DE19742049B4 - Tripod with rope parallelogram - Google Patents

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Abstract

Stativ (1) zur Aufnahme von medizinisch-optischer Ausrüstung in Form eines Operationsmikroskops (3) mit
– einem um eine Schwenkachse (A3) verschwenkbaren ersten Stativarm (11),
– einem an dem ersten Stativarm (11) um eine zur Schwenkachse (A3) parallelen Drehachse (A3') drehbar gelagerten, zweiten Stativarm (13), der das Operationsmikroskop (3) trägt,
– einem geschlossenen Seilzug (21), welcher um eine relativ zum ersten Stativarm (11) um die Schwenkachse (A3) drehbare, erste Umlenkrolle (17) und eine mit dem zweiten Stativarm (13) drehfest verbundene, zweite Umlenkrolle (19) läuft,
– wobei das Operationsmikroskop (3) an dem Stativ kräftefrei bewegt werden kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
– der geschlossene Seilzug (21) zwischen den Umlenkrollen (17, 19) einen Stangenabschnitt (83, 85) aufweist.Stand (1) for receiving medical-optical equipment in the form of a surgical microscope (3) with
A first stand arm (11) pivotable about a pivot axis (A3),
A second stand arm (13) rotatably mounted on the first stand arm (11) about a pivot axis (A3 ') parallel to the pivot axis (A3) and carrying the surgical microscope (3),
- a closed cable (21) which rotates about a relative to the first stand arm (11) about the pivot axis (A3) rotatable, first guide roller (17) and a second tripod arm (13) rotatably connected, second guide roller (19),
- wherein the surgical microscope (3) can be moved without force on the stand,
characterized in that
- The closed cable (21) between the guide rollers (17, 19) has a rod portion (83, 85).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Stativ gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a tripod according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Stativ ist z. B. aus der US 5,320,315 A bekannt und umfasst einen ersten Stativarm und einen relativ zum ersten Stativarm drehbaren zweiten Stativarm. Bei diesem bekannten Stativ läuft ein geschlossener Seilzug bzw. Endlosriemen um eine relativ zum ersten Stativarm drehbare erste Umlenkrolle und eine mit dem zweiten Stativarm drehfest verbundene, zweite Umlenkrolle. Dadurch kann die Bewegung des ersten Stativarms mit der Bewegung des zweiten Stativarms gekoppelt werden. Bei diesem Stativ ist die erste Umlenkrolle gegenüber einem Stativbasisteil unverdrehbar festgelegt, wodurch sich der zweite Stativarm beim Verschwenken des ersten Stativarms derart bewegt, dass die Orientierung des zweiten Stativarms relativ zu dem Stativbasisteil konstant bleibt.Such a tripod is z. B. from the US 5,320,315 A and comprises a first tripod arm and a second tripod arm rotatable relative to the first tripod arm. In this known tripod runs a closed cable or endless belt around a rotatable relative to the first tripod first deflecting roller and a rotatably connected to the second tripod, second guide roller. Thereby, the movement of the first tripod arm can be coupled with the movement of the second tripod arm. In this tripod, the first deflection roller is fixed non-rotatably relative to a stand base part, whereby the second stand arm moves during pivoting of the first stand arm such that the orientation of the second stand arm remains constant relative to the stand base part.

In der DE 11 46 637 B ist ein LKW-Arbeitskran beschrieben, an dem eine Arbeitsbühne bewegt werden kann. Die Arbeitsbühne ist an zwei schwenkbeweglichen Holmen aufgenommen. An einem unteren Holm der Arbeitsbühne sind Kettenräder vorgesehen, die mittels eines hydraulischen Antriebes oder Schneckentriebes zum Umklappen der Arbeitsbühne verdrehbar sind. Bei Bewegen der Holme der Arbeitsbühne wird die Stellung der Kettenräder durch einen Kettentrieb auf die Arbeitsbühne übertragen, so dass diese unabhängig von der Stellung der Holme stets vertikal ausgerichtet ist. Um ein niedriges Fahrzeugprofil zu gewährleisten, wenn die Arbeitsbühne auf einen LKW transportiert wird, kann die Arbeitsbühne über dem Führerhaus des Fahrzeuges umgelegt werden. Hierfür ist es möglich, die Kettenräder am unteren Holm der Arbeitsbühne mittels einer Handkurbel zu verstellen.In the DE 11 46 637 B is a truck crane described on which a working platform can be moved. The work platform is mounted on two pivoting bars. At a lower spar of the platform sprockets are provided which are rotatable by means of a hydraulic drive or worm drive for folding down the platform. When moving the spars of the platform, the position of the sprockets is transmitted through a chain drive on the platform, so that it is always aligned independently of the position of the spars vertically. In order to ensure a low vehicle profile when the platform is being transported on a truck, the platform may be folded over the cab of the vehicle. For this purpose, it is possible to adjust the sprockets on the lower beam of the platform by means of a hand crank.

Auch aus der WO 88/09151 A1 ein gattungsgemässes Stativ bekannt, bei welchem sogar mehrere als Endloszahnriemen ausgebildete geschlossene Seilzüge hintereinander geschaltet sind, um die Bewegung eines Stativarms mit der Bewegung von Ausgleichsgewichten zu koppeln. Dadurch wird dieses Stativ in jeder Stellung des Stativarms in einen Gleichgewichtszustand gebracht.Also from WO 88/09151 A1 a generic tripod known in which even more than endless belt trained closed cables in a row are switched to the movement of a tripod arm with the movement pair of balance weights. This will make this tripod in each position of the tripod arm brought into a state of equilibrium.

