УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПО ВЫСОТЕ ОПЕРАЦИОННОГО СТОЛА
DEVICE FOR CONTROLLING THE HEIGHT OF THE OPERATING TABLE

Изобретение относится к устройству для регулирования по высоте операционного стола с подвижным по отношению к шасси операционного стола ползуном. Кроме того, изобретение относится к операционному столу с таким устройством для регулирования по высоте опорной поверхности для пациента, при котором поверхность для размещения пациента соединена с головной частью колонны операционного стола и при котором при помощи ползуна может изменяться высота головной части колонны.
Перед операцией и во время операции, проводимой с расположенным на опорной поверхности для пациента пациентом, поверхность для размещения пациента приводится в положение, которое упрощает воздействие на пациента (проведение операции над пациентом). При этом может быть необходимым поворачивать опорную поверхность для пациента на большой угол. Также необходимо иметь возможность осуществлять регулирование высоты опорной поверхности для пациента в как можно большем диапазоне. В идеальном случае операционный стол должен обеспечивать возможность устанавливать также очень малые высоты опорной поверхности для пациента, что обеспечивает компактную конструкцию колонны операционного стола.
В больницах обычно используются операционные столы трех различных типов, а именно стационарные операционные столы, подвижные операционные столы и мобильные операционные столы. Стационарные операционные столы имеют жестко соединенную с полом операционной комнаты колонну операционного стола, причем они, как правило, не имеют основания операционного стола и снабжаются энергией посредством жестко закрепленного кабеля. Поверхность для размещения пациента в таких операционных столах может быть простым способом отсоединена и установлена вновь и может быть перемещена при помощи предусмотренного для этого транспортного устройства. Посредством этого транспортного устройства пациент на опорной поверхности для пациента может быть транспортирован к операционной комнате и из операционной комнаты.
Подвижные операционные столы имеют соединенное с колонной операционного стола основание операционного стола, которое обеспечивает возможность свободного перемещения по операционной комнате, и отсоединяемую от колонны операционного стола и вновь соединяемую с колонной операционного стола опорную поверхность для пациента. Перемещение колонны операционного стола осуществляется посредством предусмотренного для этого транспортного устройства для колонны или в случае подвижных операционных столов, имеющих собственные средства для перемещения, - посредством встроенных выдвигаемых транспортных колес.
Основания мобильных операционных столов имеют колеса для передвижения операционного стола, так что они могут быть перемещены без дополнительных вспомогательных средств и приспособлены для транспортировки пациента. Кроме того, в мобильных операционных столах поверхность для размещения пациента обычно соединена с колонной операционного стола и в больницах не отсоединяется от колонны операционного стола.
Как в стационарных операционных столах, так и в подвижных операционных столах и мобильных операционных столах могут быть предусмотрены регулируемые при помощи электродвигателя компоненты, например, такие как регулируемая при помощи электродвигателя по своей длине колонна операционного стола для изменения высоты расположенной на колонне операционного стола поверхности для размещения пациента, регулируемая по двум перпендикулярным осям головной части колонны операционного стола для изменения наклона и кантования соединенной с головной частью колонны операционного стола поверхности для размещения пациента и/или регулируемые при помощи электродвигателя компоненты поверхности для размещения пациента.
В частности, при осуществлении воздействия на пациента (при проведении операции) операционный стол должен быть, кроме того, установлен в устойчивое и точное положение. Таким образом, он должен обеспечивать возможность воспринимать все внешние усилия и вращающие моменты, которые вызываются поперечными силами или изменением положения центра тяжести пациента и поверхности для размещения пациента, без проявления заметной податливости. С другой стороны, он должен регулироваться настолько точно, чтобы регулирование по высоте было возможно без перекоса служащих для регулирования по высоте элементов.
Для регулирования по высоте колонны операционного стола известны направляющие скольжения с круглым, а также некруглым сечением. Чтобы лишь с незначительным люфтом осуществить регулировку при помощи направляющих с некруглым сечением, необходимы большие технологические затраты. Однако незначительный люфт является необходимым для того, чтобы обеспечить большую устойчивость операционного стола. Недостаток при использовании направляющих скольжения с круглым сечением состоит в том, что скользящий по направляющей элемент может вращаться вокруг продольной оси направляющей. Чтобы предотвратить это вращение, могут быть предусмотрены входящие в паз клиновидные вставки, которые расположены, соответственно, около скользящего элемента направляющей и воспринимают моменты вращения вокруг продольной оси направляющей. Из-за этого производство является дорогим и трудоемким. Кроме того, зазор для осуществления стопорения вращения ограничен радиусом круглой направляющей и требует большого диаметра сечения направляющей для обеспечения желаемой устойчивости. Альтернативная конструкция, в которой две круглые направляющие расположены параллельно друг другу, при обычных производственных и монтажных допусках имеет предрасположенность к заклиниванию скользящего по круглым направляющим элемента.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство для регулирования по высоте операционного стола, а также операционный стол, которые имели бы простую конструкцию и также могли бы с большей надежностью воспринимать поперечные силы и вращающие моменты.
