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 hy. -aulische Betätigung eines höhen¬ verstellbaren und wahlweι„>a in eine federnde Betriebsart schaltbaren Krankenwagen-Hubtisches zur Aufnahme einer Tra¬ ge, das einen Zylinder fü- die Betätigung des Hubtisches, einen Hydrospeicher für c._e 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 be¬ tätigen. 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 ge¬ hören, wie die nachfolgende Erläuterung zeigen wird, auch strenge sicherheitstechnische Anforderungen, die eine Beein¬ trächtigung 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 ist der Hydrospeicher direkt mit dem Zylinder verbunden und kann durch ein druckunabhängiges 2/2-Wegeventil blockiert werden. Bei diesem bekannten Hydrauliksystem kann es zu verschiedenen Fehlbedienungen oder technischen Defekten 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 wegen eines technischen Defekts, z.B. wegen einer elektrischen Unterbrechung der Restdruck nicht durch Ablassen beseitigt wird, so ist in dem Hydrospeicher 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 Betä¬ tigung des Knopfes "Heben" die Fluidverbindung zum Hub¬ zylinder geöffnet wird, so bewirkt der noch in dem Hydro¬ speicher gespeicherte hohe Druck ein nach oben Schießen des Hubtisches. Es bedarf keiner ins Detail gehenden Erläu¬ terung, daß insbesondere im Falle von Patienten mit Rücken¬ verletzungen stoßartige Betätigungen des Hubtisches auf kei¬ nen Fall zugelassen werden dürfen. Um derartige Probleme aus der Welt zu räumen, wurde bereits vorgeschlagen, den Hydro¬ speicher mit einem Manometer zu versehen, damit der Sani¬ täter oder eine andere Bedienungsperson einen gefährlich hohen Druck in dem Hydrospeicher erkennen kann. In Anbe¬ tracht der Hektik, der das medizinische Personal im täg¬ lichen Einsatz ausgesetzt ist, kann nicht damit gerechnet werden, daß das medizinische Personal tatsächlich vor jeder Betätigung des Hubtisches die Manometeranzeige prüft.

Auch -wenn ein Patient oder eine Bedienungsperson bei blockierter Feder den Tisch verläßt, entsteht eine gefähr¬ liche Druckdifferenz zwischen Hydrospeicher und Hubzylinder. Wird nun irgendein Stellknopf betätigt, kommt es unwei-

gerlich zu einem Hochschießen des Tisches. Diese Bewegung kann so heftig sein, daß sogar Personen, die sich neben dem Tisch befinden und mit einem Körperteil den Tisch berühren, akut gefährdet werden. Wird der Tisch wegen eines techni¬ schen Defekts mit dem Handnotablassventil abgelassen, hängt es vom Bediener ab, wie lange er, nachdem der Tisch in sei¬ ner unteren Position angekommen ist, das Handnotablassventil geöffnet läßt, um den Restdruck in dem Hydrospeicher abzu¬ bauen, wofür bis zu 10 Sekunden erforderlich sein können. Wird die Liege nun aus dem Fahrzeug gezogen und der Patient entladen, so schießt entweder der Tisch beim Entladen nach oben oder aber der nächste Patient der leichter ist als der vorherige, wird nach oben katapultiert, je nachdem, ob der Hydrospeicher stromlos blockiert oder offen ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen¬ den Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs ge¬ nannte Hydrauliksystem für die hydraulische Betätigung eines Krankenwagen-Hubtisches so weiterzubilden, daß eine Gefähr¬ dung 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 Hydraulik¬ systemes 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 erfin¬ dungsgemäße Hydrauliksystem für die hydraulische Betätigung eines höhenverstellbaren und wahlweise in eine federnde Be¬ triebsart schaltbaren Krankenwagen-Hubtisches H zur Aufnahme einer Trage (nicht dargestellt) einen Zylinder Z für die Be¬ tätigung des Hubtisches H, einen Hydrospeicher B für die Hubtischfederung, eine Pumpe P für die Förderung des Hydrau- likfluides und einem zwischen diesen Komponenten des Syste- mes und einem Tank T angeordnetes Hydrauliksteuersystem, das in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen ST bezeichnet ist.