Die Dehnbarkeit eines Seils bzw. Riemens oder Zahnriemens jedoch führt zu Schlupf und Verzögerungen bei der Kopplung der Bewegung von erstem und zweitem Stativarm.The However, stretchability of a rope or belt or toothed belt leads to slippage and delays in the coupling of the movement of the first and second tripod arm.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein gattungsgemässes Stativ mit einer exakteren und unmittelbarer ansprechenden Bewegungskopplung zwischen erstem und zweitem Stativarm zu schaffen.task The invention is therefore, a generic tripod with a more exact and immediately responsive motion coupling between the first and second tripod arm.

Diese Aufgabe wird von der Erfindung dadurch gelöst, daß der geschlossene Seilzug zwischen den Umlenkrollen einen Stangenabschnitt aufweist. Dadurch können die dem Stand der Technik anhaftenden, hystereseartigen Seildehnungseffekte im wesentlichen beseitigt werden, da erfindungsgemäß nur die Abschnitte des geschlossenen Seilzugs, welche unmittelbar mit den Umlenkrollen in Berührung kommen, als biegeweiches Seil ausgebildet sein müssen.These The object is achieved by the invention in that the closed cable has a rod section between the pulleys. Thereby can the hysteresis-like rope stretching effects inherent in the prior art essentially eliminated, since according to the invention, only the sections of the closed Cable, which come directly in contact with the pulleys, must be designed as flexible soft rope.

Dank der Erfindung kann die ansonsten zur Verringerung der Seildehnungsprobleme sehr hohe Seilspannung im geschlossenen Seilzug verringert werden, wodurch die Gefahr eines Seilrisses herabgesetzt wird und die Lager der Umlenkrollen entlastet werden.thanks The invention may otherwise be used to reduce rope elongation problems very high rope tension can be reduced in the closed cable, whereby the risk of a cable break is reduced and the bearings the pulleys are relieved.

Wenn die beiden Umlenkrollen entsprechend Anspruch 2 identische Durchmesser aufweisen, wird die Bewegung des ersten Stativarms relativ zu einem Stativbasisteil im selben Maße auf die Bewegung des zweiten Stativarms umgesetzt. Dadurch kann entsprechend Anspruch 3 bei einer gegenüber dem Stativbasisteil festgelegten ersten Umlenkrolle die Ausrichtung der zweiten Umlenkrolle und damit des zweiten Stativarms zu dem Stativbasisteil selbst bei einer Verschwenkung des ersten Stativarms unverändert bleiben.If the two pulleys according to claim 2 identical diameter , the movement of the first stand arm relative to a Tripod base part to the same extent converted to the movement of the second tripod arm. This can according to claim 3 at a fixed relative to the stand base part first deflection roller, the orientation of the second guide roller and thus the second tripod arm to the tripod base part even with a pivoting the first tripod arm unchanged stay.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform entsprechend Anspruch 4 begrenzt die Länge der zwischen den biegesteifen Stangenabschnitten liegenden biegeweichen Seilabschnitte den Schwenkbereich der Stativarme. Durch diese Maßnahme sind die für Restseildehnungseffekte verantwortlichen biegeweichen Seilabschnitte so kurz als möglich.at an advantageous embodiment according to claim 4 limits the length of between the rigid Rod sections lying flexurally soft cable sections the swivel range the tripod arms. By this measure are the for Restseil stretching effects responsible flexural rope sections as short as possible.

In besonders einfacher Weise kann die Vorspannung der biegeweichen Seilabschnitte eingestellt werden, wenn entsprechend Anspruch 5 ein Stangenabschnitt mit einem biegeweichen Seilabschnitt über eine koaxiale Gewindeverbindung verbunden ist. Wenn der Stangenabschnitt entsprechend Anspruch 6 dabei an jedem seiner Enden eine derartige Gewindeverbindung aufweist und die beiden Gewindeverbindungen entgegengesetzten Drehsinn haben, kann der geschlossene Seilzug durch einfaches Drehen des entsprechenden Stangenabschnitts gespannt werden.In particularly simple way, the bias of the flexible Rope sections are set, if according to claim 5 a rod section with a bendable rope section over one Coaxial threaded connection is connected. When the rod section according to claim 6 while at each of its ends such Has threaded connection and the two threaded connections opposite direction of rotation can, the closed cable by simply turning the be stretched corresponding rod section.

Das im folgenden beschriebene Stativ ist im Hinblick auf die Ausbalancierung eines Stativs eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Das Zusammenwirken des geschlossenen Seilzugs mit den übrigen Komponenten, insbesondere Ausgleichsgewichten, Gelenkparallelogrammen, etc., dieses beschriebenen Stativs ist ein besonders vorteilhafter Aspekt der Erfindung.The tripod described below is a preferred embodiment of the invention in terms of balancing a tripod. The interaction of the closed cable with the other components, in particular Ausgleichsge weights, Gelenkparallelogrammen, etc., this described tripod is a particularly advantageous aspect of the invention.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert.The Invention will be explained below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stativs; 1 a schematic side view of a tripod according to the invention;

2 den geräteseitigen Abschnitt des Stativs von 1; 2 the device-side section of the tripod of 1 ;

3 eine Detailansicht von 2; und 3 a detailed view of 2 ; and

4 eine 3 entsprechende Detailansicht einer Abwandlung der in den 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsform. 4 a 3 corresponding detail view of a modification of the in the 1 . 2 and 3 shown embodiment.

