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Die Erfindung betrifft einen Haltearm für ein Stativ eines Operationsmikroskops, welcher ein proximales Basisteil und ein distales Aufnahmeteil zur Aufnahme des Operationsmikroskops aufweist. Der Haltearm umfasst eine Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation einer am distalen Aufnahmeteil angreifenden Gewichtskraft. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Lagefixierung eines solchen Haltearms im Falle eines Zugmittelrisses. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Sicherungseinrichtung für einen solchen Haltearm.
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Ein Haltearm der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der
DE 197 11 572 A1 bekannt. Dieser hat sich in der Praxis sehr gut bewährt. Er bildet einen Teil eines Stativsystems, welches geeignet über dem zu beobachtenden Objektfeld, insbesondere dem Patienten, platziert und positioniert wird. Es kann während der Operation erforderlich werden, dass das an dem Stativsystem angebrachte Mikroskop bewegt und umpositioniert wird, um stets eine optimale Sicht auf das Objektfeld zu gewährleisten. Damit die für die Umpositionierung erforderlichen Bewegungskräfte gering bleiben, ist es bekannt, die auftretenden Gewichtskräfte mit der Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation zu kompensieren. Es besteht dabei aber die Gefahr, dass die Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation ausfällt, was zu einer ungewollten, selbstständigen Bewegung des Systems und zu einer Gefährdung des Patienten, des Anwenders oder eines Dritten führen kann.
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Aus diesem Grunde ist es beispielsweise aus der
CN 101 702 050 A bekannt, das Zugmittel der Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation redundant auszuführen, sodass im Falle eines Risses des primären Zugmittels das Sicherheitszugmittel, insbesondere das Sicherheitskabel, wirksam wird, das etwas länger als das primäre Zugmittel ausgeführt ist.
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In der
DE 41 11 408 A1 wird ein Tragarm für Computergeräte beschrieben, der in einem begrenzten Bereich stufenlos höhenverstellbar und in der eingestellten Lage selbsthemmend ausgebildet ist.
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In der
DE 2 241 173 A ist eine Lastausgleichsvorrichtung beschrieben, welche ein Gestell umfasst, das durch ein Parallelogrammsystem gebildet ist. Die Lastausgleichsvorrichtung weist Sicherungsbremsen auf, die die Geschwindigkeit der Bewegung des Parallelogrammgestänges und dessen Lastarms begrenzen, falls eine angehängte Last unerwartet abfällt oder falls die Steuerungsschaltung fehlerhaft wirksam wird, wenn sich keine Last am Lastarm befindet.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Haltearm für ein Stativ eines Operationsmikroskops, ein Verfahren zur Lagefixierung des Haltearms im Falle eines Zugmittelrisses und eine Sicherheitseinrichtung für einen Haltearm anzugeben, die ein unerwünschtes Absinken oder Herabfallen des Operationsmikroskops im Falle des Ausfalls der Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation noch besser unterbinden oder zumindest abmildern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Haltearm mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und durch eine Sicherungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Haltearm für ein Stativ eines Operationsmikroskops umfasst ein proximales Basisteil und ein distales Aufnahmeteil. Der erste Armausleger ist einenends über ein erstes Gelenk mit dem Basisteil gelenkig verbunden, wobei er anderenends über ein zweites Gelenk mit dem Aufnahmeteil gelenkig verbunden ist. Der zweite Armausleger ist einenends über ein drittes Gelenk mit dem Basisteil gelenkig verbunden, wobei er anderenends über ein viertes Gelenk mit dem Aufnahmeteil gelenkig verbunden ist. Die Gelenke besitzen parallel zueinander ausgerichtete Achsen. Der Haltearm umfasst außerdem eine Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation einer am distalen Aufnahmeteil angreifenden Gewichtskraft, die eine Feder umfasst, die ihrerseits an einem der Armausleger abgestützt und an diesem geführt gelagert ist, und die ein Zugmittel umfasst, das einenends zumindest mittelbar mit einem der Teile und anderenends zumindest mittelbar mit einem freien Ende der Feder verbunden ist. Der Haltearm weist eine auf einer dem Zugmittel abgewandten Seite der Feder vorliegende Sicherungseinrichtung auf, die im Falle eines Zugmittelrisses eingerichtet ist, wenigstens eines der Gelenke aufgrund der Einwirkung der Rückstellkraft der Feder zu blockieren.
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Die Feder kann als Spiralfeder, als Flachdrahtfeder, als Torsionsfeder, als Tellerfederpaket oder auch als Gasdruckfeder ausgeführt sein, solange gewährleistet ist, dass diese im Falle des Zugmittelrisses eine ausreichende Rückstellkraft auf die Sicherungseinrichtung ausübt sowie einen ausreichenden Federweg bei Entspannung zurücklegt, um diese auszulösen. Die Spiralfeder selbst kann als eine Zugfeder oder auch als Druckfeder ausgebildet sein.
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Durch die gewählte Konfiguration der beiden Armausleger am Haltearm und der daraus resultierenden Parallelogramm-Kinematik lässt sich beim Ausfall der Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation eines der Gelenke blockieren. Dies führt dazu, dass alle weiteren Gelenke mittelbar dadurch ebenfalls blockiert werden und somit eine Bewegung des Haltearms unterbunden wird. Ein unerwünschtes Absinken oder Herabfallenden des freien Endes des Haltearms, an dem typischerweise das Operationsmikroskop befestigt ist, wird damit zuverlässig verhindert.
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Es ist von Vorteil, wenn an einem dem zu blockierenden Gelenk zugewandten Ende des die Feder führenden Armauslegers ein Verbindungsstück angebracht oder ausgebildet ist, wenn dieser Armausleger mittels des Verbindungsstücks gelenkig mit demjenigen Teil (Aufnahmeteil oder Basisteil) verbunden ist, an welchem das zu blockierende Gelenk vorliegt, wenn die Sicherungseinrichtung einen von dem Verbindungsstück geführten Sperrbolzen umfasst, der eingerichtet ist, im Falle des Zugmittelrisses von der Feder zumindest mittelbar beaufschlagt zu werden, und wenn die Sicherungseinrichtung eine Sperrbolzenaufnahme umfasst, die eingerichtet ist, im Falle des Zugmittelrisses eine drehfeste, insbesondere eine kraftschlüssige und/oder eine formschlüssige Verbindung mit dem Sperrbolzen auszubilden.
