EP4082501B1 - Hydrauliksystem für eine fahrbare rettungsliege und fahrbare rettungsliege - Google Patents

Hydrauliksystem für eine fahrbare rettungsliege und fahrbare rettungsliege Download PDF

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EP4082501B1
EP4082501B1 EP22162064.4A EP22162064A EP4082501B1 EP 4082501 B1 EP4082501 B1 EP 4082501B1 EP 22162064 A EP22162064 A EP 22162064A EP 4082501 B1 EP4082501 B1 EP 4082501B1
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EP
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line
pressure
check valve
line arrangement
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Hawe Hydraulik SE
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    • F15B2211/895—Manual override

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system for a mobile rescue stretcher with a hydraulic cylinder, a tank and a pump.
  • the invention further relates to a mobile rescue stretcher with such a hydraulic system.
  • the hydraulic cylinder usually has a piston with at least one piston rod, a first working chamber and a second working chamber separated from the first working chamber by the piston.
  • the first working chamber is usually the piston working chamber and the second working chamber is usually the rod working chamber.
  • the first working chamber is connected to the pump via a first line arrangement and the second working chamber is connected to the pump via a second line arrangement.
  • the first working chamber can be pressurized via the first line arrangement or the second working chamber via the second line arrangement by the pump.
  • hydraulic fluid can flow out of the first working chamber via the first line arrangement in that the first line arrangement has a first check valve that can be opened when pressurization of the second line arrangement is applied.
  • hydraulic fluid flows out of the second working chamber via the second line arrangement. The hydraulic fluid flowing out of the working chambers flows to the tank or is sucked back in directly by the pump.
  • Such a hydraulic cylinder is used, for example, in the hydraulic system of US 2015 0 260 204 A1 revealed.
  • Such hydraulic systems are used to change the height of a patient stretcher in relation to a chassis of the rescue stretcher.
  • Such rescue stretchers usually have a scissor lift construction, which is connected to the patient stretcher on the one hand and to the chassis on the other.
  • the hydraulic cylinder is extended or retracted accordingly.
  • Such a rescue stretcher is, for example, from the WO 2019/ 201579 A1 , the US 2018 0 303 685 A1 and the US 2006 0 075 558 A1 known.
  • the first check valve may "stutter" if an additional force acts in the direction in which the hydraulic cylinder is retracted. This condition is referred to below as a pulling load and can be caused, for example, by a patient lying on the patient bed.
  • the control pressure for opening the first check valve is generated by pressurizing the second line arrangement and thus the second working chamber (i.e. the rod working chamber).
  • the volume of hydraulic fluid displaced from the first working chamber i.e. from the piston working chamber
  • the excess volume must be taken from the circuit and fed into the tank.
  • the pump volume flow generated by the pump may no longer be sufficient to pump the required volume of hydraulic fluid for the second working chamber. This causes the control pressure on the first check valve to collapse and the first check valve to close.
  • This stuttering of the first check valve can cause damage to the valve seat and cause the entire hydraulic system to oscillate. It also creates an unpleasant situation for the operator and the patient.
  • a nozzle can be integrated in the first line arrangement to reduce the retraction speed of the hydraulic cylinder.
  • An example hydraulic circuit diagram is shown here in Fig. 1 shown.
  • the hydraulic system 101 has a hydraulic cylinder 102, a tank 103 and a pump 104.
  • the hydraulic cylinder 102 has a piston 105 with a piston rod 106, which separates a first working chamber 107 from a second working chamber 108.
  • the first working chamber 107 is here the piston working chamber and the second working chamber 108 is the rod working chamber.
  • the piston rod 106 is connected to the patient bed (not shown) in order to change its height relative to the chassis (not shown).
  • the piston working chamber 107 can be connected either to the pump 104 or the tank 103 via a first line arrangement 109.
  • the rod working chamber 108 can also be connected to the pump 104 or the tank 103 via a second line arrangement 110.
  • the connection between the line arrangements 109, 110 and the tank 103 or the pump 104 is made via corresponding valves, although other solutions are also conceivable, such as those from the WO 2019/ 201579 A1 known.
  • a first check valve 111 is arranged in the first line arrangement 109 and a second check valve 112 is arranged in the second line arrangement 110.
  • the first The check valve 111 is connected to the second line arrangement 110 via a first control line 113 and the second check valve 112 is connected to the first line arrangement 109 via a second control line 114, so that the respective check valve 111, 112 is opened when the respective line arrangement 109, 110 is pressurized.
  • the second line arrangement 110 is pressurized in order to retract the hydraulic cylinder 102, the pressure in the second line arrangement 110 is reported to the first check valve 111 via the first control line 113 and the latter is thus opened.
  • the hydraulic fluid volume from the piston working chamber 107 can thus flow to the tank 103 via the first line arrangement 109. Furthermore, a nozzle 115 is arranged in the first line arrangement 109 between the first check valve 111 and the piston working chamber 107. The volume flow is limited via this nozzle 115, so that the retraction speed of the hydraulic cylinder 102 is limited.
  • the related Fig. 1 The solution described effectively prevents the stuttering of the first check valve.
  • the nozzle 115 is active both when the hydraulic cylinder 102 is retracted and when it is extended.
  • the nozzle is active not only when the patient bed is lowered with the patient lying on it (the so-called “lower load”) but also when the chassis is quickly retracted, for example when the patient bed is to be hooked into an ambulance (the so-called "retract"). This consumes unnecessary energy, generates heat and reduces the speed during the retraction.
  • the hydraulic system according to the invention is distinguished from the solutions known from the prior art in particular by the fact that the second line arrangement has a first branch line and a second branch line.
  • the first branch line is connected to the pump and the second branch line is connected to the tank.
  • a pressure valve is arranged in the second branch line, which opens when the second line arrangement is pressurized via the pump, so that the pressure in the second line arrangement is limited to a pressure sufficient to open the first check valve.
  • the pressure in the second line arrangement is thus limited to the pressure set on the pressure valve, which is below the pump pressure. This limited pressure is sufficient to open the first check valve.
  • the excess volume flow can be directed to the tank via the pressure valve and thus removed from the circuit.