In 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stativs schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Das mit 1 bezeichnete Stativ trägt als Gerät ein Operationsmikroskop 3, welches durch das Stativ 1 frei positionierbar ist.In 1 an embodiment of the stand according to the invention is shown schematically in a side view. That with 1 designated tripod carries as a device a surgical microscope 3 which by the tripod 1 is freely positionable.

Das Stativ 1 umfaßt ein Basisteil 7, welches auf einem mittels Rollen 4 verschiebbaren Fußteil 5 um eine vertikale Drehachse A1 drehbar gelagert ist. An dem Basisteil 7 ist ein Schwenkarm 9 angelenkt, welcher um eine orthogonal zur Zeichenebene von 1 verlaufende Schwenkachse A2 schwenkbar ist.The tripod 1 comprises a base part 7 which is on a roll 4 sliding foot part 5 is mounted rotatably about a vertical axis of rotation A1. At the base part 7 is a swivel arm 9 hinged, which is an orthogonal to the plane of 1 extending pivot axis A2 is pivotable.

An dem oberen Ende des Schwenkarms 9 ist als erster Stativarm ein Tragarm 11 angelenkt, welcher relativ zum Schwenkarm 9 um eine zur Schwenkachse A2 parallele Drehachse A3 schwenkbar ist. Ein Verbindungsstück 22 ist am geräteseitigen Ende des Tragarms 11 um eine zur Drehachse A3 parallele Drehachse A3' derart angelenkt, daß das Verbindungsstück 22, wie im weiteren dargelegt, seine Ausrichtung stets beibehält. Ferner ist zwischen dem Verbindungsstück 22 und einem Gerätearm 13 ein einachsiges Drehgelenk 24 angeordnet, welches die Drehbarkeit des Gerätearms 13 um eine Drehachse A6 erlaubt.At the top of the swing arm 9 is the first tripod arm a support arm 11 hinged, which relative to the pivot arm 9 about a pivot axis A2 parallel to the axis of rotation A3 is pivotable. A connector 22 is at the device end of the support arm 11 about an axis of rotation A3 parallel to the rotation axis A3 'articulated such that the connecting piece 22 as stated below, always retains its orientation. Further, between the connector 22 and a device arm 13 a uniaxial hinge 24 arranged, which the rotation of the device arm 13 allowed around a rotation axis A6.

An dem Tragarm 11 ist als zweiter Stativarm ein um eine vertikale Drehachse A6 drehbarer Gerätearm 13 angelenkt, an dessen geräteseitigem Ende ein Halterungsarm 15 um eine Drehachse A5 verschwenkbar angelenkt ist.On the support arm 11 is as a second tripod arm about a vertical axis of rotation A6 rotatable device arm 13 articulated, at the device end of a support arm 15 is pivoted about a rotational axis A5.

Es ist zu erkennen, daß die Drehachse A5 in der Zeichenebene von 1 liegt, wobei sich die Drehachse A5 mit der vertikalen Drehachse A6 im allgemeinen nicht schneiden muß. Der Gerätearm 13 ist aus Platzgründen abgeknickt und weist an seinem halterungsarmseitigen Ende ein Drehgelenk 14 auf, welches die Drehung des Halterungsarms 15 um die Drehachse A5 ermöglicht.It can be seen that the axis of rotation A5 in the plane of 1 is located, wherein the axis of rotation A5 with the vertical axis of rotation A6 generally does not have to intersect. The device arm 13 is bent for reasons of space and has a swivel joint at its end bracket side 14 on which the rotation of the support arm 15 allows about the axis of rotation A5.

An dem geräteseitigen Ende des Halterungsarms 15 ist über eine Verstellvorrichtung 16 das Operationsmikroskop 3 um die Drehachse A4 verschwenkbar angebracht. Die Drehachse A4 verläuft in der Stellung des Stativs 1 gemäß 1 orthogonal zur Zeichenebene von 1, wobei der Halterungsarm 15 derart ausgebildet ist, daß sich die Drehachsen A4 und A5 orthogonal schneiden.At the device-side end of the support arm 15 is about an adjustment 16 the surgical microscope 3 attached pivotable about the axis of rotation A4. The axis of rotation A4 runs in the position of the tripod 1 according to 1 orthogonal to the plane of 1 , wherein the support arm 15 is formed such that the axes of rotation A4 and A5 intersect orthogonally.

Um eine erste Umlenkrolle 17 und eine zweite Umlenkrolle 19 herum verläuft ein geschlossener Seilzug 21, welcher die Bewegungen des Tragarms 11 mit den Bewegungen des Gerätearms 13 derart koppelt, daß die Drehachse A6 stets vertikal ausgerichtet ist.To a first pulley 17 and a second pulley 19 around a closed cable runs 21 which controls the movements of the support arm 11 with the movements of the device arm 13 coupled so that the axis of rotation A6 is always aligned vertically.

