherenpaar, das zwischen einem Oberteil und einem Unterteil angeordnet ist, und mit zwei Hebeeinrichtungen, die in entgegengesetzte Richtungen wirken. Die Hebeeinrichtungen sind an ihrem einen Ende an einem Scherenarm drehbar gelagert und mit ihren anderen Enden wirken sie auf einen Schwingarm, der an der Schwenkachse der Scherenarme angelenkt ist und mit dem anderen Scherenarm fest verbunden ist.
-
Die
JP 07267595 A zeigt eine Hubvorrichtung mit einem scherenförmigen Mechanismus, bei welchem sich zwei Scherenarme in einem Mittelgelenk kreuzen und aneinander angelenkt sind. An einer oder beiden Seiten des Scherenmechanismus ist jeweils ein Stabelement an jedem Scherenarm angelenkt, wobei die zwei Stabelemente einer Seite jeweils aneinander angelenkt sind. Ein Hubmechanismus mit einer Gleitstange und einem Zylinder, welche zusammen mit einer Feder montiert sind, ist an dem Mittelgelenk und an dem gemeinsamen Gelenk der Stabelemente angelenkt.
-
Aus der
US 3 110 476 A ist ein Hubtisch mit zwei parallelen Paaren von Scherenarmen bekannt, die durch eine Stange miteinander verbunden sind und bei welchem jedes Paar über ein Mittelgelenk verbunden ist und zwischen einer Tischplatte und einem Bodenrahmen angeordnet ist. An der Tischplatte und an dem Bodenrahmen ist jeweils ein Bein mit einem Ende zwischen den Scherenarmen drehbar gelagert. Diese Beine sind jeweils mit ihrem anderen Ende an einem kurzen Bein angelenkt. Ein Antrieb, der durch einen hydraulischen Zylinder ausgebildet ist, ist mit einem Ende am unteren Gelenk des unteren Beins und mit seinem anderen Ende am unteren Gelenk des oberen Beins angelenkt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Hebevorrichtung bereitzustellen, deren Verfahreigenschaften als besonders angenehm empfunden werden.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hebevorrichtung zur Höhenverstellung eines Deckteils gegenüber einem Bodenteil für eine Patientenliege mittels einer Hubmechanik und einer Antriebseinheit zur Höhenverstellung, wobei die Hubmechanik eine Scherenmechanik mit zwei Scherenarmen aufweist, die über ein Scherengelenk gelenkig miteinander verbunden sind, und wobei die Hubmechanik eine Winkelmechanik umfasst, die zwei über ein Winkelgelenk gelenkig miteinander verbundene Winkelarme aufweist, wobei jeder der Winkelarme an einen Scherenarm über ein Anlenkgelenk angelenkt ist.
-
Die Antriebseinheit greift an dem Winkelgelenk an und ist erfindungsgemäß für eine geradlinige Bewegung des Winkelgelenks in vertikaler Richtung ausgebildet. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Antriebseinheit direkt unter dem Winkelgelenk angreift. Hierdurch wird insbesondere eine konstante Verfahrgeschwindigkeit erreicht. Die erfindungsgemäße Konstruktion zeichnet sich auch durch nahezu konstante Wirkkräfte sowie einen besonders exakten Gleichlauf aus. Da vorzugsweise nur eine einzige Antriebseinheit verwendet wird, ist keine separate Gleichlaufsteuerung erforderlich.
-
Durch die einfache Scherenmechanik zeichnet sich die Hebevorrichtung mit einer hohen Steifigkeit aus. Dank der Winkelmechanik liegen außerdem verbesserte Hebelverhältnisse beim Verstellen der Hubmechanik vor, so dass ein Verstellen des Deckteils gegenüber dem Bodenteil leichter durchzuführen ist.
-
Die Hubmechanik weist damit eine höhere Effizienz als eine einfache Scherenmechanik auf.
-
Bevorzugt befinden sich das Scherengelenk und das Winkelgelenk stets auf der gleichen Höhe, was insbesondere dadurch erreicht ist, dass beide Winkelarme die gleiche Länge aufweisen. Hierbei erfolgt ein symmetrischer Verlauf der in die Hubmechanik von der Antriebseinheit eingeleitet Kräfte, der für eine einwandfreie Verstellung des Deckteils gegenüber dem Bodenteil besonders vorteilhaft ist.
-
Vorzugsweise sind die Winkelarme parallel zu den Scherenarmen angeordnet. Dies kann erreicht werden, indem eine geeignete Länge für die Winkelarme gewählt wird. Dies begünstigt weiterhin den Kraftverlauf in der Hubmechanik.
-
Weiterhin bevorzugt ist ein Winkelarm, der verlängert und mit dem Deckteil oder dem Bodenteil verbunden ist. Der wesentliche Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass durch die Lagerung des verlängerten Winkelarms am Deck- oder am Bodenteil ein weiterer, dritter Abstützpunkt für die Scherenmechanik an einem der Teile geschaffen ist, was die Verformung des Deck- bzw. Bodenteils reduziert. Dies führt zu einer erhöhten Steifigkeit der gesamten Hebevorrichtung.
