Brevet FR2838803A1 — publié le 20031024

thermostatique a bulbe (29). 1 2838803 La presente invention concerne une structure suspendue de manutention d'un equipement medical, du type comportant au moins un bras sensiblement vertical adapte pour soutenir au-dessus du sol l'equipement medical. L'invention s'applique notamment au domaine des structures suspendues articulees destinees a equiper des salles d'operation ou de traitements medicaux, pour supporter du materiel medical et/ou des appareils d'assistance au praticien ou au patient. Pour des raisons d'encombrement et de nettoyage, ce genre de materiel est generalement suspendu au-dessus du sol au moyen de bras articules, facilement manoeuvrables, afin de positionner l'equipement medical pour le disposer le plus commodement possible en fonction du patient, de ['intervention en cours, du nombre de praticiens qui interviennent, etc Ce type de structure articulee doit supporter a son ou a ses extremites libres des poids importants, entranant le flechissement du ou des bras du cote ou repose le materiel medical, c'est-a-dire en direction de l'utilisateur de ce materiel. Le flechissement de la structure ne cree pas en soi un risque mecanique particulier, les materiaux utilises pour constituer la structure suspendue etant dimensionnes pour supporter en toute securite les charges mises en place. Cependant, un tel flechissement donne a l'utilisateur une certaine apprehension, puisqu'il a ['impression que la structure s'affaisse dans sa direction. De plus, lorsque la structure supporte un plan de travail ou un chariot a tiroirs, le flechissement engendre peut etre tel que des instruments de forme arrondie poses sur le plan de travail glissent ou roulent vers l'utilisateur, et/ou que les tiroirs s'ouvrent d'eux-memes. Des moyens sommaires pour rattraper la perte d'horizontalite de l'equipement medical embarque ont ete proposes par le passe. Ils se presentent en general sous la forme d'une cafe placee soit entre ['ensemble de soutien et l'equipement embarque, soit entre le bras vertical et ['ensemble de soutien avant sa liaison au bras. En inserant cette cafe avafft que la structure ne soit chargee, il est possible de pre-imposer un decalage angulaire de ['ensemble de soutien par rapport a sa position avant mise en place de la cale. Cependant, lors de l'utilisation du bras, c'est-a-dire des que la repartition 2 2838803 ponderale des equipements par rapport au bras varie eVou des que la geometric de la structure suspendue articulee est modifiee, I'horizontalite de l'equipement embarque est perdue. Le but de la presente invention est de proposer une structure articulee du type defini plus haut, dans laquelle la perte d'horizontalite de l'equipement embarque du au flechissement de ia structure en fonctionnement est. au moins en partie, corrigee de fa,con a assurer un plus grand confort d'utilisation que les structures actuelles. A cet effet, I'invention a pour objet une structure du type predefini, qui comporte a la fois un support intermediaire sur loquel est charge ledit equipement medical et qui est articule par rapport au bras vertical, et des moyens de reglage de la position du support intermediaire par rapport au bras. Suivant d'autres caracteristiques de cette structure, prises isolement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - les moyens de reglage comportent au moins un element mobile par rapport au bras vertical et en appui sur le support intermediaire, le ou cheque element mobile etant adapte pour faire basculer le support intermediaire autour de son axe d'articulation par rapport au bras; - le ou chaque element mobile est forme par la tige d'un verin relic au bras vertical; - le ou cheque element mobile est un levier articule par rapport au bras vertical, et les moyens de reglage comportent un actionneur relic au bras vertical et adapte pour faire pivoter le ou chaque levier autour de son axe d'articulation par rapport au bras vertical; - elle comporte une colonne de