<Desc/Clms Page number 1>
Medische inrichting met tussen draaibare delen verlopende kabels.
De uitvinding heeft betrekking op een medische inrichting voorzien van een statief met een ongeveer L-vormige arm bevattende een eerste gedeelte met een vrij uiteinde dat via een lager zodanig verbonden is met een begrenzingsvlak van een onderzoeksruimte dat het vanuit een neutrale stand in tegengestelde richtingen draaibaar is over een hoek van a radialen in een met dat begrenzingsvlak evenwijdig draaivlak, en een ongeveer loodrecht op het eerste gedeelte staand tweede gedeelte met een vrij uiteinde waaraan ten minste een medisch apparaat is bevestigd, waarbij een bundel kabels vanuit een ruimte aan de van de onderzoeksruimte afgewende zijde van het begrenzingsvlak naar delen van de inrichting verloopt.
Een dergelijke inrichting is bekend uit bijvoorbeeld EP-A-0 506 172 (PHN 13. 642). Het begrenzingsvlak kan bijvoorbeeld de vloer of het plafond van de onderzoeksruimte zijn. Bij de bekende inrichting zijn een röntgenbron en een röntgendetector, bijvoorbeeld een röntgenbeeldversterkerbuis via een drager bevestigd aan het vrije uiteinde van het tweede gedeelte. De drager kan bijvoorbeeld een C-boog zijn die draaibaar aan het vrije uiteinde van het tweede gedeelte van de arm is bevestigd. De röntgenbron en de röntgendetector zijn aan tegenover elkaar gelegen uiteinden van de C-boog bevestigd.
De bundel kabels bevat bijvoorbeeld stroomtoevoerkabels voor de verzorging van de inrichting met energie, slangen voor koelvloeistof en signaalkabels voor het geven van commando's aan de inrichting en voor het overbrengen van meetsignalen van de inrichting naar elders opgestelde verwerkingsapparatuur. De kabels verlopen bij voorkeur in een achter het begrenzingsvlak aangebrachte kabelgoot. Bij de bekende inrichting verlopen de kabels vanaf het begrenzingsvlak vrij of via sierslangen naar de desbetreffende delen van de inrichting. De vrij door de onderzoeksruimte verlopende kabels en sierslangen zijn echter onhygiënisch en lelijk en bovendien vaak hinderlijk voor het personeel dat de inrichting bedient. Dit laatste is in het bijzonder het geval indien het genoemde
<Desc/Clms Page number 2>
begrenzingsvlak de vloer van de onderzoeksruimte is.
De kabels liggen dan verspreid over de vloer zodat het personeel er gemakkelijk over kan struikelen.
De uitvinding heeft tot doel, een inrichting van de in de aanhef genoemde soort aan te geven, waarbij de kabels vanaf het begrenzingsvlak nagenoeg onzichtbaar naar de desbetreffende delen van de inrichting kunnen verlopen. De inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de bundel kabels de vorm heeft van een ongeveer vlak lint met een grootste dikte t die gelijk is aan de dikte van de dikste kabel van de bundel en een breedte w die gelijk is aan de som van de dikten van de kabels, en via een ter plaatse van het lager aanwezige opening in het begrenzingsvlak en een in de arm uitgespaarde, zich over de gehele lengte van de arm uitstrekkende holte naar het vrije uiteinde van het tweede gedeelte verloopt, welke holte een ongeveer rechthoekige dwarsdoorsnede heeft met een breedte die ten minste gelijk is aan w en een hoogte die tenminste gelijk is aan t,
waarbij de breedterichting van de holte in het eerste gedeelte van de arm nagenoeg evenwijdig is met het begrenzingsvlak, dat de kabels van de
EMI2.1
bundel bevestigd zijn in een eerste kabelhouder die zich aan de van het tweede gedeelte bundel bevestia van de arm afgekeerde zijde van het lager bevindt en die de onderlinge posities van de kabels vastlegt, en dat ter plaatse van de overgang tussen het eerste en het tweede gedeelte van de arm een uitstulping is aangebracht, waardoor de hoogte van de holte in het tweede gedeelte van de arm plaatselijk ten minste gelijk is aan t + aw.
De bundel kabels verloopt nu geheel door de kokervormige holte in de arm. Doordat de bundel de vorm heeft van een plat lint behoeven de dwarsafmetingen van de arm niet of nauwelijks groter te zijn dan om constructieve redenen toch al nodig is. Tijdens het draaien wordt het lint van kabels in een bocht gedwongen, waarbij de meer naar buiten gelegen kabels aangetrokken worden en de meer naar binnen gelegen kabels teruggeduwd worden. De uitstulping dient om de hierdoor vrijkomende overtollige lengte van de kabels op te vangen zodat de kabelbundel als geheel de vorm van een plat lint behoudt en de kabels niet beschadigd worden.
