CN103373676B - 力平衡装置以及在医疗设备中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种力平衡装置（16），其具有用于产生平衡力（AF）的力产生单元（18），所述平衡力（AF）至少局部地抵消了作用到力平衡装置（16）上的拉力（ZF）。所述装置包括至少一个可绕第一旋转轴（24）旋转的安全单元（20），在力产生单元（18）发生故障的情况下，所述安全单元（20）可被力产生单元（18）从工作位置移动到锁定位置，其中安全单元（20）包括在第二旋转轴（25）上相互可旋转地连接的第一元件（21）和第二元件（22）以及至少一个锁定单元（23），所述锁定单元（23）阻止了在发生故障的情况下被触发的安全单元（20）从锁定位置反向运动到工作位置。本发明还要求保护按照本发明的力平衡装置在医疗设备中的应用。采用两件式的安全单元与锁定单元相结合的方法，其优点在于，在发生任何故障时，安全单元都能保持触发和被触发。

Description

力平衡装置以及在医疗设备中的应用

技术领域

本发明涉及一种力平衡装置，其具有用于产生平衡力的力产生单元，所述平衡力至少局部地抵消了作用到力平衡装置上的拉力。本发明还涉及用于平衡医疗设备部件的重力的按照本发明的力平衡装置的一种应用。

背景技术

在移动和保持质量时，如果至少局部地对所作用的拉力进行平衡，常常是有利的。

由属于实用新型的德国实用新型专利文献DE20112750U1中公知一种用于与流量有关的花园和露天园圃器具的缆索卷绕装置。该缆索卷绕装置具有被设计用于卷绕缆索的缆索卷筒，所述缆索卷筒被一种钟表发条沿缆索的卷绕方向加载。在将缆索从缆索卷筒上展开时，钟表发条被张紧，从而使得从缆索卷筒上被展开的缆索始终处于拉力作用下。因此，缆索沿笔直的方向从电驱动设备朝缆索收集装置方向延伸。可以将该缆索收集装置固定在有待于借助电动机械进行加工的面的上方，例如房屋墙壁上。希望的是，当钟表发条发生断裂时，能锁定缆索收集装置并且不再释放缆索。

德国专利文献DE19747393C2公开了一种尤其用于医疗器械的重量平衡装置，其具有可通过螺旋形弹性元件的力加载的用于容纳可加载工作负荷的吊索的吊索卷筒以及在螺旋形弹性元件发生断裂时用于触发锁定装置的安全装置，其中，所述安全装置对螺旋形弹性元件的断裂作出反应，同时，螺旋形弹性元件的外端作用在锁定装置的可借助于卡爪弹簧加载的卡爪上，以便阻止吊索卷筒转动，此时，这样安排卡爪弹簧的力，即，使得当螺旋形弹性元件被张紧时，卡爪只有在达到某个力时，才会撤除对吊索卷筒的锁定。

本身的试验表明，弹性断裂卡爪式的安全装置不是在每次发生故障时都会作出反应。在不利的情况下，安全装置虽然被短时触发，但是不能保证向外顶出。

在弹簧发生断裂时，应该让工作负载向上移动。在公知的解决方案中，这常常只有凭借较大的能量消耗才能非常可靠地实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种在发生故障的情况下能够可靠地触发安全单元的力平衡装置以及所述力平衡装置的一种应用。

按照本发明，所提出的技术问题借助于根据本发明的力平衡装置以及所述力平衡装置的一种应用加以解决。有利的扩展设计在实施例中加以说明。

本发明的核心思想在于，当发生故障时，安全单元会将力平衡装置的力产生单元固定在锁定位置上，以此来阻止朝拉力方向的移动。借助于锁定单元，避免了安全单元会从其锁定位置上逃离的情况。为了能够逆着拉力的方向移动，将安全单元实施成两件式的。