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

In einem zum ersten Zweig ZI parallelen zweiten Zweig Z2 zwischen dem Zylinder Z und dem Hydrospeicher B liegt eine Ventilanordnung, die ein zweites Ventil V2 in Reihenschal¬ tung zu einem dritten Ventil V3 umfaßt, die nicht druckaus¬ geglichen sind. Das dritte Ventil V3 läßt eine kleine Leckage in beide Richtungen zu.

Zwischen dem ersten Zweig ZI und dem zweiten Zweig Z2 liegt ein erstes Ventil VI.

Das Ventil V2 ist aus den nachfolgend erläuterten Gründen derart ausgebildet, daß es nur dann in seine geöffnete Stel¬ lung gebracht werden kann, wenn der Druck an seinem hydro- speicherseitigen Anschluß um nicht mehr als eine vorgebbare Druckdifferenz oberhalb des Druckes an seinem von dem Hydro¬ speicher abgewandten Anschluß liegt. Die hierdurch erreich¬ ten Betriebsvorteile werden im Zusammenhang mit der Erläu¬ terung der Systemfunktion erörtert.

Das Ventil V3 kann ebenfalls nur geöffnet werden, wenn der Druck im Zylinder Z um nicht mehr als eine vorgegebene Dif¬ ferenz höher ist als hydrospeicherseitig.

In einem dritten Zweig Z3, der zwischen dem Hydrospeicher B und dem Tank T verläuft, liegt die hydraulische Reihenschal¬ tung eines Rückschlagventiles R3, eines vierten Ventiles V4 und eines Zwei-Wege-Reglers V5, der die Abflußdurchflußmenge des Hydraulikflusses von dem Hydrospeicher B in den Tank T begrenzt. Das vierte Ventil V4 ist mit einem gemeinsamen Knoten des dritten und vierten Rückschlagventils R3, R4 verbunden, sodaß der jeweils höhere Druck in dem Hydrospei¬ cher B bzw. in dem Zylinder Z zuerst abgebaut werden kann.

Zwischen dem Hydrospeicher 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 dem Hydrospeicher B ein nur in Richtung des Hydrospeichers B zu öffnendes fünf¬ tes Rückschlagventil R5. Ein fest eingestelltes Druckbegren¬ zungsventil A liegt zwischen der Pumpe P und dem Tank T.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des in der Figur gezeig¬ ten Syste es 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 VI ebenso wie das zweite Ventil V2 mit einem Strom beaufschlagt. Anfänglich pumpt die Pumpe P das Fluid in den Hydrospeicher. Ist der erforderliche Druck zum Anheben des Zylinders Z erreicht, wird der Zylinder stufenlos langsam abhängig von dem Gesamtdurchflußwiderstand im Zweig ZI beschleunigt, bis er seine maximale, von den Eigenschaften des Drei-Wege-Ventils D abhängige Geschwindigkeit erreicht hat. Dabei ist der Druck in dem Hydrospeicher entsprechend des Durchflußwider¬ standes im Zweig ZI höher als im Zylinder Z. Die geförderte Menge der Pumpe P muß größer sein als die Maximalmenge des Fluids, das durch das Drei-Wege-Ventil D fließt. Somit wird eine konstante Hubbewegung durchgeführt, bis die Pumpe P abgeschaltet wird. Eine zuviel geförderte Menge wird im Drei-Wege-Ventil D zum Tank abgeleitet.

Kurz vor Erreichen der Sollhöhe des Hubtischzylinders Z wird die Pumpe P ausgeschaltet. Kurze Zeit später wird das erste Ventil VI abgeschaltet. Bei dem Ventil V2 handelt es sich um ein nicht druckausgeglichenes Ventil, das ausgehend von seinem geschlossenen Zustand nicht geöffnet werden kann, solange der Druck in dem Hydrospeicher um einen vorbestimm¬ ten relativen Differenzdruckbetrag größer ist als der Druck im Hubtischzylinder.

Genau umgekehrt verhält es sich bei dem Ventil V3. Ist der Druck im Zylinder Z höher als der hydrospeicherseitige Druck, kann dieses Ventil V3 nicht geöffnet werden. Ein Her¬ unterfallen des Tisches ist somit ebenfalls ausgeschlossen.

Nach dem Hochpumpen des Hubtisches in die gewünschte Posi¬ tion, nämlich beispielsweise die federnde Mittenposition,

wird die Pumpe P abgestellt. 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 Endposi¬ tion erreicht. Es findet also anstelle eines ruckartigen Ab- schaltens ein kontinuierliches Ausklingen der Anhebbewegung statt. Nachdem der Tisch zur Ruhe gekommen ist, wird das erste Ventil VI geschlossen.

