Подъемная стойка для процедурных столов, медицинских и реабилитационных кроватей - RU2464003C2
Код документа: RU2464003C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к подъемной стойке для процедурных столов, медицинских и реабилитационных кроватей такого типа, как раскрыто в п.1 формулы изобретения.
Медицинские кровати содержат нижнюю раму, оснащенную приводными колесами, и верхнюю раму, соединенную с опорой для матраса. Предусмотрена возможность подъема и опускания всей верхней рамы с тем, чтобы расположить ее на желаемой высоте над уровнем пола, а также возможность ее наклона относительно поперечной оси (положение Тренделенбурга). Подъем и опускание верхней рамы могут осуществлять различными способами. Одним из вариантов может быть применение ножничного механизма, соединяющего верхнюю раму с нижней рамой. Такой механизм упомянут, например, в Европейском патенте №49811 В2 заявителя J. Nesbit Evans & Со. Ltd. Еще один способ заключается в оборудовании кровати четырьмя телескопическими ножками, ср. патент Германии №29800015 U1 заявителя Joh. Stiegelmeyer GmbH & Co. KG. В упомянутом изобретении предлагается, в частности, тип кровати, отличный от такого, в котором верхняя рама каждым своим концом опирается на одну телескопическую стойку и в котором стойки закреплены на ее центральной продольной оси. Этот тип конструкции описан, например, в заявке на Европейский патент №984018 А2 заявителя Linet Spol SRO и патенте Германии №29804283 заявителя Dewert Antriebs- und Systemtechnik GmbH & Co. KG.
К прочности и механической жесткости таких стоек предъявляют достаточно высокие требования. Помимо обеспечения защиты от осевых усилий, подъемные стойки должны обладать возможностью выдерживать значительные скручивающие нагрузки, возникающие, как правило, если на край кровати садится один или несколько человек. Кроме того, в этом случае скручивающие нагрузки воздействуют также на стойки в продольном направлении кровати.
Регулирование положения Тренделенбурга также приводит к скручивающим нагрузкам в результате наклона верхней рамы и к воздействию на стойку усилий в продольном направлении кровати. Перемещение кровати, при котором ее толкают или тянут за головную и/или ножную спинку, также приводит к воздействию на стойки горизонтальных усилий.
В документе WO 01/74198 А1 заявителя Linak раскрыта подъемная стойка, выполненная с возможностью выдерживать значительные нагрузки и скручивающие усилия, возникающие в кровати такой конструкции. Подъемная стойка содержит охватывающий стойку телескопический кожух, состоящий из трех элементов. В кожухе с каждой стороны находится трехэлементная телескопическая направляющая, содержащая нижний элемент, промежуточный элемент и крайний элемент. Два промежуточных элемента и два крайних элемента соединены поперечиной. Промежуточные элементы выдвигаются с помощью линейного исполнительного механизма, расположенного между двумя направляющими и соединенного с опорной пластинкой и поперечиной, расположенной между двумя промежуточными элементами. Для выдвижения крайнего элемента с каждой стороны имеется цепной привод с цепью, проходящей вокруг двух шкивов. Один из участков цепи соединен с нижним элементом, в то время как другой участок цепи оснащен рейкой, соединенной с поперечиной, соединяющей два крайних элемента. Верхние цепные колеса соединены между собой и прикреплены к двум промежуточным элементам. Благодаря такой конструкции выдвижение крайнего элемента происходит синхронно с выдвижением промежуточного элемента. Очевидно, что данная конструкция объемна и сложна и, как следствие, дорогостояща в изготовлении.
Задачей настоящего изобретения является создание упрощенной конструкции подобной стойки.
Согласно настоящему изобретению поставленную задачу решают путем предложения подъемной стойки для процедурных столов, медицинских и реабилитационных кроватей с кожухом, содержащим три телескопических элемента, в полости которых расположен узел привода, содержащий корпусной элемент, на каждом конце которого расположено цепное колесо, причем по цепным колесам проходит цепь, имеющая первый и второй участки цепи, расположенные между двумя цепными колесами, причем на участке цепи закреплена приводная рейка, причем указанный узел привода также содержит линейный исполнительный механизм с электродвигателем, который посредством передаточного механизма приводит в действие шпиндель с закрепленной для предотвращения вращения гайкой шпинделя для обеспечения продольного перемещения корпусного элемента с цепными колесами, так что телескопические элементы выдвигаются один из другого или втягиваются один в другой в зависимости от направления вращения электродвигателя. Предложенная стойка отличается выполнением трех элементов кожуха в виде телескопической направляющей, содержащей один корпусной элемент с одной цепью и цепными колесами. При этом оба участка цепи оснащены приводными рейками, шпиндель расположен в сечении корпусного элемента, а гайка шпинделя зафиксирована на корпусном элементе. Таким образом, за счет того, что имеется только одна направляющая, одновременно выполняющая функцию кожуха, вся конструкция получается компактной. Кроме того, имеется всего одна цепь, а исполнительный механизм объединен с корпусным элементом. Благодаря тому что стойка состоит всего из нескольких элементов, обеспечивается простота ее изготовления.