  • a second check valve is arranged in the first branch line, with the second branch line branching off from the second line arrangement downstream of the second check valve as seen in the flow direction from the pump to the hydraulic cylinder.
  • the second check valve ensures that when the hydraulic cylinder is extended, the piston rod working space is relieved via the pressure valve to the tank.
  • the pressure valve is preferably a pressure relief valve and preferably opens at a pressure of at most 100 bar, in particular at most 75 bar.
  • the second line arrangement has a third branch line, wherein the third branch line is connected to the tank and branches off from the first branch line.
  • a nozzle is arranged in the third branch line. This nozzle can ensure that the control pressure for opening the first check valve is safely reduced when the cylinder stops retracting and the first check valve closes safely. This can effectively prevent the patient bed from sagging.
  • the third branch line expediently has a bypass line that bypasses the nozzle and has a fourth check valve. This means that when the first working chamber is pressurized, a larger volume of hydraulic fluid can be sucked in from the tank via the pump.
  • the first line arrangement has a fourth branch line connected to the tank, wherein a fourth check valve that can be opened when the second line arrangement is pressurized is arranged in the fourth branch line.
  • a hydraulic resistance is arranged in the fourth branch line in the flow direction from the first working chamber to the tank upstream of the fourth check valve in the fourth branch line, wherein the hydraulic resistance is in particular a nozzle. This ensures that a partial volume flow of the excess volume flow is diverted directly into the tank. This allows the overall power loss to be reduced, since the entire excess volume flow does not have to flow to the tank via the pressure valve.
  • Fig. 2 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system 1 according to the invention for a mobile rescue stretcher 50.
  • the rescue stretcher 50 is described below with reference to Fig. 3 described in more detail.
  • the hydraulic system 1 has a hydraulic cylinder 2, a tank 3 and a pump 4.
  • the tank 3 is designed as a hydraulic accumulator, although other designs are also conceivable, for example as in Fig. 1 shown.
  • the hydraulic cylinder 2 has a piston 5 with a piston rod 6, which separates a first working chamber 7 and a second working chamber 8.
  • the first working chamber 7 is the piston working chamber and the second working chamber 8 is the rod working chamber.
  • the piston working chamber 7 is connected to the pump 4 via a first line arrangement 9 and the rod working chamber 8 is connected to the pump 4 via a second line arrangement 10.
  • the pump 4 is designed such that either the piston working chamber 7 can be pressurized via the first line arrangement 9 or the rod working chamber 8 can be pressurized via the second line arrangement 10. Accordingly, the hydraulic fluid from the other, non-pressurized working chamber 7, 8 flows out via the respective line arrangement 9, 10.
  • the hydraulic system 1 has a first check valve 11 arranged in the first line arrangement.
  • the first check valve 11 is designed as a spring-loaded check valve and is connected to the second line arrangement 10 via a first control line 23 such that the first check valve 11 is opened when the second line arrangement 10 or the rod working chamber 8 is pressurized to retract the hydraulic cylinder 2.
  • the hydraulic fluid displaced from the piston working chamber 7 can thus be sucked in directly, at least partially, via the first line arrangement 9 and the pump 4.
  • the second line arrangement 10 has a first branch line 13 and a second branch line 14.
  • the first branch line 13 is connected to the pump 4 and a second check valve 12 is arranged in the first branch line 13.
  • the second check valve 12 is also designed as a spring-loaded check valve in this embodiment.
  • the second branch line 14 branches off downstream of the second check valve 12.
  • the first control line 23 branches off upstream of the second check valve 12.
  • the second branch line 14 is connected to the tank and a pressure valve 15 designed as a pressure relief valve is arranged in the second branch line 14.
  • the pressure relief valve 15 limits the pressure in the second line arrangement 10 to a maximum of 100 bar, in particular to a maximum of 75 bar. This pressure is sufficient to open the first check valve 11 via the first control line 23.
  • the excess hydraulic fluid volume is diverted to the tank via the pressure relief valve 15 when the hydraulic cylinder 2 is retracted. This prevents the first check valve 11 from stuttering due to a collapsing control pressure in the first control line 23.
  • the second line arrangement 10 has a third branch line 16 which branches off from the first branch line 13 between the pump 3 and the second check valve 12 and is connected to the tank 3.
  • a nozzle 17 is arranged in the third branch line 16. This nozzle 17 is selected to be very small.
  • the third branch line 16 has a bypass line 18 which bypasses the nozzle 17 and has a third check valve 19 which is also designed as a spring-loaded check valve.
  • the first line arrangement 9 has a fourth branch line 20 which is connected to the tank 3.
  • the fourth branch line 18 branches off in the flow direction from the pump 3 to the piston working chamber 7 downstream of the first check valve 11.
  • the fourth branch line 20 is a fourth, also spring-loaded check valve 21, which is connected to the second line arrangement 10 via a second control line 24 in such a way that it is opened when the second line arrangement 10 is pressurized.
  • the second control line 24 branches off from the second line arrangement 10 or the first branch line 13 between the pump 3 and the second check valve 12.
  • a hydraulic resistance 22 designed as a nozzle is arranged in front of the fourth check valve 21. This allows a defined partial volume of the hydraulic fluid volume displaced from the piston working chamber 7 to be removed from the circuit when the hydraulic cylinder 2 is retracted. This enables the hydraulic cylinder 2 to be retracted more quickly overall.
  • the hydraulic system 1 has a manually operable emergency valve 25 which connects the piston working chamber 7 and the rod working chamber 8 directly to the tank 3.
  • a nozzle 26 is arranged between the rod working chamber 8 and the emergency valve 25.
  • the hydraulic system 1 also has an emergency pressure relief valve 27, which connects the first line arrangement 9 to the tank 3.
  • the emergency pressure relief valve 27 is set to a pressure of more than 200 bar and prevents damage to the hydraulic system 1 that could otherwise occur if the hydraulic cylinder 2 is blocked from the outside or if the hydraulic cylinder 2 moves to the end stop. Furthermore, this could also occur if pressure increases could occur due to temperature or sunlight, for example.
  • the hydraulic system 1 also has an optional external connection 28 and an optional pressure gauge 29.