Эта задача в первом аспекте решается посредством устройства с признаками п.1 формулы, а также посредством операционного стола с признаками п.15 формулы. Предпочтительные модификации изобретения составляют предмет зависимых пунктов формулы.
При помощи такого устройства с признаками п.1 формулы обеспечивается тот факт, что вспомогательная направляющая и главная направляющая могут быть выполнены в виде простых в изготовлении круглых направляющих. Описанной во введении к описанию изобретения проблемы заклинивания или перекоса ползуна с круглыми направляющими удается избежать за счет обеспечения плавного движения направляющего средства. За счет плавного движения производственные и монтажные допуски могут быть выравнены. В то же время за счет контакта направляющего элемента со вспомогательной направляющей обеспечивается выполнение вспомогательной направляющей функции по отношению к ползуну. Поверхность для размещения пациента может быть соединена с ползуном посредством дополнительных элементов, таких как, например, головная часть колонны, так что при вертикальном движении ползуна осуществляется регулирование по высоте поверхности для размещения пациента операционного стола.
Продольная ось вспомогательной направляющей и продольная ось главной направляющей являются параллельными в пределах производственных и монтажных допусков. За счет предлагаемого в изобретении решения достигается, в частности, тот факт, что функционирование устройства не нарушается при отклонении расположения продольных осей главной и вспомогательной направляющих от параллельного, которое неизбежно может возникнуть из-за допусков в соответствии с технологией серийного производства. Направляющее средство способно компенсировать изменения положения второй точки пересечения, возникающие вследствие производственных и монтажных допусков. Траектория перемещения, вдоль которой при этом смещается область контакта направляющего средства, может при этом быть как прямолинейной, так и криволинейной. Если главная направляющая выполнена состоящей из нескольких частей или если невозможно естественное задание продольной оси, то под продольной осью главной направляющей понимается направляющая ось, вдоль которой направляется ползун при своем движении подъема.
Кроме того, является предпочтительным, если положение второй точки пересечения изменяется от первого положения перед подъемным движением ползуна до второго положения после подъемного движения ползуна, и если область контакта направляющего средства при плавном движении вместе со вспомогательной направляющей смещается при перемещении второй точки пересечения от первого положения ко второму положению. За счет этого при помощи направляющего средства компенсируются изменения расстояния между главной направляющей и вспомогательной направляющей на величину расстояния между положениями. Компенсируемые за счет соединения с направляющим средством максимальные допуски на параллельность главной и вспомогательной направляющих и возникающие из-за этого изменения расстояния в плоскости предпочтительно имеют величину в пределах от 0 мм до 3 мм, в частности, от 0 мм до 1 мм.
Кроме того, является предпочтительным, если в плоскости расположена ось X и в плоскости перпендикулярно оси X расположена ось Y, причем ось X пересекает первую продольную ось и вторую продольную ось, и если соединение между направляющим средством и шасси допускает плавное движение вдоль траектории перемещения между первым положением и вторым положением, такое, что длина проекции участка между первым положением и вторым положением на ось Y меньше, чем длина проекции участка между первым положением и вторым положением на ось X. За счет этого обеспечивается тот факт, что ползун без люфта примыкает к вспомогательной направляющей без поворота вокруг первой продольной оси, и, таким образом, достигается требуемая устойчивость.
Траектория перемещения предпочтительно задается в соответствии с функциональной связью между осью X и осью Y. Траектория перемещения задается также в соответствии с тем, что каждой координате на оси X в точности соответствует координата на оси Y. Ось X и ось Y предпочтительно являются осями двумерной декартовой системы координат, причем система координат является правой, и ось X проходит так, что точка пересечения продольной оси вспомогательной направляющей с плоскостью имеет положительную координату по оси X.
Если ось X и ось Y являются частью системы координат, то может быть определено расстояние между первым положением и вторым положением вдоль направления оси X и вдоль направления оси Y. Расстояние между первым положением и вторым положением вдоль направления оси Y предпочтительно составляет от 0% до 10% расстояния вдоль направления оси X. За счет того, что расстояние перемещения по траектории движения направляющего элемента между первым положением и вторым положением в направлении оси Y существенно меньше, чем в направлении оси X, для компенсации допусков на зазоры не происходит хоть сколько-нибудь заметного для пользователя или пациента вращения ползуна вокруг первой продольной оси. Например, первое положение второй точки пересечения может быть задано точкой пересечения второй продольной оси с плоскостью перед подъемным движением из наиболее глубокого положения ползуна в пределах его области регулирования, а второе положение второй точки пересечение - точкой пересечения второй продольной оси с плоскостью после подъемного движения в пределах его области регулирования из наиболее глубокого положения ползуна в наиболее высокое положение.
