Zahnärztlicher Patientenstuhl

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen zahnärztlichen Patientenstuhl mit Mitteln zur Verstellung der Sitzhöhe, der Neigungslage von Sitz und Rückenlehne sowie der Position von Sitz und Rückenlehne in Längsrichtung des Stuhles.

[0002] Um den Patienten ergonomisch und behandlungsgerecht, d.h. sowohl in bezug auf den Behandler als auch in bezug auf die vorzunehmende Behandlung optimal abgestimmt positionieren zu können, ist es notwendig, die das Stuhloberteil eines Patientenstuhles bildenden Teile, Sitz und Rückenlehne, sowohl in der Höhe als auch in Längsrichtung des Stuhles, und darüber hinaus in ihrer Neigungslage, relativ zu einer vertikalen oder horizontalen Bezugsebene verstellen zu können. Hierzu sind verschiedene Konstruktionen bekannt.

[0003] Aus der DE-29 38 330 und der US-3 302 971 sind zahnärztliche Patientenstühle bekannt, bei denen zur Höhenverstellung des Sitzes Parallelogrammtragarme vorgesehen sind. Bei dem Patientenstuhl nach der US-3 302 971 ist hierzu der aus zwei Gestängearmen gebildete Parallelogrammtragarm einerseits am Stuhlsockel und andererseits an einem mit dem Sitz verbundenen Kasten angelenkt. Der Kasten beinhaltet einen Verstellantrieb in Form einer hydraulischen Kolben-/Zylinderanordnung, deren eines Ende am unteren Gestängearm des Parallelogrammtragarms und deren anderes Ende am Kasten angelenkt ist. Der Sitz ist bei diesem Patientenstuhl ferner noch über Kleinpleuelstangen mit den oberen Gestängearmen gelenkig verbunden, so daß bei einer Aufwärtsbewegung (Höhenverstellung des Sitzes) gleichzeitig eine fortschreitende Neigungsbewegung des Sitzes nach hinten hervorgerufen wird.

[0004] Mit den bekannten Parallelogrammtragarmkonstruktionen läßt sich zwar ein relativ großer Hub erzielen; nachteilig ist es jedoch, daß zusätzliche Mittel vorgesehen werden müssen, um die eingangs angesprochene Längsverstellbarkeit des Stuhloberteiles zu erzielen. Solche zusätzlichen Mittel zur Längsverstellbarkeit können, wie beispielsweise in der DE-22 26 572 offenbart, eine Geradführung mit Ausstellkurve zum gleichzeitigen Anheben des fußteilseitigen Endes des Stuhloberteils sein.

[0005] Aus der DE-2 746 630 ist eine elektrische Steuerschaltung zur Lageeinstellung eines zahnärztlichen Behandlungsstuhles bekannt, bei der die Stellglieder, die beispielsweise für eine Höhenverstellung des Sitzes oder eine Neigungsverstellung der Rückenlehne vorgesehen sind, mit einem Istwertgeber gekoppelt sind und bei der zur Vorgabe eines Sollwertes entsprechende Sollwertgeber vorhanden sind. Vorgestellt wird eine digitale Steuerschaltung mit einem Digitalspeicher als Sollwertgeber und einem digitalen Vergleicher.

[0006] Bekannt sind außerdem Scherenarmkonstruktionen mit paarweise seitenverkehrt angeordneten Scherenarmen, von denen die einen zur Längsverstellung des Stuhloberteiles in entsprechenden Längsführungselementen geführt sind (DE-32 28 834).

[0007] Obgleich sich die zuletzt genannte Scherenarmkonstruktion sehr gut bewährt hat und gegenüber früheren bekannten Ausführungen den Vorteil hat, platzsparender zu sein, so sind doch auch dieser Konstruktion in bezug auf die Forderung nach geringerem mechanischem Aufwand bei Verbesserung der Bewegungsmöglichkeiten, insbesondere die Höhenverstellung und Längsverstellbarkeit des Sitzes betreffend, relativ enge Grenzen gesetzt.

[0008] Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen zahnärztlichen Patientenstuhl anzugeben, dessen Oberteil mit geringerem mechanischem Aufwand und auch mit geringerem Platzbedarf als bisher erstellt werden kann, wobei zu berücksichtigen ist, daß den eingangs erwähnten ergonomischen und behandlungsbezogenen Gesichtspunkten, entsprechend den heute geforderten vielseitigen Verstellmöglichkeiten des Stuhles, Rechnung getragen wird.

[0009] Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion ist, daß zur Verstellung des Stuhloberteiles, entsprechend den vorgesehenen Freiheitsgraden, eine von der Mechanik her gesehen relativ einfache Konstruktion vorgesehen ist, die keine Längsverschiebungselemente benötigt. Die gemäß der Erfindung vorgesehene Mechanik besteht praktisch nur aus einem feststehenden Basisteil, zwei Gelenkarmen, drei Antriebsmotoren, einer Steuerelektronik und einer das Stuhloberteil bildenden Patientenliege. Diese kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Als Verstellantriebe können sowohl elektromotorische als auch hydraulische Antriebe zur Anwendung gelangen.