Opgemerkt wordt, dat uit NL-A-81 01 488 een inrichting met een zwenkarm voor een geneeskundige ruimte bekend is, waarbij kabels door de zwenkarm verlopen. Bij deze inrichting is de zwenkarm echter niet L-vormig en bovendien is de dwarsafmeting van de zwenkarm betrekkelijk groot doordat het nodig is, ten behoeve
<Desc/Clms Page number 3>
van de kabels holten met een nagenoeg vierkante dwarsdoorsnede in de arm aan te brengen.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat zieh in het tweede gedeelte van de arm nabij de uitstulping een tweede kabelhouder bevindt die de onderlinge posities van de kabels vastlegt. De onderlinge beweging van de kabels die door het draaien van de arm veroorzaakt wordt, is als gevolg van deze maatregel beperkt tot het zich tussen de beide kabelhouders uitstrekkende gedeelte van de bundel kabels.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de bundel kabels door een in het ringvormig uitgevoerde lager uitgespaarde opening heen verloopt. Als gevolg van deze maatregel kan de hoogte van de arm ter plaatse van het lager minimaal zijn, zodat de inrichting zo weinig mogelijk ruimte in beslag neemt.
Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen nader worden toegelicht aan de hand van de tekening.
Figuur 1 toont een aanzicht in perspectief van een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding,
Figuur 2 toont schematisch een langsdoorsnede van een deel van een Lvormige arm van de in Figuur l getoonde inrichting,
Figuur 3 toont schematisch een doorsnede van het in Figuur 2 getoonde deel volgens de lijn m-ni in een eerste stand van de arm,
Figuur 4 toont een met Figuur 3 overeenkomende doorsnede in een tweede stand van de arm, en
Figuur 5 is een schematische weergave van het verloop van een deel van de kabels in Figuur 4.
De in Figuur 1 getoonde inrichting bevat een statief met een ongeveer L- vormige arm bevattende een eerste gedeelte 1 en een ongeveer loodrecht daarop staand tweede gedeelte 3. Aan het vrije uiteinde van het tweede gedeelte 3 is een drager 5 bevestigd in de vorm van een C-boog. De C-boog 5 is ten opzichte van het tweede
<Desc/Clms Page number 4>
gedeelte 3 draaibaar om een horizontale as 6. Nabij een uiteinde van de C-boog 5 is een röntgenbron 7 geplaatst en nabij het andere uiteinde een röntgendetector 9, bijvoorbeeld een röntgenbeeldversterkerbuis. De röntgenbron 7 en de detector 9 zijn tegenover elkaar aan de C-boog 5 bevestigd zodat een door de röntgenbron uitgezonden stralenbundel via een tussen de armen van de C-boog geplaatst object (bijvoorbeeld een patiënt, niet getekend) de detector bereikt.
In deze vorm is de inrichting dus geschikt voor het maken van röntgenopnamen van de patiënt. Uiteraard kan de drager 5 ook een andere vorm hebben, bijvoorbeeld de vorm van een parallellogram zoals eveneens bekend is uit het genoemde document EP-A-0 506 172. Ook kan de drager 5 geheel ontbreken. Aan de drager (of rechtstreeks aan het vrije uiteinde van het tweede gedeelte 3 van de arm) kunnen ook andere medische apparaten bevestigd worden, bijvoorbeeld ultrageluidsapparatuur of apparatuur voor bestralingstherapie.
Het eerste gedeelte 1 van de arm heeft een vrij uiteinde 11 dat via een lager (in Figuur 1 niet zichtbaar) verbonden is met een vloer 13 van een onderzoeksruimte. Door middel van dit lager kan het eerste gedeelte 1 vanuit een neutrale stand in tegengestelde richtingen draaien over een hoek van a radialen. Het eerste gedeelte 1 blijft daarbij evenwijdig met de vloer 13. Op soortgelijke wijze kan de inrichting uiteraard ook bevestigd zijn aan een ander begrenzingsvlak van de onderzoeksruimte, bijvoorbeeld het plafond of een wand.
