DE102004063356B3 - Spindle drive for X-ray device, has wear test unit with electrical layer that is ablated, so that electrically conductive contact is made between unit and threaded spindle, when ball rotation gear does not rotate stably above preset minimum - Google Patents

Spindle drive for X-ray device, has wear test unit with electrical layer that is ablated, so that electrically conductive contact is made between unit and threaded spindle, when ball rotation gear does not rotate stably above preset minimum Download PDF

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Abstract

The drive has a catch nut (14) with an electrically conductive wear test unit brought in mutual contact with a nut of a threaded spindle, and having an electrical insulation layer on its surface. The layer is ablated, so that an electrically conductive contact is made between the unit and spindle, when a ball rotation gear does not rotate stably above a preset minimum. The unit and spindle have test equipment to measure the contact. An independent claim is also included for an X-ray device with a spindle drive.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindelantrieb mit Gewindespindel und Kugelumlaufgetriebe sowie einer Fangmutter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Fangmutter für einen solchen Spindelantrieb sowie eine Röntgeneinrichtung, die einen solchen Spindelantrieb umfasst.The The invention relates to a spindle drive with threaded spindle and ball screw and a safety nut according to the preamble of the claim 1. The invention further relates to a catch nut for a Such spindle drive and an X-ray device having a includes such spindle drive.

Spindelantriebe mit Gewindespindel kommen in Anwendungen zum Einsatz, in denen z.B. große Lasten bewegt und präzise positioniert werden müssen. Vorrichtungen, in denen Spindelantriebe eingesetzt werden, können neben industriellen Anwendungen wie Werkzeugmaschinen und Endkunden-Anwendungen wie beispielsweise Garagentoröffner auch Röntgeneinrichtungen sein. Hier werden z.B. Röntgenstrahler, Röntgen-Bildempfänger oder Patientenlagerungsvorrichtungen bewegt und positioniert.spindle drives with threaded spindle are used in applications in which e.g. big loads moved and precise must be positioned. Devices in which spindle drives are used, in addition to industrial applications such as machine tools and consumer applications such as garage door opener also X-ray equipment be. Here, e.g. X-ray, X-ray image receptor or patient support devices moved and positioned.

In vielen Anwendungen birgt ein unerkannter Verschleiß oder gar ein mechanisches Versagen des Spindelantriebs erhebliche Verletzungs- und Gefährdungsrisiken für den Anwender oder sonstige mit dem spindelgetriebenen Gerät in Kontakt tretende Personen, z.B. bei Röntgeneinrichtungen für den Arzt oder den Patienten. Bei Spindelantrieben mit Gewindespindel kann ein Verschleiß bis hin zum Versagen daher rühren, dass ein auf der Gewindespindel umlaufendes Umlaufgetriebe, z.B. ein Kugelumlaufgetriebe, versagt. Werden z.B. die Kugeln des Kugelumlaufgetriebes durch Verschleiß zerstört, steht das Kugelumlaufgetriebe mit der Gewindespindel nicht mehr in gegenseitigem Eingriff. Das Kugelumlaufgetriebe stützt sich dann nicht mehr über die Kugeln im Gewindegang der Gewindespindel ab, sondern wird gegenüber dieser nahezu frei beweglich. Der Kraftschluss zwischen der Spindel und der zu bewegenden Masse geht also verloren. Bei einem vertikalen Antrieb kann die zu bewegende Masse dann schlimmstenfalls herabfallen.In Many applications involve unrecognized wear or even wear Mechanical failure of the spindle drive causes considerable injury. and risks of danger for the User or other in contact with the spindle-driven device kicking persons, e.g. in X-ray facilities for the doctor or the patient. For spindle drives with threaded spindle can a wear up stir to failure therefore, a planetary gear circulating on the threaded spindle, e.g. a recirculating ball gear, failed. If e.g. the balls of the recirculating ball bearing destroyed by wear, stands the ball screw gear with the threaded spindle no longer in mutual Intervention. The recirculating ball gear is then no longer supported by the Balls in the thread of the threaded spindle, but is opposite to this almost free to move. The adhesion between the spindle and the mass to be moved is lost. In a vertical Drive can then drop the mass to be moved in the worst case.