Кроме того, является предпочтительным, если соединение между направляющим средством и шасси допускает плавное движение направляющего средства, лишь такое, что вторая точка пересечения при движении подъема ползуна в пределах своей области регулировки движется по заданной траектории в плоскости. Благодаря этому, достигается повышенная устойчивость операционного стола и предотвращается перекос ползуна на главной и вспомогательной направляющих за счет обеспечения желаемого перемещения точки пересечения.
При этом траектория перемещения может быть как прямолинейной, так и криволинейной, в частности, круговой. Траектория предпочтительно представляет собой одномерную траекторию в плоскости. В частности, в каждой своей точке траектория имеет большую протяженность вдоль оси X, чем вдоль оси Y.
Кроме того, является предпочтительным, если расстояние перемещения по траектории движения направляющего элемента в направлении оси Y существенно меньше, чем в направлении оси X, поскольку в случае перемещения в направлении оси X для компенсации допусков на зазоры не происходит хоть сколько-нибудь заметного вращения ползуна вокруг первой продольной оси.
Кроме того, является предпочтительным, если главная направляющая имеет направляющий стержень и расположенную в шасси направляющую втулку, причем первая продольная ось является продольной осью направляющего стержня. Направляющий стержень на своем первом конце и на противоположном первому концу втором конце соответственно жестко соединен с ползуном и смещается вместе с ним при движении подъема ползуна. Стержень с возможностью скольжения проходит насквозь через направляющую втулку. Вспомогательная направляющая имеет выполненный в виде стержня или цилиндрической трубы направляющий элемент, причем первый конец направляющего элемента и противоположный первому концу второй конец направляющего элемента соответственно жестко соединены с ползуном. Направляющий элемент с возможностью скольжения проходит насквозь через область контакта направляющего средства. За счет этого достигается тот факт, что ползун надежно проводится через главную направляющую. При этом направляющая втулка главной направляющей предпочтительно выполнена в виде втулки подшипника скольжения. Кроме того, в операционном столе не должны быть предусмотрены длинные направляющие элементы, которые, например, ограничивали бы минимальную высоту подъема поверхности для размещения пациента операционного стола. Кроме того, за счет этого достигается более простая и более прочная конструкция и надежный проход направляющего элемента вспомогательной направляющей через отверстие направляющего средства.
Кроме того, является предпочтительным, если направляющий стержень имеет круглое сечение с диаметром в пределах от 25 мм до 80 мм, предпочтительно 50 мм. Благодаря использованию такой главной направляющей, она может осуществлять передачу по существу всех сил реакции опоры, которые необходимо отвести от ползуна в шасси, без возникновения такой деформации или такого изгибания направляющего стержня, при которой (при котором) возникла бы опасность перекоса ползуна при скользящем движении вдоль главной направляющей.
Кроме того, является предпочтительным, если главная направляющая имеет, по меньшей мере, одну область контакта, посредством которой направляющая втулка контактирует с направляющим стержнем, причем область контакта главной направляющей в направлении, параллельном первой продольной оси, имеет длину в диапазоне от 120 мм до 210 мм, предпочтительно 170 мм. За счет этого обеспечивается тот факт, что вращающие моменты могут быть при незначительном люфте переданы от ползуна на шасси.
В одной из модификаций изобретения вспомогательная направляющая выполнена в виде цилиндрической трубы одного из служащих в качестве привода ползуна подъемных цилиндров, а конец поршневого штока подъемного цилиндра жестко соединен с шасси операционного стола. Благодаря этому, для осуществления привода ползуна помимо главной направляющей и привода ползуна не требуется никаких дополнительных элементов. Если, например, привод ползуна выполнен в виде винтовой передачи, то привод ползуна поворотно соединен с ползуном.
Кроме того, является предпочтительным, если направляющее средство имеет образующее область контакта направляющего средства первое отверстие, через которое с возможностью скольжения проходит участок вспомогательной направляющей. За счет этого особенно простым способом обеспечивается надежный проход вспомогательной направляющей.
Кроме того, является предпочтительным, если первое отверстие направляющего средства и участок вспомогательной направляющей образуют подшипник скольжения, посредством которого вспомогательная направляющая может перемещаться вдоль первой продольной оси по отношению к направляющему средству. За счет этого особенно простым способом обеспечивается надежный проход вспомогательной направляющей через направляющее средство.
