Brevet FR3083695A1 — publié le 20200117

COLONNE DE LEVAGE, NOTAMMENT POUR UNE TABLE D'OPERATION DOMAINE [1] La présente invention concerne une colonne de levage pouvant être utilisée dans de nombreuses applications et notamment afin d'équiper une table d'opération. CONTEXTE [2] Une table d'opération permet de positionner un patient à opérer de manière à faciliter le travail d'un chirurgien par exemple. Elle comporte classiquement un plateau sur lequel est placé le patient durant une intervention. Ce plateau peut comprendre plusieurs parties mobiles les unes par rapport aux autres, destinées à supporter par exemple respectivement la tête et le cou, la partie supérieure du tronc, le siège, les cuisses, les jambes et les pieds. Le plateau est monté sur une colonne de levage permettant d'assurer la montée et la descente du plateau. [3] Afin de répondre aux différents besoins, il est nécessaire de disposer d'une colonne de levage ayant une course importante, c'est-à-dire permettant un déplacement vertical important du plateau, tout en étant peu 20 encombrante et robuste. [4] Par ailleurs, le plateau doit pouvoir être orienté selon les besoins du chirurgien. Pour cela, il est connu d'équiper la table d'opération de plusieurs actionneurs qui sont actionnés indépendamment les uns des autres, de façon à pouvoir orienter correctement le plateau. La mise en oeuvre d'une 25 telle solution est cependant relativement complexe. 2 RESUME DE L'INVENTION [5] L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ces problèmes. [6] A cet effet, l'invention concerne une colonne de levage, notamment 5 pour une table d'opération, comportant : - une embase, - un premier actionneur comportant au moins une première partie fixée à l'embase et au moins une seconde partie mobile par rapport à la première partie, 10 - un deuxième actionneur comportant au moins une première partie fixée à l'embase et au moins une seconde partie mobile par rapport à la première partie, - un troisième actionneur comportant au moins une première partie montée sur la seconde partie mobile du premier actionneur ou du 15 deuxième actionneur, et au moins une seconde partie mobile par rapport à la première partie, - un support mobile, les secondes parties mobiles du premier actionneur, du deuxième actionneur et du troisième actionneur étant articulées respectivement au niveau de trois zones distinctes du support mobile. [007] De cette manière, le mouvement des différents actionneurs permet de régler la hauteur du support mobile par rapport à l'embrase ainsi que l'inclinaison dudit support mobile, suivant deux axes de rotation. Des mouvements combinés sont également possibles. [008] Le fait que le troisième actionneur soit monté sur l'un des premier et deuxième actionneurs permet de faciliter la mise en oeuvre des différents mouvements du support mobile. En particulier, en cas de modification de la hauteur du support mobile sans modification de son inclinaison, il n'est pas nécessaire de commander l'actionnement du troisième actionneur. Le troisième actionneur peut présenter une course plus faible que les premier 3 et deuxième actionneurs, ce qui permet de limiter l'encombrement et le coût de la colonne de levage. [9] Le support mobile peut s'étendre selon un axe. La seconde partie du premier actionneur et la seconde partie du deuxième actionneur peuvent être 5 articulées en une première zone et en une deuxième zone du support mobile, situées sur l'axe du support mobile ou sur un axe parallèle à l'axe du support mobile. [10] La seconde partie du troisième actionneur peut être articulée en une zone du support mobile qui est décalée par rapport à l'axe passant par les 10 première et deuxième zones. [11] Le premier actionneur et/ou le deuxième actionneur peuvent être des actionneurs télescopiques. [12] L'utilisation d'actionneurs télescopiques permet d'obtenir une course ou un débattement important, avec une bonne compacité en positon 15 rétractée. [13] Le premier actionneur et le deuxième actionneur peuvent comporter chacun au moins un