Um einer Gefährdung infolge eines nicht vorhersehbaren Versagens des Spindelantriebs vorzubeugen, werden Kugelumlaufgetriebe mit sogenannten Fangmuttern verwendet. Die Fangmutter steht in fester Verbindung mit dem umlaufenden Teil des Kugelumlaufgetriebes. Sie weist ein Gewinde auf, das ebenso wie die Kugeln des Kugelumlaufgetriebes mit dem Gewindegang der Gewindespindel in gegenseitigem Eingriff steht. Die Steigung des Gewindes der Fangmutter entspricht dabei der Steigung des Gewindegangs der Gewindespindel, so dass die Fangmutter zusammen mit dem Kugelumlaufgetriebe auf der Gewindespindel verfahren wird. Form und Passgenauigkeit des Gewindes der Fangmutter werden dabei so gewählt, dass die Fangmutter beispielsweise reibungsfrei um die Gewindespindel umläuft, solange das Kugelumlaufgetriebe maßhaltig, d.h. innerhalb vorbestimmter Lagerspiel-Toleranzen, umläuft.Around a danger due to an unforeseen failure of the spindle drive be prevented, be recirculating ball gear with so-called locking nuts used. The catch nut is in firm connection with the circulating Part of the recirculating ball bearing. It has a thread, as well like the balls of the recirculating ball bearing with the thread of the Threaded spindle is in mutual engagement. The slope of the Thread of the catch nut corresponds to the pitch of the thread the threaded spindle, so that the catch nut together with the recirculating ball gear is moved on the threaded spindle. Shape and fit the thread of the catch nut are chosen so that the catch nut, for example runs around the threaded spindle without friction, as long as the recirculating ball gear dimensionally stable, i.e. within predetermined bearing clearance tolerances.

Die Fangmutter kommt jedoch zum Tragen, wenn das Kugelumlaufgetriebe nicht mehr maßhaltig umläuft, z.B. wegen zu großem Lagerspiel oder gar Zerstörung der Kugeln. Geht in eine derartigen Verschleißsituation der Kraftschluss zwischen Gewindespindel und Kugelumlaufgetriebe verloren, so bleibt doch der Kraftschluss zwischen Fangmutter und Gewindespindel erhalten. Eine Eigenbewegung der zur bewegenden Masse wird dann durch die Selbstsperrungs-Wirkung der Fangmutter unterbunden. Dadurch wird beispielsweise das Herabfallen der zu bewegenden Masse verhindert.The However, catch nut comes into play when the recirculating ball bearing no longer true to size, e.g. because of too big Bearing game or even destruction the balls. Goes into such a wear situation of adhesion lost between threaded spindle and recirculating ball gear, so it remains obtained the adhesion between the catch nut and threaded spindle. A proper movement of the moving mass is then through the Self-locking effect of the safety nut prevented. This will For example, prevents the falling of the mass to be moved.

Aus der DE 196 25 999 C2 ist ein Gewindespindelantrieb bekannt, der eine Gewindespindel und eine Tragmutter umfasst. Weiter ist eine Fangmutter umfasst, die mit der Tragmutter durch ein dünnwandiges Verbindungselement drehfest verbunden ist. Bei einem Versagen der Tragmutter ist diese in Richtung auf die Fangmutter verschiebbar. Dabei verformt sich das Verbindungselement. Um ein Versagen der Tragmutter zu erkennen, kann durch Verformung des Verbindungselements eine Sicherheitsschalter mechanisch betätigt werden.From the DE 196 25 999 C2 a threaded spindle drive is known which comprises a threaded spindle and a support nut. Further, a catch nut is included, which is rotatably connected to the support nut by a thin-walled connecting element. In case of failure of the support nut this is displaced in the direction of the catch nut. In this case, the connecting element deforms. To detect a failure of the support nut, a safety switch can be mechanically operated by deformation of the connecting element.

Die Funktionsfähigkeit der Fangmutter setzt allerdings voraus, dass deren Gewinde, das sogenannte Sicherheitsgewinde, intakt und nicht verschlissen ist. Jedoch kann, je nach dem, wie maßhaltig das Kugelumlaufgetriebe auf der Gewindespindel umläuft, die Fangmutter einem geringen Verschleiß unterliegen, der zwar durch einen Anwender oder Nutzer unbemerkt bleiben kann, jedoch nichts desto trotz zur mechanischen Abnutzung des Sicherheitsgewindes führen kann. Ein derart in Mitleidenschaft gezogenes Sicherheitsgewinde kann im Notfall zum Versagen der Fangmutter führen, so dass sie bei einem Versagen des Kugelumlaufgetriebes ihre Sicherungsfunktion nicht erfüllen kann. Im Beispiel einer Röntgeneinrichtung könnte dies schlimmstenfalls bedeuten, dass z.B. der Röntgenstrahler oder Bildverstärker herabfällt und dabei den Patienten oder Arzt gefährdet.The operability However, the catch nut requires that its thread, the so-called safety thread, intact and not worn. However, depending on how dimensionally accurate the recirculating ball bearing rotates on the threaded spindle, the catch nut are subject to low wear, although by a user or user can go unnoticed, but nothing despite this, may lead to mechanical wear of the safety thread. Such a compromised safety thread can In case of an emergency lead to the failure of the catching mother, so that at a Failure of the ball screw does not perform its backup function fulfill can. In the example of an X-ray device could in the worst case, mean that e.g. the X-ray source or image intensifier falls down and while the patient or doctor at risk.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Risiken und Gefährdungen, die durch Verschleiß einer Fangmutter eines Spindelantriebs entstehen können, zu minimieren. Ein wesentlicher Aspekt der Aufgabe besteht insbesondere darin, eine Gefährdung von Personen durch Verschleiß einer Fangmutter eines Spindelantriebs in einer Röntgeneinrichtung zu minimieren.The The object of the invention is risks and hazards, by the wear of a catch nut a spindle drive can occur to minimize. An essential Aspect of the task is in particular a danger to persons by wearing a To minimize the catch nut of a spindle drive in an X-ray device.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Spindelantrieb mit den Merkmalen des 1. Patentanspruchs, durch eine Fangmutter mit den Merkmalen des 7. Patentanspruchs bzw. durch eine Röntgeneinrichtung mit den Merkmalen des 13. Patentanspruchs.The Invention solves This object is achieved by a spindle drive with the features of the first Patent claim, by a catch nut with the features of the 7. Patent claim or by an X-ray device with the features of the 13th claim.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Verschleiß einer Fangmutter eines Spindelantriebs frühzeitig zu erkennen, um eine entsprechende Warnmeldung ausgeben oder einen weiteren Betrieb des Spindelantriebs unterbinden zu können. Die Erkennung des Verschleißes erfolgt dabei elektronisch, so dass sich eine Sichtkontrolle des typischerweise verdeckt eingebauten Spindelantriebs bzw. der Fangmutter erübrigt.One The basic idea of the invention is the wear of a Catch nut of a spindle drive early to recognize a issue appropriate warning message or another operation of the To prevent spindle drive. The Detection of wear takes place electronically, so that a visual inspection of the typically concealed spindle drive or the catch nut unnecessary.

