DE4437184A1 - Patient bed head and foot part adjuster drive - Google Patents

Patient bed head and foot part adjuster drive

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Karl-Heinz Ing Grad Becker
Stephan Ing Grad Scemes
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Abstract

The spindle (1) is joined to a coupling component (2) whose integrated cage contains balls which are forced into their active setting in the working plane by a piston-ringed (9) pressure bolt (5). The helically toothed spur gear (4) has at least three inside axial grooves (15) whose inside diameter matches the outside diameter of the cage (3). The bolt is guided within the cage bore by piston rings (9,10), using a cone transition piece (14) between the bolt and upper ring (9). The bolt can be guided onto a compression spring (11) in the upper part of the cage and is actuated by a lever (6) as joined to a Bowden cable. The drive passes between the worm gear and the spindle via the spur gear, using three radial holes in the cage in the groove area. The pressure bolt can have two different outside diameters as formed by the two rings of larger diameter which (a) in turn goes over conically into the pressure bolt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spindelantrieb mit Schnellentriegelung, der über ein Schneckengetriebe elektrisch betätigt wird und von Hand entriegelbar ist.The invention relates to a spindle drive with quick release, the is electrically operated via a worm gear and can be unlocked by hand is.

Spindelantriebe dienen zum Verstellen von beweglichen Teilen, insbesondere werden sie zum Verstellen von Kopf- und Fußteilen in Betten verwandt. So sind besonders Krankenbetten mit solchen Spindelantrieben versehen. Gerade hier ist es notwendig, daß der Spindelantrieb zusätzlich von Hand schnell entriegelt werden kann, um einen Eingriff in die Lage des Kranken jederzeit möglich zu machen.Spindle drives are used to adjust moving parts, in particular they are used to adjust headboards and footboards in beds. So are especially sick beds with such spindle drives. Especially here it is necessary that the spindle drive also unlocks quickly by hand to be able to intervene in the patient's situation at any time do.

Es sind Spindelantriebe mit Schnellentriegelungen bekannt. Diese werden mit Hilfe von Handbetätigungshebeln wirksam gemacht und bringen die Spindel aus ihrem Wirkungsbereich. Damit läßt sich die Stütze von Hand verstellen. Die Mechanik solcher Entriegelungen kann durch Abheben der Spindelmutter erfolgen oder durch eine Schnellverstellung der Spindelmutter auf der Spindel. Die Anforderungen, die an eine solche Entriegelung gestellt werden, sind insbesondere bei Krankenhausbetten sehr hoch.Spindle drives with quick releases are known. These will help made effective by manual operating levers and bring out the spindle their scope. The support can be adjusted by hand. The Mechanics of such unlocking can be done by lifting the spindle nut done or by a quick adjustment of the spindle nut on the spindle. The requirements placed on such an unlocking are very high especially for hospital beds.

Hier setzt die Erfindung ein. Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, daß ein schneller Eingriff gegeben ist, der mechanisch die Entriegelung einleitet und der auch vom Patienten selbst im Bedarfsfall vornehmbar ist. Ferner soll die Entriegelung mit einfachen Mitteln vollziehbar sein und so sicher, daß Fehlerquellen ausgeschlossen sind.This is where the invention comes in. The object on which the invention is based is that there is a quick intervention that mechanically Unlocking initiates and also by the patient himself if necessary is noticeable. Furthermore, the unlocking should be easy to carry out and so certain that sources of error are excluded.

Erfindungsgemäß geschieht dieses dadurch, daß ein Schneckenantrieb mit der Spindel über einen Kugelkäfig verbunden ist und daß die Kugeln durch eine Wegverstellung in bzw. aus der Eingriffsebene bringbar sind.According to the invention, this is done in that a worm drive with the Spindle is connected via a ball cage and that the balls by a Displacement can be brought into or out of the plane of engagement.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß allein durch einen Bolzen mit Konus die Kugeln in bzw. aus der Eingriffsebene gebracht werden und daß der Bolzen über einen Hebel in die gewünschte Position gebracht wird. Der Hebel kann dann mittels eines Bowdenzugs von beliebigen Stellen verstellt werden.The advantage of the invention is that only by a bolt with a cone Balls are brought into or out of the plane of engagement and that the bolt over  a lever is brought into the desired position. The lever can then can be adjusted from any position using a Bowden cable.

In den Figuren ist die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail in the figures.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch die Spindel und ihren Antrieb in gelöstem Zustand Fig. 1 shows the cross section through the spindle and its drive in the released state

Fig. 2 zeigt die Spindel im Eingriffszustand und Fig. 2 shows the spindle in the engaged state and

Fig. 3 zeigt die Eingriffsebene des Kugelkäfigs- A im Eingriff; B im entriegelten Zustand. Fig. 3 shows the plane of engagement of the ball cage-A in engagement; B in the unlocked state.