[0010] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen zu entnehmen.

[0011] Es zeigen:

Figur 1 eine erste Ausführungsform eines zahnärztlichen Patientenstuhles nach der Erfindung in Seitenansicht,

Figur 2 die Steuerung der Verstellantriebe in einer Prinzipdarstellung,

Figur 3 den Aufbau der Verstellmechanik für das Stuhloberteil in perspektivischer Darstellung,

Figur 4 eine Variante zu der in Figur 1 dargestellten Ausführung,

Figur 5 eine weitere Variante,

Figur 6 die in Figur 5 gezeigte Ausführung in einer um 90° gedrehten Darstellung,

Figur 7 eine weitere Variante einer Verstellmechanik für das Stuhloberteil,

Figur 8 den mit der erfindungsgemäßen Verstellmechanik erzielbaren Verstellbereich in einer Prinzipdarstellung.

Figur 9 den Geschwindigkeitsverlauf einerseits eines Gelenkpunktes des Stuhloberteils und andererseits der einzelnen Verstellmotoren.

Figur 10 ein Blockschaltbild zur Darstellung des Steuerungsablaufes.

[0012] Die Figur 1 zeigt in einer Prinzipdarstellung einen zahnärztlichen Patientenstuhl in einer Seitenansicht. Das hier als einteilige Patientenliege dargestellte Stuhloberteil 1, welches in bekannter Weise aus Sitz 2 und Rückenlehne 3 besteht, wird von einer allgemein mit 4 bezeichneten Verstellmechanik getragen welches sich an einer mit 5 bezeichneten Standebene (Fußboden) abstützt. Die Verstellmechanik 4 ist so beschaffen, daß das Stuhloberteil 1 eine Höhenverstellung entsprechend den Pfeilen 6, eine Neigung der Rückenlehne entsprechend den Pfeilen 7 und eine Längsverschiebung des gesamten Stuhloberteiles entsprechend den Pfeilen 8 ausführen kann.

[0013] Die Verstellmechanik 4 besteht aus zwei Gelenkarmen 9, 10, die an der Gelenkstelle 11 gelenkig miteinander verbunden sind und deren freie Enden einerseits über eine Gelenkstelle 12 mit einem starren Ansatzteil 13 des Stuhloberteiles 1 und andererseits an der Gelenkstelle 14 mit einem auf der Standebene 5 feststehenden Basisteil 15 gelenkig verbunden ist.

[0014] Die beiden Gelenkarme 9, 10 können mit Hilfe von drei Verstellantrieben 16, 17, 18 so verstellt werden, daß das Stuhloberteil in Richtung der Pfeile 6, 7 und 8 bewegt werden kann. Die Verstellantriebe 16, 17 und 18 sind vorteilhafterweise Spindelantriebe, deren Motoren M1, M2 und M3, wie in Fig. 2 vereinfacht dargestellt, über eine später noch näher erläuterte Steuereinrichtung 20 angesteuert werden. Die Ansteuerung kann in bekannter Weise entweder über Programmwahltasten 19 oder mit Hilfe von Einzeltasten 21, 22, 23, welche beispielsweise in einem an der Stuhlrückenlehne 3 angeordneten Tastenfeld 24 zusammengefaßt sind, erfolgen.

[0015] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Spindelantrieb 16 mit dem Elektromotor M1 einerseits über ein Gelenk 25 mit dem Gelenkarm 9 und andererseits mittels eines Gelenks 26 mit einem am Sitz 2 befestigten Ansatzteil 27 verbunden. Der Verstellantrieb 17 mit dem Verstellmotor M2 ist analog dem Verstellantrieb 16 einerseits mittels Gelenk 28 mit dem Gelenkarm 10 und andererseits mittels Gelenk 29 mit einem Fortsatz 30 des Gelenkarmes 9 verbunden. Der Verstellantrieb 18 schließlich ist mittels Gelenk 31 mit einem erhöhten Sockel 34 des Basisteils 15 und mittels Gelenk 32 mit einem Fortsatz 33 des Gelenkarmes 10 verbunden. Obgleich sich diese Anordnung der Verstellantriebe als vorteilhaft gezeigt hat, sind auch andere Anordnungen im Rahmen der Erfindung denkbar, so z.B. eine Anordnung, bei der der Verstellantrieb 17 nicht zwischen den Gelenkarmen 9 und 10, sondern zwischen Sockel 34 und Gelenkarm 9 angreift, oder bei der der Verstellantrieb 16 nicht zwischen Sitz und Gelenkarm 9, sondern zwischen Sitz und Sockel 34 oder zwischen Sitz und Gelenkarm 10 angreift.