Die elektrische Erkennung des Verschleißes gemäß der Erfindung setzt voraus, dass die Gewindespindel elektrisch leitfähig ist. Die Fangmutter umfasst ein Testmittel, das ebenfalls elektrisch leitfähig ist, dessen Oberfläche jedoch eine elektrische Isolationsschicht aufweist. Das Testmittel ist derart ausgebildet, dass es mit dem Gewindegang der Gewindespindel in gegenseitigen Eingriff bringbar ist, ebenso wie das Kugelumlaufgetriebe. Gewindespindel und Testmittel sind dazu ausgebildet, mit einer Prüfeinrichtung elektrisch leitend verbunden zu werden. Die Prüfeinrichtung legt eine Span nung zwischen Gewindespindel und Testmittel an, die wegen der Isolationsschicht des Testmittels keinen Strom verursacht.The electrical detection of wear according to the invention requires that the threaded spindle is electrically conductive. The catch nut includes a test agent which is also electrically conductive, but its surface has an electrical insulation layer. The test agent is designed such that it matches the thread of the threaded spindle in mutual engagement can be brought, as well as the recirculating ball bearing. Threaded spindle and test means are designed with a testing device to be electrically connected. The test device applies a voltage between threaded spindle and test agent, because of the insulation layer the test agent does not cause any current.