Согласно одному варианту осуществления изобретения корпусной элемент содержит по меньшей мере один отдельный концевой элемент, на котором установлено одно из цепных колес. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения отдельный концевой элемент имеется на каждом конце корпусного элемента, причем на этих концевых элементах установлены цепные колеса. Это позволят упростить процесс сборки и обеспечивает возможность выполнения устройства в различных вариантах конструкции. Концевые элементы могут быть идентичными. В таком случае они могут быть изготовлены с использованием одной формы.
Согласно варианту осуществления изобретения для регулировки расстояния между двумя цепными колесами между концевым элементом и нижним концом тела корпусного элемента расположен регулировочный элемент. Это позволяет упростить процесс сборки и обеспечивает возможность легко осуществить натяжение цепи. Регулировочный элемент предпочтительно представляет собой клиновидный элемент.
Гайка шпинделя может быть выполнена непосредственно в корпусном элементе, однако предпочтительно применять отдельную гайку, закрепляемую в одном из концевых элементов. Таким образом, обеспечена возможность использования известной гайки шпинделя и одновременного упрощения изготовления корпусного элемента.
При боковом смещении шпинделя и цепи друг относительно друга на шпиндель воздействуют скручивающие усилия, что может привести к его поломке. Этот недостаток устранен в варианте осуществления изобретения, в соответствии с которым один концевой элемент соединен с нижним концом тела корпусного элемента посредством поворотной оси, так что указанные элементы выполнены с возможностью наклона друг относительно друга, что предотвращает передачу на шпиндель скручивающих усилий.
Согласно одному варианту осуществления направленное перемещение корпусного элемента в боковом направлении осуществляется за счет того, что корпусной элемент опирается своим противоположным концом на внутреннюю сторону промежуточного телескопического элемента.
Предпочтительно корпусной элемент поддерживается пазом на продольном ребре промежуточного телескопического элемента.
Согласно одному варианту осуществления корпусной элемент выполнен с возможностью направленного перемещения посредством паза по продольной канавке, выполненной в промежуточном телескопическом элементе.
Согласно одному варианту осуществления корпусной элемент выполнен с возможностью направленного перемещения посредством двух выступов, расположенных один напротив другого, по паре продольных канавок, выполненных для этого в промежуточном телескопическом элементе.
Доказано, что предпочтительным является применение электродвигателя, у которого отношение длины к ширине составляет менее 1. Это позволяет сделать подъемную стойку тонкой.
В одном варианте осуществления на переднем конце электродвигателя закреплена консоль для передаточного механизма и подшипника шпинделя, причем консоль выполнена в виде узла, который может быть установлен непосредственно на стойку.
Упомянутое отношение длины к ширине электродвигателя обеспечивает возможность использовать червячный привод и при этом сохранить небольшую толщину стойки. Червячный привод предпочтителен по причине его высокого передаточного отношения и бесшумности. Червячное колесо расположено на конце шпинделя, а червяк выполнен в виде продолжения вала электродвигателя. Электродвигатель располагают перпендикулярно шпинделю. При использовании традиционных типов электродвигателей требуется располагать электродвигатель параллельно шпинделю, что усложняет конструкцию привода.
В данном варианте осуществления изобретения консоль оснащена удерживающим элементом в виде выемки с возможностью закрепления в нем удлиненной печатной платы по меньшей мере с одним концевым переключателем. В этом случае печатная плата параллельна шпинделю. В то же время таким образом достигается простота ее сборки, так как плата может быть закреплена на электродвигателе перед ее установкой в стойку.
Свободный конец удлиненной печатной платы предпочтительно оснащен направляющей для вертикального стержня на нижнем конце промежуточного элемента, оснащенного на каждом конце рельефом для приведения в действие концевого выключателя, когда стойка находится в предельных положениях. Таким образом, обеспечено простое управление стойкой в ее предельных положениях. Кроме того, блок электродвигателя может быть оснащен датчиками положения, например оптическими или магнитными датчиками положения для определения длины стойки в текущий момент времени на основе регистрации вращения шпинделя.