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Im Falle des Zugmittelrisses wird die in der Feder gespeicherte Energie der Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation (Balanciersystem) zur Auslösung beziehungsweise zur Betätigung der Sicherungseinrichtung genutzt. Auf diese Weise wird also im Falle des Zugmittelrisses zumindest ein Teil der in der Feder gespeicherten Energie freigegeben, wodurch sie den Sperrbolzen beaufschlagt, der damit in die Sperrbolzenaufnahme einrückt und dadurch das entsprechende Gelenk blockiert. Auf diese Weise sind alle weiteren Gelenke der Parallelogramm-Kinematik ebenfalls zumindest mittelbar blockiert.
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In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn eine Feder eingesetzt ist, die im entspannten Zustand, also im Falle des Zustandes nach einem Zugmittelriss, eine Rückstellkraft von mindestens 700 Newton, bevorzugt mindestens 1000 Newton bereitstellt. Insbesondere bei einer wirkenden Rückstellkraft von 1000 Newton oder mehr ist zuverlässig gewährleistet, dass der Sperrbolzen in die Sperrbolzenaufnahme eingerückt ist und in dieser auch eingerückt bleibt. Im Allgemeinen gilt: Die Größe der Kraft der Feder wird in Abhängigkeit der auftretenden bzw. abzubremsenden Momente gewählt, wobei auch die konstruktive Gestaltung der Sicherungseinrichtung einen Einfluss auf die benötigte Rückstellkraft hat.
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Der Haltearm ist dann besonders betriebssicher gebildet, wenn der Armausleger eine Hülse umfasst, in welcher die Feder geführt ist, und wenn das Verbindungsstück in Form eines Hülsenflansches an einem Ende der Hülse angebracht oder ausgebildet ist, das demjenigen Teil mit dem zum blockierenden Gelenk zugewandt ist.
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Um eine stabile Versteifung des Gelenks im Falle des Zugmittelrisses gewährleisten zu können, hat es sich als sinnvoll erwiesen, wenn der Sperrbolzen auf seiner der Sperrbolzenaufnahme zugewandten Seite komplementär bezüglich der dem Sperrbolzen zugewandten Seite der Sperrbolzenaufnahme geformt ist. Auf diese Weise lässt sich eine reibschlüssige Verbindung zusätzlich durch einen Formschluss ergänzen, was ein noch besseres Versteifen des betreffenden Gelenks bewirkt und ein Absinken des Operationsmikroskops noch zuverlässiger verhindert.
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In diesem Zusammenhang ist es ferner von Vorteil, wenn der Sperrbolzen auf seiner der Sperrbolzenaufnahme zugewandten Seite konkav gebildet ist, und wenn die dem Sperrbolzen zugewandte Seite der Sperrbolzenaufnahme konvex gebildet ist.
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Dabei hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Krümmungsmittelpunkt mit dem Gelenkpunkt (Drehpunkt des Gelenks) übereinstimmt. Auf diese Weise kann in den unterschiedlichsten Schwenkstellungen des Haltearms gewährleistet werden, dass stets eine möglichst vollflächige Anlage zwischen dem Sperrbolzen und der Sperrbolzenaufnahme vorliegt, wenn die Sicherungseinrichtung im Falle eines Zugmittelrisses ausgelöst wird.
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Um ein noch besseres Versteifen des betreffenden Gelenks zu bewirken, ist es sinnvoll, wenn die der Sperrbolzenaufnahme zugewandte Oberfläche des Sperrbolzens und/oder die dem Sperrbolzen zugewandte Oberfläche der Sperrbolzenaufnahme mit einer Verzahnung gebildet ist. Durch den Verzahnungseingriff wird eine weitere formschlüssige Kopplung zwischen dem Sperrbolzen und der Sperrbolzenaufnahme bewirkt, wobei auch eine Sperrverzahnung oder eine Sägezahnverzahnung vorliegen kann.
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Der Sperrbolzen lässt sich beispielsweise als Einschlagkeil realisieren, nämlich dann, wenn sich der Sperrbolzen entlang seiner Längsachse zumindest abschnittsweise konisch oder keilförmig verjüngt, und wenn die Sperrbolzenaufnahme eingerichtet ist, den sich konisch oder keilförmig verjüngenden Sperrbolzen aufzunehmen. Auf diese Weise wird durch die Konusform oder die Keilform ein Reibschluss zwischen der Wandung der Sperrbolzenaufnahme und der Oberfläche des Sperrbolzens realisiert. Im Idealfall liegt nach einem Zugmittelabriss eine kegelförmige Fläche an einer kegelförmigen Fläche an. Vorzugsweise schneiden sich dabei die Längsachsen des an dem Sperrbolzen vorliegenden Kegelstumpfes mit der zu sperrenden Gelenkachse. Die Sperrbolzenaufnahme kann beidseitig mit einem Konus oder mit einem Kegelstumpf versehen sein, um zu gewährleisten, dass bei jeder Schwenkstellung des Haltearms im Falle eines Zugmittelrisses eine möglichst „großflächige“ Anlage zwischen dem Sperrbolzen und der Sperrbolzenaufnahme geschaffen ist; mindestens jedoch eine beidseitige Linienberührung vorliegt. Insbesondere kommt es dann zu einem flächigen Kontakt, wenn der Sperrbolzen seitlich zwei Halbkegelflächen aufweist und ideal zur Sperrbolzenaufnahme ausge-richtet ist. Fehlt es an der idealen Ausrichtung, so liegt aber in der Regel eine Linienberührung vor.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Sperrbolzenaufnahme wenigstens eine Rastausnehmung zugeordnet ist, in die im Falle des Zugmittelrisses ein Sperrglied einrückbar ist. Das Sperrglied ist dabei zwischen einer dem Sperrbolzen zugewandten Wandung der Sperrbolzenaufnahme und einer der Sperrbolzenaufnahme zugewandten Oberfläche des Sperrbolzens angeordnet. Das Sperrglied ist beispielsweise eine Kugel, ein Sperrriegel oder ein Sperrzylinder. Der Einsatz eines Sperrglieds hat sich als bevorzugt erwiesen, weil das betreffende Gelenk durch einen auf diese Weise realisierten Formschluss zuverlässig versteift wird, sodass aufgrund der Kinematik des Haltearms ein Absinken im Falle des Risses des Zugmittels vermieden ist.
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Um das Sperrglied bei den unterschiedlichsten Schwenkstellungen des Haltearms zuverlässig formschlüssig aufnehmen zu können, liegt vorzugsweise an der Sperrbolzenaufnahmen eine Kette von Rastausnehmungen vor. Es können auch mehrere Sperrglieder und eine an die Anzahl der Sperrglieder angepasste Anzahl an Ketten aus Rastausnehmungen vorliegen.