support de l'equipement medical, reliee au bras vertical de fa,con a etre mobile sensiblement verticalement par rapport audit bras, le support intermediaire etant articule sur ladite colonne en formant un capot exterieur; - les moyens de reglage vent disposes sensiblement integralement a I'interieur de la colonne; - les moyens de reglage comportent un ve-rin articute sur une face interieure de la colonne, au moins un levier articule sur ladite face interieure de la colonne et relic a l'extremite d'une tige du verin, et au moins une surface d'appui reliee audit levier et disposee en saillie a travers une ouverture 3 2838803 traversante menagee dans la colonne pour agir sur le capot du support intermediaire; - la surface d'appui est formee par un gales monte a rotation libre par rapport au levier correspondent; - elle comporte une unite de commande des moyens de reglage, reliee auxdits moyens de reglage et adaptee pour modifier la position du support intermediaire par rapport au bras en fonction d'instructions de l'utilisateur, d'un reglage preetabli memorise par ['unite de commande, eVou de signaux representatifs d'un angle forme entre la verticale et un axe solidaire des moyens de reglage; et - les signaux vent fournis par un capteur d'angle fixe aux moyens de reglage. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui va suivre, donnee uniquement a titre d'exemple et faite en se referent aux dessins sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une structure suspendue selon ['invention et supportant un equipement medical; - la figure 2 est une vue schematique en elevation et partiellement en coupe de la structure et de l'equipement de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective de moyens de reglage d'inclinaison appartenant a la structure de la figure 1; et - la figure 4 est une vue en elevation a plus grande echelle du detail cercle IV sur la figure 2. Sur la figure 1 est representee une structure suspendue 1, supportant un chariot medical 2. Ce chariot comporte un bati exterieur 3 pourvu de plusieurs plateaux 4 sur lesquels reposent des appareils medicaux 5, par exemple un moniteur et un appareil d'assistance respiratoire. Le bati 3 porte egalement un tiroir frontal 6. Le chariot 2 comporte de plus des roulettes pivotantes 7 reliees au bati 3 par des supports 8 articules sur le bati autour d'un axe sensiblement vertical et qui portent les axes des roulettes 7. Le chariot 2 est ainsi adapte pour etre deplace sur le sol S par l'intermediaire de ses roulettes. Cependant, lorsque les appareils 5 du chariot doivent etre utilises dans le cadre d'une intervention medicale, le chariot 2 est de preference destine a etre place au-dessus du sol en etant soutenu par la 4 2838803 structure 1, comme represente sur les figures 1 et 2. Ainsi ecarte du sol, le chariot 2 ne constitue plus une gene au nettoyage du sol, les cordons d'alimentation electrique eVou fluidique des appareils 5 ne serpentent plus sur le sol, et le deplacement du chariot par l'intermediaire de la structure 1 est plus commode que par l'intermediaire des roulettes 7, comme explique ci-dessous. La structure 1 comporte un socle superieur 10, fixe au plafond d'une salle d'hopital ou de clinique, deux bras sensiblement horizontaux 12 et 14, un bras sensiblement vertical 16 d'axe X-X, et des liaisons coudees 18 reliant de fa,con articulee respectivement le socle 10 et le premier bras horizontal 12, les premier et second bras horizontaux 12 et 14, et le second bras 14 et le bras vertical 16. Les liaisons coudees 18, connues en elles-memes, permettent chacune de deplacer en rotation l'un par rapport a l'autre les deux elements relies autour d'un axe sensiblement vertical defini par la partie verticale de cette liaison. Certaines de ces liaisons 18 comportent un organe 19 de blocage relatif des elements les uns par rapport aux autres de fac,on a rigidifier la geometric de la structure 1 une fois que le positionnement relatif des elements articules de la structure