Figuur 2 toont een langsdoorsnede van een gedeelte van de L-vormige arm, waarbij het eerste gedeelte 1 geheel zichtbaar is en het tweede gedeelte 3 gedeeltelijk. Het vrije uiteinde 11 van het eerste gedeelte 1 is door middel van een vloerplaat 15 bevestigd aan de vloer 13. De vloerplaat 15 is daartoe ingebouwd in de vloer zodat zijn bovenste oppervlak nagenoeg samenvalt met het vloeroppervlak. Op de vloerplaat 15 is een ringvormig lager 17 bevestigd dat de verbinding vormt tussen de vloerplaat en het eerste gedeelte 1 van de arm. Dit lager maakt het draaien van het eerste gedeelte in een vlak evenwijdig met de vloer 13 mogelijk. Door middel van niet getekende aanslagen is de hoek a waarover het eerste gedeelte vanuit de neutrale stand verdraaid kan worden, beperkt tot een tevoren bepaalde waarde, bijvoorbeeld 7r/2 radialen in beide richtingen.
Onder het oppervlak van de vloer 13 bevindt zich een kabelgoot 19 waarin een bundel kabels 21 verloopt. De kabelbundel 21 bevat bijvoorbeeld stromkabels voor het toevoeren van elektrische energie, leidingen voor koelvloeistof en signaalleidingen voor het besturen van delen van de inrichting en voor
<Desc/Clms Page number 5>
het afvoeren van signalen die bijvoorbeeld door de röntgendetector 9 gegenereerd worden.
In figuur 3 is te zien dat de kabels in de kabelbundel 21 naast elkaar liggen zodat de bundel de vorm heeft van een ongeveer vlak lint waarvan de breedte gelijk is aan w en de grootste dikte (zie fig. 2) gelijk aan t. De grootte van t wordt daarbij bepaald door de dikte van de dikste kabel in de bundel 21 en de grootte van w door de som van de dikten van de kabels. De lintvorm van de kabelbundel wordt gewaarborgd door de aanwezigheid van een eerste kabelhouder 23 die zich op de vloerplaat 15 aan de van het tweede gedeelte 3 van de arm afgekeerde zijde van het lager 17 bevindt, in figuur 2 en 3 aan de rechter zijde van het lager. De eerste kabelhouder 23 kan bijvoorbeeld bestaan uit twee strookvormige delen waartussen de kabels geklemd zijn of uit een strookvormige houder waaraan voor elke kabel een bindstrip bevestigd is waarmee de kabel op de houder wordt vastgebonden.
De eerste kabelhouder 23 legt de onderlinge posities van de kabels vast zodat de kabelbundel 21 althans in de nabijheid van die kabelhouder lintvormig is.
De kabelbundel 21 verloopt vanuit de kabelgoot 19 via een door de vloerplaat 15 gedefinieerde opening 25 in het vloeroppervlak en een in het ringvormige lager 17 uitgespaarde opening 27 naar een holte 29 die zich over de gehele lengte van de arm 1, 3 uitstrekt. Deze holte heeft een ongeveer rechthoekige dwarsdoorsnede met een breedte die ten minste gelijk is aan w en een hoogte die ten minste gelijk is aan t.
Ter plaatse van de overgang tussen het eerste gedeelte 1 en het tweede gedeelte 3 van de arm is een uitstulping 31 aangebracht waarvan de functie verderop in detail besproken zal worden. In het tweede gedeelte 3 van de arm is in de nabijheid van de uitstulping 31 bij voorkeur een tweede kabelhouder 33 aangebracht die de onderlinge posities van de kabels in de bundel 21 vastlegt. De tweede kabelhouder 33 kan dezelfde vorm hebben als de eerste kabelhouder 23. In de onmiddellijke nabijheid van de eerste en tweede kabelhouders 23,33 liggen de onderlinge posities van de kabels in de bundel 21 onbeweeglijk ten opzichte van elkaar vast terwijl in het gebied tussen de beide kabelhouders enige onderlinge beweging mogelijk is.
Deze bewegingsvrijheid is nodig omdat tijdens het draaien van de arm om het lager 17 de kabels afhankelijk van hun positie in de bundel 21 met verschillende kromtestralen gebogen worden. De met de grootste kromtestraal gebogen kabels worden daarbij aangetrokken en de met de kleinst kromtestraal gebogen kabels teruggeduwd. Als gevolg van de bewegingsvrijheid van de
<Desc/Clms Page number 6>
kabels leidt dit niet tot beschadiging van de kabels maar tot een vervorming van de bundel 21 nabij de overgang tussen het eerste gedeelte 1 en het tweede gedeelte 3 van de arm. In de neutrale stand, die in fig. 3 is getoond, strekken alle kabels zich over nagenoeg dezelfde lengte uit in de lengterichting van het eerste gedeelte 1.
