[0001] Die Erfindung betrifft eine Teleskop-Hubsäule, mit zwei in Betätigungsrichtung funktionell
hintereinander geschalteten, antiparallel nebeneinander angeordneten Linearantrieben,
mit jeweils einem bei Betätigung relativ zu einem Außenelement ausfahrenden Innenelement,
insbesonders zur hydraulischen Höhenverstellung eines medizinischen Behandlungstisches
mit als druckmittelbetätigbare Zylinder/Kolben-Anordnungen ausgebildeten Linearantrieben.
[0002] Bei der klassischen Ausführung derartiger Anordnungen sind zumeist mehrere konzentrisch
ineinander verschachtelt angeordnete pneumatische oder hydraulische Zylinder/Kolben-Anordnungen
vorgesehen, bei denen jeweils die Kolbenstange einer äußeren Einheit hohl ist und
unmittelbar den Zylinder für die nächstfolgende innere Einheit bildet. Die einzelnen
Zylinder/Kolben-Anordnungen können parallel gleichzeitig oder auch einzeln oder hintereinander
mit Druckmedium beaufschlagt werden. Je nach Anzahl der parallelen und in die gleiche
Richtung arbeitenden Stufen kann damit die gesamte Hubhöhe ein Vielfaches der Längserstreckung
der Hubsäule im eingefahrenen Zustand ausmachen. Derartige Hubsäulen sind in verschiedensten
Zusammenhängen in Verwendung - so beispielsweise bei Hebebühnen, höhenverstellbaren
Tischen, wie etwa den erwähnten medizinischen Behandlungstischen, und dgl. Ähnliche
Ausführungen zeigt z. B. auch
WO 94/05583, gemäß welcher mehrere Antriebe teleskopartig parallel angeordnet sind, wobei die
Verbindung der einzelnen Antriebe immer von einem Innenelement auf das nächste Außenelement
erfolgt.
[0003] Nachdem die mehrstufigen, wie beschrieben konzentrisch ineinander verschachtelt angeordneten
Hubsäulen trotz ihrer verglichen mit dem erzielbaren Gesamthub geringen Basislänge
verschiedenste Nachteile insbesonders im Hinblick auf die Druckmittelverbindungen
zu bzw. zwischen den einzelnen Stufen, die Führung und Abdichtung, die Verdrehsicherung
und ähnliches haben, sind insbesonders für Anwendungen, bei denen ein mit zwei antiparallel
nebeneinander angeordneten Linearantrieben erzielbarer Gesamthub von größenordnungsmäßig
dem doppelten der beiden Einzelhübe ausreicht, auch Anordnungen der eingangs genannten
Art in Verwendung, die den Vorteil haben, dass sie sehr schmal bauen und ohne weiteres
auch mit gängigen Linearantrieben, wie etwa handelsüblichen hydraulischen Zylinder/Kolben-Anordnungen,
realisiert werden können. So sind beispielsweise aus
CA 24 34 996 A1,
US 2002/144349 A1,
US 5 431 087 oder
DE 33 28 908 A1 Operationstische mit derartigen Teleskop-Hubsäulen bekannt, bei denen die beiden
antiparallel angeordneten Zylinder/Kolben-Anordnungen an den beiden verkehrt herum
nebeneinander positionierten Zylindern verbunden sind, welche damit mittig zwischen
den äußeren Anlenkpunkten der Kolbenstangen quasi im Zentrum der Hubsäule relativ
ruhend bleiben. Dabei sind die Außenflächen der Zylinder miteinander verbunden. Die
Innenelemente wirken auf unterschiedliche Teile. Bei Befestigung einer der Kolbenstangen
am Boden und Ausfahren der Hubsäule machen die verbundenen Zylinder den halben Hub
des ausfahrenden anderen Endes der Hubsäule mit. Nachteilig bei diesen bekannten Anordnungen
ist insbesonders, dass die zur Ermöglichung entsprechender Gesamthubhöhen relativ
lang ausfahrenden beiden Kolbenstangen entweder sehr massiv (wie etwa in der genannten
DE 33 28 908 A1), oder aber separat zusätzlich geführt (wie etwa in der genannten
CA 24 34 996 A1 bzw.