  • the hydraulic system 1 further comprises a suction arrangement 30, via which the pump 4 can directly suck in hydraulic fluid from the tank 3.
  • a suction arrangement 30 via which the pump 4 can directly suck in hydraulic fluid from the tank 3.
  • a variant with two spring-loaded check valves is shown, although other variants are also conceivable, for example with a shuttle valve.
  • a side view of a mobile rescue stretcher 50 according to the invention is shown.
  • the rescue stretcher 50 has a patient stretcher 51, a chassis 52, a scissor lift construction 53 and a hydraulic system 1 described above.
  • the hydraulic cylinder 2 is attached to the scissor lift construction 53 and the chassis 52 in such a way that pressurization of the first line arrangement 9 and thus the piston working chamber 7 raises the patient stretcher 51 relative to the chassis 52. Accordingly, the patient stretcher 51 is lowered relative to the chassis 52 when pressurization of the second line arrangement 10 and thus the rod working chamber 8 is applied.
  • the pump 4 is controlled so that the first line arrangement 9 is subjected to pressure.
  • the hydraulic fluid displaced from the rod working chamber 8 can flow to the tank 3 via the second line arrangement 10 and the second branch line 14, since the pressure exceeds the pressure set on the pressure relief valve 15 and the pressure relief valve 15 therefore opens.
  • the pump 3 sucks hydraulic fluid from the tank 3 via the fourth branch line 16 and the bypass line 18 as well as via the suction arrangement 30.
  • the pump 3 is turned off and the position of the hydraulic cylinder 2 is held via the first check valve 11 and the fourth check valve 21.
  • the pump 4 is controlled so that the second line arrangement 10 is pressurized.
  • the first check valve 11 and the fourth check valve 21 are opened via the control pressure reported by the first and second control lines 23, 24.
  • the hydraulic fluid displaced from the piston working chamber 7 can thus be sucked in again directly via the pump 4 or partially flow off to the tank 3 via the fourth branch line 20.
  • the pressure in the second line arrangement 10 or in the first branch line 13 opens the second check valve 12 and hydraulic fluid can flow into the rod working chamber 8.
  • the excess volume of the hydraulic fluid flowing out of the piston working chamber 7 is diverted to the tank 3 via the pressure relief valve 15 and the pressure in the second line arrangement 9 is limited to the pressure set on the pressure relief valve 15.
  • the pump 4 is stopped.
  • the second check valve 12 closes and control pressure in the first control line 23 and in the second control line 24 is relieved via the third branch line 16 and the nozzle 17 to the tank 3.
  • the first check valve 11 and the fourth check valve 21 close and the position of the patient bed 51 is maintained.
  • the above functional descriptions of the mobile rescue stretcher 50 also apply accordingly to a quick retraction ("retract”) or extension ("extend”) of the chassis 51, i.e. for a situation in which no patient is on the patient stretcher 51. This is necessary, for example, if the rescue stretcher 51 is to be hung in an ambulance or removed from the ambulance.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für eine fahrbare Rettungsliege mit einem Hydraulikzylinder, einem Tank und einer Pumpe. Ferner betrifft die Erfindung eine fahrbare Rettungsliege mit einem solchen Hydrauliksystem.
  • Der Hydraulikzylinder weist regelmäßig einen Kolben mit wenigstens einer Kolbenstange, einen ersten Arbeitsraum und einen vom ersten Arbeitsraum durch den Kolben getrennten zweiten Arbeitsraum auf. Der erste Arbeitsraum ist regelmäßig der Kolbenarbeitsraum und der zweite Arbeitsraum ist regelmäßig der Stangenarbeitsraum.
  • Der erste Arbeitsraum ist über eine erste Leitungsanordnung mit der Pumpe verbunden und der zweite Arbeitsraum ist über eine zweite Leitungsanordnung mit der Pumpe verbunden. Ja nachdem ob der Hydraulikzylinder eingefahren oder ausgefahren werden soll, kann der erste Arbeitsraum über die erste Leitungsanordnung oder der zweite Arbeitsraum über die zweiten Leitungsanordnung wahlweise durch die Pumpe mit Druck beaufschlagt werden. Bei Druckbeaufschlagung des zweiten Arbeitsraums kann Hydraulikfluid aus dem ersten Arbeitsraum über die erste Leitungsanordnung abfließen, indem die erste Leitungsanordnung ein bei Druckbeaufschlagung der zweiten Leitungsanordnung aufsteuerbares erstes Rückschlagventil aufweist. Bei Druckbeaufschlagung des ersten Arbeitsraums fließt Hydraulikfluid aus dem zweiten Arbeitsraum über die zweite Leitungsanordnung ab. Das aus den Arbeitsräumen abfließende Hydraulikfluid fließt zum Tank oder wird direkt wieder durch die Pumpe angesaugt.
  • Ein solcher Hydraulikzylinder ist beispielsweise im Hydrauliksystem der US 2015 0 260 204 A1 offenbart.
  • Bei fahrbaren Rettungsliegen werden diese Hydrauliksysteme eingesetzt, um eine Patientenliege der Rettungsliege gegenüber einem Fahrgestell der Rettungsliege in der Höhe zu verändern. Regelmäßig weisen derartige Rettungsliegen eine Scherenheberkonstruktion auf, die einerseits mit der Patientenliege und andererseits mit dem Fahrwerk verbunden sind. Um das Höhenniveau der Patientenliege zu verändern wird der Hydraulikzylinder entsprechend ein- oder ausgefahren. Eine solche Rettungsliege ist beispielsweise aus der WO 2019/ 201579 A1 , der US 2018 0 303 685 A1 und der US 2006 0 075 558 A1 bekannt.
  • Ein Nachteil bei den bekannten Lösungen ist es aber, dass es beim Einfahren des Hydraulikzylinders zu einem "Stottern" des ersten Rückschlagventils kommen kann, wenn eine zusätzliche Kraft in Einfahrrichtung des Hydraulikzylinders wirkt. Dieser Zustand wird im Folgenden als ziehende Last bezeichnet und kann beispielsweise durch einen auf der Patientenliege liegenden Patienten bedingt sein.