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Es hat sich als für eine zuverlässige Verstellung des Sperrglieds im Falle eines Abrisses des Zugmittels als zweckmäßig erwiesen, dass die Wandung des Sperrbolzens mit einer Sperrgliedaufnahme versehen ist, die eine bezüglich der Bolzenlängsachse geneigt verlaufende Wand zur Führung des Sperrglieds aufweist. Durch diese geneigt verlaufende Wand wird das Sperrglied im Falle eines Zugmittelabrisses nach außen gedrückt, wodurch es in die wenigstens eine Rastausnehmung der Sperrbolzenaufnahme einrückt und das betreffende Gelenk versteift.
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Es ist die Möglichkeit gegeben, dass das Sperrglied, insbesondere die Kugel, auch lediglich einen Kraftschluss im Falle eines Zugmittelrisses zwischen der Wandung des Sperrbolzens und der Wandung der Sperrbolzenaufnahme eingeht; das Sperrglied mit anderen Worten also verklemmt wird.
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Es ist von Vorteil, wenn das Sperrglied aus einem Material gebildet ist, das härter als das Material des Sperrbolzens und/oder härter als das Material der Sperrbolzenaufnahme ist. Dies führt im Falle eines Zugmittelrisses dazu, dass das Sperrglied das Material des Sperrbolzens und/oder das Material der Sperrbolzenaufnahme plastisch verformt und somit ein zusätzliches Verkeilen und Versteifen des betreffenden Gelenks zur Folge hat.
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Es ist die Möglichkeit gegeben, dass der Sperrbolzen mit einer sich in seiner Längsachse erstreckenden Ausnehmung gebildet ist, die ausgebildet ist, im Falle des Zugmittelrisses die Achse des blockierten Gelenks zwischen sich zu positionieren. Auf diese Weise wird der Sperrbolzen noch näher in denjenigen Bereich eingerückt, in welchem das Gelenk vorliegt, sodass eine möglichst große Kraftübertragung zum Blockieren des Gelenks vorliegt. Die Ausnehmung im Sperrbolzen dient dazu, dass der Sperrbolzen beim Auslösen der Sicherungseinrichtung ohne eine Kollision mit der betreffenden Achse des Gelenks ausreichend tief in die Sperrbolzenaufnahme eindringen kann.
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Es ist allerdings auch die Möglichkeit gegeben, dass die Ausnehmung mit einer geeigneten Kontur versehen ist, die die Achse des Gelenks selbst im Falle eines Zugmittelrisses beaufschlagt oder klemmt. Es ist auch möglich, dass im Falle eines Zugmittelrisses die Achse des Gelenks die die Ausnehmung bildenden Schenkel radial weiten, so dass die Schenkel mit der Wandung der Sperrbolzenaufnahme zusätzlich verklemmt werden.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Sperrbolzen mit zwei sich gegenüberliegenden und bezüglich seiner Längsachse geneigt verlaufenden Anlaufflächen gebildet ist, und wenn die Sperrbolzenaufnahme eingerichtet ist, die Anlaufflächen des Sperrbolzens im Falle des Zugmittelrisses zwischen sich zu klemmen. Die Nutzung der Anlaufflächen bietet eine zuverlässige und betriebssichere Führung des Sperrbolzens bei seinem Einrücken in die Sperrbolzenaufnahme.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die mit dem Sperrbolzen wechselwirkende Sperrbolzenaufnahme eine Kegelfläche bereitstellt, die komplementär zu einer kegelförmigen Anlauffläche gebildet ist, denn dann kommt es beim Verkeilen der beiden Bauteile zu einem vollflächigen Kontakt was einen zuverlässigen Schutz vor einer weiteren Bewegung des Gelenks bietet.
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Es ist ferner die Möglichkeit gegeben, wenn die mit dem Sperrbolzen wechselwirkende Sperrbolzenaufnahme eine Kegelfläche bereitstellt, wobei die keilförmig gebildeten Anlaufflächen des Sperrbolzens mit Kanten versehen ist, die sich im Falle eines Zugmittelabrisses in die kegelförmige Fläche der Sperrbolzenaufnahme eingraben und eine noch stärkere Verrastung bieten.
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In diesem Zusammenhang ist ferner die Möglichkeit vorhanden, dass der Sperrbolzenaufnahme Bremseinsätze zugeordnet sind, die nach Art von Bremsbacken auf die Anlaufflächen und damit auf den Sperrbolzen einwirken, wenn das Zugmittel der Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation abreißt.
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Im Allgemeinen ist es von Vorteil, wenn die Oberflächenbeschaffenheit des Sperrbolzens und auch die Oberflächenbeschaffenheit der Sperrbolzenaufnahme eine geeignete tribologische Paarung bereitstellen, derart, dass ein möglichst großer Reibkoeffizient zwischen ihnen wirksam ist. Auf diese Weise kann ein einmal in die Sperrbolzenaufnahme eingetriebener Sperrbolzen nicht auf einfache Weise wieder herausgelöst werden, was zu einem ungewollten und unerwünschten Absinken des am Aufnahmeteil montierten Operationsmikroskops führte. Vorrangig wird durch die erhöhte Reibung aber das zu übertragende Drehmoment/Haltemoment in geeigneter Weise erhöht.
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Der mit den Anlaufflächen versehene Sperrbolzen kann neben der reibschlüssigen Verbindung zusätzlich eine formschlüssige Verbindung eingehen, beispielsweise dann, wenn wenigstens eine der Anlaufflächen mit einer, insbesondere einschneidenden Verzahnung oder mit Kerben gebildet ist. Dies bietet eine noch höhere Betriebssicherheit der Sicherungseinrichtung im Falle des Zugmittelrisses.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn das Material des Drehgelenks und das Material des Sperrbolzens eine vorgegebene Mindesthärtedifferenz aufweisen. Beispielsweise ist dann die Möglichkeit gegeben, dass der Sperrbolzen durch die bewegte Zugmitteleinspannung in einen weicheren Teil des Drehgelenks eingeschossen wird, wenn das Zugmittel abreißt.
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Die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Haltearm erläuterten Vorteile, vorteilhaften Ausgestaltungen und Wirkungen gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren zur Lagefixierung eines Haltearms im Falle eines Zugmittelrisses.