Falls jedoch das Kugelumlaufgetriebe über ein vorbestimmbares Mindestmaß hinaus nicht maßhaltig um die Gewindespindel umläuft, z.B. infolge von erhöhtem Lagerspiel, läuft zusammen mit dem Kugelumlaufgetriebe auch die Fangmutter nicht maßhaltig und es kommt zu einem Abtragen der Isolationsschicht des Testmittels. Sobald die Isolationsschicht abgetragen ist, entsteht ein elektrisch leitender Kontakt zwischen Testmittel und Gewindespindel, der durch die Prüfeinrichtung messbar ist. Dadurch wird ein nicht mehr im vorgegebenen Toleranzbereich arbeitendes Kugelumlaufgetriebe und damit einhergehender Verschleiß der Fangmutter frühzeitig erkannt.If however, the recirculating ball bearing via a Predeterminable minimum not true to size revolves around the threaded spindle, e.g. as a result of increased Bearing game, running together with the recirculating ball and the catch nut not true to size and there is a removal of the insulating layer of the test agent. As soon as the insulation layer has been removed, an electric is generated conductive contact between test agent and threaded spindle through the testing device is measurable. This will no longer be in the specified tolerance range working recirculating ball gear and associated wear of the catch nut detected early.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Fangmutter ein Sicherheitsgewinde auf, das mit dem Gewindegang der Gewindespindel in gegenseitigen Eingriff bringbar ist, und das Testmittel ist als Draht ausgeführt, der anstelle zumindest eines Abschnittes des Sicherheitsgewindes an der Fangmutter angebracht ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass lediglich der Draht aus leitfähigem Material mit isolierter Oberfläche bestehen muss, während an die elektrischen Eigenschaften der Fangmutter ansonsten keine Anforderungen zu stellen sind. Insbesondere muss keine Isolationsschicht auf der Fangmutter aufgebracht sein.In an advantageous embodiment of the invention, the catch nut a safety thread on that with the thread of the threaded spindle in mutual intervention can be brought, and the test means is as Wire executed, the instead of at least a portion of the security thread attached to the catch nut. This gives the advantage that only the wire of conductive material with insulated surface must exist while on the electrical properties of the catch nut otherwise no requirements are to be made. In particular, no insulation layer on the catch nut be upset.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Draht durch eine Klebeverbindung mit der Fangmutter verbunden. Dies ermöglicht eine besonders einfache und unaufwändige Herstellung.In a further advantageous embodiment of the invention is the Wire connected by an adhesive bond with the catch nut. This allows one particularly simple and unobtrusive Production.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Draht durch eine mechanische Verbindung mit der Fangmutter verbunden. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau, der insbesondere ohne zusätzliche Materialien und Wirkstoffe herstellbar ist.In a further advantageous embodiment of the invention is the Wire connected by a mechanical connection with the catch nut. this makes possible a particularly simple structure, in particular without additional Materials and active ingredients can be produced.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Testmittel bzw. der Draht im wesentlichen die gleiche Form und Passgenauigkeit auf, wie das Sicherheitsgewinde der Fangmutter. Dadurch ist sichergestellt, dass ein Abtragen der Isolationsschicht gleichzeitig mit einem Verschleiß des Sicherheitsgewindes auftritt, so dass das Testmittel bereits beim ersten und möglicherweise noch geringen Verschleiß des Sicherheitsgewindes anspricht.In a further advantageous embodiment of the invention, the Test means or the wire in substantially the same shape and accuracy of fit, like the safety thread of the catch nut. This ensures that a removal of the insulating layer simultaneously with a wear of the security thread occurs, so the test agent already at first and possibly still low wear of the Security thread responds.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Testmittel bzw. der Draht eine um höchstens 10% geringere Passgenauigkeit als das Sicherheitsgewinde der Fangmutter auf. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass geringe Toleranzen, die jedoch noch keinen gefährlichen Verschleiß erzeugen, noch nicht zum Ansprechen des Testmittels führen müssen, während gleichzeitig das Testmittel weniger präzise und daher weniger aufwändig herstellbar ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the Test equipment or the wire a maximum of 10% lower accuracy than the safety thread of the catch nut on. This results in the Advantage that small tolerances, which, however, are still not dangerous Generate wear, need not yet lead to the response of the test agent, while at the same time the test agent less precise and therefore less expensive to produce is.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen sowie der Figurenbeschreibung. Anhand von Figuren werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Further advantageous developments of the invention will become apparent from the claims and the description of the figures. Based on figures will be below embodiments closer to the invention explained. Show it:

1 eine Röntgeneinrichtung mit Spindelantrieb, 1 an X-ray device with spindle drive,

2 einen Spindelantrieb mit Fangmutter, 2 a spindle drive with catch nut,

3 eine Gewindespindel samt Fangmutter, und 3 a threaded spindle with catch nut, and

4 eine Fangmutter mit Verschleiß-Testmittel. 4 a catch nut with wear test agent.

In 1 ist eine Röntgeneinrichtung 1 dargestellt. Die Röntgeneinrichtung 1 weist eine Basis 2 auf, die ortsfest gelagert ist. In der Basis 2 sind um eine nicht dargestellte horizontale Achse drehbar zwei Gewindespindeln 7, 7' gelagert. Die Gewindespindeln 7, 7' tragen einen Bildempfänger 6, einen Röntgenstrahler 5 sowie eine Patientenlagerungsvorrichtung 3. Die Drehbarkeit der Gewindespindeln 7, 7' ist durch einen Doppelpfeil im Bereich des oberen Endes der Patientenlagerungsvorrichtung 3 angedeutet.In 1 is an x-ray device 1 shown. The X-ray device 1 has a base 2 on, which is stored stationary. In the base 2 are rotatable about a horizontal axis, not shown, two threaded spindles 7 . 7 ' stored. The threaded spindles 7 . 7 ' carry a picture receiver 6 , an X-ray source 5 as well as a patient support contraption 3 , The rotatability of the threaded spindles 7 . 7 ' is by a double arrow in the region of the upper end of the patient support device 3 indicated.

Ein zu untersuchender Patient 4 wird auf der Patientenlagerungsvorrichtung 3 stehend oder liegend gelagert, je nach deren Ausrichtung. Zur Untersuchung des Patienten 4 wird der Röntgenstrahler 5 in Höhe des zu untersuchenden Körperbereichs positioniert, indem er durch einen nicht dargestellten Spindelantrieb, der mit den Gewindespindeln 7, 7' zusammenwirkt, verfahren wird. Ebenso wird der Bildempfänger 6, der auf den Röntgenstrahler 5 ausgerichtet sein muss, durch einen Spindelantrieb auf den Gewindespindeln 7, 7' verfahren.A patient to be examined 4 is on the patient support device 3 standing or lying, depending on their orientation. To examine the patient 4 becomes the X-ray source 5 positioned at the level of the body region to be examined by passing through a spindle drive, not shown, with the threaded spindles 7 . 7 ' cooperates, is dealt with. Likewise, the image receiver 6 standing on the X-ray 5 must be aligned by a spindle drive on the threaded spindles 7 . 7 ' method.