De buigpunten, waar zij een haakse bocht maken naar het tweede gedeelte 3 toe, liggen dan ook op een lijn 35 die dwars op de lengterichting van het eerste gedeelte 1 staat.
Wanneer de arm 1, 3 over een rechte hoek gedraaid is, zoals figuur 4 laat zien, liggen deze buigpunten op een lijn 37 die een hoek maakt met de lengterichting van het eerste gedeelte 1. De lintvormige kabelbundel 21 maakt nu ter plaatse van het lager 17 een bocht en de buigpunten van de in die bocht meer naar binnen gelegen kabels zijn van het lager afgeduwd terwijl de buigpunten van de meer naar buiten gelegen kabels naar het lager toegetrokken zijn. Deze beweging van de buigpunten wordt mogelijk gemaakt doordat enerzijds, zoals vermeld, de kabels in het desbetreffende gedeelte van de bundel 21 een zekere onderlinge bewegingsvrijheid hebben, en anderzijds in de uitstulping 31 voldoende ruimte beschikbaar is voor het opvangen van de verplaatsingen van de buigpunten.
Figuur 5 toont schematisch het verloop van enkele kabels in de bundel 21.
Met behulp van deze figuur zal nu de minimaal benodigde grootte van de uitstulping 31 berekend worden. De figuur toont schematisch het verloop van de binnenste kabel 39, de middelste kabel 41 en de buitenste kabel 43 in de om een krommingsmiddlelpunt 45 gebogen lintvormige kabelbundel 21. De kromtestralen waarover deze drie kabels gebogen worden, zijn respectievelijk met rm, ro en rmax aangegeven. De hoek a waarover de bundel 21 gebogen is, is in dit geval gelijk aan Tr/2 radialen. Bij het buigen neemt de middelste kabel 41 een neutrale positie in zodat de plaats van zijn buigpunt 47 niet verandert.
De lengte van het gebogen gedeelte van deze kabel is gelijk aan aro. Dit is dus een standaardlengte waarmee de lengten van de gebogen gedeelten van de overige kabels in de bundel 21 vergeleken kunnen worden. De lengte van het gebogen gedeelte van de binnenste kabel 39 is armon en de lengte van het gebogen gedeelte van de buitenste kabel 43 is arma. Het buigpunt 49 van de binnenste kabel 39 zal dus over een afstand a - ru,) van het lager 17 afgeduwd worden en het buigpunt 51 van de buitenste kabel 43 zal over een afstand a - ru) naar het lager toegetrokken worden.
De buigpunten van de tussenliggende kabels worden over kleinere afstanden verplaatst.
EMI6.1
In de figuren 4 en 5 is ervan uitgegaan dat de arm ten opzichte van de in c
<Desc/Clms Page number 7>
fig. 3 getoonde neutrale stand linksom gedraaid is. Wanneer de arm vanuit de neutrale stand rechtsom gedraaid wordt, is kabel 43 de binnenste kabel en kabel 39 de buitenste kabel. Hieruit volgt dat de buigpunten van de beide aan de rand van de bundel 21 gelegen kabels 39 en 43 over een afstand a (rmax - rmin) verplaatst moeten kunnen worden. Aangezien r-r = w moet de totale voor het verplaatsen van de buigpunten beschikbare ruimte dus gelijk zijn aan a. w. Deze ruimte moet toegevoegd worden aan de ruimte die in het door het tweede gedeelte 3 van de arm verlopende gedeelte van de holte 29 voor de dikte t van de kabelbundel 21 beschikbaar is.
De uitstulping 31 zal dus een zodanige afmeting moeten hebben dat ter plaatse van die uitstulping de hoogte van de holte 29 in het tweede gedeelte 3 van de arm ten minste gelijk is aan t + aw.
Wijzigingen in de besproken uitvoeringsvoorbeelden zijn uiteraard mogelijk. Zo kan de kabelbundel 21 bijvoorbeeld ook via een opening in het in figuur 2 meest rechtse uiteinde van het eerste gedeelte 1 van de arm worden geleid in plaats van via de opening in het ringvormige lager 17. De bundel 21 zal dan via een rechts van het lager 17 gelegen opening uit de vloer 13 geleid worden. Dit heeft echter als nadeel dat dan in de nabijheid van het eerste uiteinde 11 van het eerste gedeelte van de arm een weliswaar kort gedeelte van de kabelbundel 21 over de vloer 13 verloopt. Bovendien zal de hoogte van het eerste gedeelte 1 van de arm ter plaatse van het lager 17 dan groter moeten zijn dan in het getekende uitvoeringsvoorbeeld.