[0016] Es ist verständlich, daß bei der aufgezeigten Konstruktion die drei Verstellmotoren M1, M2 und M3 exakt gesteuert werden müssen, um eine harmonische Bewegung des Patientenstuhles in Richtung der drei Pfeile 6, 7 und 8 zu erreichen. Wird beispielsweise das Stuhloberteil lediglich in der Höhe, also nur in Richtung der Pfeile 6, verstellt, so genügt es nicht, nur einen Verstellantrieb zu aktivieren; es müssen hier vielmehr sämtliche drei Verstellmotoren angesteuert werden. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe der in Figuren 2 und 10 dargestellten Steuereinrichtung 20, die einen Mikroprozessor enthält, der über Stellungsgeber G1, G2 und G3 Informationen über die jeweilige Ist-Position der betreffenden Stuhlteile erhält und der danach die Verstellmotoren M1, M2 und M3 entsprechend der gewünschten Verstellung ansteuert. Die Geber G1 bis G3, die der Steuereinrichtung 20 die jeweilige Lage des betreffenden Gelenkarmes bzw. Stuhlteils angeben, können elektrischer, optischer oder optoelektronischer Art und entweder an den Antrieben selbst oder an den Gelenkpunkten der Gelenkarme angeordnet sein.

[0017] Bei Verwendung von hydraulischen Hubzylindern, wie bei der Ausführung gemäß Figur 7 angedeutet, würden die Hubzylinder über elektromagnetische Ventile von der Steuereinheit 20 angesteuert werden.

[0018] Die Figur 3 zeigt den Patientenstuhl nach Figur 1 in perspektivischer Darstellung schräg von vorne in einer hochgefahrenen Position.

[0019] Die beiden Gelenkarme 9, 10 bestehen jeweils aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten Seitenwangen 9a, 9b; 10a, 10b, die durch Querverbindungsstreben 9c, 10c praktisch ein U-förmiges Teil bilden. Aus der Darstellung ist erkennbar, daß die Seitenwangen 10a, 10b nicht parallel zueinander verlaufen, sondern zur Gelenkstelle 11 hin einen kleineren Abstand aufweisen als zur Gelenkstelle 14 hin. Der Abstand A der Gelenke 11 ist somit kleiner als der Abstand B der Gelenke 14. Ähnliches gilt auch für den Gelenkarm 9, dessen Seitenwangen 9a, 9b innerhalb der des Gelenkarmes 10 liegen. Durch diese Verkleinerung der Abstände im Bereich des Verbindungsgelenkes 11 wird eine Einschnürung erreicht, die in diesem Bereich zusätzlichen Platz schafft für die Unterbringung anderer Bauteile. Z.B. kann der so gewonnene Freiraum zur Unterbringung einer Verschiebebahn oder Halterung eines Gerätes (Arzt- oder Helferinnengerätes) genutzt werden.

[0020] Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Basisteil 15, wie dargestellt, einen Standsockel 34 aufweist, der so angeordnet ist, daß die Gelenke 14, an denen die einen Enden des Gelenkarmes 10 angelenkt sind, benachbart dem Fußende des Stuhles angeordnet sind, und zwar in einer Höhe C (Fig. 1), die etwa der Länge D des dort angelenkten Gelenkarmes 10 entspricht. Diese Höhe beträgt zweckmäßigerweise etwa 300 mm über der Standebene 5. Die beiden Gelenkarme 9, 10 sind zweckmäßigerweise gleich lang ausgebildet; dies ist jedoch nicht zwingend notwendig.

[0021] Bei der bisher dargestellten Ausführungsform sind Spindelantriebe verwendet, bei der die Spindel in den Spindelantriebsteil ein- und ausgefahren wird. Bei der in Figur 4 aufgezeigten Variante, die hinsichtlich Aufbau des Sockels und der Gelenkarme der in Figuren 1 und 3 dargestellten Ausführungsform entspricht, weisen die Antriebsteile an den Motoren angeflanschte Stirnradgetriebe auf, welche die Spindeln antreiben. Anstelle der Stirnradgetriebemotoren können auch Schnecken- bzw. Zahnriemengetriebe verwendet werden. Bezüglich Anordnung der Verstellantriebe gilt das bereits zur Ausführung nach Figur 1 Gesagte, d.h. aus baulichen oder sonstigen Gründen können die Anlenkstellen der Verstellantriebe auch anders gewählt werden als dargestellt. Ebenso ist es denkbar, die Anlenkung von Getriebe und Spindel umgekehrt, wie dargestellt, vorzusehen.

