DE9317308U1

DE9317308U1 - Hydrauliksystem für die hydraulische Betätigung eines Krankenwagen-Hubtisches

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Publication number: DE9317308U1
Application number: DE9317308U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-11
Filing date: 1993-11-11
Publication date: 1995-03-16
Anticipated expiration: 2003-11-12
Also published as: JP2714720B2; EP0727977B1; JPH08510678A; ATE160500T1; US5701618A; WO1995013043A1; EP0727977A1; DE59404682D1

Description

Hydrauliksystem für die hydraulische Betätigung eines Krankenwagen-Hubtisches

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für die hydraulische Betätigung eines Krankenwagen-Hubtisches. Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einem Hydrauliksystem für die hydraulische Betätigung eines höhenverstellbaren und wahlweise in eine federnde Betriebsart schaltbaren Krankenwagen-Hubtisches zur Aufnahme einer Trage, das einen Zylinder für die Betätigung des Hubtisches, eine Blase für die Hubtischfederung, eine Pumpe, ein Drei-Wege-Ventil und eine Ablaßventilanordnung, die auslaßseitig mit einem Tank verbunden ist, umfaßt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs l.

Es ist seit geraumer Zeit bekannt, den Hubtisch zur Aufnahme einer Krankentrage in einem Krankenwagen hydraulisch zu betätigen. Das Hydrauliksystem für die hydraulische Betätigung des Hubtisches muß eine Reihe von Anforderungen erfüllen, um innerhalb des Krankenwagens eine Behandlung des Patienten in einer sogenannten Schocklagenstellung zu ermöglichen, in der der Tisch an seinem oberen oder unteren Totpunkt festgelegt ist, oder um eine federnde Abstützung des Tisches in einer Mittenposition des Zylinders zu erreichen. Zu den von einem derartigen Hydrauliksystem zu erfüllenden Anforderungen gehören, wie die nachfolgende Erläuterung zeigen wird, auch strenge sicherheitstechnische Anforderungen, die eine Beeinträchtigung des Kranken auch im Falle einer Fehlbedienung des Hydrauliksystemes für die hydraulische Betätigung des Hubtisches ausschließen sollen.

Bei dem bekannten Hydrauliksystem der eingangs genannten Art liegt das Drei-Wege-Ventil zwischen der Pumpe und der Blase, wobei die Pumpe direkt mit dem Zylinder verbunden ist. Bei diesem bekannten Hydrauliksystem kann es zu verschiedenen

Fehlbedienungen kommen, die zu einer Gefährdung des Patienten und zu einer Gefährdung des medizinischen Personals im Krankenwagen führen können. So ist es beispielsweise denkbar, daß zunächst ein sehr schwerer Patient auf der Trage liegt und am Ende des Krankentransportvorganges der Hubtisch bis zu seinem unteren Totpunkt abgesenkt wird, bevor die Trage vom Hubtisch entnommen wird. Wenn bei diesem Absenken der Betätigungsknopf für das "Senken" nur bis zu dem Moment betätigt worden ist, zu dem der Hubtisch gerade seinen unteren Totpunkt erreicht hat, so ist in der Blase noch ein hoher Druck vorhanden, der dem hohen Körpergewicht dieses Patienten entspricht. Wenn nun als nächstes ein leichter Patient mit der Trage auf den Hubtisch gebracht wird und durch Betätigung des Knopfes "Heben" die Fluidverbindung zum Hubzylinder geöffnet wird, so bewirkt der noch in der Blase gespeicherte hohe Druck ein nach oben Schießen des Hubtisches. Es bedarf keiner ins Detail gehenden Erläuterung, daß insbesondere im Falle von Patienten mit Rückenverletzungen stoßartige Betätigungen des Hubtisches auf keinen Fall zugelassen werden dürfen. Um derartige Probleme aus der Welt zu räumen, wurde bereits vorgeschlagen, die Blase mit einem Manometer zu versehen, damit der Sanitäter oder eine andere Bedienungsperson einen gefährlich hohen Druck in der Blase erkennen kann. In Anbetracht der Hektik, der das medizinische Personal im täglichen Einsatz ausgesetzt ist, kann nicht damit gerechnet werden, daß das medizinische Personal tatsächlich vor jeder Betätigung des Hubtisches die Manometeranzeige prüft.