est conforme aux souhaits de l'utilisateur. Dans toute la suite, le cote ' du bras 16 sera considere comme le cote du bras ou est situe le chariot 2 lorsque celui-ci est ecarte du sol par la structure 1 (vers la droite sur la figure 2), et le cOte > comme le cote oppose (vers la gauche sur la figure 2). Sur le bras vertical 16 est montee une colonne 20 d'axe longitudinal coaxial a l'axe X-X du bras, qui supporte dans sa partie inferieure le chariot 2, comme il sera detaille ci-dessous. Lorsque la colonne 20 est chargee du chariot 2, I'axe X-X est incline par rapport a la verticale, par exemple de quelques degree, comme represente sur la figure 2. La colonne 20 comporte un bati exterieur 22 de forme sensiblement parallelepipedique. Au sommet de ce bati est menagee une ouverture 24 de reception du bras vertical 16, garnie interieurement d'un joint racleur 26. La colonne 20 est mobile sensiblement verticalernent par rapport au bras 16 par l'intermediaire d'un actionneur sous la forme d'un verin mecanique 28 a moteur electrique, relic de facon articulee au bras 16 et au bati 22. Plus precisement, la tige du verin 28 est articulee par rapport au bras 16, autour 2838803 d'un axe 32 sensibiement horizontal et porte par une chape 34 solidarisee a I'extremite libre du bras 16. Le corps du verin 28 est quant a lui articule par rapport au bati 22, autour d'un axe 36 parallele a 1'axe 32 et re,cu dans une chape 38 fixee sur la face interieure d'une paroi du bati 22. La colonne 20 est pourvue a son extremite inferieure d'un support intermediaire 40 sur lequel est charge le chariot 2. Cet support intermediaire comporte d'une part un capot rigide 42 d'axe longitudinal YY et relic a la colonne 20 de fa,con articulee autour d'un axe 44 transversal au bras. La largeur interieure du capot 42 est legerement superieure a la largeur exterieure du bati 22 de la colonne 20, de fa,con que le capot recouvre exterieurement toute la partie inferieure de ['avant de la colonne. Le capot est relic au bati 22 au moyen de tiges 46, formant 1'axe d'articulation 44, en menageant par rapport a la paroi 22A et au fond 22B du bati 22 un jeu, par exemple de quelques millimetres, permettant le debattement du capot par rapport a la colonne lors de son basculement autour de 1'axe 44. Le support intermediaire 40 comporte d'autre part une platine rigide 48 (figure 2) solidarisee au capot 42 et destinee a cooperer avec un evidement arriere 50 menage dans le bati 3 du chariot 2. La platine 48 est montee en saillie sur la face avant du capot 42, par exemple au moyen de vis rec,ues dans des trous 52 menages dans le capot (figure 3). La face superieure 54 de Ia platine 48 est adaptee pour venir en appui contre une surface plane associee 56 delimitee par 1'evidement arriere 50 du chariot 2. Une ou plusieurs broches 58 s'etendent sensiblement perpendiculairement en saillie depuis la face superieure 54 de la platine 48. Ces broches vent de forme generale tronconique convergeant vers le haut, et vent adaptees pour etre re,cues dans des logements 60 sensiblement complementaires menages a 1'arriere du chariot 2 et debouchant dans 1'evidement 50, comme represente schematiquement sur la figure 2. La structure 1 est en outre munie de moyens 66 de reglage de la position relative du support intermediaire 40 par rapport a la colonne 20. Ces moyens 66 vent adaptes pour faire basculer le support 40 a'utour de son axe d'articulation 44, ce qui revient a decaler angulairement l'axe Y-Y du support par rapport a l'axe X-X de la colonne, de fa,con a compenser le decalage en sens oppose entre cet axe X-X et la verticale comme indique plus haut. 6 2838803 Les moyens de reglage 66, representes en details sur la figure 3, vent disposes fonctionnellement entre le bati 22 de la colonne 20 et le capot 42 du support intermediaire 40. Ces moyens comportent un actionneur sous forme diun verin 68 a moteur electrique et une padre de leviers 70 de forme sensiblement triangulaire. Plus precisement, le corps