Кроме того, является предпочтительным, если привод ползуна выполнен в виде подъемного цилиндра, предпочтительно в виде подъемного цилиндра двойного действия и/или гидравлического подъемного цилиндра, и если участок боковой поверхности цилиндрической трубы с возможностью скольжения проходит насквозь через первое отверстие направляющего средства. Благодаря этому, привод ползуна предпочтительным образом может как поднимать, так и активно опускать ползун.
В особенно предпочтительной модификации изобретения направляющее средство с возможностью поворота вокруг оси вращения, параллельной первой продольной оси, соединено с шасси операционного стола. В нейтральном положении направляющего средства расположенная в плоскости и, соответственно, под прямым углом пересекающая ось вращения и вторую продольную ось радиальная ось проходит перпендикулярно оси X. Благодаря такой конструкции, посредством направляющего средства особенно простым способом может осуществляться плавное движение вдоль оси X, и в то же время плавное движение направляющего средства по отношению к шасси операционного стола вдоль оси Y может быть сделано недопустимым или допустимым лишь в незначительной степени.
Кроме того, является предпочтительным, если разрешенные производственные и монтажные допуски ограничены таким образом, что при плавном движении направляющего средства максимальная длина проекции траектории перемещения между первым положением и вторым положением на ось X находится в диапазоне от 0 мм до 3 мм, предпочтительно в диапазоне от 0 мм до 1 мм. За счет этого простым способом обеспечивается возможность ограничения расстояния перемещения.
Кроме того, является предпочтительным, если единственное плавное движение, которое допускает соединение направляющего средства с шасси при движении подъема ползуна в плоскости, осуществляется вдоль линии соединения между первой точкой пересечения и второй точкой пересечения. Это повышает устойчивость ползуна по отношению к вращающим моментам в плоскости, перпендикулярной оси X или параллельной ей оси, и в то же время обеспечивает необходимое плавное движение вдоль оси X.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрены первый линейный сервопривод и второй линейный сервопривод, причем ползун соединен, соответственно, с первым концом первого линейного сервопривода и второго линейного сервопривода для регулирования высоты и/или наклона головной части колонны операционного стола. За счет этого предпочтительным образом могут быть связаны функции регулирования высоты головной части колонны и регулирования наклона головной части колонны. При этом первый и второй линейные сервоприводы предпочтительно являются единственным активным механическим соединением между ползуном и головной частью колонны. Поверхность для размещения пациента операционного стола соединена с головной частью колонны, причем при вертикальном движении ползуна осуществляется изменение высоты поверхности для размещения пациента.
Второй аспект изобретения относится к операционному столу с устройством для регулирования по высоте поверхности для размещения пациента согласно п.1 формулы или согласно любой указанной модификации изобретения. В операционном столе поверхность для размещения пациента соединена с головной частью колонны операционного стола, причем высота головной части колонны может быть изменена за счет вертикального движения ползуна. Благодаря тому, что в качестве одного из компонентов операционного стола предусмотрено устройство для регулирования по высоте, обеспечивается выполнение типичных требований хирурга, предъявляемых к операционному столу, и обеспечивается устойчивость операционного стола в целом.
Другие признаки и преимущества изобретения явствуют из нижеследующего описания, в котором изобретение детально разъясняется на примерах его осуществления при помощи приложенных чертежей. На чертежах представлено:
фиг. 1 - схематическое изображение операционного стола, согласно первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 2 - подробное перспективное изображение (вид сбоку) основания операционного стола и колонны операционного стола, причем элементы облицовки колонны операционного стола не показаны, так что видно направляющее средство, предназначенное для направления привода ползуна;
фиг. 3 - подробное перспективное изображение (вид сбоку) фрагмента основания операционного стола и колонны операционного стола, соответствующее фиг. 2, с противоположного по отношению к фиг. 2 направления взгляда, причем другие элементы скрыты;
фиг. 4 - подробное перспективное изображение (вид сверху) конструкции, согласно фиг. 3;
фиг. 5a - схематическое перспективное изображение (вид сбоку) главной направляющей, привода ползуна и направляющего средства;
фиг. 5b - увеличенный фрагмент фиг. 5a;
фиг. 6 - перспективное изображение (вид сверху) направляющего средства, соединенного с частью шасси операционного стола;
фиг. 7 - изображение (вид сверху) сечения колонны операционного стола над направляющим средством;
фиг. 8 - перспективное изображение (вид сверху) части другого шасси другого операционного стола, другой направляющей втулки и другого направляющего средства для направления привода ползуна, согласно второму варианту осуществления изобретения.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение операционного стола 10, согласно первому варианту осуществления изобретения. Операционный стол 10 содержит поверхность 12 для размещения пациента, колонну 14 операционного стола и основание 16 операционного стола. Колонна 14 операционного стола имеет головную часть 18 колоны и основную часть 20.