本发明要求保护一种具有用于产生平衡力的力产生单元的力平衡装置。所述平衡力至少局部地抵消了作用到力平衡装置上的拉力。所述装置包括至少一个可绕第一旋转轴旋转的安全单元以及至少一个锁定单元，当力产生单元发生故障时，所述安全单元可被所述力产生单元从工作位置移动到锁定位置，其中，安全单元包括第一元件和第二元件，它们在第二旋转轴上互相可旋转地连接，所述锁定单元阻止了在发生故障的情况下被触发的安全单元从锁定位置反向运动回工作位置。

采用两件式的安全单元与锁定单元相结合的方法，提供了下列优点。在不利的情况下可能出现没有触发锁定单元的情况。通过将安全单元一分为二，第二元件可以与第一元件无关地进行例如平衡移动并且仍然可以触发锁定单元。此外，由于一分为二，可以逆着拉力、也就是逆着锁定方向进行移动，尽管已实现了锁定单元的触发。

在本发明的一种扩展设计中，安全单元可以使得在发生故障时，平衡力始终等于拉力。由此阻止了例如悬挂在力产生单元上的质量朝拉力方向移动。

在另一种实施形式中，力平衡装置包括至少一个卡锁凹槽，安全单元处于锁定位置时嵌接到所述卡锁凹槽中。

此外，可以将安全单元的第一元件绕第一旋转轴安置。

在另一种设计方案中，可以将安全单元的第二元件嵌接到卡锁凹槽中。

在一种扩展设计中，力产生单元可以在发生故障时使安全单元的第一元件绕第一旋转轴转动，由此使第二元件嵌接到卡锁凹槽中。

在另一种实施形式中，锁定单元可以在发生故障时锁定安全单元的第二元件，从而阻止安全单元反向运动回工作位置。

此外，力产生单元可以包括至少一个用于产生平衡力的弹性元件，尤其螺旋弹簧。

在另一种设计方案中，安全单元可以包括一种两件式的卡爪。

可以优选使锁定单元包括一种止动销，当安全单元处于工作位置时，所述止动销被安全单元保持在触发位置上。

在一种扩展设计中，力平衡装置包括壳体，在所述壳体的内表面上设有卡锁凹槽。

在本发明的另一种设计方案中，可以使拉力是一种重力。

本发明还要求保护用于平衡医疗设备部件的重力的按照本发明的力平衡装置的一种应用。由此可以防止，在发生故障的情况下，例如悬置在顶棚上可竖直移动的X射线辐射器，掉落到病人身上。

附图说明

本发明其它的特点和优点，由下列对参照附图的实施例所作的说明中得出。

附图中：

图1表示一种具有被作为力产生单元的螺旋弹簧的力平衡装置的剖视图，

图2表示一种具有已被触发的卡爪的力平衡装置的细节剖视图，

图3表示一种具有已被触发的卡爪的力平衡装置的另一剖视图，以及

图4表示一种X射线成像设备。

具体实施方式

图1表示一种具有被作为力产生单元的螺旋弹簧18的力平衡装置16的剖视图。将所述螺旋弹簧18布设在一种可旋转地支承在固定的壳体19中的卷筒26中。在所述壳体19的内表面上，每间隔一定的间距就设有卡锁凹槽27。在卷筒26的外缘，布设着被作为安全单元的卡爪20。所述卡爪20包括第一元件21和第二元件22。所述第一元件21可绕第一旋转轴24旋转地与卷筒26连接。两个元件21和22可绕第二轴25旋转地相互连接。卡爪20处于工作位置，在该位置上卷筒26可自由地转动。在卡爪20下方的第二元件22的高度上，布设着以虚线表示的被作为锁定单元的止动销23。借助于一种未加以图示的弹簧，止动销23被压紧且顶压卡爪20，从而使得当卡爪20释放止动销23时，止动销23可以移出。因此，当卡爪20处于工作位置时，止动销23处于一种“潜伏位置”。当螺旋弹簧18完全松弛时或者当螺旋弹簧18断裂时，螺旋弹簧18的圈29顶压到卡爪20的凸耳28上，该卡爪20可以如在图2和3中详细图示的那样，从工作位置移动到锁定位置。