  • Beim Einfahren des Hydraulikzylinders wird der Steuerdruck zum Aufsteuern des ersten Rückschlagventils durch Druckbeaufschlagung der zweiten Leitungsanordnung und mithin des zweiten Arbeitsraums (d.h. des Stangenarbeitsraums) erzeugt. Das aus dem ersten Arbeitsraum (d.h. aus dem Kolbenarbeitsraum) verdrängte Hydraulikfluidvolumen ist größer als das in den zweiten Arbeitsraum zu fördernde Hydraulikfluidvolumen, sodass nur ein Teil des verdrängten Hydraulikfluids direkt wieder in den zweiten Arbeitsraum gefördert wird. Der überschüssige Volumenanteil muss dem Kreislauf entnommen werden und in den Tank geleitet werden. Aufgrund einer ziehenden Last kann es aber dazu kommen, dass der dann von der Pumpe erzeugte Pumpenvolumenstrom nicht mehr ausreicht, um das benötigte Hydraulikfluidvolumen für den zweiten Arbeitsraum nachzufördern. Dies führt dazu, dass der am ersten Rückschlagventil anliegende Steuerdruck zusammenbricht und das erste Rückschlagventil schließt. Die Einfahrbewegung des Hydraulikzylinders stoppt sodann. Sobald sich ein ausreichender Staudruck aufgebaut hat reicht das Fördervolumen der Pumpe wieder aus und der Steuerdruck baut sich erneut auf. Das erste Rückschlagventil öffnet wieder und der Hydraulikzylinder fährt wieder weiter ein. Da aber nach wie vor eine ziehende Last wirkt, bricht der Steuerdruck zeitnah wieder ein und das erste Rückschlagventil schließt erneut.
  • Dieses Stottern des ersten Rückschlagventils kann zu Beschädigungen am Sitz des Ventils führen und zu einem Aufschwingen des gesamten Hydrauliksystems führen. Ferner ergibt sich so auch eine unangenehme Situation für den Bediener sowie den Patienten.
  • Um dies zu verhindern kann in der ersten Leitungsanordnung eine Düse integriert sein, um die Einfahrgeschwindigkeit des Hydraulikzylinders zu reduzieren. Ein beispielhafter Hydraulikschaltplan ist hier in Fig. 1 gezeigt.
  • Das Hydrauliksystem 101 weist einen Hydraulikzylinder 102, einen Tank 103 und eine Pumpe 104 auf Der Hydraulikzylinder 102 weist einen Kolben 105 mit einer Kolbenstange 106 auf, der einen ersten Arbeitsraum 107 von einem zweiten Arbeitsraum 108 trennt. Der erste Arbeitsraum 107 ist hier der Kolbenarbeitsraum und der zweite Arbeitsraum 108 ist der Stangenarbeitsraum. Die Kolbenstange 106 ist mit der (nicht dargestellten) Patientenliege verbunden, um diese gegenüber dem (nicht dargestellten) Fahrgestell in der Höhe zu verändern. Der Kolbenarbeitsraum 107 ist über eine erste Leitungsanordnung 109 wahlweise mit der Pumpe 104 oder dem Tank 103 verbindbar. Entsprechend ist der Stangenarbeitsraum 108 über eine zweite Leitungsanordnung 110 ebenfalls mit der Pumpe 104 oder dem Tank 103 verbindbar. Wie dargestellt erfolgt die Verbindung zwischen den Leitungsanordnungen 109, 110 und dem Tank 103 bzw. der Pumpe 104 über entsprechende Ventile, wobei auch andere Lösungen denkbar sind, wie beispielsweise auch aus der WO 2019/ 201579 A1 bekannt.
  • Ferner ist in der ersten Leitungsanordnung 109 ein erstes Rückschlagventil 111 angeordnet und in der zweiten Leitungsanordnung 110 ist ein zweites Rückschlagventil 112 angeordnet. Das erste Rückschlagventil 111 ist über eine erste Steuerleitung 113 mit der zweiten Leitungsanordnung 110 verbunden und das zweite Rückschlagventil 112 ist über eine zweite Steuerleitung 114 mit der ersten Leitungsanordnung 109 verbunden, sodass das jeweilige Rückschlagventil 111, 112 bei Druckbeaufschlagung der jeweiligen Leitungsanordnung 109, 110 aufgesteuert wird. Wird so beispielsweise die zweite Leitungsanordnung 110 mit Druck beaufschlagt, um den Hydraulikzylinder 102 einzufahren, wird der Druck in der zweiten Leitungsanordnung 110 über die erste Steuerleitung 113 an das erste Rückschlagventil 111 gemeldet und dieses wird mithin aufgesteuert. Das Hydraulikfluidvolumen aus dem Kolbenarbeitsraum 107 kann somit über die erste Leitungsanordnung 109 zum Tank 103 abfließen. Ferner ist in der ersten Leitungsanordnung 109 zwischen dem ersten Rückschlagventil 111 und dem Kolbenarbeitsraum 107 eine Düse 115 angeordnet. Über diese Düse 115 wird der Volumenstrom begrenzt, sodass die Einfahrgeschwindigkeit des Hydraulikzylinders 102 begrenzt ist.
  • Die in Bezug auf Fig. 1 beschriebene Lösung verhindert wirksam das Stottern des ersten Rückschlagventils. Jedoch ist die Düse 115 sowohl beim Einfahren als auch beim Ausfahren des Hydraulikzylinders 102 aktiv. Mit anderen Worten, nicht nur beim Ablassen der Patientenliege mit darauf liegendem Patienten (dem sogenannten "Lower Load") sondern auch beim schnellen Einfahren des Fahrwerks, wenn die Patientenliege beispielsweise in einem Krankenwagen eingehängt werden soll (dem sogenannten "Retract") ist die Düse aktiv. Dies verbraucht unnötig Energie, erzeugt Hitze und verringert die Geschwindigkeit beim Retract.
  • Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Hydrauliksystem für eine fahrbare Rettungsliege aufzuzeigen, bei welchem ein Stottern des Rückschlagventils bei ziehender Last wirksam verhindert werden kann, ohne dass es zu Einschränkungen der Funktionalität der Rettungsliege kommt.
  • Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Hydrauliksystem gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem zeichnet sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen insbesondere dadurch aus, dass die zweite Leitungsanordnung eine erste Abzweigleitung und eine zweite Abzweigleitung aufweist. Die erste Abzweigleitung ist mit der Pumpe verbunden und die zweite Abzweigleitung ist mit dem Tank verbunden. In der zweiten Abzweigleitung ist erfindungsgemäß ein Druckventil angeordnet, welches bei Druckbeaufschlagung der zweiten Leitungsanordnung über die Pumpe öffnet, sodass der Druck in der zweiten Leitungsanordnung auf einen zum Aufsteuern des ersten Rückschlagventils ausreichenden Druck begrenzt wird. Somit wird der Druck in der zweiten Leitungsanordnung auf den am Druckventil eingestellten Druck begrenzt, welcher unterhalb des Pumpendrucks liegt. Dieser begrenzte Druck ist ausreichend, um das erste Rückschlagventil aufzusteuern. Gleichzeitig kann der überschüssige Volumenstrom über das Druckventil zum Tank geleitet werden und so dem Kreislauf entnommen werden.
  • Ein zweites Rückschlagventil ist in der ersten Abzweigleitung angeordnet, wobei die zweite Abzweigleitung in Strömungsrichtung von der Pumpe zum Hydraulikzylinder gesehen stromabwärts des zweiten Rückschlagventils aus der zweiten Leitungsanordnung abzweigt. Das zweite Rückschlagventil bewirkt, dass bei einem Ausfahren des Hydraulikzylinders der Kolbenstangenarbeitsraum über das Druckventil zum Tank entlastet ist.
  • Das Druckventil ist vorzugsweise ein Druckbegrenzungsventil und öffnet vorzugsweise bei einem Druck von höchstens 100 bar, insbesondere von höchstens 75 bar.
  • Somit kommt es selbst bei einer ziehenden Last nicht zu einem Zusammenbruch des am ersten Rückschlagventil anliegenden Steuerdrucks und mithin auch nicht zum Stottern des ersten Rückschlagventils. Auch kann so eine ausreichende Geschwindigkeit sowohl beim Retract als auch beim Lower Load erreicht werden.
  • Vorzugsweise weist die zweite Leitungsanordnung eine dritte Abzweigleitung auf, wobei die dritte Abzweigleitung mit dem Tank verbunden ist und aus der ersten Abzweigleitung abzweigt. Erfindungsgemäß ist eine Düse in der dritten Abzweigleitung angeordnet. Über diese Düse kann gewährleistet werden, dass sich der Steuerdruck zum Aufsteuern des ersten Rückschlagventils bei einem Stoppen des Einfahrens des Zylinders sicher abbaut und das erste Rückschlagventil sicher schließt. So kann ein Absacken der Patientenliege wirksam verhindert werden.
  • Zweckmäßigerweise weist die dritte Abzweigleitung eine die Düse umgehende Bypassleitung mit einem vierten Rückschlagventil auf. So kann bei einer Druckbeaufschlagung des ersten Arbeitsraums ein größeres Hydraulikfluidvolumen vom Tank über die Pumpe nachgesaugt werden.
  • Es ist von Vorteil, wenn die erste Leitungsanordnung eine vierte mit dem Tank verbundene Abzweigleitung aufweist, wobei ein bei Druckbeaufschlagung der zweiten Leitungsanordnung aufsteuerbares viertes Rückschlagventil in der vierten Abzweigleitung angeordnet ist. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn ein hydraulischer Widerstand in der vierten Abzweigleitung in Strömungsrichtung vom ersten Arbeitsraum zum Tank stromaufwärts des vierten Rückschlagventils in der vierten Abzweigleitung angeordnet ist, wobei der hydraulische Widerstand insbesondere eine Düse ist. So kann sichergestellt werden, dass ein Teilvolumenstrom des überschüssigen Volumenstroms direkt in den Tank abgeleitet wird. So kann insgesamt die Verlustleistung reduziert werden, da nicht der gesamte überschüssige Volumenstrom über das Druckventil zum Tank abfließen muss.
  • Des Weiteren gelingt die Lösung der Aufgabe mit einer fahrbaren Rettungsliege gemäß Anspruch 9.
  • Erfindungsgemäß weist die Rettungsliege ein vorstehend beschriebenes Hydrauliksystem auf. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt schematisch:
    • Fig. 1
    einen Hydraulikschaltplan eines aus dem Stand der Technik bekannten Hydrauliksystems, wie vorstehend bereits beschrieben;
    Fig. 2
    einen Hydraulikschaltplan eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems; und
    Fig. 3
    eine Seitenansicht einer Rettungsliege mit einem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem.
  • In Fig. 2 ist ein Hydraulikschaltplan eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems 1 für eine fahrbare Rettungsliege 50 dargestellt. Die Rettungsliege 50 wird nachfolgend noch unter Bezugnahme auf Fig. 3 genauer beschrieben. Das Hydrauliksystem 1 weist einen Hydraulikzylinder 2, einen Tank 3 und eine Pumpe 4 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Tank 3 als Hydraulikspeicher ausgeführt, wobei auch andere Ausführungen denkbar sind, beispielsweise wie in Fig. 1 gezeigt.
  • Der Hydraulikzylinder 2 weist einen Kolben 5 mit einer Kolbenstange 6 auf, der einen ersten Arbeitsraum 7 und einen zweiten Arbeitsraum 8 trennt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Arbeitsraum 7 der Kolbenarbeitsraum und der zweite Arbeitsraum 8 der Stangenarbeitsraum. Der Kolbenarbeitsraum 7 ist über eine erste Leitungsanordnung 9 mit der Pumpe 4 verbunden und der Stangenarbeitsraum 8 ist über eine zweite Leitungsanordnung 10 mit der Pumpe 4 verbunden. Die Pumpe 4 ist so ausgelegt, dass entweder der Kolbenarbeitsraum 7 über die erste Leitungsanordnung 9 oder der Stangenarbeitsraum 8 über die zweite Leitungsanordnung 10 mit Druck beaufschlagbar ist. Entsprechend fließt das Hydraulikfluid des jeweils anderen, nicht mit Druck beaufschlagten Arbeitsraums 7, 8 über die jeweilige Leitungsanordnung 9, 10 ab.