In 2 sind Spindelantriebe 9, 9' dargestellt, wie sie in der vorangehend beschriebenen Röntgeneinrichtung 1 eingesetzt werden können. Die Spindelantriebe 9, 9' sind angeordnet auf einer Gewindespindel 7, die wiederum mittels Muttern 8, 8' z.B. in der Röntgeneinrichtung 1 verspannt ist.In 2 are spindle drives 9 . 9 ' represented as in the above-described X-ray device 1 can be used. The spindle drives 9 . 9 ' are arranged on a threaded spindle 7 , in turn, by nuts 8th . 8th' eg in the X-ray device 1 is tense.

Die Spindelantriebe 9, 9' weisen jeweils eine Zahnscheibe 10, 10' auf, durch die sie angetrieben werden. Die Zahnscheibe 10, 10' steht jeweils mit einem Kugelumlaufgetriebe 11, 11' in fester Verbindung, so dass durch Antreiben der Zahnscheiben 10, 10' die Kugelumlaufgetriebe 11, 11' rotiert werden. Die Kugelumlaufgetriebe 11, 11' weisen genauer gesagt eine nicht rotierende Umhüllung auf, in der mittels Kugeln 12 der eigentliche Kugelumlauf rotierend gelagert ist. Der nicht rotierende äußere Teil der Kugelumlaufgetriebe 11, 11' trägt die zu bewegende Masse, in der vorangehend beschriebenen Röntgeneinrichtung 1 z.B. den Bildempfänger 6 oder den Röntgenstrahler 5.The spindle drives 9 . 9 ' each have a toothed disc 10 . 10 ' on which they are driven. The toothed disc 10 . 10 ' each with a recirculating ball bearing 11 . 11 ' in firm connection, so that by driving the toothed discs 10 . 10 ' the recirculating ball bearings 11 . 11 ' be rotated. The recirculating ball bearings 11 . 11 ' More specifically, they have a non-rotating enclosure in which by means of balls 12 the actual recirculating ball is rotatably mounted. The non-rotating outer part of the recirculating ball bearings 11 . 11 ' carries the mass to be moved, in the above-described X-ray device 1 eg the image receiver 6 or the X-ray source 5 ,

Der rotierende Kugelumlauf ist mittels Kugeln 19 rotierbar in der Nut 13 der Gewindespindel 7 gelagert. Die Nut 13 ist dabei als spiralförmig umlaufender Gewindegang ausgeformt. Da durch wird eine Rotation des Kugelumlaufs über die Kugeln 19 in einer Bewegung des Kugelumlaufgetriebes 11, 11' in Längsrichtung der Gewindespindel 7 umgesetzt.The rotating ball circulation is by means of balls 19 rotatable in the groove 13 the threaded spindle 7 stored. The groove 13 is formed as a spiral circumferential thread. As a result of a rotation of the ball around the balls 19 in a movement of the recirculating ball bearing 11 . 11 ' in the longitudinal direction of the threaded spindle 7 implemented.

Der zwischen den Kugeln 12 und den Kugeln 19 rotierbar gelagerte Kugelumlauf ist fest verbunden mit der jeweiligen Fangmutter 14, 14'. Die Fangmuttern 14, 14' weisen nicht dargestellte Sicherheitsgewinde auf, die in Form und Steigung derart ausgebildet sind, dass sie mit der Nut 13 in Eingriff stehen. Eine Rotation der rotierbaren Kugelumläufe bewirkt denselben linearen Vorschub längs der Gewindespindel 7 wie eine Rotation der Fangmutter 7. Die Fangmutter 7 läuft daher reibungsfrei oder zumindest mit geringer Reibung mit dem Kugelumlauf mit.The one between the balls 12 and the balls 19 rotatably mounted recirculating ball is firmly connected to the respective catch nut 14 . 14 ' , The catch nuts 14 . 14 ' have security threads, not shown, which are formed in shape and pitch such that they are connected to the groove 13 engage. A rotation of the rotatable recirculating ball causes the same linear feed along the threaded spindle 7 like a rotation of the catch nut 7 , The catching mother 7 therefore runs without friction or at least with low friction with the ball.

Läuft der Kugelumlauf jedoch nicht mehr maßhaltig, z.B. weil die Kugeln 19, 19' verschlissen sind und Lagerspiel hervorrufen, so läuft auch die mit dem jeweiligen Kugelumlauf fest verbundene Fangmutter 14, 14' nicht mehr maßhaltig. Im Falle der Zerstörung der Kugeln 19, 19' geht der Kraftschluss zwischen Kugelumlauf und Gewindespindel 7 verloren, wird jedoch durch den Kraftschluss zwischen dem Sicherheitsgewinde der jeweiligen Fangmutter 14, 14' mit der Gewindespindel 7 kompensiert. Unterliegt der Kugelumlauf jedoch lediglich einem erhöhten Verschleiß, ohne vollständig zerstört zu werden, so wird das Sicherheitsgewinde der jeweiligen Fangmutter 14, 14' ebenfalls verschlissen. Je nach Stärke dieses Verschleißes bzw. damit einhergehender erhöhter Reibung oder Geräuschentwicklung kann dieser Verschleiß bemerkbar sein oder unbemerkt bleiben.However, the ball does not run true to size, eg because the balls 19 . 19 ' are worn and cause bearing clearance, so runs with the respective ball screw firmly connected catch nut 14 . 14 ' no longer true to size. In case of destruction of the bullets 19 . 19 ' is the adhesion between ball screw and threaded spindle 7 lost, however, is due to the adhesion between the safety thread of the respective catch nut 14 . 14 ' with the threaded spindle 7 compensated. Subject to the recirculation ball but only an increased wear without being completely destroyed, so is the safety thread of each catch nut 14 . 14 ' also worn. Depending on the strength of this wear or associated increased friction or noise, this wear can be noticeable or unnoticed.