Поверхность 12 для размещения пациента имеет несколько регулируемых по своему положению по отношению друг к другу компонентов, которые обеспечивают возможность различного расположения пациента (не показан на чертеже). В настоящем варианте осуществления изобретения поверхность 12 для размещения пациента имеет сиденье 26, опорную пластину 24 для спины, опорную пластину 22 для головы, двухсекционную правую опорную пластину 28 для ног и двухсекционную левую опорную пластину 30 для ног.
На фиг. 2 представлено подробное перспективное изображение (вид сбоку) основания 16 операционного стола 10 и колонны 14 операционного стола 10, причем элементы облицовки колонны 14 операционного стола не показаны. Элементы одинаковой конструкции или выполняющие одинаковые функции отмечены одинаковыми номерами ссылочных позиций.
Колонна 14 операционного стола имеет ползун 40, который при помощи подъемного цилиндра 34 может смещаться в вертикальном направлении. Ползун 40 посредством двух расположенных параллельно линейных сервоприводов 42, 44 соединен с головной частью 18 колонны, а также с соединенной с ней поверхностью 12 для размещения пациента. При вертикальном движении ползуна 40 изменяется высота головной части 18 колонны и, за счет этого, - высота поверхности 12 для размещения пациента.
Ползун 40 при вертикальном движении для осуществления регулирования по высоте направляется посредством круглого направляющего стержня 32 главной направляющей. Направляющий стержень 32 имеет первую вертикально ориентированную продольную ось L1, с возможностью вращения вокруг которой установлен ползун 40, и вдоль которой он перемещается при своем вертикальном движении.
Ползун 40 имеет нижнюю часть 41 и верхнюю часть 46. Верхняя часть 46 представлена на фиг. 2 в разрезе вдоль вертикальной плоскости. Верхний конец направляющего стержня 32 жестко соединен с верхней частью 46 ползуна 40, а нижний конец направляющего стержня 32 жестко соединен с нижней частью 41 ползуна 40. Отмеченное также как основная часть колонны 14 операционного стола шасси 38 имеет направляющую втулку 33, насквозь через которую проходит установленный с возможностью скольжения направляющий стержень 32. Направляющий стержень 32 воспринимает по существу все поперечные силы, которые воздействуют на ползун 40, и посредством направляющей втулки 33 перенаправляет их в шасси 38.
Подъемный цилиндр 34 представляет собой гидравлический цилиндр, который имеет цилиндрическую трубу 34a и поршневой шток 34b. Нижний конец поршневого штока 34b основания 16 операционного стола жестко соединен с шасси 38 колонны 14 операционного стола, так что цилиндрическая труба 34a может выдвигаться вверх. На своем нижнем конце цилиндрическая труба 34a посредством соединительной области жестко соединена с нижней частью 41 ползуна 40, а на своем верхнем конце цилиндрическая труба 34a жестко соединена с верхней частью 46 ползуна 40.
Вертикальное движение цилиндрической трубы 34a при установочном движении подъемного цилиндра направляется при помощи направляющего средства 36. Таким образом, цилиндрическая труба 34a служит вспомогательной направляющей. Продольная ось L2 цилиндрической трубы 34a в пределах производственных и монтажных допусков ориентирована параллельно первой продольной оси L1. Вспомогательная направляющая предотвращает поворот ползуна 40 вокруг первой продольной оси L1 и воспринимает действующие на ползун 40 моменты вращения вокруг первой продольной оси L1.
В данном варианте осуществления изобретения подъемный цилиндр 34 выполнен в виде гидравлического цилиндра 34 двойного действия. В других вариантах осуществления изобретения в качестве привода 34 ползуна могут быть также использованы линейные сервоприводы.
В плоскости E, которая расположена перпендикулярно продольным осям L1 и L2, проходит ось X, которая ниже обозначается ссылочной позицией X и которая, соответственно, в точке S1 пересечения под прямым углом пересекает продольную ось L1, а в точке S2 пересечения под прямым углом пересекает продольную ось L2, если направляющее средство 36 и, таким образом, цилиндрическая труба 34a находятся в нейтральном положении. Кроме того, в плоскости E проходит ось Y, которая ниже обозначается ссылочной позицией Y и которая проходит перпендикулярно оси X и пересекает продольную ось L1.
Направляющее средство 36 имеет круглое отверстие, насквозь через которое проходит втулка 34a подъемного цилиндра 34. Направляющее средство 36 при помощи поворотной опоры 52 поворотно установлено на шасси 38 и при помощи двух резьбовых соединений, из которых хорошо видно первое резьбовое соединение 48, соединено с шасси 38 и, таким образом, посредством шасси 38 - с направляющей втулкой 33. Ось вращения поворотной опоры 52 обозначена ссылочной позицией Z и проходит параллельно продольной оси L1 направляющего стержня 32. Соединение направляющего средства 36 посредством двух резьбовых соединений 48, 50 и поворотной опоры 52 с шасси обеспечивает возможность перемещения цилиндрической трубы 34a в плоскости E на максимальное расстояние в диапазоне от 0 мм до 1 мм вдоль оси X. Конструкция первого резьбового соединения 48 и второго резьбового соединения 50 более детально описана при описании фиг. 6.