In Fig. 1 ist die Spindel 1 gezeigt fest verbunden mit dem Kupplungsstück 2. Das Kupplungsstück 2 hat eine Sackbohrung zur Aufnahme der Teile, durch die die Eingriffsmöglichkeiten bestimmt werden. Im Innern des Kupplungsstückes 2 gleitet ein Druckbolzen 5. Dieser Druckbolzen 5 weist einen Durchmesser auf, der geringer als der Innendurchmesser des Kupplungsstückes 2 ist, und zwar um einen Betrag, der in etwa dem halben Durchmesser der Kugeln 8 entspricht. Der Druckbolzen 5 ist an seinem oberen Ende mit einem Kolbenring 9 versehen, der dem Innendurchmesser des Kupplungsstückes 2 angepaßt ist und darin gleitet. Der Übergang vom Außendurchmesser des Druckbolzens 5 zum Kolbenring 9 ist ein Konus 14. Dem Druckbolzen 5 ist ein zweiter Kolbenring 10 zugeordnet, in einem Abstand zu Kolbenring 9 und Konus 14, um den Druckbolzen exakt im Innern des Kupplungsstückes 2 zu führen.In Fig. 1 the spindle 1 is shown firmly connected to the coupling piece 2 . The coupling piece 2 has a blind hole for receiving the parts through which the possibilities of intervention are determined. Inside the coupling piece 2, a pressure pin slides. 5 This pressure pin 5 has a diameter which is smaller than the inner diameter of the coupling piece 2 , by an amount which corresponds approximately to half the diameter of the balls 8 . The pressure pin 5 is provided at its upper end with a piston ring 9 which is adapted to the inside diameter of the coupling piece 2 and slides therein. The transition from the outer diameter of the pressure pin 5 to the piston ring 9 is a cone 14 . A second piston ring 10 is assigned to the pressure pin 5 , at a distance from the piston ring 9 and cone 14 , in order to guide the pressure pin exactly inside the coupling piece 2 .

Am unteren Ende des Druckbolzens 5 greift ein Hebel 6 an, mit dessen Hilfe der Druckbolzen 5 innerhalb des Kupplungsstückes 2 heb- und senkbar ist. Der Hebel 6 bewegt sich in einem Lager 7 und kann mit einem Bowdenzug versehen werden, so daß seine Betätigung von dafür vorgesehenen Stellen aus möglich ist.At the lower end of the pressure pin 5 , a lever 6 engages, by means of which the pressure pin 5 can be raised and lowered within the coupling piece 2 . The lever 6 moves in a bearing 7 and can be provided with a Bowden cable, so that it can be operated from places provided for this purpose.

Die Spindel 1 ist in einem Spindellager 13 geführt und wird von einem Gehäuse 12 getragen. Der Druckbolzen 5 arbeitet gegen eine Druckfeder 11. Diese Druckfeder 11 ist immer dann gespannt, wenn die Kugeln 8 außerhalb der Eingriffsebene sind, wenn also die Spindel 1 vom Antrieb 4 abgetrennt ist. Durch diese Druckfeder 11 wird erreicht, daß der Druckbolzen 5 in der Stellung normal gehalten wird, in der die Verbindung der Spindel 1 mit dem Antrieb hergestellt ist. The spindle 1 is guided in a spindle bearing 13 and is supported by a housing 12 . The pressure pin 5 works against a compression spring 11 . This compression spring 11 is always tensioned when the balls 8 are outside the plane of engagement, that is, when the spindle 1 is separated from the drive 4 . This compression spring 11 ensures that the pressure pin 5 is kept normal in the position in which the connection of the spindle 1 to the drive is made.

Der Spindelantrieb erfolgt über ein Schneckengetriebe. Eine Schnecke bewegt das Schrägstirnrad 4. Dieses Schrägstirnrad ist entweder fest mit einem Nutring mit Nuten 15 verbunden, oder die Nuten 15 sind innen im Schrägstirnrad eingefräst. Diese Nuten 15 sind um den Kugelkäfig 3 herum angeordnet, wobei der Kugelkäfig 3 Bestandteil des Kupplungsstückes 2 ist. In diesen Kugelkäfig 3 sind Bohrungen eingebracht, in denen die Kugeln 8 gleiten können. Auf dem Umfang sind vier Kugeln 8 angeordnet. Es sind mindest drei Kugeln auf dem Umfang erforderlich, es können aber auch beliebig mehr angeordnet sein.The spindle is driven by a worm gear. A worm moves the helical gear 4 . This helical spur gear is either permanently connected to a grooved ring with grooves 15 , or the grooves 15 are milled inside the helical spur gear. These grooves 15 are arranged around the ball cage 3 , the ball cage 3 being part of the coupling piece 2 . In this ball cage 3 holes are made in which the balls 8 can slide. Four balls 8 are arranged on the circumference. At least three balls are required on the circumference, but it can also be arranged as desired.