du verin electrique 68 est articulb par rapport a la colonne 20, autour d'un axe 72 sensiblement horizontal et porte par une chape 74 solidaire de la paroi avant 22A du bati 22. La tige du verin 68, qui s'etend sensiblement verticalement, est articulee sur un premier sommet des leviers triangulaires 70 autour d'un axe 76 parallele a l'axe 72, un second sommet de ces leviers etant articule par rapport a la colonne 20 autour d'un axe 78 paraliele a l'axe 72 et porte par une chape 80 solidaire de la paroi avant 22A du bati 22. Chaque levier comporte en outre un gales 82 monte a rotation libre autour d'un axe 84 sensiblement horizontal, situe au niveau du troisieme sommet des leviers. Ces galets 82 font saillie a travers une ouverture 84 sensiblement rectangulaire menagee dans la paroi avant 22A et vent en appui de roulement sur la face arriere du capot 42. Les moyens 66 comportent en outre un capteur d'angle 86, par exemple commercialise en tent que capteur d'acceleration par la societe BOSCH (sous la reference 0265005109), capable de determiner electroniquement la valeur de ['angle forme entre un axe predefini Z-Z solidaire du capteur et la verticale V-V. Le capteur 86 est par exemple fixe solidairement a l'un des leviers 70. La structure 1 comporte egalement une unite 90 de commande de la colonne 20, representee uniquement schematiquement sur la figure 2. Cette unite est reliee, par exemple par des conducteurs electriques non representes, aux verins 28 et 68, de fa,con a commander le deplolement et le retrait de leur tige respective. L'unite 90 est egalement reliee au capteur d'angle 86 qui transmet en continu a ['unite 90 la valeur de ['angle 0 entre son axe Z-Z et la verticale V-V. L'unite 90 est a meme de determiner, par un calcul preetabli et memorise par cette unite, le basculement a imposer au support 40 pour rendre le chariot 2 sensiblement horizontal, comme il sera explique plus loin: Pour la colonne 20 representee sur la figure 2,1'unite 90 est re,cue dans une ouverture menagee dans la paroi arriere 22C du bati 22, en presentant 7 2838803 vers l'arriere un panneau g2 de saisie d'instructions de commande de la colonne. En complement ou en remplacement de ce panneau 92, une telecommande filaire 94 est prevue. Munie d'un crochet de fixation sur la colonne, cette telecommande est reliee a ['unite 90 par un fil 96. Dans ia mesure ou la telecommande 94 et le panneau 92 vent fonctionnellement analogues, seui l'amenagement de la telecommande 94 est detaille ci- dessous, etant entendu que le panneau 92 presente sensiblement les memes elements. Comme mieux representee sur la figure 4, la telecommande 94 comporte deux boutons 98A, 98B de commande du deplacement vertical de la colonne 20, deux boutons 100A, 100B de commande du basculement du support 40 par rapport a la colonne 20, et un curseur 102 deplac,able entre trots positions notees >, >, correspondent a des modes d'utilisation differents des moyens de reglage 66 qui vent detailles cidessous. Le fonctionnement de la structure suspendue 1 est le suivant. Dans un premier temps, le chariot 2, qui repose initialement sur le sol S. est embarque sur ia colonne 20 en depla,cant verticalement cette derriere par rapport au bras 16. En positionnant d'abord la platine a broches 48 dans l'evidement arriere 50 du chariot, puis en actionnant le verin 28 pour provoquer le deplacement sensiblement vertical vers le haut de la colonne 20, les broches 58 s'introduisent dans les logements 60 menages a l'arriere du chariot 2. Les surfaces tronconiques des broches et des logements cooperent pour assurer un positionnement correct du chariot par rapport au support intermediaire 40 qui vient alors soulever. En fonction du poids et de la repartition des charges 5-reposant dans le chariot 2, ainsi que de la disposition relative des elements articules 10, 12, 14 et 16 de la structure 1, le flechissement vers l'arriere de la partie inferieure de la colonne 20 est plus ou moins important, comme explique dans