premier étage et un deuxième étage, au moins un étage comportant une entrée apte à être entraînée en rotation, un élément mobile en translation, une sortie apte à être entraînée en rotation, des premiers 20 moyens de transformation de mouvement aptes à transformer le mouvement de rotation de l'entrée en un mouvement de translation dudit élément mobile, et des seconds moyens de transformation de mouvement aptes à transformer le mouvement de translation dudit élément mobile en un mouvement de rotation de la sortie, l'entrée du premier étage étant entraînée 25 en rotation par un moteur, par exemple un moteur électrique, l'entrée du deuxième étage étant entraînée en rotation par la sortie du premier étage. [14] L'actionnement d'une seule entrée, à savoir l'entrée du premier étage, permet d'actionner simultanément l'ensemble des étages d'un même actionneur. 30 [015] Le nombre d'étage du premier actionneur ou du deuxième actionneur est par exemple égal à 2 ou égal à 3. 4 [16] Le moteur est un moteur tournant, qui peut être électrique, hydraulique ou pneumatique. [17] Le moteur électrique peut être couplé à un frein électromagnétique à manque de courant permettant d'assurer un blocage en rotation de l'entrée 5 correspondante en cas de coupure ou de défaillance de l'alimentation électrique. [18] L'élément mobile du dernier étage peut être articulé sur le support mobile. [19] Les premiers moyens de transformation de mouvement peuvent 10 comporter un pignon ou une poulie couplée en rotation à l'entrée de l'étage correspondant, coopérant avec une chaîne ou une courroie reliée à l'élément mobile en translation [20] Les premiers moyens de transformation de mouvement peuvent comporter une vis couplée en rotation à l'entrée de l'étage correspondant, 15 coopérant avec un écrou relié à l'élément mobile en translation. [21] Des éléments roulants, tels que des billes, peuvent être intercalés entre la vis et l'écrou, de manière à limiter les frottements. [22] La vis peut être entraînée en rotation selon un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de la sortie, des moyens à renvoi d'angle étant montés entre 20 la sortie de chaque étage et l'entrée de l'étage suivant. [23] Les moyens de renvoi d'angle peuvent par exemple comporter deux pignons à dentures coniques, agencés de façon à pivoter autour d'axes perpendiculaires l'un par rapport à l'autre. [24] Les seconds moyens de transformation de mouvement peuvent 25 comporter un pignon, couplé en rotation à la sortie, et une crémaillère coopérant avec ledit pignon. [25] Les crémaillères des différents étages d'un même actionneur et/ou des premier et deuxième actionneurs, peuvent être communes, de manière à améliorer la compacité et le coût de l'ensemble. 5 [26] Des moyens de compensation, tels par exemple qu'un ressort ou un vérin à gaz, peuvent compenser le poids de la colonne de levée, en particulier lors des phases de montée et de descente du support mobile. [27] Le troisième actionneur peut être un vérin électrique, ou encore un 5 vérin hydraulique ou pneumatique si un tel type d'énergie est disponible. Dans le cas où le troisième actionneur est actionné électriquement, le troisième actionneur peut comporter une vis à filetage trapézoïdal permettant d'assurer un maintien en position dudit actionneur en cas de coupure ou de défaillance de l'alimentation électrique. 10 [028] Les positions des actionneurs et du support mobile peuvent être détectées par l'intermédiaire de codeurs accouplés à des moteurs électriques d'entrée, de capteurs linéaires, ou encore des inclinomètres par exemple. [29] Un même moteur peut également être utilisé pour actionner le premier 15 actionneur et le deuxième actionneur. Le moteur doit être dimensionné en conséquence. [30] L'utilisation d'un moteur unique permet en particulier de limiter la consommation d'énergie, en particulier lorsqu'il s'agit d'un moteur électrique, et de limiter les câblages et peut permettre de réduire les coûts. Dans ce cas, 20 il est possible également d'utiliser un seul frein électromagnétique et/ou des codeurs mutualisés. [31] L'invention concerne également une table d'opération, caractérisée en ce qu'elle comporte une colonne de levage du type précité. [32] Un plateau destiné à accueillir un patient peut être monté sur le 25 support mobile. Le plateau peut comporter plusieurs parties articulées les unes par rapport aux autres. [33] Les premiers et deuxième actionneurs peuvent être orientés verticalement. [34] Le plateau peut être déplacé par rapport à la colonne de levage, selon 30 deux directions perpendiculaires et orientées parallèlement au plan du support mobile. 