图2表示按照图1的力平衡装置16在发生故障的情况下的细节剖视图。可以看到壳体19以及卡锁凹槽27。螺旋弹簧18的圈29发生了断裂，螺旋弹簧18因而被局部地松弛且顶压卡爪20的凸耳28，所述凸耳28可绕第一旋转轴24旋转地与卷筒26连接。如此，卡爪20旋转到锁定位置，在此位置上卡爪20嵌接到卡锁凹槽27中且以此阻止卷筒26沿顺时针方向继续转动。卡爪20的第二元件22释放了被预压紧的止动销23，所述止动销23向上弹出且以此锁定、即阻止卡爪20反向地转动，即卡爪20不预期地返回到工作位置上。卡爪20的第一和第二元件21、22，绕第二旋转轴25互相连接。借助于一种位于第一和第二元件21、22的共同回转点处的未加以图示的弹簧，将卡爪20保持在一种伸展位置上。在卡爪20第一次短暂地作出反应时，该卡爪20由于止动销23已经不再能够返回到达初始位置(＝工作位置)且可靠地保持在锁紧位置(＝锁定位置)外面。位于外面的第二元件22，通过第二旋转轴25中的弹簧向外顶出，从而使得卡爪20可以无负荷地笔直伸展且确保作为止动销的功能。

图3表示按照图1的力平衡装置16在发生故障的情况下的细节剖视图。可以看到壳体19以及卡锁凹槽27。螺旋弹簧18的圈29，顶压卡爪20的凸耳28，所述凸耳28可绕第一旋转轴24旋转地与卷筒26连接。如此，卡爪20旋转到锁定位置，在该位置上卡爪20嵌接到卡锁凹槽27中且以此阻止卷筒26沿顺时针方向继续旋转。卡爪20的第一元件21释放预压紧的止动销23，所述止动销23向上弹出且以此锁定、即阻止卡爪20反向地转动，即卡爪20不预期地返回到工作位置上。

但是卷筒26也可以逆着顺时针方向旋转，因为两件式的卡爪20在其两个元件21和22连接时可沿第二旋转轴25折弯，因此，第二元件22即使被止挡在止动销23上，仍可以沿着卡锁凹槽27上升的侧壁30滑移。在图3中示出了第二元件22到达侧壁30最高点的情形。由于两件式的卡爪20，可以以少量的能量消耗逆着顺时针方向旋转卷筒26。只须克服两个元件21、22在第二旋转轴25中进行旋转连接时的弹簧的弹力。

即使第二元件22处于卡锁凹槽27的齿上，仍能可靠地触发安全元件20。卷筒26即使被锁定仍可以朝一个方向运动。

图4表示按照本发明的力平衡装置16在X射线辐射器1的顶棚支架上的一种应用，将所述X射线辐射器1借助于伸缩柱2高度可调节地安装在检查台4上方的滑座3上。所述滑座3借助于看不见的滚轮可在平行导轨5、6上沿检查台4的横向移动。借助于端部件7和8互相连接的导轨5和6，本身借助于同样看不见的滚轮，在安装于检查区域顶棚9上的相对于导轨5和6成直角延伸的平行的顶棚导轨10和11上移动，因而，X射线辐射器1还可以沿检查台4的纵向移动。一种槽管12平行于导轨6延伸，在所述槽管12中分布着可弯曲的供电电缆13，所述供电电缆13通过一种相对于滑座3静止的设置在端部件8区域的电缆套管14进入槽管12中，并且在滑座3区域从槽管12中伸出且通往X射线辐射器1。