Dabei ist die Umlenkrolle 17 zentrisch um die Drehachse A3 am oberen Ende des Schwenkarms 9 gelagert und fest mit einem stets horizontal ausgerichteten Horizontalarm 23 verbunden. Relativ zur Umlenkrolle 17 können sich sowohl der Schwenkarm 9 als auch der Tragarm 11 um die Drehachse A3 drehen. Die Umlenkrolle 19 ist am geräteseitigen Ende des Tragarms 11 zentrisch um eine zur Drehachse A3 parallele Drehachse A3' gelagert und ist relativ zum Tragarm 11 drehbar sowie mit der ersten Umlenkrolle 17 durchmesseridentisch.Here is the pulley 17 centric about the axis of rotation A3 at the upper end of the swivel arm 9 stored and fixed with a horizontally oriented horizontal arm 23 connected. Relative to the deflection roller 17 can both the swivel arm 9 as well as the support arm 11 turn around the rotation axis A3. The pulley 19 is at the device end of the support arm 11 mounted centrally about an axis of rotation A3 parallel to the axis of rotation A3 'and is relative to the support arm 11 rotatable and with the first pulley 17 diameter identical.

In 2 ist ein Teil des Stativs von 1 mit dem vorderen Abschnitt des Tragarms 11 zusammen mit dem Gerätearm 13, dem Halterungsarm 15 und dem Operationsmikroskop 3 dargestellt.In 2 is part of the tripod of 1 with the front section of the support arm 11 together with the device arm 13 , the bracket arm 15 and the surgical microscope 3 shown.

Ferner ist in 2 zu erkennen, daß der geschlossene Seilzug 21 im Bereich der Umlenkrollen 17 und 19 als biegbares Seil 81 und zwischen den Rollen 17 und 19 als starrer Stangenabschnitt 83 bzw. 85 ausgebildet ist. Die Seilabschnitte 81 umgreifen die Umlenkrollen 17 und 19 schlupffrei und sind derart dimensioniert, daß über den gesamten Schwenkbereich des Tragarms 11 eine Berührung zwischen den starren Stangenabschnitten 83 und 85 und den Umlenkrollen 17 bzw. 19 vermieden wird.Furthermore, in 2 to recognize that the closed cable 21 in the area of the pulleys 17 and 19 as a bendable rope 81 and between the roles 17 and 19 as a rigid rod section 83 respectively. 85 is trained. The rope sections 81 engage around the pulleys 17 and 19 slip-free and are dimensioned such that over the entire pivoting range of the support arm 11 a contact between the rigid bar sections 83 and 85 and the pulleys 17 respectively. 19 is avoided.

Durch eine derartige Ausgestaltung des die Umlenkrollen 17 und 19 sowie den geschlossenen Seilzug 21 umfassenden Seilparallelogramms können unter Beibehaltung des Gewichtsvorteils eines Seilparallelogramms gegenüber einem Gestängeparallelogramm die durch ein Seil bedingten, hystereseartigen Seildehnungseffekte weitgehend zu minimiert werden. Dadurch kann das geringe Gewicht eines Seilzugs mit der hohen Steifigkeit eines Gestänges kombiniert werden. Ohne die Seilparallelogrammzugstangen 83 und 85 wäre zur Unterdrückung dieser hystereseartigen Dehnungseffekte eine sehr hohe Seilvorspannung erforderlich, welche die Lager der Umlenkrollen 17 und 19 übermäßig belasten würde.By such a configuration of the pulleys 17 and 19 as well as the closed cable 21 Comprehensive Seilparallelogramms can be largely minimized while maintaining the weight advantage of a rope parallelogram compared to a rod parallelogram caused by a rope, hysteresis-like Seildehnungseffekte. As a result, the low weight of a cable can be combined with the high rigidity of a linkage. Without the rope parallelo grammzugstangen 83 and 85 would be necessary to suppress these hysteresis-like elongation effects a very high rope pretension, which the bearings of the pulleys 17 and 19 would burden excessively.

In 2 und insbesondere in dem vergrößerten Detailausschnitt gemäß 3 ist ferner zu erkennen, daß der starre Stangenabschnitt 85 an seinen beiden Enden jeweils ein Innengewinde 84 und 86 aufweist. Dabei ist das Innengewinde 84 ein Rechtsgewinde und das Innengewinde 86 ein Linksgewinde. In diese Innengewinde 84 und 86 sind entsprechende, mit den biegbaren Seilabschnitten 81 fest verbundene Madenschrauben 80 und 82 eingeschraubt. Durch Drehen des Stangenabschnitts 85 kann selbstverständlich auch die Vorspannung des geschlossenen Seilzugs verändert werden.In 2 and in particular in the enlarged detail according to 3 It can also be seen that the rigid rod section 85 at its two ends in each case an internal thread 84 and 86 having. Here is the internal thread 84 a right-hand thread and the internal thread 86 a left-hand thread. In this internal thread 84 and 86 are appropriate, with the bendable cable sections 81 fixed grub screws 80 and 82 screwed. By turning the bar section 85 Of course, the bias of the closed cable can be changed.

In 4 ist eine weitere Möglichkeit zum Verbinden des starren Stangenabschnitts mit den biegbaren Seilabschnitt dargestellt.In 4 is another way of connecting the rigid rod portion shown with the bendable cable section.