Направляющее средство 36 расположено таким образом, что в нейтральном положении направляющего средства 36 радиальная ось R, которая под прямым углом пересекает ось Z вращения поворотной опоры 52 и продольную ось L2 цилиндрической трубы 34a, проходит параллельно оси Y. Благодаря этому, втулка 34a подъемного цилиндра 34 направляется при помощи направляющего средства 36 таким образом, что поверхность сечения цилиндрической трубы 34a плоскостью E в плоскости E не может смещаться вдоль радиальной оси R или может смещаться вдоль радиальной оси R на меньшее расстояние, чем вдоль оси X. Это приводит к тому, что сила, которая воздействует на ползун 40 в поперечном направлении параллельно оси Y, посредством цилиндрической трубы 34a и направляющего средства 36 перенаправляется в шасси 38.
При установочном движении подъемного цилиндра 34 вдоль продольной оси L1 из-за производственных и монтажных допусков необходимое относительное движение точки S2 пересечения продольной оси L2 подъемного цилиндра 34 с плоскостью E по отношению к точке S1 пересечения продольной оси L1 направляющего стержня 32 с плоскостью E вдоль оси X является непредотвратимым. Перекос цилиндрической трубы 34a на направляющем средстве 36 направляемого дополнительно главной направляющей ползуна 40 в колонне 14 операционного стола предотвращается за счет перемещения отверстия направляющего средства 36 в направлении оси X, так что является возможным изменение положения точки S2 пересечения от первого положения ко второму положению. При помощи направляющего стержня 32 и направляющей втулки 33 главной направляющей силы, которые воздействуют на ползун 40 в поперечном направлении параллельно оси X, воспринимаются главной направляющей и перенаправляются в шасси 38.
Первый линейный сервопривод 42 и второй линейный сервопривод 44 имеют, соответственно, цилиндрическую трубу и шток поршня. Цилиндрические трубы первого линейного сервопривода 42 и второго линейного сервопривода 44, соответственно, посредством соединительной области на своем соответствующем нижнем конце размещены в предусмотренных для этого приемных отверстиях в нижней части 41 ползуна 40 и посредством этих отверстий жестко соединены с нижней частью 41 ползуна 40. Верхние концы цилиндрических труб первого линейного сервопривода 42 и второго линейного сервопривода 44, соответственно, посредством соединительной области на своем соответствующем верхнем конце размещены в предусмотренных для этого приемных отверстиях в верхней части 46 ползуна 40 и посредством этих отверстий жестко соединены с верхней частью 46 ползуна 40. Верхний конец выдвигаемого вверх штока поршня первого линейного сервопривода 42 и верхний конец выдвигаемого вверх штока поршня второго линейного сервопривода 44, соответственно, соединены с головной частью 18 колонны. Штоки поршней скрыты на фиг. 2. Таким образом, верхняя часть 46 и нижняя часть 41 ползуна 40 посредством цилиндрической трубы 34a и направляющего стержня 32 и цилиндрических труб линейных сервоприводов 42, 44 жестко соединены друг с другом.
На фиг. 3 представлено подробное перспективное изображение (вид сбоку) фрагмента основания 16 операционного стола и колонны 14 операционного стола, соответствующее фиг. 2, с противоположного по отношению к фиг. 2 направления взгляда, причем линейные сервоприводы 42, 44 полностью скрыты, а верхняя часть 46 и нижняя часть 41 ползуна 40 представлены в разрезе вдоль вертикальной плоскости. В дополнение к показанным на фиг. 2 элементам показано второе резьбовое соединение 50 направляющего средства 36, посредством которого направляющее средство 36 соединено с шасси 38. На фиг. 4 представлено подробное перспективное изображение (вид сверху) конструкции, согласно фиг. 3. На этом изображении показано, в частности, крепление штока 34b поршня подъемного цилиндра 34. Шток 34b поршня своим нижним концом в основании 16 операционного стола жестко соединен с шасси 38.
На фиг. 4 хорошо видно также пространственное расположение направляющего средства 36 по отношению к оси X и к оси Y в плоскости E. Поворотное движение направляющего средства 36 вокруг оси Z вращения при малых углах поворота обеспечивает возможность, в частности, лишь минимального перемещения области пересечения подъемного цилиндра 34 с плоскостью E в направлении оси, параллельной оси Y. Положение точки S2 пересечения продольной оси L2 цилиндрической трубы 34a при повороте направляющего средства 36 вокруг оси Z предпочтительно изменяется на максимальную величину в диапазоне от 0 мм до 1 мм в направлении оси X.