[0022] Das Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 5 und 6 unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Ausführungsformen dadurch, daß anstelle der Spindelantriebe Elektro- oder Hydraulikmotore mit sehr hohen Untersetzungsgetrieben, z.B. Planetengetrieben, vorgesehen sind und diese Antriebe koaxial an den Gelenkpunkten der Gelenkarme angeordnet sind und diese somit direkt antreiben. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind an einem Standsockel 35, der dem in Figur 1 mit 34 bezeichneten entspricht, zwei unabhängig voneinander bewegliche Gelenkarme 36, 37 vorhanden, deren eine Enden mittels Gelenk 38 miteinander und deren andere Enden einerseits mittels Gelenke 39 mit dem Sockel 35 und andererseits mittels Gelenke 40 mit einem Ansatz 41 des Stuhloberteils gelenkig verbunden sind. An allen drei Gelenkstellen 38, 39, 40 sind Verstellantriebe mit Verstellmotoren 42, 43 und 44 vorgesehen. Als Verstellmotoren kommen vorzugsweise Niederspannungsgleichstrommotoren zur Anwendung, die, wie in Figur 2 vereinfacht dargestellt, unabhängig voneinander angesteuert werden. Die Reduktion der Motordrehzahlen auf die "Wirkdrehzahl" der zu verstellenden Teile (Gelenkarme und Sitzrahmen bzw. Gelenkarm und Sockel) erfolgt mit Hilfe geeigneter Getriebekomponenten, die in Figuren 5 und 6 mit 45, 46 und 47 bezeichnet sind. Solche Getriebe können beispielsweise Planetenradgetriebe sein. Die Drehmomentübertragung erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform dadurch, daß die Getriebekomponenten drehfest mit dem Stuhlsockel 35, dem Gelenkarm 36 und Ansatz 41 verbunden sind und die Antriebswelle der Getriebe drehfest mit den Gelenkachsen 38, 39 und 40 der Gelenkarme 36, 37 verbunden ist.

[0023] Die Anordnung der Antriebseinheiten (Motor und Getriebe) kann, wie in Figur 6 gestrichelt dargestellt, sowohl innerhalb als auch außerhalb der Gelenkarme vorgesehen sein. Eine Anordnung der Antriebseinheit innerhalb der Gelenkarme hat den Vorteil, daß der Abtrieb beidseitig erfolgen kann, wodurch eine bessere Torsionssteifigkeit der Gelenkarme erreicht wird.

[0024] Die Höhenverstellung des Sitzes wird bei der vorgestellten Ausführungsform weitgehend durch Schwenken des Gelenkarmes 36 um die Achslagerung 39 erfolgen, die Längsverstellung wird in erster Linie durch Schwenken des zweiten Schwenkarmes 37 um die Achslagerung 38 erfolgen. Jedoch wird sich bei exakter Höhenverstellung oder Längsverschiebung eine Kombination von beiden Bewegungen ergeben, die durch die Steuereinheit 20 (Fig. 2) entsprechend der Stellung der Positionsgeber ermittelt wird.

[0025] In Figur 6, die den Stuhl in Rückansicht entsprechend dem Pfeil in Figur 5 zeigt, sind sehr deutlich die unterschiedlichen Gelenkabstände A, B, die die Seitenwangen der Gelenkarme aufweisen, zu erkennen, wodurch sich die bereits erwähnte Einschnürung an der gemeinsamen Gelenkstelle (11 in Fig. 3 und 38 in Fig. 5) ergibt.

[0026] Die Figur 7 zeigt schließlich eine Ausführungsform, die gegenüber den bisher beschriebenen keine elektronische Regelung der Verstellantriebe benötigt, die jedoch keinen so exakten Bewegungsablauf gewährleistet, wie die bisher beschriebenen Ausführungsformen. Bei dieser Ausführungsform bestehen die Gelenkarme aus Parallelogrammgestängearmen 48, 49, deren eine Gelenkachsen an einem gemeinsamen Verbindungsteil 50 und deren andere Enden über Gelenke 57 einerseits an einem Sockel 51 und andererseits über Gelenke 58 an einem Trägerteil 52 angelenkt sind, an dem mittels Gelenk 53 das Stuhloberteil 1 angelenkt ist. Das eine Parallelogrammgestänge 49 dient bei dieser Version hauptsächlich zur Höhenverstellung des Stuhloberteils, während das Parallelogrammgestänge 48 zur Verstellung des Stuhles in Längsrichtung des Stuhles dient. Als Verstellantriebe kommen elektromotorische oder, wie in der Figur gezeigt, hydraulische Verstellantriebe 54 bis 56 zur Anwendung.

[0027] Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungsformen kann hier auf eine elektronische Regelung verzichtet werden; allerdings ist dann der lineare Bewegungsablauf nicht so optimal wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

[0028] Nachdem der mechanische Aufbau des Stuhles in verschiedenen Varianten beschrieben ist, sei anhand der nachfolgenden Figuren der Bewegungsablauf des Stuhloberteils und die Steuerung der Verstellantriebe näher erläutert.

[0029] Die Figur 8 zeigt zunächst die Bewegungsmöglichkeit auf, die die erfindungsgemäße Stuhlunterteilmechanik bietet.

[0030] Die mit 60 bezeichnete Kurve zeigt die Hüllkurve, innerhalb der unter Zugrundelegung der erläuterten Doppelgelenkarmkonstruktion eine Bewegung des Stuhloberteils möglich ist. Zur Vereinfachung ist diese Hüllkurve 60 für den Gelenkpunkt 12 aufgezeigt. Die stark umrandete Kurve 60a innerhalb der Hüllkurve 60 stellt dabei den in der Praxis nutzbaren Verstellbereich dar. Bei der nachfolgenden Betrachtung wird davon ausgegangen, daß der Gelenkpunkt 12 (stellvertretend für einen beliebigen anderen Punkt des Stuhloberteils) von der Ausgangsposition P₀ (mit den Koordinaten x₀, y₀) in die Position P₁ (mit den Koordinaten x₁, y₁) gebracht werden soll. Die Position P₁ wird beispielsweise repräsentiert durch das Programm P₁, welches mit einer der Programmwahltasten 19 abgerufen werden kann. Um das Stuhloberteil von dem Bezugspunkt P₀ zum Punkt P₁ zu bringen, müßte dieses sowohl eine Bewegung nach oben als auch nach vorne (zum Fußende) ausführen.