In dieser Ausführungsform weist der Stangenabschnitt 185 ein Außengewinde auf, welches in eine Gewindebohrung 189 eines als Hülse ausgebildeten Endstücks 180 eingeschraubt ist. Das Verbindungsstück 180 weist an seinem stangenabgewandten Ende eine Ringschulter 191 auf, an welcher sich eine fest mit dem Seil 81 verbundene Scheibe 187 abstützt.In this embodiment, the rod section 185 an external thread, which in a threaded hole 189 a sleeve formed as an end piece 180 is screwed. The connector 180 has an annular shoulder at its end remote from the rod 191 on, which is a fixed to the rope 81 connected disc 187 supported.

Bei dieser Ausführungsform kann das andere Ende des Stangenabschnitts 185 über ein gleiches Verbindungsstück oder über ein Klemmelement mit dem Seilabschnitt 81 verbunden sein.In this embodiment, the other end of the rod portion 185 via a same connector or via a clamping element with the cable section 81 be connected.

Die freie Bewegbarkeit des Operationsmikroskops 3 bedeutet, daß bei einer Bewegung des Operationsmikroskops 3 allenfalls Trägheitsmomente und/oder Lagerreibungen nicht jedoch Gewichtskräfte bzw. Gewichtsdrehmomente überwunden werden müssen, d.h. das Stativ 1 muß sich bezüglich jeder seiner Dreh- bzw. Schwenkachsen in einem indifferenten Gleichgewicht befinden. Dies ist erfüllt, wenn der Schwerpunkt der zu verschwenkenden Massen auf der jeweiligen Schwenkachse liegt, d.h. dann, wenn das Stativ um diese Schwenkachse ausbalanciert ist.The free mobility of the surgical microscope 3 means that during a movement of the surgical microscope 3 at most moments of inertia and / or bearing friction but not weight forces or weight torques must be overcome, ie the tripod 1 must be in an indifferent balance with respect to each of its pivot axes. This is fulfilled when the center of gravity of the masses to be pivoted lies on the respective pivot axis, ie when the stand is balanced around this pivot axis.

Bei nicht auf der Schwenkachse liegendem Massenschwerpunkt kann als Alternative ein Energiespeicher vorgesehen werden, welcher die durch eine Änderung der Höhenlage der bewegten Masse im Schwerefeld der Erde frei werdende bzw. aufzubringende Gravitationsenergie speichert bzw. liefert und dadurch das Drehmoment des Schwerpunkts ausgleicht.at not on the pivot axis lying center of mass can as Alternatively, an energy storage can be provided which by a change the altitude the moving mass released in the gravitational field of the earth or to be applied Gravitational energy stores or supplies and thereby the torque of the center of gravity.

Das Stativ 1 macht, wie es im folgenden beschrieben wird, von beiden Möglichkeiten Gebrauch, wobei der Schwenkachse A2 und der Drehachse A5 jeweils ein Energiespeicher zugeordnet ist und wobei das Stativ 1 um die Drehachsen A3 und A4 auszubalancieren ist. Bei den Drehachsen A1 und A6 ist es nicht notwendig, den Schwerpunkt der jeweiligen bewegten Massen in die Drehachsen selbst zu legen, da bei einer Drehung um die stets vertikal ausgerichteten Drehachsen A1 und A6 Gravitationsenergie weder frei wird noch aufgewendet werden muß.The tripod 1 makes, as will be described below, use of both possibilities, wherein the pivot axis A2 and the axis of rotation A5 is associated with an energy storage and wherein the tripod 1 to balance the axes of rotation A3 and A4 is. In the axes of rotation A1 and A6, it is not necessary to place the center of gravity of the respective moving masses in the axes of rotation itself, as with a rotation about the always vertically oriented axes of rotation A1 and A6 gravity energy is neither free nor must be spent.

Im folgenden wird erläutert, auf welche Weise dank des Seilparallelogramms die Drehachse A6 stets vertikal ausgerichtet ist, wodurch auf einen der Drehachse A6 zugeordneten Energiespeicher bzw. auf eine Verlagerung des Schwerpunkts der um die Drehachse A6 verschwenkten Massen auf die Drehachse A6 verzichtet werden kann.in the the following will be explained in which way thanks to the rope parallelogram the axis of rotation A6 always is vertically aligned, thereby associated with one of the axis of rotation A6 Energy storage or on a shift of the center of gravity to the axis of rotation A6 pivoted masses omitted on the axis of rotation A6 can be.

Der fest an der Umlenkrolle 17 angebrachte Horizontalarm 23 ist nämlich über ein einachsiges Drehgelenk 25 mit einem Ende einer Parallelogrammstange 27 verbunden. Diese Parallelogrammstange 27 ist an ihrem anderen Ende über ein einachsiges Drehgelenk 29 an dem Basisteil 7 des Stativs 1 angelenkt.The fixed to the pulley 17 attached horizontal arm 23 is because of a uniaxial hinge 25 with one end of a parallelogram bar 27 connected. This parallelogram bar 27 is at its other end about a uniaxial hinge 29 on the base part 7 of the tripod 1 hinged.