6 [35] La table d'opération peut être déplacée au sol par l'intermédiaire de roues, qui peuvent être motorisées. [36] L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante 5 faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES - Les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d'une colonne de levage selon une forme de réalisation de l'invention, le support mobile étant en position horizontale basse ; 10 la figure 3 est une vue de côté de la colonne de levage ; la figure 4 est une vue schématique illustrant le fonctionnement du premier actionneur ou du deuxième actionneur, selon une forme de réalisation ; - la figure 5 est une vue correspondant à la figure 4, illustrant une autre 15 forme de réalisation de l'invention ; - la figure 6 est une vue de face de la colonne de levage, le support mobile étant incliné transversalement ; - les figures 7 et 8 sont des vues de côté de la colonne de levage, le support mobile étant incliné longitudinalement, respectivement dans un 20 premier et un second sens ; - les figures 9 et 10 sont des vues en perspective de la colonne de le levage, le support mobile étant en position horizontale haute ; - la figure 11 est une vue en perspective de la colonne de levage, le support mobile étant en position haute et étant incliné à la fois 25 transversalement et longitudinalement, - la figure 12 est schématique illustrant l'entraînement des entrées des premier et deuxième actionneurs à l'aide d'un seul moteur, par l'intermédiaire notamment d'un dispositif inverseur, 7 - les figures 13 et 14 sont des vues illustrant le fonctionnement d'un dispositif inverseur. - La figure 15 est une vue en perspective d'une table d'opération selon l'invention. 5 DESCRIPTION DETAILLEE [37] Les figures 1 à 3 représentent une colonne de levage 1 selon une forme de réalisation de l'invention. Celle-ci comporte une embase 2 en partie inférieure, un premier actionneur vertical télescopique 3, un deuxième actionneur vertical télescopique 4 et un troisième actionneur 5 se présentant 10 sous la forme d'un vérin hydraulique, pneumatique ou électrique. [38] Le premier actionneur 3 et le deuxième actionneur 4 sont orientés parallèlement l'un par rapport à l'autre et comportent chacun une extrémité inférieure fixée sur l'embase 2 et une extrémité supérieure articulée sur un support mobile 6 en forme de cadre rectangulaire. Le support mobile 6 15 s'étend selon un axe A, appelé axe transversal (figure 1). L'axe B, perpendiculaire à l'axe A est appelé axe longitudinal. Les extrémités supérieures 7 des premiers et deuxièmes actionneurs 3, 4 sont écartées l'une de l'autre selon l'axe A et sont articulées sur une partie intermédiaire 8, autour d'axes d'articulation 9 s'étendant parallèlement à l'axe B. Les 20 articulations comportent également des chapes 10 de forme complémentaire de chaque actionneur 3, 4 et de la partie intermédiaire 8. Ladite partie intermédiaire 8 est elle-même articulée autour d'un axe 11 parallèle à l'axe A, sur le support mobile 6 en forme de cadre rectangulaire. [39] Chaque actionneur 3, 4 peut présenter deux ou trois étages par 25 exemple. Dans le cas des figures 1 à 3, notamment, chaque actionneur télescopique 3, 4 comporte deux étages. [40] La structure d'un actionneur télescopique 3, 4 à trois étages, selon une première forme de réalisation, est représentée schématiquement à la figure 4. 