  • Hierfür weist das Hydrauliksystem 1 ein erstes in der ersten Leitungsanordnung angeordnetes Rückschlagventil 11 auf. Das erste Rückschlagventil 11 ist als federbelastetes Rückschlagventil ausgeführt und über eine erste Steuerleitung 23 mit der zweiten Leitungsanordnung 10 so verbunden, dass das erste Rückschlagventil 11 bei Druckbeaufschlagung der zweiten Leitungsanordnung 10 bzw. des Stangenarbeitsraums 8 zum Einfahren des Hydraulikzylinders 2 aufgesteuert wird. Das aus dem Kolbenarbeitsraum 7 verdrängte Hydraulikfluid kann so direkt zumindest teilweise über die erste Leitungsanordnung 9 und die Pumpe 4 angesaugt werden.
  • Aufgrund der Kolbenstange 6 kann beim vorstehend beschriebenen Einfahren des Hydraulikzylinders 2 nicht das gesamte Hydraulikfluidvolumen des Kolbenarbeitsraums 7 direkt über die Pumpe in den Stangenarbeitsraum 8 gefördert werden. Um dem Kreislauf das überschüssige Hydraulikfluidvolumen zu entnehmen weist die zweite Leitungsanordnung 10 eine erste Abzweigleitung 13 und eine zweiten Abzweigleitung 14 auf. Die erste Abzweigleitung 13 ist mit der Pumpe 4 verbunden und ein zweites Rückschlagventil 12 ist in der ersten Abzweigleitung 13 angeordnet. Das zweite Rückschlagventil 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls als federbelastetes Rückschlagventil ausgeführt. In Strömungsrichtung von der Pumpe 4 zum Stangenarbeitsraum 8 zweigt die zweite Abzweigleitung 14 stromabwärts des zweiten Rückschlagventils 12 ab. Die erste Steuerleitung 23 zweigt stromaufwärts des zweiten Rückschlagventils 12 ab.
  • Die zweite Abzweigleitung 14 ist mit dem Tank verbunden und ein als Druckbegrenzungsventil ausgebildetes Druckventil 15 ist in der zweiten Abzweigleitung 14 angeordnet. Das Druckbegrenzungsventil 15 begrenzt den Druck in der zweiten Leitungsanordnung 10 auf höchstens 100 bar, insbesondere auf höchstens 75 bar. Dieser Druck ist ausreichend, um über die erste Steuerleitung 23 das erste Rückschlagventil 11 aufzusteuern. Gleichzeitig wird das überschüssige Hydraulikfluidvolumen beim Einfahren des Hydraulikzylinders 2 über das Druckbegrenzungsventil 15 zum Tank abgeleitet. Dies verhindert, dass es zu einem Stottern des ersten Rückschlagventils 11 aufgrund eines zusammenbrechenden Steuerdrucks in der ersten Steuerleitung 23 kommt.
  • Um bei einem Stoppen des Einfahrens des Hydraulikzylinders 2 ein Absacken zu verhindern weist die zweite Leitungsanordnung 10 eine dritte Abzweigleitung 16 auf, die aus der ersten Abzweigleitung 13 zwischen Pumpe 3 und zweitem Rückschlagventil 12 abzweigt und mit dem Tank 3 verbunden ist. In der dritten Abzweigleitung 16 ist eine Düse 17 angeordnet. Diese Düse 17 wird sehr klein gewählt. Bei einem Stoppen des Einfahrens des Zylinders schließt das zweite Rückschlagventil 12 und es verbleibt ein Restdruck zwischen der Pumpe 4 und dem zweiten Rückschlagventil. Der in der zweiten Leitungsanordnung 9 anliegende und über die erste Steuerleitung 23 gemeldete Restdruck kann nun sicher über die Düse 17 abgebaut werden kann, sodass das erste Rückschlagventil 11 sicher schließt. Eine weitere Bewegung des Hydraulikzylinders 2 ist somit unterbunden.
  • Ferner weist die dritte Abzweigleitung 16 eine die Düse 17 umgehende Bypassleitung 18 mit einem dritten Rückschlagventil 19 auf, welches ebenfalls als federbelastetes Rückschlagventil ausgeführt ist. Bei einer Druckbeaufschlagung der ersten Leitungsanordnung 9 zum Ausfahren des Hydraulikzylinders 2 kann so über die dritte Abzweigleitung 16 und die Bypassleitung 18 Hydraulikfluid direkt aus dem Tank 3 nachgesaugt werden.
  • Die erste Leitungsanordnung 9 weist eine vierte Abzweigleitung 20 auf, die mit dem Tank 3 verbunden ist. Die vierte Abzweigleitung 18 zweigt in Strömungsrichtung von der Pumpe 3 zum Kolbenarbeitsraum 7 stromabwärts des ersten Rückschlagventils 11 ab. In der vierten Abzweigleitung 20 ist ein viertes, ebenfalls federbelastetes Rückschlagventil 21 angeordnet, welches über eine zweite Steuerleitung 24 so mit der zweiten Leitungsanordnung 10 verbunden ist, dass es bei einer Druckbeaufschlagung der zweiten Leitungsanordnung 10 aufgesteuert wird. Die zweite Steuerleitung 24 zweigt zwischen Pumpe 3 und zweitem Rückschlagventil 12 aus der zweiten Leitungsanordnung 10 bzw. der ersten Abzweigleitung 13 ab. Vor dem vierten Rückschlagventil 21 ist ein als Düse ausgebildeter hydraulischer Widerstand 22 angeordnet. Hierüber kann beim Einfahren des Hydraulikzylinders 2 ein definiertes Teilvolumen des aus dem Kolbenarbeitsraum 7 verdrängten Hydraulikfluidvolumens dem Kreislauf entnommen werden. Dies ermöglich insgesamt ein schnelleres Einfahren des Hydraulikzylinders 2.