-
Um die Steifigkeit der Hebevorrichtung weiterhin zu erhöhen, ist es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass beide Winkelarme verlängert und mit dem Deckteil bzw. dem Bodenteil verbunden sind, so dass sowohl am Deckteil als auch am Bodenteil ein dritter Abstützpunkt gebildet ist.
-
Um ein besonders leichtes Aus- und Zusammenfahren der Doppelscherenkonstruktion zu ermöglichen, sind mindestens zwei der drei Lagerverbindungen, über die Hubmechanik bei verlängerten Winkelarmen in den Abstützpunkten mit dem Deckteil bzw. dem Bodenteil verbunden ist, beweglich ausgeführt. Bevorzugt sind genau zwei der Lagerverbindungen beweglich und die dritte ist ortsfest ausgebildet. Bevorzugt sind genau zwei der Lagerverbindungen beweglich und die dritte ist ortsfest ausgebildet.
-
Vorzugsweise sind für die beweglichen Lagerverbindungen Schienenführungen vorgesehen. Schienenführungen stellen eine besonders einfache und effiziente Möglichkeit dar, eine Linearbewegung in einer vorgegebenen Richtung sowie die entsprechende Rückbewegung durchzuführen.
-
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform ist es von Vorteil, wenn die Antriebseinheit eine Spindel und einen Motor aufweist. Gegenüber bekannten Lösungen, die vor allem mit wartungsintensiven hydraulischen Zylindern arbeiten, ist diese Art der Antriebseinheit vergleichsweise wartungsarm. Als besonders vorteilhaft hat sich in diesem Zusammenhang eine Anordnung erwiesen, bei der eine vertikal verlaufende Spindel über ein entsprechendes Getriebe von einem Elektromotor angetrieben wird, dessen Drehachse senkrecht zur Spindelachse verläuft. Hierdurch ist ein besonders Platzsparender Aufbau der Hebevorrichtung möglich.
-
Zweckdienlicherweise ist der Motor am Bodenteil befestigt. Dies hat den Vorteil, dass oberhalb des Motors ausreichender Platz für die Motorsteuerung vorhanden ist. Darüber hinaus ist keine bewegliche Kabelführung erforderlich.
-
Gemäß einer bevorzugten Variante sind die Scherenarme und/oder die Winkelarme Gussteile. Hierbei ist die Herstellung der Scherenarme bzw. Winkelarme besonders einfach und wenig zeitaufwändig.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante weisen die Scherenarme und/oder die Winkelarme Verrippungen auf. Dies stellt eine material- und gewichtsparende Lösung dar, die zugleich durch eine hohe Steifigkeit gekennzeichnet ist. Die hierbei bevorzugt als Gussteile ausgebildeten Scherenarme bzw. Winkelarme sind dabei durch eine umlaufende Rahmenstruktur mit den als Versteifungsstreben ausgebildeten Verrippungen gebildet.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
-
1 in einer Seitenansicht eine Hebevorrichtung in der ausgefahrenen Stellung mit einer Winkelmechanik, und
-
2 in einer Seitenansicht die Hebevorrichtung gemäß 1 mit verlängerten Winkelarmen der Winkelmechanik.
-
Einander entsprechende und gleich wirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist eine Hebevorrichtung 2 zur Höhenverstellung eines Deckteils 4 gegenüber einem Bodenteil 6 gezeigt, wobei das Deckteil 4 und das Bodenteil 6 in diesem Ausführungsbeispiel jeweils nach Art einer Platte ausgebildet sind. Die Hebevorrichtung 2 ist insbesondere für die Höhenverstellung einer hier nicht gezeigten Patientenliege vorgesehen, die auf dem Deckteil 4 gelagert ist. Die Bewegung des Deckteils 4 erfolgt über eine Hubmechanik 7, die eine Scherenmechanik 8 mit zwei sich in einem Scherengelenk 10 kreuzenden Scherenarmen 12a, 12b umfasst. Jeder der Scherenarme 12a, 12b ist über eine bewegliche Lagerverbindung 13a und über eine feste Lagerverbindung 13b an der Deckplatte 4 bzw. Bodenplatte 6 gelagert.
-
Zur beweglichen Lagerung sind die Scherenarme 12a, 12b an Läufer 15 gekoppelt, die beim Öffnen und Schließen der Scherenmechanik 8 auf einer an der entsprechenden Platte 4, 6 befestigten Laufschiene 16 in Laufrichtung 18 hin und herlaufen und dadurch die Scherenarme 12a und 12b in Laufrichtung 18 führen. Gleichzeitig sind die Scherenarme 12a und 12b über die Gelenkverbindungen 13b ortsfest am Bodenteil 6 bzw. Deckteil 4 gelagert.