[0031] Bevor der Steuerablauf erläutert wird, sei zunächst die Steuereinheit 20 anhand der Figur 10 näher beschrieben. Die Steuereinheit enthält einen Zentralprozessor 61 (CPU), an den über serielle Schnittstellen 63 einerseits die Schalter 21 bis 23 für eine manuelle Verstellung des Stuhloberteils und andererseits die Programmwahltasten 19 für eine automatische Verstellung des Stuhloberteils in eine der drei frei wählbaren Stuhlpositionen P₁ bis P₃ angeschlossen sind. An den CPU sind weiterhin die Geber G₁ bis G₃ unter Zwischenschaltung von A/D-Wandlern 64 und die Verstellmotoren M1 bis M3 unter Zwischenschaltung von A/D-Wandlern 65 und Servoeinheiten 66, die eine Leistungsendstufe für den Motor mit Regelkreis beinhalten, angeschlossen. Mit 67 ist das Arbeitsprogramm für den CPU bezeichnet, mit 68 der Speicher für die Programme P₁ bis P₃.

[0032] Im Ausgangs- bzw. Bezugspunkt P₀ wird von der Elektronik der Steuereinheit 20 abgefragt, welche Istwerte die Geber G₁ bis G₃ haben. Aus diesen Informationen errechnet der Prozessor 61 sodann die Koordinaten (x₀, y₀) von P₀. Danach berechnet der Prozessor die kürzeste Entfernung (S₁ in Fig. 8) zwischen dem Ausgangspunkt und dem angewählten Punkt P₁ mit den Koordinaten x₁ und y1.

[0033] Die Bewegung des Stuhloberteils, wenn es vom Ausgangspunkt P₀ zum angewählten Positionspunkt P₁ verstellt wird, soll nicht gleichförmig erfolgen, sondern nach einer bestimmten Ablaufkurve mit z.B. linearem Anstieg zu Beginn der Bewegung und mit linearem Abfall gegen Ende der Bewegung. Vorteilhafterweise sind die Bewegungsübergänge sanft, wodurch sich, wie in Figur 9 oben dargestellt, eine sogenante Rampenkurve ergibt. Entsprechend einer solchen Rampenkurve ist also über einen bestimmten ersten Zeitabschnitt a ein sanfter Anstieg, über einen bestimmten zweiten Zeitabschnitt b eine gleichförmige, und über einen dritten Zeitabschnitt c (bis Erreichen der angewählten Position) ein sanftes Ausklingen der Bewegung gegeben. Bei einer derartigen Ablaufkurve ist es notwendig, daß die einzelnen Verstellmotoren M1 bis M3 unterschiedliches Geschwindigkeitsverhalten über die betreffende Laufzeit (t) zeigen. Ein solches Geschwindigkeitsverhalten für die drei Motoren M1 bis M3 ist in den V/t-Diagrammen in Figur 9 unterhalb der dargestellten Ablaufkurve aufgezeigt. Um zu Beginn der Bewegung einen relativ sanften Anlauf in der Verstellbewegung des Stuhloberteils zu bekommen (entsprechend dem Abschnitt a) der Ablaufkurve in Figur 9), kann es beispielsweise notwendig sein, die Geschwindigkeit des Verstellmotors M1 in diesem Zeitabschnitt sehr niedrig zu halten, während der Verstellmotor M2 sogleich mit relativ hoher Geschwindigkeit gefahren wird. Ebenso kann es in der Auslaufphase (Abschnitt c)) vorteilhaft sein, daß der Verstellmotor M3 mit negativer Geschwindigkeit, d.h. in umgekehrter Drehrichtung, läuft.

[0034] Der Rechner des Zentralprozessors 61 errechnet anhand der vorgegebenen Ablaufkurve die einzelnen V/t-Diagramme für die einzelnen Motoren M1 bis M3. Die zur Erreichung der Geschwindigkeitswerte entsprechend der vorgegebenen Kurve erforderlichen Spannungen werden über die Leistungsendstufen 66 den Verstellmotoren M1 bis M3 zugeführt. Um eine möglichst genaue Einhaltung der Ablaufkurve zu erzielen, sind vorzugsweise Regelkreise vorgesehen, die die Kurvenwerte kontrollieren und gegebenenfalls korrigieren, indem die Werte der Geber G1 bis G3 ständig abgefragt und mit den Sollwerten verglichen werden.