8 [41] Chaque actionneur télescopique comporte un premier étage El, un deuxième étage E2 et un troisième étage E3. Chaque étage comporte une entrée 12 apte à être entraînée en rotation, un élément 13 mobile en translation, et des premiers moyens 14 de transformation de mouvement 5 aptes à transformer le mouvement de rotation de l'entrée 12 en un mouvement de translation dudit élément mobile 13. [42] Les premier et deuxième étages El, E2 comportent en outre une sortie 15 apte à être entraînée en rotation et des seconds moyens 16 de transformation de mouvement aptes à transformer le mouvement de 10 translation dudit élément mobile 13 en un mouvement de rotation de la sortie 15. L'entrée 12 du premier étage El est entraînée en rotation par un moteur 17 (ou un moto-réducteur), directement ou indirectement, par exemple un moteur électrique alimenté par une batterie. L'entrée 12 du deuxième étage E2 est entraînée en rotation par la sortie 15 du premier étage El . L'entrée 15 12 du troisième étage E3 est entraînée en rotation par la sortie 15 du deuxième étage E2. [43] L'élément mobile 13 du troisième étage E3 est par exemple articulé sur le support mobile 6. [44] Les premiers moyens de transformation de mouvement 14 20 comportent un pignon ou une poulie 18 couplée en rotation à l'entrée 12 de l'étage correspondant, coopérant avec une chaîne ou une courroie 19 reliée à l'élément 13 mobile en translation. [45] Les seconds moyens de transformation de mouvement 16 comportent un pignon 20, couplé en rotation à la sortie, et une crémaillère 21. 25 [046] Les crémaillères 21 des premier et deuxième étages El, E2 d'un même actionneur 3, 4 et/ou des premier et deuxième actionneurs 3, 4, peuvent être communes, de manière à améliorer la compacité de l'ensemble. [047] L'actionnement de l'entrée 12 du premier étage El à l'aide du moteur 17, permet d'actionner simultanément l'ensemble des étages El, E2, E3 d'un 30 même actionneur 3, 4 et de déployer ou de rétracter verticalement l'actionneur télescopique correspondant 3, 4. 9 [048] Le moteur 17 peut être couplé à un frein électromagnétique à manque de courant permettant d'assurer un blocage en rotation de l'entrée correspondante 12 en cas de coupure ou de défaillance de l'alimentation électrique. 5 [049] Les différents éléments mobiles en translation 13 peuvent être guidés par l'intermédiaire de rails et de patins, de façon à limiter les frottements, assurer une bonne durée de vie ainsi qu'une bonne rigidité de l'ensemble. [50] La figure 5 illustre une autre forme de réalisation, qui diffère de celle décrite en référence à la figure 4 en ce que les premiers moyens de 10 transformation de mouvement 14 comportent une vis 22 entraînée en rotation autour d'un axe vertical et couplée en rotation à l'entrée 12 de l'étage correspondant El E2, E3, coopérant avec un écrou 23 relié à l'élément mobile en translation 13. [51] Des éléments roulants, tels que des billes, peuvent être intercalés 15 entre la vis 22 et l'écrou 23, de manière à limiter les frottements. [52] Chaque vis 22 est entraînée en rotation selon un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de la sortie 15, des moyens à renvoi d'angle 24 étant montés entre la sortie 15 de chaque étage El, E2 et l'entrée 12 de l'étage suivant E2, E3. Les moyens de renvoi d'angle 24 comportent deux pignons 20 à dentures coniques, agencés de façon à pivoter autour d'axes perpendiculaires l'un par rapport à l'autre. [53] Bien entendu, chaque actionneur télescopique 3, 4 peut comporter un ou plusieurs étages selon la forme de réalisation illustrée à la figure 4 et un ou plusieurs étages selon la forme de réalisation illustrée à la figure 5. 25 [054] Dans le cas illustré aux figures 1 à 3 et 7 à 11, chaque actionneur télescopique 3, 4 comporte deux étages, chaque étage comportant une vis 22 coopérant avec un écrou 23. Chaque actionneur télescopique comporte également des moyens à renvoi d'angle 24. Sur ces figures également, les crémaillères 21 des premier et deuxième actionneurs 3, 4 sont formées par 30 une seule et même crémaillère 21. 