Wenn der Hubtisch H in seine Mittelposition hochgefahren worden ist und zur Ruhe gekommen ist, können die beiden Ventile V2 und V3 bestromt werden, sodaß der Tisch federn kann. Wenn ein Sperren des Tisches beispielsweise zum Zwecke der Reanimation eines Patienten herbeigeführt werden muß, werden das zweite und dritte Ventil V2, V3 gleichzeitig abgestellt. 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 Hub¬ tisch H verläßt oder ein Patient vom Hubtisch H abgehoben wird. Um ein schlagartiges Heben oder Senken des Tisches bei einer nun auftretenden Aktivierung der Federung zu verhin¬ dern, ist das Ventil V3 leckagebehaftet. Dadurch wird der tatsächliche Druck im Zylinder Z zum Ventil V2 gemeldet. Das Ventil V2 öffnet nur, wenn der Druck annähernd ausgeglichen ist. Somit wird ein unkontrolliertes Hochbewegen des Tisches vermieden. Ist der Druck zylinderseitig höher, öffnet das dritte Ventil V3 nicht, sodaß ein schlagartiges Herunter¬ fallen des Tisches verhindert wird.

Zum Senken des Hubtisches werden die Ventile V2, V3 und V4 bestromt. Der Tisch beginnt sich angenehm langsam in Bewe¬ gung nach unten zu setzen, falls die Drücke in dem Zylinder und in dem Hydrospeicher sich nicht erheblich unterscheiden. Ist der Druck zylinderseitig höher, wird zuerst der Zylinder Z abgesenkt und dann der Hydrospeicher B entleert, da das Ventil V4 nach dem Erreichen der untersten Stellung noch für ca. 10 Sekunden bestromt bleibt. Ist der Druck in dem

Hydrospeicher B höher, wird zuerst dieser abgelassen. Sind die Drücke gleich groß, wird auch der Zylinder abgesenkt. Wird beim Senken von ganz oben aus die Mittelstellung er¬ reicht, wird zunächst nur V4 geschlossen, aber die Verbin¬ dung über die Ventile V2 und V3 noch für kurze Zeit offen gehalten, sodaß der Tisch in einer für den Patienten ange¬ nehmen Weise angehalten wird.

Sollte, weil beispielsweise ein Patient vom Hubtisch H ent¬ fernt worden ist, zunächst in diesem Zustand der Hydro- speicherdruck höher sein als der des Zylinders H, so wird zunächst der Hydrospeicher über das vierte Ventil V4 und das Zwei-Wege-Ventil V5 entleert, bis der Druck im Hubzylinder dem Hydrospeicherdruck gleicht, so daß die Strömung über die Ventil V2 und V3 stattfinden kann und somit auch der Hubzy¬ linder abgesenkt wird.

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

Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung können das zweite und dritte Ventil V2, V3 strommäßig hintereinander geschaltet werden. Mit anderen Worten ist nach diesem Erfin¬ dungsaspekt vorgesehen, daß das zweite und dritte Ventil V2, V3 elektrisch in Reihe miteinander geschaltete Solenoide M2, M3 zu ihrer Betätigung aufweisen. Dies bewirkt eine Vierte- lung des Energieverbrauchs des aus der Fahrzeugbatterie ent¬ nommenen Stromes in dem Zustand, in dem die Federung einge¬ schaltet ist. Aufgrund des durch die Reihenschaltung er¬ reichten geringen Energieverbrauches der zweiten und dritten Ventile V2, V3 können hier auch stromlos offene Versionen verwendet werden, da der Stromverbrauch dann nur im ge¬ schlossenen Zustand des zweiten und dritten Ventiles V2, V3, der die federnde Betriebsweise der Hubtisches H bewirkt, stattfinden kann.

Die Rückschlagventile R3, R4 sind federvorgespannt. Vorzugs¬ weise ist die Federvorspannung des vierten Rückschlagventils R4 derart höher als die FedervorSpannung des dritten Rüc¬ kschlagventils R3, daß das vierte Rückschlagventil R4 bei einem Druck öffnet, der um 0,1 bis 0,5 bar über dem Öff¬ nungsdruck des des dritten Rückschlagventils R3 liegt.