Ниже изобретение описано более подробно на примерах его осуществления и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 схематически показана медицинская кровать;
на фиг.2 показан вид сбоку подъемной стойки в ее полностью втянутом положении;
на фиг.3 показан вид сбоку подъемной стойки в ее полностью выдвинутом положении;
на фиг.4 показан вид подъемной стойки в аксонометрии с пространственным разделением элементов;
на фиг.5 показан вид узла цепного привода в аксонометрии с пространственным разделением элементов;
на фиг.6 показан вид сбоку узла цепного привода;
на фиг.7 показан вид узла цепного привода в продольном разрезе;
на фиг.8 показан вид сбоку концевого элемента;
на фиг.9 показан вид в разрезе по линии А-А, показанной на фиг.8;
на фиг.10 показан вид в разрезе по линии В-В, показанной на фиг.9;
на фиг.11 в аксонометрии показан вид другой конструкции концевого элемента;
на фиг.12 показан вид промежуточного элемента в подъемной стойке в поперечном разрезе.
На фиг.1 схематически показана медицинская кровать, содержащая нижнюю раму 1, оснащенную ведущими колесами, и верхнюю раму (на чертеже не показана). Верхняя рама соединена с нижней рамой 1 телескопическими подъемными стойками 2, 3, расположенными с каждого конца кровати на ее центральной продольной оси. В верхнюю раму встроено регулируемое основание, служащее опорой для матраса. Это основание содержит опорную секцию 4 для спины, выполненную с возможностью ее поворота вокруг поперечной оси в поднятое положение при помощи линейного исполнительного механизма 5 (например, типа LA31 компании Linak A/S, Дания). Кроме того, верхняя рама содержит закрепленную посредством шарниров опорную секцию 6 для ног, выполненную с возможностью аналогичной регулировки с помощью линейного исполнительного механизма 7. Между двумя секциями 4, 6 расположена неподвижная средняя секция 8. Подъемные стойки 2, 3 и два исполнительных механизма 5, 7 проводами соединены с блоком 9 управления, содержащим модуль электропитания и модуль управления. Для управления кроватью предусмотрены несколько пультов 10 ручного управления, соединенные проводами с блоком управления. С каждой стороны кровати может быть также предусмотрено ножное управление и панель управления для медицинского персонала ПУМП (АСР) у изножья кровати.
На фиг.2 и 3 показан вид сбоку подъемной стойки в ее полностью втянутом и полностью выдвинутом положении соответственно. Как видно из чертежа, подъемная стойка содержит нижний элемент 11, монтируемый на нижней раме 1, промежуточный элемент 12, телескопически выдвигающийся из нижнего элемента 11, и крайний элемент 13, выдвигающийся из промежуточного элемента 12 синхронно с выдвижением последнего из нижнего элемента 11. Указанные отдельные элементы выполнены из экструдированных алюминиевых трубок, имеющих квадратное сечение, благодаря чему предотвращается вращение стойки. Между указанными элементами расположены пластиковые ползуны, с одной стороны, снижающие трение, а с другой, - служащие для компенсации производственных допусков в алюминиевых трубках, в случае выбора ползунов, толщина которых соответствует зазору между трубками. Как проиллюстрировано на виде с пространственным разнесением элементов, показанном на фиг.4, нижний элемент 11 закрывается у основания листообразной опорной пластинкой 14. В алюминиевых трубках методом экструзии выполнены винтовые каналы, благодаря чему имеется возможность навинчивания опорной пластинки 14 непосредственно на конец нижнего элемента. На верхнем конце нижнего и промежуточного элементов 11, 12 закреплена верхняя рама, которая, с одной стороны, закрывает зазор между двумя элементами, а с другой стороны, удерживает на месте ползуны, имеющие форму брусков. Наверху крайнего элемента 13 закреплена верхняя листообразная пластинка 17, навинченная способом, аналогичным креплению опорной пластинки.
Как видно из фиг.4, стойка содержит линейный исполнительный механизм 18 с реверсивным низковольтным электродвигателем 19 постоянного тока, оснащенным передаточным механизмом 20, приводящим в действие шпиндель 21. Эти элементы выполнены в виде узла, прочно закрепленного винтами на нижней стороне верхней пластинки 17. На том же самом узле установлена удлиненная плата концевого выключателя.
