ПОДЪЕМНАЯ КОЛОННА ДЛЯ МЕДИЦИНСКОГО УСТРОЙСТВА
LIFTING COLUMN FOR MEDICAL DEVICE

Изобретение относится к подъемной колонне для медицинского устройства, имеющей по меньшей мере два колонных элемента, которые могут перемещаться относительно друг друга в их взаимном продольном направлении, и имеющей по меньшей мере один скользящий элемент, зафиксированный на внутренней поверхности первого из двух колонных элементов. Указанный скользящий элемент имеет поверхность скольжения, установленную с возможностью скольжения на наружной поверхности второго из двух колонных элементов, направленной к внутренней поверхности первого колонного элемента. Изобретение дополнительно относится к способу сборки такой подъемной колонны.
Подъемные колонны для медицинских устройств могут встречаться, например, в операционных столах, транспортерах для складов или снабженческих средствах перевозки. Требования к таким подъемным колоннам объяснены ниже на примере хирургического стола.
Перед и во время хирургического вмешательства на пациенте, лежащем на поверхности укладки пациента операционного стола, поверхность укладки пациента приводится в положение, которое обеспечивает возможность выполнения вмешательств у пациента. В этом контексте может быть необходимо поворачивать поверхность укладки пациента вокруг горизонтальной оси на сравнительно большой угол. Высота поверхности укладки пациента операционного стола должна быть регулируемой до максимально возможной степени. В идеале операционный стол может также регулироваться так. что поверхность укладки пациента располагается на очень низком уровне, что требует компактности конструкции колонны операционного стола.
Также во время операции может быть необходимо изменить положение, и, в частности, высоту пациента. Компоненты, служащие для изменения положения, должны, таким образом, надежно работать. В особенности, компоненты должны направляться с достаточной точностью для выполнения возможных регулировок высоты без наклона компонентов. Кроме того, подвижные части операционного стола имеют склонность изнашиваться и должны, таким образом, выполняться устойчивыми и прочными.
Обычно компоненты, служащие для регулировки высоты, выполнятся в виде подъемных колонн, в которых множество колонных элементов скользят вдоль общей продольной оси внутри друг друга. Поскольку внутренняя поверхность колонных элементов нелегка для доступа для машинной обработки, они часто выполняются с меньшей точностью, и, в частности, имеют меньшую гладкость. Они, таким образом, меньше подходят в качестве поверхностей скольжения, чем более легкие для машинной обработки наружные поверхности колонных элементов.
Из документа DE 202007014791 U1 известна подъемная колонна, имеющая внутренний профиль и наружный профиль, которые могут перемещаться относительно друг друга в их взаимном продольном направлении. Между двумя профилями имеются скользящие элементы, служащие разделителями. Каждый скользящий элемент установлен на одном из профилей и скользит вдоль соответствующего другого профиля. Соответствующий скользящий элемент состоит из двух частей и выполнен в форме клина. Указанные два скользящих элемента могут перемещаться относительно друг друга посредством регулировочного винта, и, таким образом, имеют переменную общую толщину. Недостаток этих скользящих элементов состоит в том, что при сборке они должны трудоемко фиксироваться внутри соответствующего профиля. Кроме того, после использования в течение некоторого времени эти скользящие элементы должны регулироваться заново. Это требует дополнительной трудоемкой работы.
Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении подъемной колонны для операционного стола, которая является простой для сборки и которая по существу не требует повторной регулировки скользящих элементов.
Эта задача решается посредством подъемной колонны, имеющей характеристики, отраженные в п. 1 формулы, а также посредством способа, имеющего характеристики, отраженные в независимом пункте 13. Преимущества дополнительных вариантов осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы.
Подъемная колонна по изобретению содержит по меньшей мере два колонных элемента, которые могут перемещаться относительно друг друга в их взаимном продольном направлении, и по меньшей мере один скользящий элемент, зафиксированный на внутренней поверхности первого из двух колонных элементов. Скользящий элемент имеет поверхность скольжения, установленную для скольжения на наружной поверхности второго из двух колонных элементов, направленной к внутренней поверхности первого колонного элемента. Герметизирующий состав отверждается в пространстве между поверхностью скольжения скользящего элемента и внутренней поверхностью первого колонного элемента.