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Dieses Verfahren geht von einem vorstehend erwähnten Haltearm aus, der ein proximales Basisteil, ein distales Aufnahmeteil, einen ersten Armausleger und einen zweiten Armausleger umfasst. Der erste Armausleger ist dabei einenends über ein erstes Gelenk mit dem Basisteil gelenkig verbunden, wobei er anderenends über ein zweites Gelenk mit dem Aufnahmeteil gelenkig verbunden ist. Der zweite Ausleger ist einenends über ein drittes Gelenk mit dem Basisteil gelenkig verbunden, wobei er anderenends über ein viertes Gelenk mit dem Aufnahmeteil gelenkig verbunden ist. Bei diesem Haltearm ist eine Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation vorhanden, die die am distalen Aufnahmeteil angreifende Gewichtskraft kompensiert. Diese Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation umfasst eine mit einem Zugmittel verbundene Feder, wobei im Falle eines Abrisses des Zugmittels die in der Feder gespeicherte Energie zumindest teilweise freigegeben und auf eine Sicherungseinrichtung übertragen wird, welche dann eines der Gelenke versteift.
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Auf diese Weise wird im Schadensfall eine Bewegung des Haltearms am Stativ verhindert und gleichzeitig die durch den Schadensfall freiwerdende Energie des vorgespannten Balanciersystems für die Auslösung oder Betätigung der Sicherungseinrichtung genutzt.
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Die Feder der Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation ist an einem der Armausleger, vorzugsweise am ersten Armausleger abgestützt und an diesem geführt gelagert. Das Zugmittel ist vorzugsweise einenends zumindest mittelbar mit einem der Teile (Basisteil oder Aufnahmeteil), vorzugsweise mit dem Basisteil und anderenends zumindest mittelbar mit einem freien Ende der Feder verbunden.
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Durch die dabei einwirkende Rückstellkraft der Feder kann entweder der Sperrbolzen in eine dem Aufnahmeteil zugeordnete Sperrbolzenaufnahme der Sicherungseinrichtung einrücken und eines der Gelenke versteifen. Oder es ist möglich, dass die Rückstellkraft der Feder einen Mechanismus der Sicherungseinrichtung auslöst, insbesondere dann, wenn die Rückstellkraft der Feder nicht ausreicht, um einen Sperrbolzen oder dergleichen zu betätigen und/oder wenn das daraus resultierende Haltemoment nicht ausreicht. Ein solcher Aufbau sieht beispielsweise vor, dass die Rückstellkraft der Feder zur Betätigung eines Schlagbolzens einer Patrone genutzt wird; eine „Explosion“ wird ausgelöst und betätigt den Sperrbolzen „geschossähnlich“.
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Der Rastbolzen ist im Normalbetrieb hinreichend in seiner Lage festgelegt, wobei gewährleistet ist, dass diese Lage ohne die Einwirkung der Feder der Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation nicht verlassen wird. Ein ungewolltes Blockieren der Gelenke ohne einen Zugmittelriss ist somit ausgeschlossen. Hierfür kann ein in Bolzenlängsrichtung wirkende Rückstellfeder Verwendung finden. Ferner kann ein federndes Raststück eingesetzt werden, das den Sperrbolzen in seiner Lage fixiert oder hält. Eine radial bezüglich der Bolzenlängsachse orientierte Klemmung des Sperrbolzens ist also ebenfalls möglich.
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In diesem Zusammenhang ist beispielsweise die Möglichkeit vorhanden, dass eine Rückhalteeinrichtung, zum Beispiel eine Rückhaltefeder, vorhanden ist, die gewährleistet, dass der Sperrbolzen nur im Falle des Zugmittelrisses seine Lage verlässt. Die Kraft der Rückhalteeinrichtung bleibt dabei hinter der Rückstellkraft der Feder des Balanciersystems zurück.
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Die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Haltearm erwähnten Vorteile, vorteilhaften Ausgestaltungen und Wirkungen gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung für einen solchen. Die Sicherungseinrichtung ist damit außerdem bei bestehenden Haltearmen nachrüstbar.
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Die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung umfasst dabei ein Verbindungsstück, das eingerichtet ist, an einem dem Aufnahmeteil zugewandten Ende des ersten Armauslegers angebracht zu werden. Ferner ist ein in dem Verbindungsstück geführter Sperrbolzen vorhanden. Die Sicherungseinrichtung umfasst außerdem eine Sperrbolzenaufnahme, die eingerichtet ist, an einem dem ersten Armausleger zugewandten Ende des Aufnahmeteils angebracht zu werden.
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Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsvarianten unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in einer beliebigen Kombination miteinander vorteilhaft. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsvarianten stellen lediglich Beispiele dar, welche den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht beschränken. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Illustration eines Stativs mit einem daran angebrachten Operationsmikroskop,
- 2 eine Schnittansicht (von der Seite) durch einen Haltearm des Stativs aus 1 in einer Konfiguration, in welcher das Zugmittel des Balanciersystems intakt ist,
- 3 den Haltearm aus 2 in einer Konfiguration, in welcher das Zugmittel des Balanciersystems abgerissen ist,
- 4 das Detail IV aus 2 (in einer Seitenansicht),
- 5 das Detail aus V aus 3 (in einer Seitenansicht),
- 6 eine perspektivische Detaildarstellung (Teilschnitt) des Haltearms mit einer weiteren Sicherungseinrichtung, die eine oder mehrere Rastelemente in Form von Kugeln nutzt,
- 7 eine der 4 entsprechende Darstellung (eine Schnittansicht von oben) des Haltearms mit der Sicherungseinrichtung nach 6, bei der das Zugmittel noch intakt ist,
- 8 eine der 5 entsprechende Darstellung der Sicherungseinrichtung nach 6, bei der das Zugmittel abgerissen ist,
- 9 eine perspektivische Detaildarstellung (seitlicher Halbschnitt) des Haltearms mit einer nochmals weiteren Sicherungseinrichtung, bei der das Zugmittel noch intakt ist,
- 10 eine Schnittansicht von oben des Haltearms mit der Sicherungseinrichtung nach 9, bei der das Zugmittel noch intakt ist,
- 11 eine Schnittansicht von oben des Haltearms mit der Sicherungseinrichtung nach 9, bei der das Zugmittel abgerissen ist,
- 12 eine perspektivische Explosionsdarstellung der um Bremseinsätze ergänzten Sicherungseinrichtung nach den 9 bis 11,
- 12 eine weitere Gestaltung des Sperrbolzens in Form eines Klemmkeils,
- 14 eine nochmals weitere Gestaltung des Sperrbolzens in Form eines Klemmkeils,
- 15 eine nochmals weitere Gestaltung des Sperrbolzens in Form eines Klemmkeils,
- 16 eine perspektivische Explosionsdarstellung, bei der die Sicherungseinrichtung einen weichen Bremsklotz umfasst,
- 17 eine Schnittansicht (von der Seite) durch einen Haltearm des Stativs mit einer Sicherungseinrichtung nach 16,
- 18 eine mögliche Gestaltung des Sperrbolzens für die Sicherungseinrichtung nach 16,
- 19 eine weitere mögliche Gestaltung des Sperrbolzens für die Sicherungseinrichtung nach 16, und
- 20 eine nochmals weitere mögliche Gestaltung des Sperrbolzens für die Sicherungseinrichtung nach 16.