Zusammen mit der Parallelogrammstange 27 sowie dem Horizontalarm 23 und der gedachten, gestrichelt dargestellten Verbindungslinie 31 zwischen der Schwenkachse A2 und dem Gelenk 29 bildet der zwischen den Drehachsen A2 und A3 gelegene Abschnitt des Schwenkarms 9 ein Gelenkparallelogramm. Es ist also der Abstand zwischen der Schwenkachse A2 und der Drehachse A3 gleich dem Abstand zwischen der Drehachse des Drehgelenks 25 und der Drehachse des Drehgelenks 29, wobei die Drehachsen der Gelenke 25 und 29 parallel zur Drehachse A2 bzw. A3 verlaufen. Ferner ist der Abstand zwischen der Schwenkachse A2 und der Drehachse des Gelenks 29 gleich dem Abstand zwischen der Drehachse A3 und der Drehachse des Gelenks 25. Da sich zudem die horizontale Lage der gestrichelt dargestellten Verbindungslinie 31 bei einer Verstellung des Stativs 1 um die Achsen A1 bis A6 nicht ändert, ist der Horizontalarm 23 unabhängig von der jeweiligen Stellung des Schwenkarms 9 stets horizontal ausgerichtet.Together with the parallelogram bar 27 as well as the horizontal arm 23 and the imaginary dashed line of connection 31 between the pivot axis A2 and the joint 29 forms the portion of the pivot arm located between the axes of rotation A2 and A3 9 a jointed parallelogram. It is therefore the distance between the pivot axis A2 and the rotation axis A3 equal to the distance between the rotational axis of the rotary joint 25 and the rotational axis of the rotary joint 29 , where the axes of rotation of the joints 25 and 29 parallel to the axis of rotation A2 or A3. Further, the distance between the pivot axis A2 and the axis of rotation of the joint 29 equal to the distance between the axis of rotation A3 and the axis of rotation of the joint 25 , As well as the horizontal position of the dashed line shown connecting line 31 during an adjustment of the tripod 1 does not change about the axes A1 to A6, is the horizontal arm 23 regardless of the position of the swivel arm 9 always aligned horizontally.

Bei einer Verschwenkung des Tragarms 11 um die Drehachse A3 oder bei einer Verschwenkung des Schwenkarms 9 um die Schwenkachse A2 drehen sich die Umlenkrollen 17 und 19 gegenüber dem Tragarm 11 stets so, daß die Orientierung der Umlenkrollen 17 und 19 relativ zur Vertikalrichtung konstant bleibt, da ja der Horizontalarm 23 fest mit der Umlenkrolle 17 verbunden ist und die Umlenkrolle 17 schlupffrei über den ein Seilparallelogramm bildenden, geschlossenen Seilzug 21 mit der Umlenkrolle 19 gekoppelt ist.With a pivoting of the support arm 11 around the axis of rotation A3 or when pivoting the swivel arm 9 about the pivot axis A2, the pulleys rotate 17 and 19 opposite the support arm 11 always so that the orientation of the pulleys 17 and 19 remains constant relative to the vertical direction, since the horizontal arm 23 firmly with the pulley 17 is connected and the pulley 17 slip-free over the cable parallelogram forming, closed cable 21 with the pulley 19 is coupled.

Zwischen dem Gerätearm 13 und einem fest mit der Umlenkrolle 19 verbundenen Verbindungsstück 22 ist ein einachsiges Drehgelenk 24 angeordnet, welches die Drehbarkeit des Gerätearms 13 um die Drehachse A6 erlaubt.Between the device arm 13 and one fixed to the pulley 19 connected connector 22 is a single axis swivel 24 arranged, which the rotation of the device arm 13 allowed around the axis of rotation A6.

Da der Gerätearm 13 über das Verbindungsstück 22 fest mit der Umlenkrolle 19 verbunden ist, bleibt auch seine Orientierung relativ zur Vertikalrichtung immer konstant. Deshalb bleibt aufgrund des Seilparallelogramms die Drehachse A6 selbst bei einer Verschwenkung des Schwenkarms 9 oder des Tragarms 11 stets vertikal ausgerichtet.Since the device arm 13 over the connector 22 firmly with the pulley 19 its orientation relative to the vertical direction always remains constant. Therefore, due to the Seilparallelogramms the axis of rotation A6 remains even with a pivoting of the swing arm 9 or the support arm 11 always aligned vertically.

Mit der zwischen den Halterungsarm 15 und das Operationsmikroskop 3 geschalteten Verstellvorrichtung 16 kann der Schwerpunkt des Operationsmikroskops 3 auf die Drehachse A4 gebracht werden und damit das Stativ 1 um die Drehachse A4 ausbalanciert werden.With the between the bracket 15 and the surgical microscope 3 switched adjusting device 16 can be the focus of the surgical microscope 3 be brought to the axis of rotation A4 and thus the tripod 1 be balanced around the axis of rotation A4.

Im folgenden wird der Gewichtsausgleich des Stativs 1 um die Drehachse A3 erläutert.The following is the weight balance of the tripod 1 explained about the rotation axis A3.