В результате в вышеописанной подъемной колонне скользящий элемент равномерно прижимается герметизирующий составом к наружной поверхности второго колонного элемента. В частности, связанные с производством неровности внутренней поверхности первого колонного элемента более просты для выравнивания, чем было бы возможно за счет изготовленного произведенным способом целостного компонента. Герметизирующий состав легко вводится и не требует трудоемкой установки на первый колонный элемент подобно целостному компоненту.
Первый и второй колонные элементы имеют замкнутое поперечное сечение. Первый колонный элемент, в частности, представляет собой удлиненную полую часть. Второй колонный элемент представляет собой удлиненную часть, которая предпочтительно является полой на внутренней стороне, подобно первому колонному элементу. В качестве герметизирующего состава может использоваться герметизирующая смола, которая является устойчивой к сжатию и имеет лишь незначительную усадку. В результате потеря объема в процессе отверждения в основном степени устраняется. Устойчивость к сжатию герметизирующего состава обеспечивает возможность хорошей передачи нагрузки между внутренней поверхностью первого колонного элемента и наружной поверхностью второго колонного элемента. Кроме того, исключаются высокие механические требования к скользящим элементам.
Преимущественный вариант осуществления изобретения состоят в том, что первый колонный элемент имеет по меньшей мере одно сквозное отверстие для заполнения герметизирующий составом, подлежащим отверждению. Это делает простым заполнение герметизирующего состава в пространство между поверхностью скольжения и внутренней поверхностью первого колонного элемента с наружной стороны. Предпочтительно, сквозное отверстие представляет собой расточенное отверстие в стенке первого колонного элемента.
Предпочтительно, скользящий элемент имеет несущую раму и скользящий слой с поверхностью, образующей поверхность скольжения. В этом случае скользящий слой находится в контакте с наружной стенкой второго колонного элемента посредством поверхности скольжения, а несущая рама находится в контакте с герметизирующим составом. Благодаря слоистой конструкции скользящего элемента оптимальные скользящие свойства могут объединяться с достижением необходимой устойчивости. Предпочтительно, скользящий слой изготовлен из композиционного материала, а несущая рама изготовлена из металла.
Кроме того, предпочтительно, если несущая рама имеет прямоугольную форму, и если скользящий слой расположен по меньшей мере на части поверхности несущей рамы, обращенной к наружной поверхности второго колонного элемента. Благодаря своей прямоугольной форме скользящий элемент легко входит в подъемную колонну, которая обычно имеет прямоугольное поперечное сечение, и оптимально стабилизирует два колонных элемента от качания вокруг оси, перпендикулярной общей продольной оси колонных элементов.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления изобретения скользящий элемент приклеивается к внутренней поверхности первого колонного элемента посредством отвержения герметизирующего состава. В результате больше не требуется механической установки несущей рамы на первый колонный элемент. Скользящий элемент, в частности, приклеивается к внутренней поверхности первого колонного элемента так, что приклеивание к внутренней поверхности первого колонного элемента предупреждает поступательные перемещения.
Кроме того, предпочтительно скользящий элемент имеет по меньшей мере один фиксирующий элемент, который удерживается углублением в первом колонном элементе и посредством которого скользящего элемента фиксируется к первому колонному элементу в продольном направлении. Это приводит к облегчению вставки скользящего элемента при сборке подъемной колонны.
Предпочтительно, существует уплотнение между скользящим элементом и внутренней поверхностью первого колонного элемента, окружающее пространство, содержащее герметизирующий состав. Это не допускает вытекания герметизирующего состава из пространства между скользящей поверхностью и внутренней поверхностью первого колонного элемента при заполнении им. Кроме того, это обеспечивает возможность максимально возможного заполнения пространства герметизирующим составом для максимального увеличения сопротивления сжатию и приклеивания.