Стойка дополнительно содержит узел цепного привода, подробно показанный на фиг.5, на которой представлен его покомпонентный вид, и на фиг.6 и 7, на которых представлен вид узла сбоку и вид узла в продольном разрезе соответственно. Узел цепного привода содержит корпусной элемент 22 с отдельным верхним концевым элементом 23, имеющим полость 24, позволяющую свободно размещать концевой элемент на конце протяженного тела корпусного элемента 22. Цепное колесо 25 с валом 26 выполнено с возможностью введения в выемку 27, выполненную в концевом элементе, причем для этого имеется также прорезь 26а, принимающая вал 26. Внутрь концевого элемента 23 может быть вставлена гайка 28 шпинделя, имеющая буртик, содержащий первую часть шлицевого соединения. При этом в верхней части концевого элемента имеется отсек 30 для приема гайки шпинделя, содержащий другую часть шлицевого соединения. Такое соединение позволяет предотвратить вращение гайки 28 шпинделя в концевом элементе 23. Через корпусной элемент 22 в осевом направлении проходит трубчатый канал 31, предназначенный для приема шпинделя 21 и гайки 28 шпинделя, причем гайка при этом своим буртиком 29 опирается на выступающую часть трубчатого канала 31. Таким образом, гайка 28 шпинделя зафиксирована в осевом направлении между верхней частью концевого элемента 23 и верхним краем трубчатого канала 31.
На нижнем конце корпусного элемента 22 имеется отдельный нижний концевой элемент 32, содержащий полость, позволяющую свободно размещать его на конце тела корпусного элемента. Цепное колесо 33 с валом 34 выполнено с возможностью введения в выемку 35, выполненную в концевом элементе, причем для этого имеется также прорезь 36, принимающая вал 34. Нижний концевой элемент 32 идентичен верхнему концевому элементу 23.
Нижний конец 37 корпусного элемента 22 выпукло изогнут.Через отверстие 38, имеющееся в боковой стороне нижнего концевого элемента 32, может быть вставлен регулировочный элемент 39, одна сторона 40 которого имеет вогнутую форму, соответствующую форме изгиба тела корпусного элемента 22. Таким образом, поскольку телу корпусного элемента 22 обеспечена опора в виде шарнирного соединения, на шпиндель 21 не передается крутящего момента, что в противном случае могло бы привести к поломке шпинделя. Крутящий момент возникает, кроме прочего, в результате бокового смещения шпинделя и цепи (ср. ниже) друг относительно друга. Другая сторона регулировочного элемента 39 выполнена в виде скошенной поверхности 41, взаимодействующей с соответствующей скошенной поверхностью 42 в верхней части полости нижнего концевого элемента 22. На скошенной поверхности 41 регулировочного элемента выполнен выступ 43 с резьбовым отверстием 44. Через отверстие 45, выполненное в одной из сторон концевого элемента 32 может быть введен винт 46, так что регулировочный элемент 39 может войти в отверстие 38 на большее или меньшее расстояние, что приводит к изменению расстояния между двумя концевыми элементами 23, 32 и, соответственно, расстояния между двумя цепными колесами за счет того, что две скошенные поверхности 41, 42 скользят одна по другой.
По двум цепными колесами 25, 33 проходит непрерывная цепь 47, так, что между цепными колесами располагаются первый участок 48 цепи и второй участок 49 цепи, причем на первом участке цепи закреплена приводная рейка 50 с U-образным поперечным сечением, причем полость приводной рейки обращена к цепи. Свободный конец этой приводной рейки 50 закреплен на крайнем элементе 13. С этой целью в конец приводной рейки введена втулка, так что рейка может быть закреплена с помощью винта на верхней пластинке 17. На другом участке цепи аналогичным образом закреплена приводная рейка 51 с U-образным поперечным сечением, которая своим свободным концом крепится к нижнему элементу 11. Наличие регулировочного элемента 39 также обеспечивает преимущество при сборке. Сначала два концевых элемента 23, 32 надевают на корпусной элемент 22, перемещая их по направлению друг к другу, и надевают цепь 47 на два цепных колеса, после чего вставляют и настраивают регулировочный элемент 39, регулируя тем самым натяжение цепи.
Поскольку нижний конец тела корпусного элемента поддерживается шарниром, он может наклоняться вбок. Для предотвращения такого наклона с каждой стороны концевых элементов 23, 32 предусмотрены упоры 52, выполненные с возможностью зацепления с парой осевых канавок 53, расположенных друг напротив друга на внутренней стороне промежуточного элемента 12.