На фиг. 5a представлено схематическое перспективное изображение (вид сбоку) направляющего стержня 32, цилиндрической трубы 34a подъемного цилиндра 34 и направляющего средства 36. На фиг. 5b представлен увеличенный фрагмент фиг. 5a. Втулка 34a подъемного цилиндра 34 посредством направляющего средства 36 направляется в поперечном направлении таким образом, что изменения положения точки S2 пересечения продольной оси L2 с плоскостью E имеют вдоль оси X большую величину, чем вдоль оси Y. В первом положении, которое на фиг. 5b обозначено ссылочной позицией P1, точка S2 пересечения продольной оси L2 с плоскостью E перед подъемным движением ползуна 40 лежит на оси X. После того, как подъемный цилиндр 34 осуществил подъемное движение, точка S2 пересечения обозначенной теперь ссылочной позицией L2’ продольной оси цилиндрической трубы 34a с плоскостью E оказывается во втором положении, которое на фиг. 5b обозначено ссылочной позицией P2. Ранее первое положение P1 называлось нейтральным положением.
Точка S2 пересечения второй продольной оси L2 при подъемном движении перемещается вдоль траектории 53 перемещения в плоскости E и движется в направлении стрелки. Проекция участка траектории между первым положением P1 и вторым положением P2 на ось X обозначена ссылочной позицией PX, а на ось Y - соответственно, ссылочной позицией PY. В частности, длина проекции PY меньше, чем длина проекции PX.
На фиг. 6 представлено перспективное изображение (вид сверху) колонны 14 операционного стола, причем показаны предусмотренная в шасси 38 направляющая втулка 33 и соединенное с шасси 38 направляющее средство 36. В частности, на этом чертеже подробно показано первое резьбовое соединение 48 и второе резьбовое соединение 50. Показаны первая тарельчатая пружина 62 и первая, предусмотренная в шасси 38 внутренняя резьба 64 для приема первого винта, а также вторая тарельчатая пружина 66 и вторая внутренняя резьба 68 для приема второго винта. Сами винты не показаны. Первая тарельчатая пружина 62 расположена между не показанной на чертеже головкой первого винта и опорной поверхностью направляющего средства 36.
Не показанный на чертеже первый винт ввинчивается в первую внутреннюю резьбу 64 в шасси 38. При этом номинальный диаметр первого винта меньше, чем диаметр предусмотренного в направляющем средстве 36 проходного отверстия, так что направляющее средство 36 может перемещаться по отношению к первому винту. Нижняя сторона тарельчатой пружины 62 прижимается к предусмотренной для этого первой опорной поверхности направляющего средства 36 и может скользить по этой опорной поверхности, так что направляющее средство 36 может осуществлять плавное движение в плоскости E с максимальным ходом в диапазоне от 0 мм до 1 мм. Первая опорная поверхность образована уступом в предусмотренном для первого винта отверстии.
Не показанный на чертеже второй винт ввинчивается во вторую внутреннюю резьбу 68 в шасси 38. При этом номинальный диаметр второго винта меньше, чем диаметр предусмотренного в направляющем средстве 36 проходного отверстия, так что направляющее средство 36 может перемещаться по отношению ко второму винту. Нижняя сторона второй тарельчатой пружины 66 прижимается к предусмотренной для этого второй опорной поверхности направляющего средства 36 и может скользить по этой опорной поверхности, так что направляющее средство 36 может осуществлять плавное движение в плоскости E с максимальным ходом в диапазоне от 0 мм до 1 мм. Вторая опорная поверхность образована уступом в предусмотренном для второго винта отверстии.
На этом чертеже при помощи отмеченной радиальной оси R также подробно показано расположение направляющего средства 36 по отношению к оси X и оси Y. Радиальная ось R расположена в плоскости E и проходит через поворотную опору 52 и центр круглого направляющего отверстия 70 направляющего средства 36. В показанном нейтральном положении направляющего средства 36 радиальная ось R ориентирована перпендикулярно оси X.
Кроме того, на фиг. 6 показано проходное отверстие 72 направляющей втулки 33, через которое насквозь проходит направляющий стержень 32.