Der bekannte Hubtisch ist nicht nur für den Patienten potenziell gefährlich, sondern stellt auch für das medizinische Personal eine Gefahrenquelle dar. Wenn bei dem bekannten Hubtisch ein Körperteil, wie beispielsweise der Arm, des Sanitäters oder des Patienten zwischen dem Hubtisch und einem feststehenden Gegenstand innerhalb des Krankenwagens eingeklemmt wird, während der Hubtisch angehoben wird, so fährt der Hubtisch trotz des anwachsenden Hubwiderstandes unverändert nach oben, soweit nicht durch eine geistesge-

genwärtige Bedienungsperson unverzögert das Handnotventil des bekannten Hydrauliksystemes geöffnet wird. Es besteht also die Gefahr, daß im Falle des bekannten Hydrauliksystemes ein zwischen dem Hubtisch und einem festen Gegenstand eingeklemmtes Körperteil des Patienten oder des medizinischen Personals abgeschert wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Hydrauliksystem für die hydraulische Betätigung eines Krankenwagen-Hubtisches so weiterzubilden, daß eine Gefährdung des Patienten und/oder des medizinischen Personals durch den Hubtisch auch im Falle einer Fehlbetätigung des Hydrauliksystemes ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Hydrauliksystem gemäß Anspruch 1 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Hydrauliksystemes sind in den Unteransprüchen definiert.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hydrauliksystemes wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Die einzige Figur ein Schaltbild des Hydrauliksystemes nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Wie in der einzigen Figur dargestellt ist, umfaßt das erfindungsgemäße Hydrauliksystem für die hydraulische Betätigung eines höhenverstellbaren und wahlweise in eine federnde Betriebsart schaltbaren Krankenwagen-Hubtisches H zur Aufnahme einer Trage (nicht dargestellt) einen Zylinder Z für die Betätigung des Hubtisches H, eine Blase B für die Hubtischfederung, eine Pumpe P für die Förderung des Hydraulikfluides und einem zwischen diesen Komponenten des Systemes und

einem Tank T angeordnetes Hydrauliksteuersystern, das in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen ST bezeichnet ist.

In einem ersten Zweig Zl des Hydraulxksystemes, der sich zwischen der Blase B und dem Zylinder Z erstreckt, liegt ein erstes Ventil Vl, eine Blende BD zum Erzeugen eines von der Fluiddurchflußmenge zum Zylinder Z abhängigen Druckabfalles, ein Drei-Wege-Ventil D zur Begrenzung der dem Zylinder Z zuführbaren Fluidmenge auf etwa 0,7 l/min und ein nur in Richtung des Zylinders Z zu öffnendes erstes Rückschlagventil Rl, welches durch eine Feder F entgegen seiner Öffnungsrichtung vorgespannt ist, so daß es nur bei einem Druck der Blase B oberhalb des Zylinderdruckes von etwa 1 bar geöffnet werden kann. Die durch diese Feder F festgelegte Druckdifferenz ist an den Druckverlust angepaßt, der in der Blase B auftritt, nachdem der Druck in dieser Blase ausgehend vom Druck 0 auf einen bestimmten Betriebsdruck hochgefahren wurde, wodurch eine Erwärmung des Gases in der Blase B stattfindet, wobei die nachfolgende Abkühlung diese durch die Feder F auszugleichende Druckdifferenz bewirkt.

In einem zum ersten Zweig Zl parallelen zweiten Zweig Z2 zwischen dem Zylinder Z und der Blase B liegt eine Ventilanordnung, die aus den Ventilen V2 und V3 besteht, wobei parallel zu dem dritten Ventil V3 ein zweites Rückschlagventil R2 liegt.

Das Ventil V2 ist aus den nachfolgend erläuterten Gründen derart ausgebildet, daß es nur dann in seine geöffnete Stellung gebracht werden kann, wenn der Druck an seinem blasenseitigen Anschluß um nicht mehr als eine vorgebbare Druckdifferenz oberhalb des Druckes an seinem von der Blase abgewandten Anschluß liegt. Die hierdurch erreichten Betriebsvorteile werden im Zusammenhang mit der Erläuterung der Systemfunktion erörtert.

In einem dritten Zweig Z3, der zwischen der Blase B und dem Tank T verläuft, liegt die hydraulische Reihenschaltung

eines vierten Ventiles V4 und eines Zwei-Wege-Reglers V5, der die Abflußdurchflußmenge des Hydraulikflusses von der Blase B in den Tank T begrenzt. Parallel zum dritten Zweig Z3 und damit parallel zu dem vierten und fünften Ventil V4, V5 liegt ein sechstes Ventil V6, mit dem der Restdruck in der Blase B gegen den Tank abgelassen werden kann, nachdem der Hubtisch H seine niedrigste Position erreicht hat.