Während Fig. 2 die Stellung Spindel-Antrieb im Eingriff zeigt, läßt Fig. 1 die Stellung erkennen, in der die Spindel entriegelt ist, also vom Antrieb abgekoppelt ist. Fig. 3 zeigt nun wie die Kugeln die Verbindung zwischen Antrieb und Abtrieb bewirken, und zwar in A im Eingriff und in B im entriegelten Zustand. Im Schrägstirnrad 4 sind vier Nuten 15 eingebracht, in denen die Kugeln 8 eingreifen. Die Kugeln 8 selbst sind in dem Kugelkäfig 3 gelagert, dessen Wandstärke etwa 2/3 des Kugeldurchmessers entspricht. In der gezeigten Stellung drückt der Kolbenring 9 des Druckbolzens 5 die Kugeln 8 so weit in den Kugelkäfig, daß sie die Nuten 15 ausfüllen und so eine starre Verbindung zwischen Kugelkäfig und Schrägstirnrad 4 herstellen.While FIG. 2 shows the position of the spindle drive is engaged, can Fig. 1, the position recognizing, in which the spindle is unlocked, and is therefore decoupled from the drive. Fig. 3 now shows how the balls effect the connection between the drive and output, in A in engagement and in B in the unlocked state. In the helical gear 4 , four grooves 15 are introduced, in which the balls 8 engage. The balls 8 themselves are mounted in the ball cage 3 , the wall thickness of which corresponds to approximately 2/3 of the ball diameter. In the position shown, the piston ring 9 of the pressure pin 5 presses the balls 8 so far into the ball cage that they fill in the grooves 15 and thus produce a rigid connection between the ball cage and helical gear 4 .

Die Wirkungsweise ist wie folgt.The mode of action is as follows.

Ist der Hebel 6 herunter gedrückt, so wird der Druckbolzen 5 durch die Druckfeder 11 ebenfalls herunter gedrückt und der Kolbenring 9 des Druckbolzens liegt in der Kugelebene und drückt damit die Kugeln 8 in den Kugelkäfig 3. Damit dringen die Kugeln 8 außen aus dem Kugelkäfig 3 heraus und in die Nuten 15 ein. Die Verbindung für den Spindelantrieb ist hergestellt (s. Fig. 2). Wird nun der Hebel 6 angehoben direkt oder über einen Bowdenzug, so wird der Druckbolzen 5 nach oben geschoben, und zwar gegen den Druck der Druckfeder 11. Der Kolbenring 9 wandert nach oben und die Kugel 8 gleitet auf dem Konus 14 ab bis sie auf dem Druckbolzen 5 selbst aufliegt (s. Fig. 1). Die Kugeln 8 sind damit aus den Nuten des Nutenringes 15 heraus und der Spindelantrieb zwischen Spindel 1 und Schrägstirnrad 4 ist unterbrochen.If the lever 6 is pressed down, the pressure pin 5 is also pressed down by the pressure spring 11 and the piston ring 9 of the pressure pin lies in the plane of the ball and thus presses the balls 8 into the ball cage 3 . The balls 8 thus penetrate outside of the ball cage 3 and into the grooves 15 . The connection for the spindle drive is established (see Fig. 2). If the lever 6 is now raised directly or via a Bowden cable, the pressure pin 5 is pushed upwards, specifically against the pressure of the compression spring 11 . The piston ring 9 moves upwards and the ball 8 slides on the cone 14 until it rests on the pressure pin 5 itself (see FIG. 1). The balls 8 are thus out of the grooves of the grooved ring 15 and the spindle drive between the spindle 1 and the helical gear 4 is interrupted.

Es empfiehlt sich, die Nuten 15 als Längsnuten auszubilden, um einen gewissen Spielraum bei der Bewegung auszugleichen. Damit verläuft die Nut über die Dicke des Schrägstirnrades 4.It is advisable to design the grooves 15 as longitudinal grooves in order to compensate for a certain margin in the movement. The groove thus runs over the thickness of the helical gear 4 .