-
Die Hubmechanik 7 umfasst außerdem eine Winkelmechanik 20, die aus zwei über ein Winkelgelenk 22 verbundenen Winkelarmen 24a, 24b gebildet ist. Die Winkelarme 24a, 24b sind jeweils über ein Anlenkgelenk 26 mit den Scherenarmen 12a, 12b gekoppelt, wobei die Anlenkgelenke 26 in diesem Ausführungsbeispiel mittig zwischen dem Scherengelenk 10 und der entsprechenden Lagerverbindung 13b positioniert sind. Dabei entspricht der Abstand zwischen dem Winkelgelenk 22 und dem Anlenkgelenk 26 dem Abstand zwischen dem Scherengelenk 10 und dem Auslenkgelenk 26, so dass das Scherengelenk 10 und das Winkelgelenk 22 sich stets auf der gleichen Höhe befinden und die Winkelarme 24a, 24b parallel zu den Scherenarmen 12a, 12b verlaufen.
-
Zudem umfasst die Hebevorrichtung 2 eine Antriebseinheit 28, die einen auf dem Bodenteil 6 horizontal befestigten Elektromotor 30 und eine senkrechte Spindel 32, insbesondere eine Teleskop-Spindel, aufweist. Hierbei wird die Drehbewegung des Elektromotors 30 über ein nicht näher gezeigtes Getriebe in eine Linearbewegung der Spindel 32 übersetzt. Die Spindel 32 ist ihrerseits mit ihrem Spindelkopf mit dem Winkelgelenk 22 der Winkelmechanik 20 gelenkig verbunden. Für eine Höhenverstellung der Deckplatte 4 wird der Elektromotor 30 eingeschaltet und die Teleskop-Spindel 32 ausgefahren bzw. eingefahren. Dabei vollführt das Winkelgelenk 22 eine geradlinige Bewegung in vertikaler Richtung mit konstanter Verfahrgeschwindigkeit, die auf das Scherengelenk 10 übertragen wird und die Läufer 15 der Scherenarme 12a, 12b sich in Laufrichtung 18 bewegen. Die Drehachse des Elektromotors 30 verläuft dabei senkrecht zur Spindelachse. Aus Sicherheitsgründen handelt es sich bei dem Getriebe des Elektromotors 30 um ein selbsthemmendes Getriebe, so dass die Teleskop-Spindel 32 kein Rückkehrspiel aufweist. Bei der vorgeschlagenen Anordnung ist oberhalb des Elektromotors 30 ausreichend Platz für die Anordnung einer Motorsteuerung (nicht abgebildet).
-
Die Scherenarme 12a, 12b sind in diesem Ausführungsbeispiel Gussteile, die eine Rahmenstruktur und eine Anzahl von Verrippungen 34 zur Erhöhung der Steifigkeit aufweisen. Dies ist in 2 anhand des Scherenarms 12a gezeigt. Die Winkelarme 24a, 24b sind ebenfalls Gussteile und können mit Verrippungen versehen werden.
-
Eine weitere Hebevorrichtung 2 mit einer zusätzlich erhöhten Steifigkeit ist in 2 dargestellt. Bei der Konstruktion der Winkelmechanik 20 sind in diesem Ausführungsbeispiel beide Winkelarme 24a, 24b verlängert ausgebildet. Möglich ist auch, dass nur ein Winkelarm 24a, 24b verlängert ausgebildet und auf dem Boden- oder Deckteil 6, 4 gelagert ist, wodurch die Steifigkeit der Konstruktion ebenfalls erhöht ist. Die Winkelarme 24a, 24b sind in 2 jeweils über einen in einer weiteren Schienenführung 16 laufenden Läufer 15 am Deckteil 4 bzw. Bodenteil 4 beweglich gelagert. Somit ist die Hubmechanik 7 sowohl am Bodenteil 6 als auch am Deckteil 4 über drei Lagerverbindungen 13a, 13b gelagert, wobei jeweils zwei dieser drei Lagerverbindungen beweglich ausgeführt sind und die dritte eine ortsfeste Gelenkverbindung 13b ist.
-
Die Hubmechanik 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere nach Art eines Scherenpakets ausgebildet, so dass in der Zeichnungsebene hinter den Scherenarmen 12a, 12b sowie den Winkelarmen 24a, 24b sich weitere Zwillingsarme befinden, die den gleichen Aufbau wie die Scheren- bzw. Winkelarme 12a, 12b, 24a, 24b aufweisen und deshalb aufgrund des gezeigten Blickwinkels nicht erkennbar sind. Die Arme 12a, 12b, 24a, 24b sind mit ihren Zwillingsarmen insbesondere über das Scherengelenk 10 und das Winkelgelenk 22 verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Arme 12a, 12b, 24a, 24b und die Zwillingsarme mittels hier nicht gezeigten, senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden Querstangen oder Wellen miteinander verbunden, so dass die Kräfte, die bei der vertikalen Bewegung der Spindel 32 entstehen, etwa gleichmäßig auf die parallel ausgebildeten Scherenkonstruktionen wirken.