На фиг. 7 представлено изображение (вид сверху) сечения колонны 14 операционного стола над направляющим средством 36. На этом чертеже в дополнение к показанным на фиг. 6 элементам показаны также первый линейный сервопривод 42, второй линейный сервопривод 44 и направляющий стержень 32. На этом чертеже особенно хорошо видно положение направляющего стержня 32, подъемного цилиндра 34 и направляющего средства 36. Направляющее средство расположено таким образом, что радиальная ось R проходит параллельно оси Y. Таким образом, цилиндрическая труба 34a расположена без возможности перемещения вдоль радиальной оси R. Таким образом, жестко соединенный с цилиндрической трубой 34a ползун 40 не может, в частности, осуществлять поворот вокруг продольной оси L1 направляющего стержня 32. Вдоль оси X в плоскости E направляющее средство 36 может быть смещено за счет направляемого при помощи направляющего средства 36 движения подъема подъемного цилиндра 34.
На фиг. 8 представлено перспективное изображение (вид сверху) шасси 80 другой колонны 82 операционного стола, согласно второму варианту осуществления изобретения. Шасси 80 колонны 82 операционного стола используется в качестве альтернативы шасси 38 колонны 18 операционного стола и отличается конструктивным исполнением направляющего средства для направления поперечного области пересечения подъемного цилиндра 34 с плоскостью E. Другие частично не показанные на этом чертеже элементы этого второго варианта осуществления изобретения выполнены и расположены так же, как и в первом варианте осуществления изобретения.
В отличие от первого варианта осуществления изобретения, другое направляющее средство 74 выполнено по-другому, нежели направляющее средство 36. Направляющее средство 74 соединено с шасси 80 посредством первого ребра 76 и второго ребра 78. Направляющая втулка 33, ребра 76, 78 и направляющее средство 74, а также шасси 80 предпочтительно выполнены как единое целое, предпочтительно из цельного куска материала или в виде литого изделия. При этом продольные оси первого ребра 76 и второго ребра 78 соответственно расположены параллельно оси Y. В частности, первое ребро 76 и второе ребро 78 в направлении оси X выполнены более тонкими, чем в направлении оси Y, так что при приложении сил со стороны направляющего средства 74 в направлении оси X первое ребро 76 и второе ребро 78 могут эластично деформироваться.
В направляющем средстве 74 предусмотрено направляющее отверстие 70, через которое насквозь проходит цилиндрическая труба 34a, так что при осуществлении направляемого движения подъемного цилиндра 34 она может со скольжением проходить насквозь через направляющее отверстие 70. За счет этого проходящая насквозь через направляющее отверстие 70 цилиндрическая труба 34a в плоскости E вдоль оси X может смещаться на расстояние с максимальным значением в пределах от 0 мм до 1 мм. Таким образом, за счет перемещения направляющего средства 74 могут быть скомпенсированы, в частности, имеющиеся при выдвигании подъемного цилиндра 34 производственные и монтажные допуски в отношении расстояния (зазора) между цилиндрической трубы 34a и главной направляющей. В направлении оси Y первое ребро 76 и второе ребро 78 не могут быть изогнуты, так что цилиндрическая труба 34a и соединенный с ней ползун 40 при воздействии поперечных сил в направлении оси Y устойчиво направляются и, в частности, не осуществляют поворотного движения вокруг продольной оси L1 направляющего стержня 32.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
10 - операционный стол
12 - поверхность размещения для пациента
14 - колонна операционного стола
16 - основание операционного стола
18 - головная часть колонны
20 - основная часть колонны
22 - опорная пластина для головы
24 - опорная пластина для спины
26 - сиденье
28 - двухсекционная правая опорная пластина для ног
30 - двухсекционная левая опорная пластина для ног
32 - направляющий стержень
33 - направляющая втулка
34 - подъемный цилиндр
34a - цилиндрическая труба
34b - поршневой шток
36 - направляющее средство
38 - шасси
40 - ползун
41 - нижняя часть ползуна
42 - первый линейный сервопривод
44 - второй линейный сервопривод
46 - верхняя часть ползуна
48 - первое резьбовое соединение
50 - второе резьбовое соединение
52 - поворотная опора
53 - траектория перемещения
54 - первое отверстие
56 - второе отверстие
58 - третье отверстие
60 - четвертое отверстие
62 - первая тарельчатая пружина
64 - первая внутренняя резьба
66 - вторая тарельчатая пружина
68 - вторая внутренняя резьба
70 - направляющее отверстие
72 - сквозное отверстие
74 - другое направляющее средство
76 - первое ребро
78 - второе ребро
80 - другое шасси
81 - другая направляющая втулка
82 - другая колонна операционного стола
L1 - продольная ось главной направляющей
L2 - продольная ось подъемного цилиндра
X, Y - ось X и ось Y
E - плоскость
Z - ось вращения
S1, S2 - первая и вторая точки пересечения
P1, P2 - первое и второе положение второй точки пересечения
L2' - продольная ось подъемного цилиндра
Y’ - параллельно смещенная ось Y
PX, PY - проекция на ось X и проекция на ось Y
R - радиальная ось