In 3 ist ein Detail eines Spindelantriebs vergrößert dargestellt. Eine Gewindespindel 7 weist eine einen Gewindegang bildende Nut 13 auf, die halbrund ausgeformt ist. Auf der Gewindespindel 7 läuft ein Kugelumlaufgetriebe 11. In dem Kugelumlaufgetriebe 11 ist über nur schematisch dargestellte Kugeln 12 ein Fangmutter 14 rotierbar gelagert. Die Fangmut ter 14 weist ein Sicherheitsgewinde 15 auf, das in Form und Steigung dem durch die Nut 13 gebildeten Gewindegang entspricht. Eine Rotation der Fangmutter 14 bewirkt daher einen der Steigung des Gewindes entsprechenden Vorschub in Längsrichtung der Gewindespindel 7, weshalb sich die Fangmutter mit dem nicht dargestellten Kugelumlauf gemeinsam verfahren lässt. Falls der Kugelumlauf maßhaltig umläuft, steht das Sicherheitsgewinde 15 nicht in direktem Kontakt mit der Nut 13 und es entstehen daher weder Reibung noch Verschleiß. Berühren sich jedoch Sicherheitsgewinde 15 und Nut 13, z.B. infolge erhöhten Lagerspiels des Kugelumlaufs, so treten bei Rotation der Fangmutter 14 um die Gewindespindel 7 Reibung und Verschleiß auf, die zur Zerstörung des Sicherheitsgewindes 15 führen können.In 3 a detail of a spindle drive is shown enlarged. A threaded spindle 7 has a groove forming a thread 13 on, which is formed semicircular. On the threaded spindle 7 runs a recirculating ball bearing 11 , In the recirculating ball bearing 11 is about spheres shown only schematically 12 a catch nut 14 rotatably mounted. The Fangmut ter 14 has a safety thread 15 in the form and slope through the groove 13 formed thread corresponds. A rotation of the catch nut 14 causes therefore a pitch of the thread corresponding feed in the longitudinal direction of the threaded spindle 7 , why the catch nut can be moved together with the ball circulation, not shown. If the recirculating ball runs true to size, the safety thread is stationary 15 not in direct contact with the groove 13 and therefore there is no friction or wear. But touch safety thread 15 and groove 13 , eg due to increased bearing clearance of the ball, so occur during rotation of the catch nut 14 around the threaded spindle 7 Friction and wear, which destroy the security thread 15 being able to lead.

In 4 ist ebenfalls ein Kugelumlaufgetriebe 11 auf einer Gewindespindel 7 dargestellt. Die Gewindespindel 7 weist eine Nut 13 auf, die einen Gewindegang formt, mit dem das Sicherheitsgewinde 15 einer Fangmutter 14 in Eingriff steht. Die Fangmutter 14 ist über nur schematisch dargestellte Rollen 12 in dem Kugelumlaufgetriebe 11 gelagert, während der eigentliche Kugelumlauf nicht dargestellt ist.In 4 is also a recirculating ball bearing 11 on a threaded spindle 7 shown. The threaded spindle 7 has a groove 13 which forms a thread with which the safety thread 15 a catch nut 14 engaged. The catching mother 14 is about only schematically illustrated roles 12 in the recirculating ball gear 11 stored, while the actual ball circulation is not shown.