US 2002/144349 A1 oder
US 5 431 087) sein müssen, damit insbesonders bei größeren zu hebenden Lasten keine Probleme mit
einem seitlichen Verkanten oder Verdrehen auftreten können. Diese zusätzlichen Maßnahmen
machen derartige Hubsäulen wiederum relativ breitbauend, was insbesonders bei den
erwähnten Verwendungen zur Verstellung von medizinischen Behandlungstischen den freien
Fußraum unter dem Tisch beeinträchtigt.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Teleskop-Hubsäule der eingangs genannten
Art so zu verbessern, dass die erwähnten Nachteile der angesprochenen bekannten Anordnungen
vermieden werden und dass insbesonders auf einfache und platzsparende Weise eine sichere
und stabile Führung der Hubsäule auch bei größeren Lasten gewährleistet ist.
[0005] Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Hubsäule der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, dass die Innenelemente der Linearantriebe über einen
Koppelteil verbunden sind, der mit den Außenelementen in Betätigungsrichtung zusammenwirkende
Führungsflächen aufweist. Damit sind also nun von den beiden wiederum antiparallel
nebeneinander angeordneten Linearantrieben die an sich bei Betätigung ausfahrenden
Innenelemente fix über eine Art S-Element an ihren ausfahrenden Enden verbunden, was
den großen Vorteil hat, dass dieser Koppelteil gleichzeitig auch mit Führungsflächen
für die jeweils relativ feststehend bleibenden Außenelemente des zugeordneten Linearantriebes
versehen werden kann, womit die Hubsäule über ihre gesamte Hubhöhe wirkungsvoll an
den robusten Außenelementen geführt und abgestützt wird und problemlos auch für Schwerlast-Anwendung
eingesetzt werden kann. Es lassen sich genauso wie bei den beschriebenen Ausführungen
mit mittig antiparallel verbundenen Zylindern Gesamthubhöhen, die dem doppelten der
Einzelhubhöhen entsprechen, realisieren, wobei hier der Koppelteil mittig relativ
die halbe Hubhöhe mitmacht.
[0006] In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungsflächen
des Koppelteiles unmittelbar mit den Außenflächen von rohrförmigen Hydraulikzylindern
der Linearantriebe zusammenwirken, was eine einfache Ausbildung der Außenelemente
und Führungsflächen ermöglicht. Davon abgesehen könnten aber natürlich auch beispielsweise
schienenartig an den Außenelementen angeformte oder angebrachte separate Führungen
vorgesehen werden.
[0007] Die Führungsflächen von Koppelteil und/oder Außenelementen können in weiters bevorzugter
Ausgestaltung der Erfindung mit Gleitlagermaterialien versehen sein, vorzugsweise
aus Kunststoff, was die Hubsäule auch unter erhöhter Belastung leichtgängig bleiben
lässt.
[0008] Auch können die Führungsflächen auf relativ zum Koppelteil einstellbaren Lagerböcken
angeordnet werden, was noch bei der Montage eine genaue Einstellung beispielsweise
zum Ausgleich von Herstelltoleranzen ermöglicht.
[0009] In besonders bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
zumindest einer der Linearantriebe mehrere parallel angeordnete Hydraulikzylinder
aufweist, was nicht nur die einfache Bereitstellung größerer Kräfte, sondern in erster
Linie eine einfache Verdrehsicherung der Hubsäule ermöglicht, ohne dass dafür zusätzliche
Vorkehrungen zu treffen wären. Um einen symmetrischen Aufbau der Hubsäule zu ermöglichen,
können die Hydraulikzylinder einer Seite der Hubsäule auch symmetrisch auf beiden
Seiten des (der) Hydraulikzylinder(s) der anderen Seite der Hubsäule angeordnet sein,
was vom Aufbau herrührende seitliche Belastungen auf die Linearantriebe bzw. deren
Führungsflächen ausschließt.
[0010] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können auf beiden Seiten der Hubsäule unterschiedliche
Linearantriebe angeordnet sein, insbesonders Hydraulikzylinder mit unterschiedlichen
Kolbendurchmessern und/oder Hüben, wobei diese nach einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung auch unabhängig voneinander betätigbar, insbesonders separat mit unterschiedlichen
Druckmitteln ansteuerbar, sein können. Damit können auf einfachste Weise für verschiedene
Anwendungen genau zugeschnittene Anordnungen realisiert werden.
[0011] Die Hydraulikzylinder eines Linearantriebes können nach einer weiteren bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung jeweils gemeinsam mit einem Trägerelement verbunden sein,
welches vorzugsweise auch die Außenanschlüsse der Hubsäule aufweist. Dies ergibt auf
einfachste Weise eine zusätzliche Versteifung der Anordnung, die damit auch für Schwerlast-Anwendungen
sehr klein baut und beispielsweise bei der bereits angesprochenen Anwendung zur Höhenverstellung
eines medizinischen Behandlungstisches sehr viel Freiraum im Fußbereich unter dem
Behandlungstisch bereitstellt.