В предпочтительном варианте осуществления уплотнение выполнено с возможностью упругой деформации в направлении, перпендикулярном продольной оси первого колонного элемента. Благодаря упругости уплотнения скользящий элемент прижимается к наружной поверхности второго колонного элемента, таким образом, обеспечивая оптимальные скользящие характеристики.
Если каждый, первый и второй, колонные элементы имеют прямоугольное поперечное сечение, дополнительный предпочтительный вариант осуществления состоит в том, что указанный по меньшей мере один скользящий элемент содержит четыре скользящих элемента, при этом один из четырех скользящих элементов установлен на каждой из четырех внутренних поверхностей первого колонного элемента, соответственно. Этот вариант осуществления предусматривает простой и гладкий подшипник скольжения между взаимно соприкасающимися поверхностями двух колонных элементов.
Кроме того, предпочтительно, если второй колонный элемент направляется по меньшей мере одним скользящим элементом соосно продольной оси первого колонного элемента. В результате не требуется дополнительных скользящих установочных направляющих элементов, направляющих продольную ось второго колонного элемента соосно продольной оси первого колонного элемента в случае продольного поступательного перемещения второго колонного элемента. Это облегчает изготовление и уменьшает трение.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения состоит в том, что указанные по меньшей мере два колонных элемента окружают дополнительный колонный элемент, что имеется по меньшей мере один дополнительный скользящий элемент, имеющий скользящую поверхность, и указанный дополнительный колонный элемент направлен соосно второму колонному элементу и выполнен с возможностью перемещения относительно второго колонного элемента в продольном направлении второго колонного элемента. Поверхность скольжения дополнительного скользящего элемента установлена с возможностью скольжения на наружной поверхности третьих колонных элементов, направленных к внутренней поверхности второго колонного элемента, и дополнительный герметизирующий состав отверждается в дополнительном пространстве между поверхностью скольжения второго скользящего элемента и внутренней поверхностью второго колонного элемента. Этот вариант осуществления предусматривает простой и устойчивый подшипник скольжения подъемных колонн, имеющих три колонных элемента, которые могут телескопически перемещаться внутри друг друга. Аналогично, возможно воплощение, содержащее четыре или более колонных элемента, выполненных с возможностью телескопического перемещения внутри друг друга.
Дополнительный аспект изобретения относится к способу сборки подъемной колонны, имеющей по меньшей мере два колонных элемента, которые могут перемещаться относительно друг друга в их взаимном продольном направлении, и по меньшей мере один скользящий элемент, зафиксированный на внутренней поверхности первого из двух колонных элементов, имеющий поверхность скольжения, установленную с возможностью скольжения на наружной поверхности второго из двух колонных элементов, направленной к внутренней поверхности первого колонного элемента. Герметизирующий состав вводится и отверждается в пространстве между поверхностью скольжения скользящего элемента и внутренней поверхностью первого колонного элемента.
Этот способ предусматривает легкую сборку подъемной колонны без необходимости трудоемкой установки скользящих элементов на внутренней поверхности первого колонного элемента. Кроме того, выбор подходящего герметизирующего состава устраняет необходимость последующего регулирования скользящих элементов.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа по изобретению, нижеприведенные этапы выполняются последовательно с установкой скользящего элемента на внутренней поверхности второго колонного элемента:
вставка направляющего элемента, на наружной поверхности которого имеется подпружиненный скользящий элемент, в первый колонный элемент до тех пор пока фиксирующие элементы на скользящем элементе не защелкнутся в соответствующих углублениях во внутренней поверхности первого колонного элемента и не зафиксируют продольно скользящий элемент на первом колонном элементе, так, что при вставке в продольном направлении направляющий элемент немного перемещается относительно неподвижного скользящего элемента, и выходит из первого колонного элемента, а упруго деформируемое уплотнение, соединенное со скользящим элементом, прижимает скользящую поверхность скользящего элемента к наружной поверхности второго колонного элемента.