  • Wie dargestellt weist das Hydrauliksystem 1 ein handbetätigbares Notventil 25 auf, welches den Kolbenarbeitsraum 7 und den Stangenarbeitsraum 8 direkt mit dem Tank 3 verbindet. Um ein ungehindertes Absacken bei Betätigung des Notventils 25 zu verhindern ist eine Düse 26 zwischen dem Stangenarbeitsraum 8 und dem Notventil 25 angeordnet.
  • Ferner weist das Hydrauliksystem 1 noch ein Notfalldruckbegrenzungsventil 27 auf, welches die erste Leitungsanordnung 9 mit dem Tank 3 verbindet. Das Notfalldruckbegrenzungsventil 27 ist auf einen Druck von mehr als 200 bar eingestellt und verhindert Schäden am Hydrauliksystem 1, die ansonsten entstehen könnten, wenn der Hydraulikzylinder 2 von außen blockiert wird, bzw. wenn der Hydraulikzylinder 2 in Endanschlag fährt. Ferner auch dadurch, dass beispielsweise temperatur- oder sonneneinstrahlungsbedingt Druckerhöhungen entstehen könnten. Das Hydrauliksystem 1 weist darüber hinaus noch einen optionalen externen Anschluss 28 und optional ein Manometer 29 auf.
  • Das Hydrauliksystem 1 weist ferner eine Nachsauganordnung 30 auf, über welche die Pumpe 4 direkt Hydraulikfluid vom Tank 3 ansaugen kann. Dargestellt ist eine Variante mit zwei federbelasteten Rückschlagventilen, wobei auch andere Varianten denkbar sind, beispielsweise mit einem Wechselventil.
  • In Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer fahrbaren Rettungsliege 50 gemäß der Erfindung dargestellt. Die Rettungsliege 50 weist eine Patientenliege 51, ein Fahrwerk 52, eine Scherenheberkonstruktion 53 und ein vorstehend beschriebenes Hydrauliksystem 1 auf. Der Hydraulikzylinder 2 ist so an der Scherenheberkonstruktion 53 und dem Fahrwerk 52 befestigt, dass eine Druckbeaufschlagung der ersten Leitungsanordnung 9 und mithin des Kolbenarbeitsraums 7 die Patientenliege 51 gegenüber dem Fahrwerk 52 anhebt. Entsprechend wird die Patientenliege 51 bei einer Druckbeaufschlagung der zweiten Leitungsanordnung 10 und mithin des Stangenarbeitsraums 8 gegenüber dem Fahrwerk 52 abgesenkt.
  • Nunmehr wird zunächst ein Anheben der Patientenliege 51 beschrieben. Hierzu wird die Pumpe 4 so angesteuert, dass die erste Leitungsanordnung 9 mit Druck beaufschlagt wird. Hierdurch wird das erste Rückschlagventil 11 geöffnet und Hydraulikfluid strömt in den Kolbenarbeitsraum 7 und der Hydraulikzylinder 2 fährt aus. Das aus dem Stangenarbeitsraum 8 verdrängte Hydraulikfluid kann über die zweite Leitungsanordnung 10 und die zweite Abzweigleitung 14 zum Tank 3 abfließen, da der Druck den am Druckbegrenzungsventil 15 eingestellten Druck übersteigt und das Druckbegrenzungsventil 15 mithin öffnet. Die Pumpe 3 saugt über die vierte Abzweigleitung 16 und die Bypassleitung 18 sowie über die Nachsauganordnung 30 Hydraulikfluid aus dem Tank 3 an. Sobald die gewünschte Höhe der Patientenliege 51 erreicht ist, wird die Pumpe 3 abgestellt und die Position des Hydraulikzylinders 2 wird über das erste Rückschlagventil 11 und das vierte Rückschlagventil 21 gehalten.
  • Zum Absenken der Patientenliege 51 wird die Pumpe 4 so angesteuert, dass die zweite Leitungsanordnung 10 mit Druck beaufschlagt wird. Das erste Rückschlagventil 11 und das vierte Rückschlagventil 21 werden über den durch die erste und zweite Steuerleitung 23, 24 gemeldeten Steuerdruck aufgesteuert. Das aus dem Kolbenarbeitsraum 7 verdrängte Hydraulikfluid kann so direkt über die Pumpe 4 wieder angesaugt werden bzw. teilweise über die vierte Abzweigleitung 20 zum Tank 3 abfließen. Durch den Druck in der zweiten Leitungsanordnung 10 bzw. in der ersten Abzweigleitung 13 wird das zweite Rückschlagventil 12 geöffnet und Hydraulikfluid kann in den Stangenarbeitsraum 8 fließen. Der überschüssige Volumenanteil des aus dem Kolbenarbeitsraum 7 abfließenden Hydraulikfluids wird über das Druckbegrenzungsventil 15 zum Tank 3 abgeleitet und der Druck in der zweiten Leitungsanordnung 9 wird auf den am Druckbegrenzungsventil 15 einstellten Druck begrenzt.
  • Sobald die gewünschte Höhe der Patientenliege 51 erreicht ist, wird die Pumpe 4 gestoppt. Das zweite Rückschlagventil 12 schließt und Steuerdruck in der ersten Steuerleitung 23 und in der zweiten Steuerleitung 24 wird über die dritte Abzweigleitung 16 und die Düse 17 zum Tank 3 entlastet. Somit schließen das erste Rückschlagventil 11 und das vierte Rückschlagventil 21 und die Position der Patientenliege 51 wird gehalten.