le preambule. Les moyens de reglage 66 vent alors mis en osuvre pour compenser le decalage de l'axe X-X de la colonne par rapport a la verticale en depla,cant en sens oppose le support intermediaire 40 pa'r rapport a cette colonne. Une premiere mise en ceuvre de ces moyens (curseur 102 sur la position ) consiste a utiliser les boutons 100A et 100B pour provoquer le 8 2838803 deplolement et le retrait de la tige du verin 68. Lorsque l'utilisateur presse le bouton 100A, I'unite 90 commande au verin 68 de deployer sa tige a l'exterieur du corps de verin. Les leviers 70 pivotent alors autour de l'axe d'articulation 78 de fac,on a ce que les galets 82, tout en decrivant un arc de cercle centre sur I'axe 78, roulent et appuient sur la face arriere du capot 42. Cette poussee des galets provoque le basculement du capot autour de son axe d'articulation 44 par rapport au bati 22 de la colonne 20. L'axe longitudinal Y-Y du support 40 bascule done autour de l'axe 44 (suivant le sens anti-horaire sur la figure 2), ce qui entrane le deplacement angulaire vers le haut du chariot 2 suivant le meme mouvement. L'utilisateur maintient la pression sur le bouton 100A, jusqu'a ce qu'il estime que l'horizontalite du chariot 2 est atteinte. II peut en outre corriger son reglage en pressant le bouton 100B de fonction contraire au bouton 100A, et ainsi ajuster i'horizontalite du chariot. Ce premier mode de mise en couvre peut ainsi etre considere a controle manuel. Une seconde mise en couvre des moyens de reglage 66 (curseur 102 sur la position >) consiste a laisser a ['unite 90 le vein d'apporter un basculement preetabli du support intermediaire 40 par rapport a la colonne 20, des que la remontee verticale de la colonne est terminee. Le basculement preetabli est enregistre dans une zone-memoire de ['unite 90, lors par exemple de ['installation initiale de la structure suspendue 1, et est determine en tenant compte du type de structure, du chargement nominal conseille et d'une position standard des elements articules de la structure 1. Une fois la correction preetablie apportee, I'utilisateur peut avantageusement utiliser les boutons 100A et 100B de la meme fa,con que dans le premier mode de mise en ccuvre. Ce second mode de mise en ceuvre peut ainsi etre considere a controle semi-automatique. Une troisieme mise en oeuvre des moyens de reglage 66 (curseur 102 sur la position >) consiste a laisser ['unite 90 le vein de determiner le basculement a imposer au support, en utilisant les signaux transmis par le capteur d'angle 86. D'un cote, la valeur de ['angle forme entre l'axe Z-Z du capteur et la verticale V-V est mesuree par le capteur 86. De l'autre cote, I'unite 90 conna'^t une formule pre-etablie, obtenue par exemple par etalonnage prealable, permettant de relier les positions de cet axe Z-Z et de l'axe Y-Y du support intermediaire 40 (par exemple en utilisant l'axe X-X de la 9 2838803 colonne comme axe de reference). L'unite 90 est alors a meme de determiner en continu la valeur de ['angle entre l'axe Y-Y et la verticale, et actionne le verin 68 pour rendre cet angle egal a une valeur cible (par exemple 0) afin de retablir l'horizontalite du chariot. Cette troisieme mise en couvre peut ainsi etre considere a controle automatique. Quelle que soit la mise en cauvre des moyens de reglage 66, la structure suspendue selon ['invention permet de modifier rapidement et aisement l'inclinaison du materiel medical supporte par la structure. L'utilisation du verin 68 assure une grande souplesse d'utilisation, sans effort de 1'utilisateur, et ce quel que soit le poids embarque et la position des elements articules de la structure. En variante non representee, les moyens de reglage 66 comportent un double systeme de leviers7 adapte pour decaier dans deux plans verticaux (et non dans un seul comme pour l'exemple decrit ci-dessus) I'axe du support 40 par rapport a 1'axe de la colonne. De la sorte7 les plateaux 4 du chariot 2 peuvent etre positionnes paralleles a un plan