[0012] Die Erfindung wird im folgenden noch an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Teleskop-Hubsäule im annähernd
vollständig eingefahrenen Zustand in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 die Hubsäule
aus Fig. 1 in Explosionsdarstellung und Fig. 3 eine einzelne Zylinder/Kolben-Anordnung
der Hubsäule aus den Fig. 1 und 2.
[0013] Die dargestellte Teleskop-Hubsäule weist zwei in Betätigungsrichtung (Pfeil 1) funktionell
hintereinander geschaltete, antiparallel nebeneinander angeordnete Linearantriebe
2, 3 auf, welche hier jeweils zwei parallel nebeneinander angeordnete hydraulische
Zylinder/Kolben-Anordnungen 4 aufweisen. Abgesehen davon könnten die Linearantriebe
2, 3 aber ohne weiteres auch auf andere gängige, bekannte Art ausgebildet sein, beispielsweise
als elektrische Schraubspindel-Antriebe oder dgl. - wesentlich ist nur ein bei Betätigung
relativ zu einem Außenelement 5 (hier dem Zylinder) ausfahrendes Innenelement 6 (hier
die Kolbenstange), was eine Relativverstellung zwischen dem Außenende des ausfahrenden
Innenelementes und dem Außenelement (und insbesonders dessen gegenüberliegendem Ende)
ermöglicht.
[0014] Um ausgehend von der aus Fig. 1 vorstellbaren, relativ kleinen Gesamthöhe der eingefahrenen
Hubsäule eine aus Fig. 2 vorstellbare, relativ große (nämlich größenordnungsmäßig
etwa verdoppelte) Gesamthöhe der ausgefahrenen Hubsäule zu erreichen, sind die Innenelemente
6 der Linearantriebe 2, 3 bzw. der Zylinder/Kolben-Anordnungen 4 über einen Koppelteil
7 verbunden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind dazu die nach oben weisenden Enden der
Innenelemente (bzw. Kolbenstangen) 6 des unteren Linearantriebes 3 mittels Muttern
8 an einem oberen Tragwinkel 9 und die nach unten weisenden Enden der Innenelemente
6 (bzw. Kolbenstangen) des oberen Linearantriebes 2 mittels Muttern 10 an einem Tragwinkel
11 am unteren Ende des Koppelteiles 7 anschraubbar. Auf der jeweils gegenüberliegenden
Seite der Tragwinkel 9, 11 sind auf relativ zum Koppelteil 7 einstellbaren Lagerböcken
12, 13 Führungsflächen 14 vorgesehen, die mit den Außenelementen 5 der Linearantriebe
2, 3 bzw. den Zylindern der Zylinder/Kolben-Anordnungen 4 in Betätigungsrichtung (1)
zusammenwirken, womit die Hubsäule über die gesamte Hubhöhe nicht nur an den Kolbenstangen
und deren Führung und Abdichtung in den Zylindern, sondern auch und vor allem an den
stabilen Zylindern und den ebenfalls stabilen Lagerböcken des Koppelteiles geführt
ist. Insbesonders im Zusammenhang mit der durch die parallele Doppelanordnung von
jeweils zwei Zylinder/Kolben-Anordnungen 4 pro Linearantrieb 2, 3 ergibt sich damit
eine sehr stabile und auch verdrehsichere Führung der Bewegung der Hubsäule, die damit
hervorragend auch für Schwerlast-Anwendungen geeignet ist.
[0015] Die Führungsflächen 14 sind bevorzugt mit Gleitlagermaterialien, beispielsweise aus
Kunststoff, versehen, was die Leichtgängigkeit der Hubsäule auch bei größeren Belastungen
sicherstellt.
[0016] Abgesehen von der dargestellten "unsymmetrischen" Anordnung der beiden Linearantriebe
2, 3, die bei auf das obere Ende des Linearantriebes 2 senkrecht wirkender Last ein
seitliches Moment auf die untere Befestigung des unteren Linearantriebes 3 ergibt,
könnten die Hydraulikzylinder bzw. Linearantriebe einer Seite der Hubsäule auch symmetrisch
auf beiden Seiten des (der) Linearantriebe der anderen Seite der Hubsäule angeordnet
sein, was beispielsweise zwei separate obere oder zwei separate untere Linearantriebe
mit jeweils einem mittig dazwischenfahrenden Linearantrieb der anderen Seite ergibt
und seitliche Belastungen der beschriebenen Art ausschließt.