Ansprüche

1. Zahnärztlicher Patientenstuhl mit Mitteln zur Verstellung der Sitzhöhe, der Neigungslage von Sitz und Rückenlehne sowie der Position von Sitz und Rückenlehne in bezug auf die Längsrichtung des Stuhles, bei dem zwei gelenkig miteinander verbundene Gelenkarme (9, 10; 36, 37; 48, 49) vorgesehen sind, deren freie Enden einerseits am Sitz (2) bzw. an einem Träger (52) für den Sitz (2) und andererseits an einem gegenüber einer Standebene erhöhten Sockel (34, 35, 51) angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet daß zur Verstellung der Gelenkarme (9, 10; 36, 37; 48, 49) drei getrennt steuerbare Verstellantriebe (16, 17, 18; 42, 43, 44; 54, 55, 56) vorgesehen sind, wobei die drei Verstellantriebe so angeordnet sind, daß der erste den unteren Gelenkarm (10, 36, 49) relativ zum Sockel (34, 35, 51), der zweite den oberen Gelenkarm (9, 37, 48) relativ zum unteren Gelenkarm (10, 36, 49) und der dritte den Sitz (2) relativ zum oberen Gelenkarm (9, 37, 48) verstellt, und daß eine Steuereinrichtung (20) vorhanden ist, welche die drei Verstellantriebe im Sinne einer Veränderung einer Stuhlposition ansteuert.

2. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verstellantrieb (18, 42, 54) zwischen dem unteren Gelenkarm (10, 36, 49) und dem ortsfesten Sockel (34, 35, 51), der zweite Verstellantrieb (17, 43, 55) zwischen den beiden Gelenkarmen und der dritte Verstellantrieb (16, 44, 56) zwischen Sitz (2) und dem am Sitz angelenkten oberen Gelenkarm (9, 37, 48) angelenkt ist.

3. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gelenkarme (9, 10; 36, 37; 48, 49) so angeordnet sind, daß sich der Sockel (34, 35, 51) mit den Verbindungsgelenken (14, 39, 57) des einen Gelenkarmes (10, 37, 49) näher dem Fußende des Sitzes befindet als die gemeinsame Gelenkstelle (11, 38, 50) der beiden Gelenkarme.

4. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Abstand (C) der Gelenkstelle (14, 39, 57) des einen Gelenkarmes (10, 36, 49) am Sockel (34, 35, 51) von der Standebene (5) in etwa der Länge (D) des dort angelenkten Gelenkarmes (10, 36, 49) entspricht.

5. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkarme (9, 10; 36, 37) U-förmig ausgebildet sind und so jeweils zueinander beabstandete und durch Querverbindungselemente (9c, 10c) miteinander verbundene Seitenwangen (9a, 9b; 10a, 10b) bilden und daß zumindest der eine Gelenkarm (10) zur gemeinsamen Gelenkstelle (11) hin eine Einschnürung bildet, indem der Gelenkabstand (A) der Seitenwangen zueinander an der gemeinsamen Gelenkstelle (11) kleiner ist als der Gelenkabstand (B) der Seitenwangen an der gegenüberliegenden Gelenkstelle (14).

6. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gelenkarme (48, 49) aus je einem Parallelogrammgestänge bestehen.

7. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß elektromotorische Antriebe (16 bis 18, 42 bis 44) vorgesehen sind.

8. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (42 bis 44) direkt an den Gelenkstellen, an denen die beiden Gelenkarme einerseits miteinander und andererseits an Sitz und Sockel angelenkt sind, angeordnet sind.

9. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Spindelantriebsmotoren mit angeflanschten Reduktionsgetrieben vorgesehen sind.

10. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (20) einen Zentralprozessor (CPU) enthält, an den Stellungsgeber (G₁ bis G₃) angeschlossen sind, die dem CPU (61) Informatioen über die Ausgangsposition (Istwert) der Verstellantriebe (M₁ bis M₃) bzw. der zu verstellenden Stuhlteile liefern, daß im CPU (61) die der Ausgangsposition (P₀) zugeordneten Koordinaten (x₀, y₀) errechnet werden, daß entsprechend einer durch Anwahl einer vorzugsweise durch eine Programmwahltaste (19) anwählbaren Position (P₁, P₂, P₃) im CPU (61) die Koordination (x₁, y₁) der angewählten Position aufgenommen werden, daß der CPU (61) anhand der Koordinateninformation die Entfernung (S₁) zwischen der Ausgangsposition (P₀) und der angewählten Position (P₁) ermittelt und danach die an ihm angeschlossenen Verstellantriebe (M₁ bis M₃) nach einer vorbestimmten Ablaufkurve (Fig. 9) ansteuert.

11. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufkurve eine Anstiegsfunktion mit linearer Beschleunigung zu Beginn der Bewegung, anschließend eine gleichförmige Bewegung und gegen Ende der Bewegung eine abfallende Funktion mit linearer Verzögerung enthält.

12. Zahnärztlicher Patientenstuhl nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufkurve nach Art einer Rampe mit sanft ansteigender Funktion zu Beginn der Verstellbewegung und sanft abfallender Funktion am Ende der Verstellbewegung festgelegt ist.