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In 1 ist ein Stativ 200 gezeigt, an dem ein Operationsmikroskop 202 montiert ist. Dieses Stativ 200 umfasst einen Standfuß 204, der vorliegend auf einer verfahrbaren mit Rollen 206 versehenen Plattform 208 vertikal angeordnet ist. Mit dem Standfuß 204 ist ein erster Trägerarm 210 drehgelenkig verbunden, wobei dieser Trägerarm 210 um eine Achse verschwenkbar ist, die der Längsachse des Standfu-ßes 204 entspricht. Mit dem Trägerarm 210 ist ein Haltearm 100 drehgelenkig verbunden, wobei der Haltearm 100 bezüglich dem Trägerarm 210 um eine parallel zur Längsachse des Standfußes 204 orientierte Achse verschwenkbar ist. Auf diese Weise ist ein SCARA-Stativsystem (SCARA für „Selective Compliance Assembly Robot Arm“) realisiert.
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Der Haltearm 100 umfasst dabei ein mit dem Trägerarm 210 drehgelenkig verbundenes Basisteil 102. Ferner ist ein erster Armausleger 106 vorhanden, der einenends über ein erstes Gelenk 108 mit dem Basisteil 102 gelenkig verbunden ist. Ferner ist ein zweiter Armausleger 112 vorhanden, der einenends über ein drittes Gelenk 114 ebenfalls mit dem Basisteil 102 gelenkig verbunden ist. Der erste Armausleger 106 ist anderenends über ein zweites Gelenk 110 mit einem Aufnahmeteil 104 gelenkig verbunden, an welchem das Operationsmikroskop 202 montiert werden kann. Der zweite Armausleger 112 ist anderenends über ein viertes Gelenk 116 ebenfalls mit dem Aufnahmeteil 104 gelenkig verbunden. Durch das proximale Basisteil 102, den ersten Armausleger 106, den zweiten Armausleger 112 und das distale Aufnahmeteil 104 ist eine Parallelogramm-Kinetik gegeben, die wegen der zueinander parallel ausgerichteten Achsen 118 der Gelenke 108, 110, 114, 116 entsteht. Diese Achsen 118 sind zudem orthogonal bezüglich der Längsachse des Standfußes 204 orientiert. Auf diese Weise ist also der Haltearm 100 entsprechend dem Doppelpfeil 212 im Wesentlichen vertikal verstellbar. Die Einheiten des Stativs 200 zum Tragen des Operationsmikroskops 202 können weitere Schwenkachsen für den Nutzer bereitstellen, wie in 1 ebenfalls angedeutet ist. Sie dienen der Positionierung bzw. Manipulation des Operationsmikroskops 202 um die drei rotatorischen Freiheitsgrade (ROTx, ROTy, ROTz).
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In der Schnittansicht des Haltearms 100 gemäß 2 ist gezeigt, dass der Haltearm 100 mit einer Einrichtung 120 zur Gewichtskraftkompensation einer am distalen Aufnahmeteil 104 angreifenden Gewichtskraft gebildet ist. Diese weist eine Feder 124 auf, die vorgespannt ist. Die Einrichtung 120 zur Gewichtskraftkompensation umfasst darüber hinaus ein Zugmittel 122, welches vorliegend um eine Umlenkrolle 166 umgelenkt wird, damit die Feder 124 lediglich axial gespannt vorliegt und keine Querkräfte auf diese einwirken.
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Bei dem Zugmittel 122 handelt es sich vorliegend um einen Zahnriemen, wobei die Umlenkrolle 166 als eine Zahnriemenscheibe ausgeführt ist, weil auf diese Weise eine schlupffreie Gestaltung der Einrichtung 120 zur Gewichtskraftkompensation vorliegt. Das Zugmittel 122 kann aber auch eine Kette, ein Seil, ein zahnloser Riemen oder dergleichen sein. In diesen Fällen kommt der Einsatz eines Kettenblattes bzw. einer Riemen- oder einer Seilscheibe in Betracht.
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Das Zugmittel 122 ist an einem Widerlagerpunkt 154 mit dem proximalen Basisteil 102 verbunden. Hierfür ist vorliegend ein Gelenksstück 158 vorhanden, durch welches das Zugmittel 122 drehgelenkig mit dem Widerlagerpunkt 154 gekoppelt ist. Der Widerlagerpunkt 154 ist vorliegend durch eine Mutter realisiert, die entlang einer vertikalen Spindel 156 auf oder ab verstellt werden kann und zwar in Abhängigkeit der am Aufnahmeteil 104 angreifenden Gewichtskraft. Die Einstellbarkeit der Gewichtskraftkompensation ist deshalb notwendig, weil am Aufnahmeteil 104 unterschiedliche Gerätekonfigurationen des Operationsmikroskops 202 und daher unterschiedliche Gewichtskräfte vorliegen können. Durch die Positionierung des Widerlagerpunkts 154 entlang der Spindel 156 lässt sich der Haltearm 100 bei den unterschiedlichsten Gewichtskräften ausbalancieren.