Während im linken Teil der Abbildung das Sicherheitsgewinde 15 der Fangmutter 14 dargestellt ist, ist im rechten Teil anstelle des Sicherheitsgewindes 15 ein Draht 16 in der Fangmutter 14 angebracht. Der Draht 16 läuft, maßhaltiges Umlaufen des Kugelumlaufs um die Gewindespindel 7 vorausgesetzt, ebenso wie das Sicherheitsgewinde 15 bei Rotation um die Gewindespindel 7 herum reibungsfrei und ohne Verschleiß in der Nut 13. Die Gewindespindel 7 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material und wird mit einer Prüfspannung 17 beaufschlagt. Der Draht 16 besteht ebenfalls aus leitfähigem Material, weist jedoch eine elektrisch isolierte Oberfläche auf, die in der Figur nicht näher dargestellt ist. Die Isolationsschicht ist so beschaffen, dass sie durch Reibung zwischen dem Draht 16 und der Nut 13 bei Rotation der Fangmutter 14 um die Gewindespindel 7 abtragbar ist. Falls jedoch keine Reibung oder wenigstens nahezu keine Reibung auftritt, bleibt die Isolationsschicht auf dem Draht 16 intakt. Dicke und Härte der Isolationsschicht bestimmen dabei, wieviel Reibungsarbeit zum Abtragen erforderlich ist. Zum Aufbringen der Isolationsschicht je nach Ausführungsform entweder auf das Sicherheitsgewinde 15 oder auf den Draht 16 kann auf herkömmliche, bestens bekannte Methoden zurückgegriffen werden.While in the left part of the picture the safety thread 15 the catching mother 14 is shown in the right part instead of the security thread 15 a wire 16 in the catching mother 14 appropriate. The wire 16 running, dimensionally circulating the ball screw around the threaded spindle 7 provided, as well as the safety thread 15 during rotation around the threaded spindle 7 around without friction and without wear in the groove 13 , The threaded spindle 7 consists of an electrically conductive material and comes with a test voltage 17 applied. The wire 16 is also made of conductive material, but has an electrically insulated surface, which is not shown in detail in the figure. The insulation layer is such that it is due to friction between the wire 16 and the groove 13 with rotation of the catch nut 14 around the threaded spindle 7 is ablatable. However, if no friction or at least almost no friction occurs, the insulation layer remains on the wire 16 intact. The thickness and hardness of the insulation layer determine how much friction work is required to remove it. For applying the insulation layer depending on the embodiment either on the safety thread 15 or on the wire 16 can be resorted to conventional, well-known methods.

Der Draht 16 ist in nicht näher dargestellter Weise mit einer Spannungsmessvorrichtung 18 verbunden, die gemeinsam mit der Prüfspannungseinrichtung 17 eine Prüfeinrichtung bildet. Solange die Isolationsschicht des Drahtes 16 intakt ist, liegt die Spannung der Prüfspannungseinrichtung 17 nicht an der Spannungsmesseinrichtung 18 an, so dass dort keine Spannung messbar ist. Sobald jedoch die Isolationsschicht des Drahts durch Reibung abgetragen wurde, wird ein elektrischer Kontakt des Drahts 16 zur Gewindespindel 7 ermöglicht. In diesem Fall liegt die von der Prüfspannungseinrichtung 17 an die Gewindespindel 7 angelegte Prüfspannung an der Spannungsmesseinrichtung 18 an und wird dort messbar.The wire 16 is in a manner not shown with a voltage measuring device 18 connected in common with the test voltage device 17 forms a testing device. As long as the insulation layer of the wire 16 is intact, is the voltage of the test voltage device 17 not at the voltage measuring device 18 on, so that there is no voltage measurable. However, as soon as the insulation layer of the wire has been removed by friction, an electrical contact of the wire 16 to the threaded spindle 7 allows. In this case, that is the test voltage device 17 to the threaded spindle 7 applied test voltage at the voltage measuring device 18 and becomes measurable there.

Umgekehrt bedeutet dies, dass dann, wenn an der Spannungsmesseinrichtung 18 eine Spannung messbar wird, die Isolationsschicht des Drahts 16 beschädigt ist. Dies wiederum bedeutet, dass die Fangmutter 14 und damit auch der fest mit der Fangmutter 14 verbundene Kugelumlauf des Kugelumlaufgetriebes 11 nicht mehr innerhalb der vorgegebenen Toleranz um die Gewindespindel 7 umläuft. Es kann also auf erhöhtes Lagerspiel oder erhöhten Lagerverschleiß geschlossen werden. Daher wird bei Auftreten einer Spannung in der Spannungsmesseinrichtung 18 ein Signal erzeugt, das zur Ausgabe eines Warnsignals oder zum Abstellen des Spindelantriebs herangezogen werden kann. Das Maß der zum Abtragen der Isolationsschicht erforderlichen Reibungsarbeit bestimmt dabei, wie lange es dauert, bis an der Spannungsmesseinrichtung 18 eine Spannung messbar wird und damit, wie empfindlich die Erkennung von Lagerverschleiß arbeitet.Conversely, this means that when at the voltage measuring device 18 a voltage is measurable, the insulating layer of the wire 16 is damaged. This in turn means that the catching mother 14 and thus also the fixed with the catch nut 14 connected recirculating ball recirculation ball 11 no longer within the specified tolerance around the threaded spindle 7 circulates. It can therefore be concluded on increased bearing clearance or increased bearing wear. Therefore, when a voltage occurs in the voltage measuring device 18 generates a signal that can be used to output a warning signal or to stop the spindle drive. The extent of the friction work required to remove the insulating layer determines how long it takes to reach the tension measuring device 18 a voltage can be measured and thus how sensitive the detection of bearing wear works.