  • Die vorstehenden Funktionsbeschreibungen der fahrbaren Rettungsliege 50 geltend entsprechend auch für ein schnelles Einfahren ("Retract") bzw. Ausfahren (dem sogenannten "Extend") des Fahrwerks 51, also für eine Situation bei der kein Patient auf der Patientenliege 51 aufgenommen ist. Dies ist beispielswiese dann notwendig, wenn die Rettungsliege 51 in einen Krankenwagen eingehängt werden soll oder aus dem Krankenwagen entnommen wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hydrauliksystem
    2
    Hydraulikzylinder
    3
    Tank
    4
    Pumpe
    5
    Kolben
    6
    Kolbenstange
    7
    erster Arbeitsraum/ Kolbenarbeitsraum
    8
    zweiter Arbeitsraum/ Stangenarbeitsraum
    9
    erste Leitungsanordnung
    10
    zweite Leitungsanordnung
    11
    erstes Rückschlagventil
    12
    zweites Rückschlagventil
    13
    erste Abzweigleitung
    14
    zweite Abzweigleitung
    15
    Druckventil/ Druckbegrenzungsventil
    16
    dritte Abzweigleitung
    17
    Düse
    18
    Bypassleitung
    19
    drittes Rückschlagventil
    20
    vierte Abzweigleitung
    21
    viertes Rückschlagventil
    22
    hydraulischer Widerstand/ Düse
    23
    erste Steuerleitung
    24
    zweite Steuerleitung
    25
    Notventil
    26
    Düse
    27
    Notfalldruckbegrenzungsventil
    28
    externer Anschluss
    29
    Manometer
    30
    Nachsauganordnung
    50
    Rettungsliege
    51
    Patientenliege
    52
    Fahrgestell
    53
    Scherenheberkonstruktion
    101
    Hydrauliksystem
    102
    Hydraulikzylinder
    103
    Tank
    104
    Pumpe
    105
    Kolben
    106
    Kolbenstange
    107
    erster Arbeitsraum/ Kolbenarbeitsraum
    108
    zweiter Arbeitsraum/ Stangenarbeitsraum
    109
    erste Leitungsanordnung
    110
    zweite Leitungsanordnung
    111
    erstes Rückschlagventil
    112
    zweites Rückschlagventil
    113
    erste Steuerleitung
    114
    zweite Steuerleitung
    115
    Düse

Claims (9)

  1. Hydrauliksystem (1) für eine fahrbare Rettungsliege (50) mit einem Hydraulikzylinder (2), einem Tank (3) und einer Pumpe (4),
    wobei der Hydraulikzylinder (2) einen Kolben (5) mit wenigstens einer Kolbenstange (6), einen ersten Arbeitsraum (7) und einen vom ersten Arbeitsraum (7) durch den Kolben (5) getrennten zweiten Arbeitsraum (8) aufweist,
    wobei der erste Arbeitsraum (7) über eine erste Leitungsanordnung (9) mit der Pumpe (4) verbunden ist und der zweite Arbeitsraum (8) über eine zweite Leitungsanordnung (10) mit der Pumpe (4) verbunden ist,
    wobei der erste Arbeitsraum (7) über die erste Leitungsanordnung (9) oder der zweite Arbeitsraum (8) über die zweite Leitungsanordnung (10) wahlweise durch die Pumpe (4) mit Druck beaufschlagbar sind,
    wobei Hydraulikfluid bei Druckbeaufschlagung des zweiten Arbeitsraums (8) aus dem ersten Arbeitsraum (7) über die erste Leitungsanordnung (9) abfließt, indem die erste Leitungsanordnung (9) ein bei Druckbeaufschlagung der zweiten Leitungsanordnung (10) aufsteuerbares erstes Rückschlagventil (11) aufweist; und
    wobei Hydraulikfluid bei Druckbeaufschlagung des ersten Arbeitsraums (7) aus dem zweiten Arbeitsraum (8) über die zweite Leitungsanordnung (10) abfließt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Leitungsanordnung (10) eine erste mit der Pumpe (4) verbundene Abzweigleitung (13) und eine zweite mit dem Tank (3) verbundene Abzweigleitung (14) aufweist, wobei ein Druckventil (15) in der zweiten Abzweigleitung (14) angeordnet ist und bei Druckbeaufschlagung der zweiten Leitungsanordnung (10) öffnet, sodass der Druck in der zweiten Leitungsanordnung (10) auf einen am Druckventil (15) eingestellten und zum Aufsteuern des ersten Rückschlagventils (11) ausreichenden Druck begrenzt wird und ein überschüssiger Volumenstrom über das Druckventil (15) zum Tank (3) geleitet wird, wobei der am Druckventil (15) eingestellte Druck unterhalb des Pumpendrucks liegt, und
    wobei ein zweites Rückschlagventil (12) in der ersten Abzweigleitung (13) angeordnet ist, sodass bei einem Ausfahren des Hydraulikzylinders (2) der zweite Arbeitsraum (10) über das Druckventil (15) zum Tank (3) entlastet ist.
  2. Hydrauliksystem (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Druckventil (15) ein Druckbegrenzungsventil ist.
  3. Hydrauliksystem (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Druckventil (15) bei einem Druck von höchstens 100 bar, insbesondere bei einem Druck von höchstens 75 bar öffnet.
  4. Hydrauliksystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Leitungsanordnung (10) eine dritte mit dem Tank (3) verbundene Abzweigleitung (16) aufweist, wobei die dritte Abzweigleitung (16) aus der ersten Abzweigleitung (13) abzweigt und eine Düse (17) in der dritten Abzweigleitung (16) angeordnet ist.
  5. Hydrauliksystem (1) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die dritte Abzweigleitung (16) eine die Düse (17) umgehende Bypassleitung (18) mit einem dritten Rückschlagventil (19) aufweist.
  6. Hydrauliksystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Leitungsanordnung (9) eine vierte mit dem Tank (3) verbundene Abzweigleitung (20) aufweist, wobei ein bei Druckbeaufschlagung der zweiten Leitungsanordnung (10) aufsteuerbares viertes Rückschlagventil (21) in der vierten Abzweigleitung (20) angeordnet ist.
  7. Hydrauliksystem (1) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein hydraulischer Widerstand (22) in der vierten Abzweigleitung (20) angeordnet ist, wobei der hydraulische Widerstand (22) insbesondere eine Düse ist.
  8. Hydrauliksystem (1) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der hydraulische Widerstand (22) in Strömungsrichtung vom ersten Arbeitsraum (7) zum Tank (3) stromaufwärts des vierten Rückschlagventils (21) in der vierten Abzweigleitung (20) angeordnet ist.
  9. Fahrbare Rettungsliege (50) mit einem Hydrauliksystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.
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