如在图4中以虚线表示的那样，X射线辐射器1借助于分布在伸缩柱2内部的吊索15加以保持。所述吊索15通向同样以虚线表示的力平衡装置16，所述力平衡装置16此外还具有吊索卷筒17，吊索15可在所述吊索卷筒17上卷起和展开。为此目的，吊索15在设计于吊索卷筒17的圆筒面上的未加以图示的螺旋状沟纹中运行，所述螺旋状沟纹的曲率半径在其长度上是这样变化的，即，使得安装在吊索15上的X射线辐射器1的重量，始终可通过作用在吊索卷筒17上的按照本发明的力平衡装置16的力加以平衡。吊索15此外还以未加以图示的方式，借助于其一个端部固定在吊索卷筒上。因此，极其小的力就足以把X射线辐射器1调节到其高度，因为只须克服所出现的摩擦损耗和待移动的质量的惯性。

在触发了力平衡装置16的安全单元时，X射线辐射器1仍可以向上移动。

Claims (13)

1.一种力平衡装置(16)，具有用于产生平衡力(AF)的力产生单元(18)，所述平衡力(AF)至少局部地抵消了作用到力平衡装置(16)上的拉力(ZF)，其特征在于，

-至少一个可绕第一旋转轴(24)旋转的安全单元(20)，在力产生单元(18)发生故障的情况下，所述安全单元(20)可被力产生单元(18)从工作位置移动到锁定位置，

-其中安全单元(20)包括第一元件(21)和第二元件(22)，它们在第二旋转轴(25)上相互可旋转地连接，以及

-至少一个锁定单元(23)，所述锁定单元(23)阻止在发生故障的情况下被触发的安全单元(20)从锁定位置反向运动到工作位置。

2.按照权利要求1所述的力平衡装置(16)，其特征在于，所述安全单元(20)使得在发生故障时平衡力(AF)始终等于拉力(ZF)。

3.按照权利要求1所述的力平衡装置(16)，其特征在于：

-至少一个卡锁凹槽(27)，所述安全单元(20)处于锁定位置时可嵌接到所述卡锁凹槽(27)中。

4.按照权利要求3所述的力平衡装置(16)，其特征在于，将所述安全单元(20)的第一元件(21)绕第一旋转轴(24)安置。

5.按照权利要求3或4所述的力平衡装置(16)，其特征在于，将所述安全单元(20)的第二元件(22)嵌接到所述卡锁凹槽(27)中。

6.按照权利要求4所述的力平衡装置(16)，其特征在于，在发生故障的情况下，所述力产生单元(18)使安全单元(20)的第一元件(21)绕第一旋转轴(24)运动，由此使第二元件(22)嵌接到所述卡锁凹槽中。

7.按照权利要求1、2、3、4或6所述的力平衡装置(16)，其特征在于，在发生故障的情况下，所述锁定单元(23)对安全单元(20)的第二元件(22)加以锁定，从而阻止安全单元(20)反向运动到工作位置。

8.按照权利要求1、2、3、4或6所述的力平衡装置(16)，其特征在于，所述力产生单元(18)包括至少一个用于产生平衡力(AF)的弹性元件。

9.按照权利要求1、2、3、4或6所述的力平衡装置(16)，其特征在于，所述安全单元(20)包括一种两件式的卡爪。

10.按照权利要求1、2、3、4或6所述的力平衡装置(16)，其特征在于，所述锁定单元(23)包括止动销，所述止动销在安全单元(20)处于工作位置时，被所述安全单元(20)保持在触发位置上。

11.按照权利要求3、4或6所述的力平衡装置(16)，其特征在于：壳体(19)，在该壳体的内表面上构造所述卡锁凹槽(27)。

12.按照权利要求1、2、3、4或6所述的力平衡装置(16)，其特征在于，所述拉力(ZF)是重力。

13.按照权利要求12所述的力平衡装置(16)的应用，用于平衡医疗设备的部件(1)的重力(ZF)。