[0017] Weiters könnten auf beiden Seiten der Hubsäule auch unterschiedliche Linearantriebe
angeordnet sein, insbesonders Hydraulikzylinder mit unterschiedlichen Kolbendurchmessern
und/oder Hüben, die auch unabhängig voneinander betätigbar, insbesonders separat mit
unterschiedlichen Druckmitteln ansteuerbar sein könnten.
[0018] Die Hydraulikzylinder bzw. Zylinder/Kolben-Anordnungen 4 der beiden Linearantriebe
2, 3 sind jeweils gemeinsam mit einem Trägerelement 15 verbunden, welches hier als
abgekanteter Blechteil ausgebildet ist und auch die oberen und unteren Außenanschlüsse
16 der Hubsäule aufweist. Der untere Außenanschluss 16 ist mittels Schrauben 17 mit
einer Grundplatte 18 verbunden - die Verbindung des oberen Außenanschlusses 16 beispielsweise
mit einem Operationstisch oder dgl. ist hier nicht dargestellt.
[0019] Wie insbesonders aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist das Außenelement 5 der Zylinder/Kolben-Anordnung
4 bis auf eine Anschlussleiste 19, die neben den Gewindelöchern zur Befestigung an
den Trägerelementen 15 auch die Hydraulikanschlüsse aufweist, glatt und zylindrisch
ausgebildet, was eine großflächige Zusammenwirkung mit den Führungsflächen 14 des
Koppelteiles 7 ermöglicht und damit auch bei schweren Lasten und seitlich wirkenden
Momenten eine Leichtgängigkeit der Hubsäule sicherstellt. Davon abgesehen könnten
die Außenelemente 5 aber bedarfsweise natürlich auch separate Führungsschienen oder
dgl. zur Zusammenwirkung mit entsprechenden Führungsflächen des Koppelteiles 7 aufweisen.
1. Teleskop-Hubsäule, mit zwei in Betätigungsrichtung (1) funktionell hintereinander
geschalteten, antiparallel nebeneinander angeordneten Linearantrieben (2, 3), mit
jeweils einem bei Betätigung relativ zu einem Außenelement (5) ausfahrenden Innenelement
(6), insbesonders zur hydraulischen Höhenverstellung eines medizinischen Behandlungstisches
mit als druckmittelbetätigbare Zylinder/Kolben-Anordnungen (4) ausgebildeten Linearantrieben
(2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Innenelemente (6) der Linearantriebe (2, 3) über einen Koppelteil (7) verbunden
sind, der mit den Außenelementen (5) in Betätigungsrichtung (1) zusammenwirkenden
Führungsflächen (14) aufweist.
2. Hubsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (14) des Koppelteiles (7) unmittelbar mit den Außenflächen von
rohrförmigen Hydraulikzylindern (4) der Linearantriebe (2, 3) zusammenwirken.
3. Hubsäule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (14) mit Gleitlagermaterialien versehen sind, vorzugsweise aus
Kunststoff.
4. Hubsäule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (14) auf relativ zum Koppelteil (7) einstellbaren Lagerböcken
(12, 13) angeordnet sind.
5. Hubsäule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Linearantriebe (2, 3) mehrere parallel angeordnete Hydraulikzylinder
(4) aufweist.
6. Hubsäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (4) einer Seite der Hubsäule symmetrisch auf beiden Seiten
des (der) Hydraulikzylinder(s) (4) der anderen Seite der Hubsäule angeordnet sind.
7. Hubsäule nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten der Hubsäule unterschiedliche Linearantriebe (2, 3) angeordnet
sind, insbesonders Hydraulikzylinder (4) mit unterschiedlichen Kolbendurchmessern
und/oder Hüben.
8. Hubsäule nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebe (2, 3) auf beiden Seiten der Hubsäule unabhängig voneinander betätigbar,
insbesonders separat mit unterschiedlichen Druckmitteln ansteuerbar, sind.
9. Hubsäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (4) eines Linearantriebes (2, 3) jeweils gemeinsam mit einem
Trägerelement (15) verbunden sind, welches vorzugsweise auch die Außenanschlüsse (16)
der Hubsäule aufweist.