Когда подъемная стойка начинает движение из своего полностью втянутого положения, шпиндель 21 вворачивается в гайку 28 шпинделя, и когда шпиндель посредством передаточного механизма и электродвигателя фиксируется на верхней пластинке 17 крайнего элемента 13, крайний элемент 13 начинает выдвигаться из промежуточного элемента 12. Поскольку цепь 47 посредством приводной рейки 50 закреплена на крайнем элементе 13, последний вытягивается вверх, приводя в движение цепь 47. Поскольку цепь 47 посредством другой приводной рейки 51 закреплена на нижнем элементе 11, корпусной элемент 22 вытягивается вверх, вызывая выдвижение промежуточного элемента 12 из нижнего элемента синхронно с выдвижением крайнего элемента 13.
Относительно электродвигателя следует отметить, что он относится к типу, известному в разговорной речи как "двигатель АБС" (ABS), то есть короткий, компактный электродвигатель, разработанный для автомобильных тормозов с антиблокировочной системой АБС (ABS). Длина такого электродвигателя составляет всего 55 мм, а отношение его длины к ширине равно 0,78. У переднего края электродвигателя закреплена по существу цилиндрическая консоль 59 с кольцевым буртиком 54, имеющим винтовые опоры для винтового крепления к верхней пластинке 17.
Передний передаточный механизм 20 представляет собой червячный механизм, в котором на конце шпинделя 21 закреплено червячное колесо и подшипник. С одной стороны червячное колесо оснащено кольцевым магнитом с четырьмя полюсами. В отверстие консоли 59 введена печатная плата с элементами Холла, взаимодействующая с кольцевым магнитом для определения длины стойки по вращению шпинделя. С другой стороны червячного колеса у подшипника на конце шпинделя выполнен цилиндрический участок, на котором расположена размыкающая пружина. Пружина подобного типа раскрыта в заявке на Европейский патент №0662573 В1 заявителя Linak A/S. Такая пружина способствует самофиксации шпинделя. Червяк выполнен в виде удлинения вала электродвигателя, причем свободный конец червяка опирается на подшипник, расположенный в стенке консоли.
Продолжением нижнего конца консоли является чашеобразный фланец 55 электродвигателя. На этом фланце выполнено гнездо 56 для фиксирования удлиненной печатной платы 57, верхний конец которой введен в гнездо и зафиксирован винтом. На нижнем конце печатной платы 57 закреплена направляющая 57а для полоскового стержня 58, закрепленного на опорной пластинке 15 промежуточного элемента 12, так что данный стержень выступает от пластины в вертикальном направлении и входит в отверстие направляющей 57а на печатной плате. Эта печатная плата оснащена двумя концевыми переключателями, расположенными внутри направляющей 57а. Указанные концевые переключатели приводят в действие с помощью рельефа, выполненного на каждом конце полоскового стержня 58, прекращая, таким образом, работу электродвигателя, когда стойка находится в крайних положениях.
Консоль 53 имеет днище с отверстием для шпинделя 21. Положение червячного колеса и, следовательно, шпинделя определяется втулкой, расположенной между днищем консоли и втулкой с одной стороны червячного колеса. Таким образом, также определяется положение червячного колеса и червяка друг относительно друга.
Очевидно, что описанная стойка имеет простую конструкцию, содержит всего несколько элементов и проста в изготовлении. Немаловажно также, что стойка выполнена тонкой.
Реферат
Подъемная стойка с кожухом, содержащим три телескопических элемента, в полости которых расположен узел привода, содержащий корпусной элемент. На каждом конце корпусного элемента расположено цепное колесо. По цепным колесам проходит цепь, имеющая первый и второй участки цепи, расположенные между двумя цепными колесами. На участке цепи закреплена приводная рейка. Узел привода также содержит линейный исполнительный механизм с электродвигателем. Электродвигатель посредством передаточного механизма приводит в действие шпиндель с закрепленной для предотвращения вращения гайкой шпинделя для обеспечения продольного перемещения корпусного элемента с цепными колесами, так что телескопические элементы выдвигаются один из другого или втягиваются один в другой в зависимости от направления вращения электродвигателя. Указанные три элемента кожуха выполнены в виде телескопической направляющей. Указанная стойка содержит один корпусной элемент, содержащий одну цепь и цепные колеса. Оба участка цепи оснащены приводной рейкой. Шпиндель расположен в сечении корпусного элемента, а гайка шпинделя расположена в корпусном элементе. Упрощается конструкция стойки. 14 з.п. ф-лы, 12 ил.