Claims (7)

1. Schnellentriegelung von Spindelantrieben durch Unterbrechung der Antriebsverbindung, indem durch eine Wegverstellung Kugeln in bzw. aus einer Eingriffsebene gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (1) mit einem Kupplungsstück (2) verbunden ist, in das ein Kugelkäfig integriert ist und daß durch einen Druckbolzen (5) mit Kolbenring (9) die im Kugelkäfig liegenden Kugeln (8) in eine Arbeitsebene drückbar sind.1. Quick release of spindle drives by interrupting the drive connection, by bringing balls into or out of an engagement plane by a displacement adjustment, characterized in that the spindle ( 1 ) is connected to a coupling piece ( 2 ) in which a ball cage is integrated and that the balls ( 8 ) lying in the ball cage can be pressed into a working plane by means of a pressure pin ( 5 ) with a piston ring ( 9 ). 2. Schnellentriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrägstirnrad (4) im Innern Nuten (15) aufweist, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Kugelkäfigs (3) angepaßt ist und daß mindest drei axial angeordnete Nuten (15) vorgesehen sind.2. Quick release according to claim 1, characterized in that a helical gear ( 4 ) has grooves ( 15 ) inside, the inside diameter of which is adapted to the outside diameter of the ball cage ( 3 ) and that at least three axially arranged grooves ( 15 ) are provided. 3. Schnellentriegelung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Kugelkäfigs (3) eine Bohrung eingebracht ist, in der der Druckbolzen (5) gleitet.3. Quick release according to claim 1 and 2, characterized in that a hole is made in the ball cage ( 3 ) in which the pressure pin ( 5 ) slides. 4. Schnellentriegelung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbolzen (5) innerhalb der Bohrung im Kugelkäfig (3) durch zwei Kolbenringe (9; 10) geführt ist und daß zwischen dem Druckbolzen (5) und dem oberen Kolbenring (9) ein Konus (14) als Übergangsstück dient.4. Quick release according to claim 1 and 3, characterized in that the pressure pin ( 5 ) inside the bore in the ball cage ( 3 ) is guided by two piston rings ( 9 ; 10 ) and that between the pressure pin ( 5 ) and the upper piston ring ( 9 ) a cone ( 14 ) serves as a transition piece. 5. Schnellentriegelung nach Anspruch 1 und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbolzen (5) gegen eine im oberen Teil der Bohrung des Kugelkäfigs (3) liegende Druckfeder (11) führbar ist. 5. Quick release according to claim 1 and following, characterized in that the pressure pin ( 5 ) against a in the upper part of the bore of the ball cage ( 3 ) lying compression spring ( 11 ) can be guided. 6. Schnellentriegelung nach Anspruch 1 und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbolzen (5) über einen Hebel (6) betätigbar ist und daß der Hebel (6) mit einem Bowdenzug verbindbar ist.6. Quick release according to claim 1 and following, characterized in that the pressure pin ( 5 ) via a lever ( 6 ) can be actuated and that the lever ( 6 ) can be connected to a Bowden cable. 7. Schnellentriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung zwischen dem Schneckenantrieb und der Spindel (1) über ein Schrägstirnrad (4) erfolgt, das mindest drei innen liegende Nuten (15) aufweist, die auf dem äußeren Kugelkäfig (3) gleiten, daß der Kugelkäfig (3) eine innen liegende Bohrung aufweist und mindest drei radiale Durchgangsbohrungen in seiner Wandung im Bereich der Nuten (15) besitzt, in denen je eine Kugel (8) gleitend eingefügt ist und daß in der Innenbohrung des Kugelkäfigs (3) ein Druckbolzen (5) gleitend eingebracht ist, der zwei verschiedene Außendurchmesser aufweist, von denen der größere durch Kolbenringe (9; 10) gebildet ist und der Übergang zwischen dem oberen Kolbenring (9) und dem Druckbolzen (5) konisch vollzogen ist.7. Quick release according to claim 1, characterized in that the drive connection between the worm drive and the spindle ( 1 ) via a helical gear ( 4 ), which has at least three internal grooves ( 15 ) which slide on the outer ball cage ( 3 ) that the ball cage ( 3 ) has an internal bore and has at least three radial through bores in its wall in the area of the grooves ( 15 ), in each of which a ball ( 8 ) is slidably inserted and that in the inner bore of the ball cage ( 3 ) a pressure pin ( 5 ) is slidably inserted, which has two different outer diameters, the larger of which is formed by piston rings ( 9 ; 10 ) and the transition between the upper piston ring ( 9 ) and the pressure pin ( 5 ) is conical.
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