Über ein einachsiges Drehgelenk 33 ist ein zum Schwenkarm 9 paralleler Parallelogrammarm 35 an dem von der vertikalen Drehachse A6 fernen Ende des Tragarms 11 angelenkt. Ferner ist eine Verbindungsstange 37 über ein einachsiges Drehgelenk 39 am tragarmfernen Ende des Schwenkarms 9 und über ein einachsiges Drehgelenk 41 am tragarmfernen Ende des Parallelogrammarms 35 angelenkt. Dabei sind die Drehachsen der Gelenke 33, 39 und 41 parallel zur Drehachse A3 und es ist sowohl der Abstand zwischen der Drehachse A3 und der Drehachse des Gelenks 33 gleich dem Abstand zwischen den Drehachsen der Gelenke 39 und 41 als auch der Abstand zwischen der Drehachse A3 und der Drehachse des Gelenks 39 gleich dem Abstand zwischen den Drehachsen der Gelenke 33 und 41. Schwenkarm 9, Parallelogrammarm 35, Tragarm 11 und Verbindungsstange 37 bilden also ein weiteres Gelenkparallelogramm.About a uniaxial swivel 33 is one to the swivel arm 9 parallel parallelogram arm 35 at the far end of the support arm from the vertical axis of rotation A6 11 hinged. Further, a connecting rod 37 over a uniaxial hinge 39 at the Tragarmfernen end of the swing arm 9 and a uniaxial swivel 41 at the Tragarmfernen end of the Parallelogrammarms 35 hinged. Here are the axes of rotation of the joints 33 . 39 and 41 parallel to the axis of rotation A3 and it is both the distance between the axis of rotation A3 and the axis of rotation of the joint 33 equal to the distance between the axes of rotation of the joints 39 and 41 as well as the distance between the axis of rotation A3 and the axis of rotation of the joint 39 equal to the distance between the axes of rotation of the joints 33 and 41 , swivel arm 9 , Parallelogram arm 35 , Beam 11 and connecting rod 37 So form another joint parallelogram.

Auf der Verbindungsstange 37 bzw. dem Parallelogrammarm 35 ist jeweils ein Ausgleichsgewicht 43 bzw. 44 verschiebbar angeordnet, um das Stativ 1 bezüglich seiner Drehachse A3 auszubalancieren.On the connecting rod 37 or the parallelogram arm 35 is each a balance weight 43 respectively. 44 slidably arranged to the tripod 1 balance with respect to its axis of rotation A3.

Dazu ist es lediglich notwendig, das verschiebbare Ausgleichsgewicht 43 bzw. 44 so zu dimensionieren bzw. anzuordnen, daß das Gelenkparallelogramm mit dem Schwenkarm 9 und dem Parallelogrammarm 35 wie in 1 dargestellt stabil und offen ist, d.h. eine von Null verschiedene Fläche einschließt. Dadurch ist das Stativ 1 bezüglich der Drehachse A3 in dem gewünschten indifferenten Gleichgewicht. Aufgrund der Ausgleichsgewichte 43 und 44 sowie des weiteren Gelenkparallelogramms wirken die Massen von Operationsmikroskop 3, Halterungsarm 15, Gerätearm 13 und Tragarm 11 bezüglich der Schwenkachse A2 und des Schwenkarms 9 so, als ob auf dem Schwenkarm 9 oder in Verlängerung des Schwenkarms 9 eine verringerte "effektive Masse" säße.For this it is only necessary, the sliding balance weight 43 respectively. 44 to be dimensioned or arranged so that the articulated parallelogram with the swivel arm 9 and the parallelogram arm 35 as in 1 shown stable and open, that includes a non-zero area. This is the tripod 1 with respect to the axis of rotation A3 in the desired indifferent equilibrium. Due to the balance weights 43 and 44 as well as the other joint parallelogram the masses of surgical microscope act 3 , Bracket arm 15 , Device arm 13 and support arm 11 with respect to the pivot axis A2 and the pivot arm 9 as if on the swivel arm 9 or in extension of the swivel arm 9 a reduced "effective mass" sitting.

Bei einer Gewichtsveränderung des Operationsmikroskops 3, z.B. infolge des Einsatzes von Operationsmikroskopzubehör, kann die Ausbalancierung bezüglich der Drehachse A3 durch entsprechendes Verschieben der Ausgleichsgewichte 43 und 44 wiederhergestellt werden.At a weight change of the surgical microscope 3 For example, as a result of the use of surgical microscope accessories, the balance with respect to the axis of rotation A3 by appropriate displacement of the balance weights 43 and 44 be restored.

Zum Ausgleich des durch die verringerte "effektive Masse" auf den Schwenkarm 9 um die Schwenkachse A2 ausgeübten Restdrehmoments, d.h. zum Gewichtsausgleich um die Schwenkachse A2, ist der Energiespeicher 45 vorgesehen. Der Energiespeicher 45 ist bei 47 an dem Schwenkarm 9 und bei 49 an dem Basisteil 7 des Stativs 1 angelenkt. Die bei einer Verschwenkung des Schwenkarms 9 um die Schwenkachse A2 durch die Änderung der Höhenlage der "effektiven Masse" im Schwerefeld der Erde frei werdende bzw. aufzubringende Energie wird vom Energiespeicher 45 gespeichert bzw. geliefert. Ein derartiger Energiespeicher ist z. B aus der DE 37 39 080 A1 oder dem Aufsatz "Gewichtsausgleich an feinmechanischen Geräten" von H. Hilpert in FEINGERÄTETECHNIK, 14.Jg., Heft 2/1965 (siehe Bild 7 auf Seite 63 dieses Aufsatzes) bekannt.To compensate for the reduced by the "effective mass" on the swing arm 9 Residual torque exerted about the swivel axis A2, ie for weight compensation about the swivel axis A2, is the energy store 45 intended. The energy storage 45 is at 47 on the swivel arm 9 and at 49 on the base part 7 of the tripod 1 hinged. The at a pivoting of the swing arm 9 The energy released by the change in the altitude of the "effective mass" in the gravitational field of the earth is taken from the energy store by the pivot axis A2 45 saved or delivered. Such energy storage is z. B from the DE 37 39 080 A1 or the essay "Weight Balancing on Fine Mechanical Equipment" by H. Hilpert in FEINGERÄTETECHNIK, 14.Jg., No. 2/1965 (see Figure 7 on page 63 of this article).