Claims

1. Dental patient's chair with means for adjusting the height of the seat, the position of inclination of the seat and backrest as well as the position of the seat and backrest with respect to the longitudinal direction of the chair, in which two articulated arms (9, 10; 36, 37; 48, 49) connected to one another in an articulated manner are provided, the free ends of which are hinged on one side to the seat (2) or to a support (52) for the seat (2) and on the other side to a stationary base (34, 35, 51) which is raised in relation to a stationary plane, characterized in that to adjust the articulated arms (9, 10; 36, 37; 48, 49) three separately controllable adjusting drives (16, 17, 18; 42, 43, 44; 54, 55, 56) are provided, with the three adjusting drives being arranged in such a way that the first one adjusts the lower articulated arm (10, 36, 49) relative to the stationary base (34, 35, 51), the second one adjusts the upper articulated arm (9, 37, 48) relative to the lower articulated arm (10, 36, 49) and the third one adjusts the seat (2) relative to the upper articulated arm (9, 37, 48), and in that a control device (20) is present, which controls the three adjusting drives in the sense of an alteration of a chair position.

2. Dental patient's chair according to claim 1, characterized in that the first adjusting drive (18, 42, 54) is hinged between the lower articulated arm (10, 36, 49) and the fixed stationary base (34, 35, 51), the second adjusting drive (17, 43, 55) is hinged between the two articulated arms and the third adjusting drive (16, 44, 56) is hinged between the seat (2) and the upper articulated arm (9, 37, 48) hinged to the seat.

3. Dental patient's chair according to claim 1 or 2, characterized in that the two articulated arms (9, 10; 36, 37; 48, 49) are arranged in such a way that the stationary base (34, 35, 51) with the connection joints (14, 39, 57) of the one articulated arm (10, 37, 49) is located nearer to the foot end of the seat than the common moving joint (11, 38, 50) of the two articulated arms.

4. Dental patient's chair according to one of claims 1 to 3, characterized in that the vertical distance (C) of the moving joint (14, 39, 57) of the one articulated arm (10, 36, 49) on the stationary base (34, 35, 51) from the stationary plane (5) corresponds approximately with the length (D) of the articulated arm (10, 36, 49) hinged thereto.

5. Dental patient's chair according to one of claims 1 to 4, characterized in that the articulated arms (9, 10; 36, 37) are constructed in a U-shape and in this way form side walls (9a, 9b; 10a, 10b) in each case spaced apart from one another and connected to one another by transverse connection elements (9c, 10c) and that at least the one articulated arm (10) forms a constriction towards the common moving joint (11), in that the joint distance (A) of the side walls to one another is smaller at the common moving joint (11) than the joint distance (B) of the side walls at the opposite moving joint (14).

6. Dental patient's chair according to one of claims 1 to 5, characterized in that the two articulated arms (48, 49) comprise a parallelogram linkage in each case.

7. Dental patient's chair according to one of claims 1 to 6, characterized in that electromotor drives (16 to 18, 42 to 44) are provided.

8. Dental patient's chair according to claim 7, characterized in that the drives (42 to 44) are arranged directly on the moving joints, to which the two articulated arms are hinged on one side to one another and on the other side to the seat and stationary base.

9. Dental patient's chair according to claim 7, characterized in that spindle drive motors with flange-connected reduction gears are provided.

10. Dental patient's chair according to one of claims 1 to 9, characterized in that the control unit (20) contains a central processor (CPU), to which position sensors (G₁ to G₃) are attached, which supply the CPU (61) with information on the starting position (actual value) of the adjusting drives (M₁ to M₃) or the parts of the chair to be adjusted, in that in the CPU (61) the coordinates (x₀, y₀) associated with the starting position (P₀) are calculated, in that in accordance with a selection of a position (P₁, P₂, P₃), preferably selectable by means of a program selector key (19), the coordinates (x₁, y₁) of the selected position are taken up in the CPU (61), in that the CPU (61) determines with the aid of the coordinate information the distance (S₁) between the starting position (P₀) and the selected position (P₁) and thereafter controls the adjusting drives (M₁ to M₃) attached thereto according to a predetermined sequence curve (Figure 9).

11. Dental patient's chair according to claim 10, characterized in that the sequence curve contains a rising function having a linear acceleration at the beginning of the movement, subsequently a uniform movement and towards the end of the movement a decelerating function with linear retardation.

12. Dental patient's chair according to claim 11, characterized in that the sequence curve is defined like a ramp with softly rising function at the beginning of the adjusting movement and softly falling function at the end of the adjusting movement.