10 [55] Le troisième actionneur 5 comporte un corps 25 dont l'extrémité inférieure est articulée sur l'élément mobile 13 du dernier étage du premier actionneur 3. Le troisième actionneur 5 comporte en outre une tige 26, mobile en translation par rapport au corps 25, dont l'extrémité supérieure est 5 articulée sur le support mobile 6, dans une zone décalée longitudinalement par rapport aux zones d'articulation des extrémités supérieures 7 des premier et deuxième actionneurs 3, 4. [56] Le basculement latéral ou transversal du support mobile 6 peut être obtenu en actionnant les premier et/ou deuxième actionneur 3, 4 de façon à 10 ce que les extrémités supérieures 7 desdits actionneurs télescopiques 3, 4 ne soient pas situées à la même hauteur, comme illustré à la figure 6. Dans ce cas, le troisième actionneur 5 n'est pas actionné. L'angle d'inclinaison du support mobile 6 dans le cas du basculement transversal peut varier entre - -30° et +30° par exemple. 15 [057] Le basculement longitudinal du support mobile 6 peut être obtenu en actionnant uniquement le troisième actionneur 5, comme cela est illustré eux figures 7 et 8 représentant deux positions angulaires opposées du support mobile 6. L'angle d'inclinaison du support mobile 6 dans le cas du basculement longitudinal peut varier entre -45° et +45° par exemple. 20 [058] Le soulèvement ou l'abaissement du support mobile 6 peut être obtenu en actionnant uniquement les premier et deuxième actionneurs 3, 4, comme illustré aux figures 9 et 10. Dans ce cas, il est possible de maintenir l'horizontalité du support mobile 6 par exemple. La course verticale du support mobile 6 pouvant être obtenu est par exemple comprise entre 500 et 25 600 mm. [59] Un mouvement complexe du support mobile 6 peut également être obtenu en combinant deux ou plusieurs des mouvements précités, comme illustré à la figure 11. [60] De façon générale, les actionneurs sont dimensionnés et conçus de 30 façon à maximiser la course de chacun des étages et de chaque actionneur 11 en position déployée, et de façon à minimiser leur encombrement en position rétractée. [061] Un même moteur 17 peut également être utilisé pour actionner l'entrée 12 du premier actionneur 3 et l'entrée 13 du deuxième actionneur 4, 5 comme illustré à la figure 12. Dans ce cas, l'arbre de rotor du moteur 17 peut par exemple être reliée à l'aide d'une chaine ou d'une courroie 27, au premier actionneur 3, et à l'aide de chaines ou de courroie 28 et d'un dispositif inverseur de rotation 29, au deuxième actionneur 4. Une telle structure permet d'entraîner les deux entrées 12 dans le même sens, de façon à 10 assurer le mouvement de levée ou de descente du support mobile 6, ou d'entraîner les deux entrées 12 dans des sens contraires, de manière à assurer le basculement transversal du support mobile 6. [062] Comme illustré aux figures 13 et 14, le dispositif inverseur de rotation 29 peut comporter un pignon denté conique 30 couplé en rotation au moteur 15 17, par l'intermédiaire notamment de la courroie 28 correspondante, et un arbre 31 supportant deux pignons dentés coniques 32, 33, ledit arbre 31 étant mobile en translation entre une première position où le pignon d'entrée 30 engrène avec le pignon 33 (figure 13), et une seconde position où le pignon d'entrée 30 engrène avec le pignon 32 (figure 14). Des moyens 20 d'actionnement 34 assurent le déplacement en translation de l'arbre 31 supportant les pignons 32, 33. [063] Sur les figures 13 et 14, le sens de rotation du pignon 30 est représenté par les flèches F1 et le sens de rotation de l'arbre 31 est représenté par les flèches F2. On remarque que le déplacement de l'arbre 25 31 permet de modifier le sens de rotation F2 de l'arbre 31. [064] La figure 15 illustre une table d'opération 35 comportant un socle 36 équipé de roues 37 motorisées et pouvant loger une source d'énergie, par exemple des batteries électriques, un capot de socle 38, une colonne de levée 1 du type décrit précédemment, logée dans un capot de colonne 39 30 pourvu d'un soufflet 40 en partie supérieure, et un plateau 41 monté sur le support mobile 6 de la colonne 1. 