Durch den Energiespeicher 45 kann also die Masse der Ausgleichsgewichte 43 und 44 relativ gering gehalten werden bzw. auf weitere Ausgleichsgewichte verzichtet werden, da die Ausgleichsgewichte 43 und 44 das gewünschte indifferente Gleichgewicht nur bezüglich der Drehachse A3 herstellen müssen und da hierzu durch die relativ große Entfernung der Ausgleichsgewichte 43 und 44 von der Drehachse A3 günstige Hebelverhältnisse vorliegen.Through the energy storage 45 So can the mass of the balance weights 43 and 44 be kept relatively low or be dispensed with further balancing weights, since the balancing weights 43 and 44 must produce the desired indifferent equilibrium only with respect to the axis of rotation A3 and because this by the relatively large distance of the balance weights 43 and 44 from the rotation axis A3 favorable leverage ratios are present.

Der Gewichtsausgleich um die Drehachse A5 schließlich wird durch einen im Gerätearm 13 angeordneten, weiteren Energiespeicher bewirkt, welcher das gewünschte indifferente Gleichgewicht um die Drehachse A5 herstellt.The weight balance around the axis of rotation A5 finally by a device in the arm 13 arranged, further energy storage causes, which produces the desired indifferent equilibrium about the axis of rotation A5.

Claims (6)

Stativ (1) zur Aufnahme von medizinisch-optischer Ausrüstung in Form eines Operationsmikroskops (3) mit – einem um eine Schwenkachse (A3) verschwenkbaren ersten Stativarm (11), – einem an dem ersten Stativarm (11) um eine zur Schwenkachse (A3) parallelen Drehachse (A3') drehbar gelagerten, zweiten Stativarm (13), der das Operationsmikroskop (3) trägt, – einem geschlossenen Seilzug (21), welcher um eine relativ zum ersten Stativarm (11) um die Schwenkachse (A3) drehbare, erste Umlenkrolle (17) und eine mit dem zweiten Stativarm (13) drehfest verbundene, zweite Umlenkrolle (19) läuft, – wobei das Operationsmikroskop (3) an dem Stativ kräftefrei bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass – der geschlossene Seilzug (21) zwischen den Umlenkrollen (17, 19) einen Stangenabschnitt (83, 85) aufweist.Tripod ( 1 ) for receiving medical-optical equipment in the form of a surgical microscope ( 3 ) with - a pivotable around a pivot axis (A3) first stand arm ( 11 ), - one on the first stand arm ( 11 ) about a pivot axis (A3) parallel to the axis of rotation (A3 ') rotatably mounted, second stand arm ( 13 ), the surgical microscope ( 3 ), - a closed cable ( 21 ), which um a relative to the first tripod arm ( 11 ) about the pivot axis (A3) rotatable, first pulley ( 17 ) and one with the second tripod arm ( 13 ) rotatably connected, second pulley ( 19 ), the surgical microscope ( 3 ) can be moved without force on the stand, characterized in that - the closed cable ( 21 ) between the pulleys ( 17 . 19 ) a rod section ( 83 . 85 ) having. Stativ nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser der ersten Umlenkrolle (17) gleich dem Durchmesser der zweiten Umlenkrolle (19) ist.Stand according to claim 1, wherein the diameter of the first deflection roller ( 17 ) equal to the diameter of the second deflection roller ( 19 ). Stativ nach Anspruch 2, wobei die erste Umlenkrolle (17) gegenüber einem Stativbasisteil (7) unverdrehbar festgelegt ist.Stand according to claim 2, wherein the first deflection roller ( 17 ) relative to a tripod base part ( 7 ) is fixed non-rotatably. Stativ nach einem der Ansprüche 1-3, wobei das Stativ zwei Stangenabschnitte (83, 85) aufweist und die Länge der zwischen den Stangenabschnitten (83, 85) liegenden Seilabschnitte (81) den Schwenkbereich des ersten Stativarms (11) begrenzt.Stand according to one of claims 1-3, wherein the stand has two rod sections ( 83 . 85 ) and the length of the between the bar sections ( 83 . 85 ) lying rope sections ( 81 ) the pivoting range of the first tripod arm ( 11 ) limited. Stativ nach einem der Ansprüche 1-4, wobei der Stangenabschnitt (85) über eine Gewindeverbindung (80, 84) mit einem Seilabschnitt (81) des geschlossenen Seilzugs (21) verbunden ist.Stand according to one of claims 1-4, wherein the rod section ( 85 ) via a threaded connection ( 80 . 84 ) with a cable section ( 81 ) of the closed cable ( 21 ) connected is. Stativ nach Anspruch 5, wobei der Stangenabschnitt (85) an jedem seiner Enden eine Gewindeverbindung (80, 84) aufweist und die beiden Gewindeverbindungen (80, 84) entgegengesetzten Drehsinn haben.Stand according to claim 5, wherein the rod section ( 85 ) at each of its ends a threaded connection ( 80 . 84 ) and the two threaded connections ( 80 . 84 ) have opposite directions of rotation.
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