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Während das Zugmittel 122 einenends mit dem Basisteil 102 verbunden ist, ist es anderenends zumindest mittelbar mit einem freien Ende der vorgespannten Feder 124 verbunden. Die Feder 124 ist vorliegend an einem beweglichen Rohr 160 geführt, das seinerseits innerhalb einer Hülse 128 des ersten Armauslegers 106 angeordnet ist. Die Feder 124 stützt sich einenends an einer Ringschulter 162 des Armauslegers 106 beziehungsweise der Hülse 128 ab. Gegenüberliegend ist der Feder 124 ein Flansch 164 zugeordnet, an dem das Zugmittel 122 befestigt ist. Das Zugmittel 122 wird dabei durch das bewegliche Rohr 160 hindurchgeführt und greift am freien Ende der Feder 124 mittelbar an und zwar über den vom Federende abgestützten Flansch 164. Das bewegliche Rohr 160 ist im Bereich der Umlenkrolle 166 halbkreiszylindrisch geformt und wird von einer Andruckrolle 168 gegen die Umlenkrolle 166 gedrängt. Es sei angemerkt, dass der Haltearm 100 aber auch ohne das Rohr 160 und ohne die Andruckrolle 168 ausgestaltet sein kann. Um den Haltearm 100 in seiner Position zu fixieren, ist der Umlenkrolle 166 eine elektromagnetische Bremse zugeordnet, die nur im Falle von Bestromung öffnet und eine Umdrehung der Umlenkrolle bei fehlender Bestromung blockiert. Diese elektromagnetische Bremse ist somit „normally closed“ ausgebildet.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, dass das Zugmittel 122 aufgrund von Dauerbelastungen oder aufgrund von Ermüdung abreißen könnte. Ein solcher Fehlerfall kann zu einem Absinken des Haltearms 100 führen, was es zu vermeiden gilt. Aus diesem Grunde weist der Haltearm 100 eine Sicherungseinrichtung 126 auf, die auf einer dem Zugmittel 122 abgewandten Seite der Feder 124 vorliegt. Die Sicherungseinrichtung 126 ist im Falle eines Zugmittelrisses eingerichtet, wenigstens eines der Gelenke 108, 110, 114, 116 aufgrund der Einwirkung der Rückstellkraft der Feder 124 zu blockieren. Es genügt, wenn lediglich eines der Gelenke 108, 110, 114, 116 versteift wird, da auch dann die Bewegung der anderen Gelenke gehemmt ist. Aus diesem Grunde ist ein ungewolltes Absinken des Haltearms 100 ausgeschlossen.
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Während das Zugmittel 122 des Haltearms 100 in 2 noch intakt ist, zeigt 3 die Situation, in der das Zugmittel 122 abgerissen ist. Die Sicherungseinrichtung 126 umfasst ein dem ersten Armausleger 106, insbesondere der Hülse 128, zugeordnetes Verbindungsstück 130, wobei in diesem Verbindungsstück 130 ein Sperrbolzen 132 geführt ist. Der Sperrbolzen 132 ist eingerichtet, im Falle des Zugmittelrisses von der Feder 124 zumindest mittelbar beaufschlagt zu werden. Die Sicherungseinrichtung 126 umfasst darüber hinaus eine dem Aufnahmeteil 104 zugeordnete Sperrbolzenaufnahme 134, die eingerichtet ist, im Falle des Zugmittelrisses eine drehfeste, insbesondere eine kraftschlüssige und/oder eine formschlüssige Verbindung mit dem Sperrbolzen 132 auszubilden. Auf diese Weise wird also vorliegend das zweite Gelenk 110 zwischen dem ersten Armausleger 106 und dem Aufnahmeteil 104 hinsichtlich seiner Bewegung blockiert und hemmt damit auch die Bewegung aller weiteren Gelenke 108, 114, 116. Dadurch wird der gesamte Haltearm 100 versteift und ein Absinken unterbunden oder zumindest verlangsamt.
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Aus 4, der die Konfiguration aus 2 im Detail zeigt, wird ersichtlich, dass das Verbindungsstück 130 in Form eines Hülsenflansches an dem dem Aufnahmeteil 104 zugewandten Ende der Hülse 128 angebracht ist. In diesem Hülsenflansch ist der Sperrbolzen 132 gelagert, um im Falle eines Zugmittelrisses auf seiner dem Aufnahmeteil 104 abgewandten Oberfläche von der Feder 124 oder von dem Flansch 164 beaufschlagt zu werden. Der Flansch 164 kann dabei zusätzlich mit einem Stempel versehen sein, um eine optimale Kraftübertragung der Federkraft auf den Sperrbolzen 132 zu gewährleisten. Es ist zu erkennen, dass die der Sperrbolzenaufnahme 134 zugewandte Seite des Sperrbolzens 132 komplementär bezüglich der dem Sperrbolzen 132 zugewandten Seite der Sperrbolzenaufnahme 134 geformt ist. Mit anderen Worten ist also die Gestaltung des Einen aus Sperrbolzen 132 und Sperrbolzenaufnahme 134 negativ bezüglich dem Anderen aus Sperrbolzen 132 und Sperrbolzenaufnahme 134 geformt. In der Gestaltung nach den 4 und 5 ist der Sperrbolzen 132 auf seiner der Sperrbolzenaufnahme 134 zugewandten Seite konkav gebildet, wobei die dem Sperrbolzen 132 zugewandte Seite der Sperrbolzenaufnahme 134 konvex gebildet ist. Somit lässt sich zuverlässig ein Reibschluss zwischen dem ersten Trägerarm 106 und dem Aufnahmeteil 104 realisieren, um das Gelenk 110 zu versteifen. Um die Kraft des Versteifens noch zu erhöhen kann neben einem Reibschluss auch ein Formschluss realisiert sein, wozu vorgeschlagen wird, sowohl den Sperrbolzen 132 als auch die Sperrbolzenaufnahme 134 mit einer Verzahnung 136, insbesondere mit einer Sperrverzahnung zu formen. Während in dem unausgelösten Zustand gemäß 4 der Sicherungseinrichtung 126 noch ein Luftspalt 152 zwischen dem Sperrbolzen 132 und der Sperrbolzenaufnahme 134 vorhanden ist, ist in dem ausgelösten Zustand gemäß 5 dieser Luftspalt 152 nicht mehr vorhanden; die beiden Bauteile bilden einen Verzahnungseingriff aus.