12 [65] Le plateau 41 comporte plusieurs parties 42 articulées les unes par rapport aux autres. Le plateau 41 est ici orienté de façon à ce que l'axe longitudinal du plateau 41 corresponde à l'axe longitudinal B du support mobile 6. Il est également envisageable d'orienter le plateau 41 de façon à 5 ce que l'axe longitudinal du plateau 41 corresponde à l'axe transversal A du support mobile 6. [66] L'orientation du plateau 41 dépend notamment de l'amplitude REVENDICATIONS1. Colonne de levage (1), notamment pour une table d'opération (35), comportant : - une embase (2), - un premier actionneur (3) comportant au moins une première partie fixée à l'embase (2) et au moins une seconde partie (13) mobile par rapport à la première partie, - un deuxième actionneur (4) comportant au moins une première partie fixée à l'embase (2) et au moins une seconde partie (13) mobile par rapport à la première partie, - un troisième actionneur (5) comportant au moins une première partie (25) montée sur la seconde partie mobile (13) du premier actionneur (3) ou du deuxième actionneur (4), et au moins une seconde partie (26) mobile par rapport à la première partie (25), - un support mobile (6), les secondes parties mobiles (13, 26) du premier actionneur (3), du deuxième actionneur (4) et du troisième actionneur (5) étant articulées respectivement au niveau de trois zones distinctes du support mobile (6) 2. Colonne de levage 1 selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier actionneur (3) et/ou le deuxième actionneur (4) sont des actionneurs télescopiques. 3. Colonne de levage 1 selon la revendication 2, caractérisée en ce que le premier actionneur (3) et le deuxième actionneur (4) comportent chacun au moins un premier étage (El) et un deuxième étage (E2), au moins un étage comportant une entrée (12) apte à être entraînée en rotation, un élément (13) mobile en translation, une sortie (15) apte à être entraînée en rotation, des premiers moyens de transformation de mouvement (14) aptes à transformer le mouvement de rotation de l'entrée (12) en un mouvement de translation dudit élément mobile (13), et des seconds moyens de transformation de mouvement (16) aptes à transformer le mouvement de 14 translation dudit élément mobile (13) en un mouvement de rotation de la sortie (15), l'entrée (12) du premier étage (El) étant entraînée en rotation par un moteur (17), par exemple un moteur électrique, l'entrée (12) du deuxième étage (E2) étant entraînée en rotation par la sortie (15) du premier étage 5 (El). 4. Colonne de levage 1 selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un dernier étage, l'élément mobile (13) du dernier étage étant articulé sur le support mobile 6. 5. Colonne de levage 1 selon la revendication 3 ou 4, caractérisée 10 en ce que les premiers moyens de transformation de mouvement (14) comportent un pignon ou une poulie (18) couplée en rotation à l'entrée (12) de l'étage correspondant, coopérant avec une chaîne ou une courroie (19) reliée à l'élément (13) mobile en translation. 6. Colonne de levage I selon la revendication 3 ou 4, caractérisée 15 en ce que les premiers moyens de transformation de mouvement (14) comportent une vis (22) couplée en rotation à l'entrée (12) de l'étage correspondant, coopérant avec un écrou (23) relié à l'élément (13) mobile en translation. 7. Colonne de levage 1 selon la revendication 6, caractérisée en 20 que la vis (22) est entraînée en rotation selon un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de la sortie (15), des moyens à renvoi d'angle (24) étant montés entre la sortie (15) de chaque étage et l'entrée (12) de l'étage suivant. 8. Colonne de levage 1 selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que les seconds moyens de transformation de 25 mouvement (16) comportent -un pignon (20), couplé en rotation à la sortie (15), et une crémaillère (21) coopérant avec ledit pignon (20). 9. Table d'opération (35), caractérisée en ce qu'elle comporte une colonne de levage (1) selon l'une des revendications 1 à 8.