Zwischen der Blase B einerseits bzw. dem Zylinder Z einerseits und einem Handnotventil HN andererseits liegen ein drittes und viertes Rückschlagventil R3, R4, welche jeweils nur in Richtung des Handnotventiles HN geöffnet werden können. Der Auslaß des Handnotventiles HN ist mit dem Einlaß des Zwei-Wege-Ventiles V5 verbunden.

Letztlich liegt zwischen der Pumpe P und der Blase B ein nur in Richtung der Blase B zu öffnendes fünftes Rückschlagventil R5. Ein fest eingestelltes Druckbegrenzungsventil A liegt zwischen der Pumpe P und dem Tank T.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des in der Figur gezeigten Systemes erläutert. In der Figur sind die Ventile in ihrem nicht-bestromten Zustand dargestellt.

Ausgehend von einer Anfangslage des Hubtisches H an seinem unteren Totpunkt werden zum Anheben des Hubtisches sowohl die Pumpe P als auch das erste Ventil Vl ebenso wie das zweite Ventil V2 mit einem Strom beaufschlagt. Hierbei wird das erste Ventil Vl geöffnet und das zweite Ventil V2 geschlossen. Anfänglich pumpt die Pumpe P das Fluid in die Blase, bis in der Blase ein überdruck gegenüber dem Druck erreicht ist, der sich im Zylinder Z gebildet hat. Sobald der Druck in der Blase B den erforderlichen Druck zum Heben des Hubtischzylinders erreicht hat, fließt durch das Drei-Wege-Mengenventil D ein Teilstrom von ungefähr 0,7 1 pro Minute zum Hubtischzylinder Z, während die restliche Fluidmenge, die die Pumpe fördert, über das Drei-Wege-Ventil D zum Tank zurückgeleitet wird. Typischerweise ist die gesamte

Pumpmenge der Pumpe P in der Größenordnung von etwa 2,5 l/min. In diesem Zustand hebt sich langsam der Zylinder, wobei zwangsweise deswegen eine völlig gleichmäßige Hubbewegung durchgeführt wird, weil ein Rückfließen des Fluides aufgrund des Rückschlagventiles Rl in die Blase B nicht möglich ist, so daß ein Federn des Hubtischzylinders nach unten ausgeschlossen werden kann.

Kurz vor Erreichen der Sollhöhe des Hubtischzylinders Z wird die Pumpe P ausgeschaltet, woraufhin das zweite Ventil V2 geöffnet wird. Bei diesem Ventil V2 handelt es sich um ein nicht druckausgeglichenes Ventil, das ausgehend von seinem geschlossenen Zustand nicht geöffnet werden kann, solange der Druck in der Blase um einen vorbestimmten relativen Differenzdruckbetrag größer ist als der Druck im Hubtischzylinder. Das zweite Ventil V2 ermöglicht eine Durchströmung vom Hubtischzylinder Z in Richtung zur Blase B, wenn der Hubtischzylinder beispielsweise schlagartig belastet wird oder wenn sich dem Hubtischzylinder plötzlich ein Widerstand entgegenstellt. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn sich eine im Bereich des Hubtisches H befindliche Person durch den Hubtisch H einerseites und einen diesem gegenüberliegenden Gegenstand (nicht dargestellt) einklemmt. Bei dem erfindungsgemäßen System nimmt in dieser Situation die Kraft, die auf den eingeklemmten Körperteil der Person wirkt, im Gegensatz zu dem bekannten System nicht etwa schlagartig zu, sondern es muß sich zunächst ein Druck in der Blase B aufbauen, so daß ein vergleichsweise langsamer Anstieg der auf den eingeklemmten Körperteil einwirkenden Kraft erfolgt. Durch diesen langsamen Kraftanstieg hat das Bedienungspersonal ausreichend Zeit zur Betätigung des Handnotvent ils HN.