Этот вариант осуществления делает вставку скользящего элемента еще более легкой. Действие пружины направляющего элемента удерживает скользящий элемент в его положении. Скользящий элемент прижимается к внутренней поверхности первого колонного элемента, так что второй колонный элемент, который должен вставляться соосно, первоначально касается только направляющего элемента концом, направленным в направлении вставки, и не касается скользящего элемента. Предпочтительно, направляющий элемент устанавливается с возможностью скольжения на скользящий элемент в продольном направлении колонных элементов, так что при вставке второго колонного элемента направляющий элемент выскальзывает из первого колонного элемента, и пружинная установка скользящего элемента на направляющем элементе разъединяется. После удаления направляющего элемента скользящий элемент предпочтительно прижимается своим уплотнением к наружной поверхности второго колонного элемента, который уже вставлен.
Дополнительным преимуществом является, когда пространство между скользящей поверхностью скользящего элемента, подлежащего вставке, и указанной внутренней поверхностью первого колонного элемента заполняется герметизирующим составом через по меньшей мере первое сквозное отверстие, образованное в наружной стенке первого колонного элемента, а воздух в пространстве между скользящей поверхностью скользящего элемента, подлежащего вставке, и указанной внутренней поверхностью первого колонного элемента удаляется через по меньшей мере второе сквозное отверстие, образованное в указанной наружной стенке первого колонного элемента. Это обеспечивает возможность легкого заполнения пространства герметизирующим составом, особенно если имеется уплотнение, которое изолирует пространство воздухонепроницаемым образом.
Дополнительные характеристики и преимущества изобретения следуют из нижеприведенного описания, которое дополнительно объясняет изобретение посредством примерных вариантов осуществления в контексте приложенных чертежей.
Фиг. 1 - вид в перспективе части подъемной колонны операционного стола;
Фиг. 2 - вид сбоку в перспективе скользящего элемента;
Фиг. 3 - поперечное сечение подъемной колонны согласно фиг. 1; и
Фиг. 4 - схематическое продольное сечение дополнительной подъемной колонны, имеющей только два колонных элемента, в собранном виде.
Фиг. 1 - вид в перспективе части подъемной колонны 10 для операционного стола, которая представлена на изображении. Подъемная колонна 10 содержит первый колонный элемент 12, второй колонный элемент 14 и третий колонный элемент 16. Третий колонный элемент 16 механически фиксирован на установочной плите 22, на которой расположена подъемная колонна 10. Три колонных элемента 12, 14, 16 имеют общую продольную ось и выполнены с возможностью перемещения вдоль этой оси относительно друг друга. В результате такого перемещения колонных элементов 12, 14, 16 эти колонные элементы телескопически перемещаются внутрь друг друга или из друг друга.
Каждый из трех колонных элементов 12, 14, 16 имеет прямоугольное поперечное сечение (сравни с. фиг. 3) и является полым внутри. Стороны этого поперечного сечения образованы первой стенкой 13a, второй стенкой 13b, третьей стенкой 13c и четвертой стенкой 13d колонного элемента 12 и являются идентичными по конструкции. Ниже стенка 13a первого колонного элемента 12 описана в качестве примера стенок 13a-13d.
Стенка 13a имеет проем 30а для заполнения герметизирующим составом и вентиляционный проем 28a, через который воздух, перемещенный в результате заполнения герметизирующим составом, может удаляться. Стенка 13a дополнительно имеет первый фиксирующий проем 24a и второй фиксирующий проем 26a, в которые могут защелкиваться фиксирующие элементы 46, 48 скользящего элемента 40, представленного на фиг. 2, который соединен с внутренней поверхностью первого колонного элемента 12. Вентиляционный проем 28a, проем 30a для заполнения и фиксирующие проемы 24a, 26a выполнены в виде сквозных отверстий. Ссылочные позиции соответствующих компонентов на стенках 13b, 13c и 13d дополнены буквами b, c, и d, соответственно.