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In den 6 bis 8 ist eine etwas andere Gestaltung der Sicherungseinrichtung 126 gezeigt, bei der der Sperrbolzen 132 entlang seiner Längsachse zumindest abschnittsweise konisch verjüngend gebildet ist, und bei der die Sperrbolzenaufnahme 134 eingerichtet ist, den sich konisch verjüngenden Sperrbolzen 132 in sich aufzunehmen. Der Sperrbolzen 132 weist an seiner der Sperrbolzenaufnahme 134 zugewandte Oberfläche 142 eine Sperrgliedaufnahme 170 auf, um ein Sperrglied, insbesondere in Form einer Kugel 138 zwischen dem Sperrbolzen 132 und der Sperrbolzenaufnahme 134 positionieren zu können. Anstelle einer Kugel können beispielsweise auch ein Sperrriegel, oder ein Sperrzylinder Einsatz finden. Wie sich aus 6 ergibt, weist die Sperrbolzenaufnahme 134 wenigstens eine Rastausnehmung 172 auf, die eingerichtet ist, das Sperrglied, insbesondere die Kugel 138 im Falle eines Zugmittelrisses aufzunehmen. Um dieses „Aufnehmen“ bei den unterschiedlichsten Schwenkstellungen des Haltearms 100 zu ermöglichen, liegt an der Sperrbolzenaufnahmen eine Kette an Rastausnehmungen 172 vor. Es können auch mehrere Sperrglieder und eine an die Anzahl der Sperrglieder angepasste Anzahl an Ketten aus Rastausnehmungen 172 vorliegen. Im Falle eines Abrisses des Zugmittels 122 wird ein Formschluss durch das Einrücken der Kugel 138 in die Rastausnehmung 172 hervorgerufen. Dies lässt sich anhand der 7 und 8 näher nachvollziehen. Die Kugel sitzt in 7 noch in der Sperrgliedaufnahme 170 des Sperrbolzens 132; die Sicherungseinrichtung 126 ist nicht ausgelöst. Wird die Sicherungseinrichtung 126 anschließend ausgelöst, so wird durch die bezüglich der Bolzenlängsachse geneigt verlaufende Wand der Sperrgliedaufnahme 170 die Kugel 138 nach außen gedrückt, wodurch die Kugel 138 in die Rastausnehmung 172 der Sperrbolzenaufnahme 134 einrückt und dort formschlüssig verrastet; diese Situation ist in 8 zu erkennen.
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Es ist die alternative oder ergänzende Möglichkeit gegeben, dass die Kugel 138 aus einem Material gebildet ist, das härter als das Material des Sperrbolzens 132 und/oder härter als das Material der Sperrbolzenaufnahme 134 ist. Auf diese Weise kann die Kugel 138 bei einem Riss des Zugmittels 122 in das Material des Sperrbolzens 132 und/oder in das Material der Sperrbolzenaufnahme 134 eindringen und dieses damit plastisch verformen, um eine zusätzliche Sicherung des Gelenks zu bewirken.
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Eine weitere Gestaltung der Sicherungseinrichtung 126 ist in der perspektivischen Detailansicht nach 9 gezeigt. Hierbei ist der Sperrbolzen 132 mit einer sich in seiner Längsachse erstreckenden Ausnehmung 144 gebildet, die ihrerseits ausgebildet ist, im Falle des Zugmittelrisses die Achse 118 des blockierten Gelenks 110 zwischen sich zu positionieren. Die Ausnehmung 144 im Sperrbolzen 132 dient dazu, dass der Sperrbolzen 132 beim Auslösen der Sicherungseinrichtung 126 ohne eine Kollision mit der betreffenden Achse 118 des Gelenks 110 ausreichend tief in die Sperrbolzenaufnahme 134 eindringen kann.
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Die 10 und 11 zeigen Draufsichten der Sicherungseinrichtung 126 nach 9, wobei 10 den unausgelösten Zustand und 11 den ausgelösten Zustand der Sicherungseinrichtung 126 im Falle eines Zugmittelrisses zeigen. In diesen Draufsichten ist zu erkennen, dass der gezeigte Sperrbolzen 132 außerdem mit zwei sich gegenüberliegenden und bezüglich seiner Längsachse geneigt verlaufenden Anlaufflächen 146 keilförmig gebildet ist, und dass die Sperrbolzenaufnahme 134 eingerichtet ist, die Anlaufflächen 146 des Sperrbolzens 132 im Falle des Zugmittelrisses zwischen sich zu klemmen. Vorzugsweise ist die mit der Anlauffläche 146 des Sperrbolzens 132 wechselwirkende Oberfläche der Sperrbolzenaufnahme 134 (teil-)kegel- oder (teil-)kegelstumpfförmig gebildet. Vorliegend ist auf beiden Seiten der Sperrbolzenaufnahme 134 jeweils ein Kegel oder ein Kegelstumpf vorhanden, der hinsichtlich seiner Längsachse parallel, insbesondere koaxial, bezüglich der Achse 118 des unmittelbar zu sperrenden Gelenks 110 orientiert ist, damit in jeder Schwenklage eine sichere Anlage des Sperrbolzens 132 in der Sperrbolzenaufnahme 134 im Falle eines Zugmittelrisses gewährleistet ist. Der Kegel ist dabei möglichst flach, beispielsweise mit einem Kegelwinkel von 170 Grad, gebildet. In analoger Weise kann dann der Sperrbolzen 132 mit einer ebenfalls geringen Neigung oder einem geringen Kegelwinkel, beispielsweise von 10 Grad, versehen sein.. Der Sperrbolzen 132 kann keilförmig mit ebenen Flächen gebildet sein, so dass im Klemmfall bei identischem Keil-/Kegelwinkel eine Linienberührung vorliegt, wobei sich diese „Linien“ auch in das Material der Sperrbolzenaufnahme 134 einschneiden können. Es besteht die Möglichkeit der Bildung des Sperrbolzens 132 mit einer entsprechenden negierten/komplementären Halb-Kegelfläche, so dass im Klemmfall bei identischem Kegelwinkeln eine Flächenberührung vorliegt.
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Das Verklemmen des - in dieser Gestaltung als Einschlagkeil gebildeten - Sperrbolzens 132 wird durch die kreisrunden Detailansichten verdeutlicht, bei welchen in 10 noch ein Luftspalt 152 vorhanden ist, wobei in 11 dieser Luftspalt 152 aufgrund der Einwirkung der Federkraft der Feder 124 nicht mehr vorliegt. Bei der Nutzung solcher Anlaufflächen 146, die in die Sperrbolzenaufnahme 134 im Falle eines Zugmittelrisses eingetrieben werden, hat es sich als sinnvoll erwiesen, wenn die Oberflächen des Sperrbolzens 132 und/oder der Sperrbolzenaufnahme 134 mit reibungserhöhenden Substanzen beschichtet oder eine entsprechende tribologische Materialpaarung vorliegt, die zu einer erhöhten Reibung führt.
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Dies ist beispielsweise auch in der Gestaltung der Sicherungseinrichtung 126 nach 12 so realisiert, bei welcher der Sperrbolzenaufnahme 134, die einstückig mit dem Aufnahmeteil 104 geformt ist, zusätzliche Bremseinsätze 148 zugeordnet sind, um die Reibung zu erhöhen. In dieser Ausgestaltung wirken die Bremseinsätze 148 mit den Anlaufflächen 146 des Sperrbolzens 132 im Falle eines Zugmittelrisses zusammen.