horizontal. Divers amenagements de la structure suspendue selon ['invention vent envisageables. Ainsi7 a titre d7exemple: - les broches 58 peuvent etre remplacees par des fourches perpendiculaires a la paroi avant du capot articule 427 qui cooperent avec la face inferieure du chariot 2; - les galets 82 peuvent etre remplaces par des patins a faible frottement7 destines a former7 de sensiblement la meme fa,con que les galets, des surfaces d'appui des leviers sur le support intermediaire 40; eVou I'ensemble verin 68-leviers 70 peut etre remplace par un verin relic a la colon ne et dont la tige, qu i s'etend sensiblement horizontalement, est mu nie a son extremite de galets ou de patins d'appui sur le support intermediaire 40. :. 2838803 REVENDICATIONS 1. Structure suspendue de manutention d'un equipement medical, du type comportant au moins un bras (16) sensiblement vertical adapte pour soutenir au-dessus du sol (S) I'equipement medical, caracterise en ce qu'elle comporte a la fois un support intermediaire (40) sur lequel est charge ledit equipement medical et qui est articule par rapport au bras vertical (16), et des moyens (66) de reglage de la position du support intermediaire par rapport au bras. 2. Structure suivant la revendication 1, caracterisee en ce que les moyens de reglage (66) comportent au moins un element mobile par rapport au bras vertical (16) et en appui sur le support intermediaire (40), le ou chaque element mobile etant adapte pour faire basculer le support intermediaire autour de son axe d'articulation (44) par rapport au bras. 3. Structure suivant la revendication 2, caracterisee en ce que le ou chaque element mobile est forme par la tige d'un verin relic au bras vertical (1 6). 4. Structure suivant la revendication 2, caracterisee en ce que le ou chaque element mobile est un levier (70) articule par rapport au bras vertical (16), et en ce que les moyens de reglage (66) comportent un actionneur (68) relic au bras vertical (16) et adapte pour faire pivoter le ou cheque levier (70) autour de son axe d'articulation (78) par rapport au bras vertical (16). 5. Structure suivant l'une quelconque des revendications precedentes, caracterisee en ce qu'elle comporte une colonne (20) de support de l'equipement medical (2), reliee au bras vertical (16j de fac,on a etre mobile sensiblement verticalement par rapport audit bras, le support intermediaire (40) etant articule sur ladite. colonne en formant un capot exterieur (42) . 6. Structure suivant la revendication 5, caracterisee en ce que les moyens de reglage (66) vent disposes sensiblement integralement a l'interieur de la colonne (20). 7. Structure suivant l'une des revendications 5 ou 6, caracterisee en ce que les moyens de reglage (66) comportent un verin (68) articule sur une face interieure de la colonne (20), au moins un levier (70) articule sur ladite face interieure de la colonne et relic a l'extremite d'une tige du verin, et au moins une surface d'appui reliee audit levier (70) et disposee en saillie a travers une ouverture traversante (84) menagee dans la colonne (20) pour agir sur le capot (42) du support intermediaire (40). 8. Structure suivant la revendication 7, caracterisee en ce que ladite surface d'appui est formee par un gales (82) monte a rotation libre par rapport au levier correspondent (70). 9. Structure suivant l'une quelconque des revendications precedentes, caracterisee en ce qu'elle comporte une unite (90) de commande des moyens de reglage (66), reliee auxhits moyens de reglage et adaptee pour modifier la position du support intermediaire (40) par rapport au bras (16) en fonction d/instructions de l'utilisateur, d'un reglage preetabli memorise par ['unite de commande (90), eVou de signaux representatifs d'un angle forme entre la verticale (V-V) et un axe (Z-Z) solidaire des moyens de reglage (66). 10. Structure suivant la revendication 9, caracterisee en ce que lesdits signaux vent fournis par un capteur d'angle (86) fixe aux moyens de reglage (66).