Второй колонный элемент 14 конструктивно подобен первому колонному элементу 12 и установлен с возможностью скольжения в нем. Стенки второго колонного элемента 14 обозначены ссылочными позициями 15a, 15b, 15c и 15d. Соответственно, проемы для заполнения обозначены ссылочными позициями 36a-36d, первые фиксирующие проемы обозначены ссылочными позициями 32a-32d, а вторые фиксирующие проемы обозначены ссылочными позициями 34a-34d. Третий колонный элемент 16 установлен с возможностью скольжения во втором колонном элементе 14 так же, как второй колонный элемент 14 установлен с возможностью скольжения в первом колонном элементе 12. Стенки третьего колонного элемента обозначены ссылочными позициями 17a, 17b, 17c и 17d.
Фиг. 2 - вид сбоку в перспективе скользящего элемента 40, используемого для установки с возможностью скольжения согласно изобретению колонных элементов 12, 14, 16. Он имеет прямоугольную скользящую основную часть 42, край которой окружен уплотнением 44. Скользящий элемент 40 дополнительно содержит два вышеупомянутых фиксирующих элемента 46 и 48. Фиксирующие элементы 46 и 48 выполнены взаимодополняющими с фиксирующими проемами 24a и 26a, и могут ими удерживаться. Сторона скользящего элемента 40, обращенная от фиксирующих элементов 46 и 48, имеет скользящую поверхность.
Фиг. 3 - поперечное сечение подъемной колонны согласно фиг. 1. Ниже приведено примерное описание скользящей компоновки, обозначенной ссылочной позицией 80a, в которой первая наружная поверхность 18a второго колонного элемента 14 установлена с возможностью скольжения посредством скользящего элемента 40 по внутренней поверхности 54a первого колонного элемента 12. Скользящий элемент 40 установлен на менее механически обработанной и неровной при изготовлении внутренней поверхности 54a, посредством скользящей поверхности 50 он скользит вдоль наружной поверхности 18a второго колонного элемента 14.
Первые фиксирующие элементы 46 и вторые фиксирующие элементы 48 скользящего элемента 40 соответственно удерживаются фиксирующими проемами 24a и 26a и фиксируют скользящий элемент 40 для недопущения воздействия на него сил поступательно перемещения, параллельных внутренней поверхности 54a. Скользящая поверхность 50 скользящего элемента 40 прижимается к наружной поверхности 18a второго колонного элемента 14 упруго деформируемым окружающим уплотнением 44, и, в частности, герметизирующим составом 52, расположенным между скользящей основной частью 42 и внутренней поверхностью 54a.
При сборке герметизирующий состав 52 заполняется в жидком виде через проем 30a для заполнения, и посредством уплотнения 44 не допускается его выхода из пространства между скользящей основной частью 42 и внутренней поверхностью 54a. В результате своей текучести герметизирующий состав 52 образует полный поверхностный контакт с внутренней поверхностью 54a, несмотря на ее неровность, затем он отверждается и оказывает равномерное давление на скользящую основную часть 42. Кроме того, герметизирующий состав 52 приклеивается к скользяще основной части 42 и к внутренней поверхности 54a, так что скользящий элемент 40 фиксируется на первом колонном элементе 12.
На каждой из трех других стенок 13b, 13c и 13d первого колонного элемента 12 имеется дополнительная скользящая компоновка, соответственно обозначенная ссылочными позициями 80a, 80b и 80c, в которой первый колонный элемент 12 установлен с возможностью скольжения во втором колонном элементе 14 вдоль его продольной оси.
Аналогично, второй колонный элемент 14 установлен с возможностью скольжения в третьем колонном элементе 16 посредством четырех скользящих компоновок 82a, 82b, 82c и 82d вдоль продольной оси третьего колонного элемента 16.
Ниже со ссылкой на фиг. 4 описан способ сборки подъемной колонны по изобретению.