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Um im Falle eines Risses des Zugmittels 122 eine noch größere Kraft zur Versteifung eines der Gelenke 108, 110, 114, 116 bereitzustellen, ist neben der bloßen Möglichkeit eines Reibschlusses auch die Ergänzung eines Kraft- und/oder eines Formschlusses möglich. So zeigt 13 beispielsweise die Möglichkeit der Bildung der Anlaufflächen 146 mit einer Verzahnung 150, wobei die Gestaltung nach 13 eine große Anzahl an Zähnen umfasst. In 14 ist eine Verzahnung 150 vorhanden, die eine geringere Anzahl an Einzelzähnen an der Anlauffläche 146 vorsieht, wobei der Sperrbolzen 132 nach 15 an seiner Anlauffläche 146 lediglich eine Verzahnung 150 mit einem einzigen Zahn vorsieht. Die Anzahl der Zähne ist dabei abhängig von der Gestaltung des Haltearms 100 und seiner daran angreifenden Gewichtskräfte. Die Zähne der Verzahnung 150 sind geeignet, um sich - unter plastischer Verformung - in das Material der Sperrbolzenaufnahme 134 „einzugraben“ oder zu „verbeißen“. Anstelle von Zähnen können auch Kerben genutzt werden, die ebenfalls scharfe Kanten für ein „Eingraben“ oder „Verbeißen“ in das Material der Sperrbolzenaufnahme 134 oder der Bremseinsätze 146 im Falle eines Zugmittelrisses aufweisen.
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In der 16 ist eine weitere Gestaltung der Sperrbolzenaufnahme 134 gezeigt, die aus einem - weichen - Bremsklotz 174 gebildet ist. Er hat parallel zur Gelenkachse verlaufende Ausnehmungen oder Öffnungen, damit er die nötige Verformbarkeit erhält. Die Anzahl an Ausnehmungen ist an die wirkenden Kräfte beim Auslösen der Sicherungseinrichtung 126 angepasst. Der Sperrbolzen 132 selbst ist wiederum mit einer Verzahnung 136 gebildet, die im Falle des Zugmittelrisses in den Bremsklotz 174 einschneiden und dort lagegesichert werden; ähnlich einem Sägeblattstopp bei einer Kreissäge.
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17 zeigt die Einbausituation der Sicherungseinrichtung 126 beim Haltearm 100, wobei der Sperrbolzen 132 im unausgelösten Zustand gegenüber der Sperrbolzenaufnahme 134, mithin des Bremsklotzes 174, unter einem kleinen Abstand positioniert ist, damit das Gelenk 110 beweglich ist. Der Bremsklotz 174 und der Sperrbolzen 132 sind wiederum mit zueinander angepassten gewölben Flächen gebildet, deren Mittelpunkt wiederum mit der Gelenkachse 118 zusammenfällt. Auf diese Weise ist in jeder Schwenkstellung des Haltearms 100 gewährleistet, dass der Sperrbolzen 132 flächig in den Bremsklotz 174 eingreifen kann, sollte das Zugmittel 122 abreißen.
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In 18 ist zu erkennen, dass die Verzahnung 136 des Sperrbolzens 132 mit einer kleinen Anzahl an Zähnen geformt ist, wobei vorliegend drei der Zähne gezeigt sind. Eine andere Anzahl ist aber möglich.
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In 19 ist zu erkennen, dass die Verzahnung 136 des Sperrbolzens 132 mit einer gegenüber der kleinen Anzahl größeren Anzahl an Zähnen geformt ist. Die Variante nach 20 zeigt dann noch eine Fläche des Sperrbolzens 132 mit einer Mehrzahl an Spitzen 176 („Spikes“), die in das Material des Bremsklotzes 174 im Falle des Zugmittelrisses eingetrieben werden.
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In allen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung wird im Falle eines Abrisses des Zugmittels 122, die in der Feder 124 gespeicherte potentielle Energie zumindest teilweise freigegeben und auf den Sperrbolzen 132 der Sicherungseinrichtung 126 übertragen. Die auf den Sperrbolzen 132 einwirkende Rückstellkraft der Feder 124 bewirkt ein Einrücken des Sperrbolzens132 in die dem Aufnahmeteil 104 zugeordnete Sperrbolzenaufnahme 134 der Sicherungseinrichtung 126, wodurch eines der Gelenke 108, 110, 114, 116 versteift oder zumindest schwergängiger gemacht wird. Dies führt dazu, dass auch alle weiteren Gelenke 108, 110, 114, 116 hinsichtlich ihrer Bewegung gehemmt werden und somit ein unerwünschtes Absinken oder ein Herabfallen eines am Haltearm 100 angebrachten Operationsmikroskops 202 vermieden oder stark verlangsamt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Haltearm
- 102
- Basisteil
- 104
- Aufnahmeteil
- 106
- erster Armausleger
- 108
- erstes Gelenk
- 110
- zweites Gelenk
- 112
- zweiter Armausleger
- 114
- drittes Gelenk
- 116
- viertes Gelenk
- 118
- Achse (Gelenke)
- 120
- Einrichtung zur Gewichtskraftkompensation
- 122
- Zugmittel
- 124
- Feder
- 126
- Sicherungseinrichtung
- 128
- Hülse
- 130
- Verbindungsstück
- 132
- Sperrbolzen (Armausleger)
- 134
- Sperrbolzenaufnahme (Aufnahmeteil)
- 136
- Verzahnung
- 138
- Sperrglied
- 140
- Wandung (Sperrbolzenaufnahme)
- 142
- Oberfläche (Sperrbolzen)
- 144
- Ausnehmung (Sperrbolzen)
- 146
- Anlauffläche (Sperrbolzen)
- 148
- Bremseinsatz (Sperrbolzenaufnahme)
- 150
- Verzahnung (Anlauffläche)
- 152
- Luftspalt
- 154
- Widerlagerpunkt
- 156
- Spindel
- 158
- Gelenkstück
- 160
- Rohr (beweglich)
- 162
- Ringschulter
- 164
- Flansch
- 166
- Umlenkrolle
- 168
- Andruckrolle
- 170
- Sperrgliedaufnahme (Sperrbolzen)
- 172
- Rastausnehmung (Sperrbolzenaufnahme)
- 174
- Bremsklotz
- 176
- Spitzen
- 200
- Stativ
- 202
- Operationsmikroskop
- 204
- Standfuß
- 206
- Rollen
- 208
- Plattform
- 210
- Trägerarm
- 212
- Doppelpfeil (Verstellbewegung des Haltearms)