Nach dem Hochpumpen des Hubtisches in die gewünschte Position, nämlich beispielsweise die federnde Mittenposition, wird die Pumpe P abgestellt, woraufhin die Bestromung des zweiten Ventiles V2 beendet wird. In diesem Zustand kann das zweite Ventil V2 zunächst noch nicht öffnen, weil der Druck

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in der Blase B einen zu hohen Überdruck gegenüber dem Druck im Hubzylinder Z aufweist. In dieser Situation wird über die abnehmende Flußmenge, die durch die Blende BD und das Drei-Wege-Ventil D strömt, ein kontinuierliches Verlangsamen des Hubtisches H bis zu seinem Anhalten in seiner Endposition erreicht. Es findet also anstelle eines ruckartigen Abschaltens ein kontinuierliches Ausklingen der Anhebbewegung statt. Wenn in diesem Zustand, in dem der Hubtisch angehalten worden ist, nunmehr aufgrund einer vorherigen Erhöhung des Blasendruckes und somit nach einer Erwärmung des Gasinhaltes der Blase jetzt ein Abkühlen stattfindet, so wird ein Absinken des Hubtisches H durch die durch das Abkühlen bedingte Volumenreduktion des Gases dadurch verhindert, daß hinter dem Drei-Wege-Ventil D das erste Rückschlagventil Rl vorgesehen ist, welches mit der bereits erörterten Federvorspannung durch die Feder F gegen die Befullungsrichtung beaufschlagt ist. Wie bereits erwähnt, wird durch· diese Federbeaufschlagung erreicht, daß der durch das Abkühlen des Gases in der Gasblase auftretende Druckverlust kompensiert wird.

Wenn der Hubtisch H in seine Mittelposition hochgefahren worden ist, und somit seine federnde Position erreicht hat, ist es nicht langer erforderlich, irgendeines der Ventile zu bestromen. Wenn ein Sperren des Tisches beispielsweise zum Zwecke der Reanimation eines Patienten herbeigeführt werden muß, werden das zweite und dritte Ventil V2, V3 gleichzeitig bestromt. In diesem gesperrten Zustand, der durch das zweite und dritte Ventil V2, V3 festgelegt ist, kann es passieren, daß die auf den Hubtisch H einwirkende Last plötzlich abnimmt, wenn beispielsweise eine Person den Hubtisch H verläßt oder ein Patient vom Hubtisch H abgehoben wird. Um ein schlagartiges Heben des Tisches bei einer nunmehr auftretenden Aktivierung einer der Tischfunktionen, nämlich des Anhebens oder des Absenkens, zu verhindern, ist das zweite Rückschlagventil R2 parallel zu dem dritten Ventil V3 vorgesehen. Durch dieses zweite Rückschlagventil R2 wird bewirkt, daß der abnehmende Druck im Zylinder Z des Hubtisches H sich

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bis zu dem nicht druckausgeglichenen zweiten Ventil V2 fortsetzt, so daß dieses zwangsweise so lange geschlossen bleibt, bis der Druck in der Blase B ausreichend abgebaut worden ist.

Zum Senken des Hubtisches H wird lediglich das vierte Ventil V4 bestromt. Hierbei wird dieses Ventil geöffnet. Sollten das zweite und dritte Ventil V2, V3 in diesem Zustand vorbestromt gewesen sein, dann werden sie nunmehr geöffnet. Dem vierten Ventil V4 ist, wie bereits erläutert, der Zwei-Wege-Regler V5 nachgeschaltet, so daß die abfließende Fluidmenge aus dem Zylinder bzw. der Blase B begrenzt ist.

Sollte, weil beispielsweise ein Patient vom Hubtisch H entfernt worden ist, zunächst in diesem Zustand der Blasendruck höher sein als der des Zylinders H, so wird zunächst die Blase über das vierte Ventil V4 und das Zwei-Wege-Ventil V5 entleert, bis der Druck im Hubzylinder dem Blasendruck gleicht, so daß die Strömung über das zweite Ventil V2 stattfinden kann und somit auch der Hubzylinder abgesenkt wird.

Bei Betätigung des Handnotventiles findet gleichfalls zuerst eine Druckreduktion desjenigen Bereiches der Blase B und des Hubzylinders Z statt, welcher den momentan höheren Druck hat, bis eine Druckangleichung durchgeführt wurde.

Mit dem sechsten Ventil V6, das zwischen der Blase B und dem Tank T geschaltet ist, kann nach Erreichen der untersten Stellung des Hubtisches H bzw. seines unteren Totpunktes ein Restdruck in der Blase B gegen den Tank abgelassen werden. Das Ventil V6 ist nur aktivierbar, wenn vorher die Betätigungsstellung "Senken" gewählt worden ist und der Hubtisch &EEacgr; seine unterste Position erreicht hat.

Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung können das zweite und dritte Ventil V2, V3 strommäßig hintereinander geschaltet werden. Mit anderen Worten ist nach diesem

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Erfindungsaspekt vorgesehen, daß das zweite und dritte Ventil V2, V3 elektrisch in Reihe miteinander geschaltete Solenoide M2, M3 zu ihrer Betätigung aufweisen. Dies bewirkt eine Viertelung des Energieverbrauchs des aus der Fahrzeugbatterie entnommenen Stromes in dem Zustand, in dem der Tisch gesperrt ist. Aufgrund des durch die Reihenschaltung erreichten geringen Stromverbrauches der zweiten und dritten Ventile V2, V3 können hier auch stromlos geschlossene Versionen verwendet werden, da der Stromverbrauch dann nur im offenen Zustand des zweiten und dritten Ventiles V2, V3, der die federnde Betriebsweise der Hubtisches H bewirkt, stattfinden kann.

Claims

Schutzansprüche

1. Hydrauliksystem für die hydraulische Betätigung eines hohenverstellbaren und wahlweise in eine federnde Betriebsart schaltbaren Krankenwagen-Hubtisches (H) zur Aufnahme einer Trage, mit

einem Zylinder (Z) für die Betätigung des Hubtisches (H),

einer Blase (B) für die Hubtischfederung,

einer Pumpe (P),

einem Drei-Wege-Ventil (D) und

einer Ablaßventilanordnung (V4, V5) , die auslaßseitig mit einem Tank (T) des Hydrauliksystemes verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Drei-Wege-Ventil (D) einlaßseitig mit der Pumpe (P) und der Blase (B) und auslaßseitig mit dem Zylinder (Z) in Fluidverbindung steht,

daß eine Ventilanordnung (V2, V3) zwischen dem Zylinder (Z) einerseits und der Blase (B) andererseits vorgesehen ist, die nur dann in einen geöffneten Zustand steuerbar ist, wenn der Druck in der Blase (B) den Druck innerhalb des Zylinders (Z) um nicht mehr als eine vorgegebene Druckdifferenz übersteigt, und

daß die Ablaßventilanordnung (V4, V5) eingangsseitig mit der Blase (B) in Fluidverbindung steht.

2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß in Reihe zu dem Drei-Wege-Ventil (D) ein erstes Rückschlagventil (Rl) derart angeordnet ist, daß es nur für eine Fluidströmung in Richtung zu dem Zylinder (Z) geöffnet werden kann.

3. Hydrauliksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Rückschlagventil (Rl) mit einer Feder (F) in Richtung seines geschlossenen Zustandes beaufschlagt ist.

4. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch

eine Blende (BD) in Reihenschaltung zu dem Drei-Wege-Ventil (D) .

5. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch

ein erstes Ventil (Vl) , das zwischen der Blase (B) und dem Drei-Wege-Ventil (D) geschaltet ist.

6. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventilanordnung (V2, V3) ein nicht druckausgeglichenes zweites Ventil (V2) in Reihenschaltung zu einem dritten Ventil (V3) umfaßt, wobei parallel zu dem dritten Ventil (V3) ein zweites Rückschlagventil (R2) geschaltet ist, das nur eine Fluidströmung in Richtung zum Zylinder (Z) gestattet.

7. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ablaßventilanordnung ein viertes Ventil (V4) und ein in Reihe zu diesem geschaltetes Zwei-Wege-Ventil (V5) zur Festlegung einer Ablaßströmungsmenge umfaßt.

8. Hydrauliksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß parallel zu der Ablaßventxlanordnung ein sechstes Ventil (V6) geschaltet ist.

9. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch

ein Druckbegrenzungsventil (A), das zwischen der Pumpe (P) und dem Tank (T) liegt.

10. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9 in direkter oder indirekter Rückbeziehung auf Anspruch 7, gekennzeichnet durch

ein Handnotventil (HN), das eingangsseitig über ein viertes Rückschlagventil (R4) mit dem Zylinder und ein drittes Rückschlagventil (R3) mit der Blase und ausgangsseitig mit dem Eingang des Zwei-Wege-Ventils (V5) verbunden ist.

11. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10 in direkter oder indirekter Rückbeziehung auf Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß das zweite und dritte Ventil (V2, V3) elektrisch in Reihe miteinander geschaltete Solenoide (M2, M3) aufweisen.