Фиг. 4 – схематичный продольный разрез подъемной колонны 100, в настоящем примере содержащей только два колонных элемента 12, 14. Колонные элементы 12 и 14 имеют идентичную конструкцию и установлены с возможностью скольжения друг в друге посредством идентичных скользящих компоновок 80a-80d, как в случае подъемной колонны 10. В первом колонном элементе 12 блок, состоящий из направляющего элемента 90 и четырех скользящих компоновок, из которых на фиг. 4 видны только первая скользящая компоновка 40a и третья скользящая компоновка 40c, вставляется и защелкивается посредством фиксирующих элементов скользящих элементов 40a-40d к соответствующим внутренним поверхностям 54a-54d первого колонного элемента 12. Направляющий элемент 90, который используется только для установки подъемной колонны 100, таким образом, прижимает первый скользящий элемент 40a и третий скользящий элемент 40c к противоположным внутренним поверхностям 54a и 54c первого колонного элемента 12, так что упруго деформируемые уплотнения 44a и 44c выталкиваются наружу (на фиг. 4 налево и направо, соответственно). Направляющая основная часть 92 направляющего элемента 90 подпружинена посредством первого пружинного элемента 94a к первому скользящему элементу 40a, и посредством второго пружинного элемента 94b – к третьему скользящему элементу 40c.
Второй колонный элемент 14 затем вставляется соосно продольной оси Z в первый колонный элемент 12. Направление вставки обозначено стрелкой. Направляющий элемент 90, таким образом, прижимает скользящие элементы 40a, 40c к соответствующим внутренним поверхностям 54a, 54c первого колонного элемента 12, так что расстояние D1 между наружной поверхностью соответствующего второго колонного элемента 14 и соответствующей внутренней поверхностью 54a, 54c первого колонного элемента 12 больше расстояния D2 между соответствующей скользящей поверхностью 50a, 50c скользящего элемента 40a, 40c и соответствующей внутренней поверхностью 54a, 54c первого колонного элемента 12.
В результате вышеупомянутой конструкции при вставке второго колонного элемента 14 только направляющая основная часть 92 находится в контакте посредством нижнего конца второго колонного элемента 14 [представленного] на фиг. 4, и перемещается в направлении вставки. Таким образом, пружинные элементы 94a и 94c совместно с направляющей основной частью 92 перемещаются посредством скольжения относительно скользящих поверхностей 50a, 50c скользящих элементов 40a, 40c до тех пор, пока они не достигнут нижнего конца скользящих элементов 40a, 40c и затем теряют контакт со скользящими элементами 40a, 40c. В результате направляющий элемент 90 выпадает из нижней части первого колонного элемента 12 и скользящие поверхности 50a, 50c скользящих элементов 40a, 40c прижимаются посредством своих упруго деформируемых уплотнений 44a, 44c к соответствующей наружной поверхности второго колонного элемента 14. После выполнения вышеупомянутых этапов второй колонный элемент 14 устанавливается с возможностью скольжения на первый колонный элемент 12 посредством скользящих поверхностей 50a, 50c скользящих элементов 40a, 40c.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
10
подъемная колонна
12
первый колонный элемент
13a-13d
первая-четвертая стенка первого колонного элемента
14
второй колонный элемент
15a-15d
первая-четвертая стенка второго колонного элемента
16
третий колонный элемент
17a-17d
первая-четвертая стенка третьего колонного элемента
18a-18b
первая-четвертая наружная поверхность второго колонного элемента
22
установочная плита
24a, 24b
первые фиксирующие проемы
26a, 26b
вторые фиксирующие проемы
28a, 28b
вентиляционные проемы
30a, 30b
проемы для заполнения
32a, 32b
первые фиксирующие проемы
34a, 34b
вторые фиксирующие проемы
36a, 36b
проемы для заполнения
40
скользящий элемент
42
скользящая основная часть
44
уплотнение
46
первый фиксирующий элемент
48
второй фиксирующий элемент
50
скользящая поверхность
52
герметизирующий состав
54a-54d
внутренние поверхности первого колонного элемента
80a-80d
скользящие компоновки
82a-82d
скользящие компоновки
90
направляющий элемент
92
направляющая основная часть
94a, 94c
пружинные элементы
100
дополнительная подъемная колонна
Z
продольная ось первого колонного элемента