Revendications

1. Fauteuil de dentisterie comportant des moyens pour régler la hauteur du siège, l'inclinaison du siège et du dossier ainsi que la position du siège et du dossier par rapport à la direction longitudinale du fauteuil, et dans lequel il est prévu deux bras articulés (9,10;36,37;48,49) reliés entre eux d'une manière articulée et dont les extrémités libres sont articulées, d'une part, sur le siège (2) ou sur un support (52) pour le siège (2), et, d'autre part, sur un socle (34,35,51) situé à un niveau surélevé par rapport à un plan d'appui, caractérisé par le fait que pour le réglage du bras articulé (9,10;36,37;48,49), il est prévu trois dispositifs d'entraînement du réglage (16,17,18; 42,43,44;54,55,56), qui peuvent être commandés séparément, les trois dispositifs d'entraînement du réglage étant disposés de telle sorte que le premier dispositif d'entraînement déplace le bras articulé inférieur (10,36,49) par rapport au socle (34,35,51), le second dispositif d'entraînement déplace le bras articulé supérieur (9,37,48) par rapport au bras articulé inférieur (10,36,49) et le troisième dispositif d'entraînement déplace le siège (2) par rapport au bras articulé supérieur (9,37,48), et qu'il est prévu un dispositif de commande (20), qui commande les trois dispositifs d'entraînement du réglage dans le sens d'une modification d'une position du fauteuil.

2. Fauteuil de dentisterie suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier dispositif d'entraînement du réglage (18,42,54) est articulé entre le bras articulé inférieur (10,36,49) et le socle fixe (34,35,51), que le second dispositif d'entraînement de réglage (17,43,55) est articulé entre les deux bras articulés et que le troisième dispositif d'entraînement de réglage (16,44,56) est articulé entre le siège (2) et le bras articulé supérieur (9,37,48), articulé sur le siège.

3. Fauteuil de dentisterie suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les deux bras articulés (9,10;36,37;48,49) sont disposés de telle sorte que le socle (34,35,51) équipé des articulations de liaison (14,39,57) d'un bras articulé (10,37,49) qui est le plus proche de l'extrémité du bord du siège, est utilisé en tant que point d'articulation commun (11,38,50) des deux bras articulés.

4. Fauteuil de dentisterie suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la distance verticale (C) entre le point d'articulation (14,39,57) d'un bras articulé (10,36,49) sur le socle (34,35,51) et le plan d'appui (5) correspond approximativement à la longueur (D) du bras articulé (10,36,49), qui est articulé sur le socle.

5. Fauteuil de dentisterie suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les bras articulés (9,10;36,37) sont réalisés en forme de U et forment des flasques latéraux (9a,9b; 10a,10b) qui sont distants l'un de l'autre et sont reliés entre eux par des éléments de liaison transversaux (9c,10c) et qu'au moins un bras articulé (10) se rétrécit en direction du point d'articulation commun (11) par le fait que la distance d'articulation (A) des flasques latéraux l'un par rapport à l'autre, au niveau du point d'articulation commun (11), est inférieure à la distance d'articulation (B) des flasques latéraux au niveau du point d'articulation opposé (14).

6. Fauteuil de dentisterie suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les deux cadres articulés (48,49) sont constitués chacun par une tringlerie en forme de parallélogramme.

7. Fauteuil de dentisterie suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il est prévu des dispositifs d'entraînement à moteurs électriques (16 à 18, 42 à 44).

8. Fauteuil de dentisterie suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que les dispositifs d'entraînement (42 à 44) sont disposés directement au niveau des points d'articulation, au niveau desquels les deux bras articulés d'une part sont articulés entre eux, et, d'autre part, sont articulés sur le siège et sur le socle.

9. Fauteuil de dentisterie suivant la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il est prévu des moteurs d'entraînement à broches comportant des mécanismes réducteurs reliés par brides.

10. Fauteuil de dentisterie suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'unité de commande (20) comporte un processeur central (CPU), auquel sont raccordés des capteurs de position (G₁ à G₃) qui envoient à l'unité CPU (61) des informations concernant la position de départ (valeur réelle) des dispositifs d'entraînement du réglage (M₁ à M₃) ou des éléments du fauteuil devant être déplacés, que les coordonnées (x₀,y₀) associées à la position initiale (P₀) sont calculées dans l'unité CPU (61), que les coordonnées (x₁,y₁) de la position sélectionnée sont enregistrées dans l'unité CPU (61), en fonction d'une position (P₁,P₂,P₃) sélectionnée de préférence au moyen d'une touche de sélection de programme (19), que l'unité CPU (61) détermine, sur la base de l'information de coordonnées, la distance (S₁) entre la position de départ (P₀) et la position sélectionnée (P₁), puis commande les dispositifs d'entraînement du réglage (M₁ à M₃) qui lui sont reliés, conformément à une courbe d'exécution prédéterminée (figure 9).

11. Fauteuil de dentisterie suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que la courbe du déroulement est une fonction croissante avec une accélération linéaire au début du déplacement, puis un déplacement uniforme et, vers la fin du déplacement, une fonction décroissante avec décélération linéaire.

12. Fauteuil de dentisterie suivant la revendication 11, caractérisé par le fait que la course du déroulement est déterminée à la manière d'une rampe comprenant une fonction qui croit doucement au début du déplacement de réglage et une fonction qui décroit doucement à la fin du déplacement du réglage.

Zeichnung