Falls der Draht 16 in Form und Passgenauigkeit dem Sicherheitsgewinde 15 entspricht, ist davon auszugehen, dass das Sicherheitsgewinde 15 dem gleichen Verschleiß unterliegt wie der Draht 16. Insofern geht mit dem Abtragen der Isolationsschicht des Drahts 16 auch ein Abtragen des Sicherheitsgewindes 15 einher. Eine solche Beschädigung des Sicherheitsgewindes 15 wird durch die Prüfeinrichtung wirksam erkannt.If the wire 16 in shape and accuracy of fit the safety thread 15 corresponds, it can be assumed that the safety thread 15 subject to the same wear as the wire 16 , In this respect, goes with the removal of the insulating layer of the wire 16 also a removal of the security thread 15 associated. Such damage to the security thread 15 is recognized by the test device effectively.

In einer nicht bildlich dargestellten Variante kann die Fangmutter 14 bzw. deren Sicherheitsgewinde 15 selbst eine elektrisch isolierende Oberfläche aufweisen. In dieser Ausführung kann auf den zusätzlich mit der Fangmutter verbundenen Draht 16 verzichtet werden, indem die Fangmutter 14 selbst dessen Funktion übernimmt. Ein leitender Kontakt, der die Prüfspannung der Prüfspannungseinrichtung 17 zur Spannungsmesseinrichtung 18 überträgt, tritt dann auf, wenn die Isolationsschicht durch Verschleiß vom Sicherheitsgewinde 15 abgetragen ist.In a variant not pictured, the catch nut 14 or their safety thread 15 even have an electrically insulating surface. In this version, the additionally connected to the catch nut wire 16 be omitted by the catch nut 14 even takes over its function. A conductive contact indicating the test voltage of the test voltage device 17 to the voltage measuring device 18 transmits, then occurs when the insulation layer due to wear from the safety thread 15 is worn away.

Die Prüfspannungseinrichtung 17 kann die Prüfspannung gleichermaßen an die Gewindespindel 7 oder an die Fangmutter 14 anlegen, wobei die Spannungsmesseinrichtung 18 mit der jeweils anderen der beiden Komponenten verbunden wird.The test voltage device 17 the test voltage can equally to the threaded spindle 7 or to the mother catcher 14 create, wherein the voltage measuring device 18 is connected to the other of the two components.

Die Prüfeinrichtung kann bei Auftreten einer Spannung an der Spannungsmesseinrichtung 18 ein Warnsignal für eine Bedienperson erzeugen oder ein Ausgangssignal an die Steuerung der Röntgeneinrichtung abgeben, um einen weiteren Betrieb des verschlissenen Spindelantriebs 9, 9' zu unterbinden.The test device may be at the occurrence of a voltage at the voltage measuring device 18 generate a warning signal to an operator or give an output signal to the controller of the X-ray device to further operate the worn spindle drive 9 . 9 ' to prevent.

Claims (13)

Spindelantrieb (9, 9') umfassend eine elektrisch leitfähige Gewindespindel (7, 7') mit einer als Gewindegang ausgebildeten Nut (13) und ein Kugelumlaufgetriebe (11, 11') mit einer Fangmutter (14, 14'), wobei das Kugelumlaufgetriebe (11, 11') und die Fangmutter (14, 14') mit der Nut (13) in gegenseitigen Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangmutter (14, 14') ein Testmittel umfasst, das elektrisch leitfähig ist, das mit der Nut (13) in gegenseitigen Eingriff bringbar ist, und dessen Oberfläche eine elektrische Isolationsschicht aufweist, dass sowohl das Testmittel als auch die Gewindespindel (7, 7') dazu ausgebildet sind, mit einer Prüfeinrichtung elektrisch leitend verbunden zu werden, und dass die Isolationsschicht des Testmittels durch das Umlaufen des Kugelumlaufgetriebes (11, 11'), falls dieses über ein vorbestimmbares Mindestmaß hinaus nicht maßhaltig läuft, abgetragen und ein elektrisch leitender Kontakt zwischen Testmittel und Gewindespindel (7, 7') hergestellt wird.Spindle drive ( 9 . 9 ' ) comprising an electrically conductive threaded spindle ( 7 . 7 ' ) with a groove formed as a thread ( 13 ) and a recirculating ball bearing ( 11 . 11 ' ) with a catch nut ( 14 . 14 ' ), wherein the recirculating ball gear ( 11 . 11 ' ) and the catching mother ( 14 . 14 ' ) with the groove ( 13 ) can be brought into mutual engagement, characterized in that the catch nut ( 14 . 14 ' ) comprises a test agent that is electrically conductive with the groove ( 13 ) can be brought into mutual engagement, and whose surface has an electrical insulation layer that both the test means and the threaded spindle ( 7 . 7 ' ) are designed to be electrically conductively connected to a test device, and that the insulating layer of the test agent by the circulation of the ball screw ( 11 . 11 ' ), if this beyond a predeterminable minimum beyond not true to size, removed and an electrically conductive contact between test means and threaded spindle ( 7 . 7 ' ) will be produced. Spindelantrieb (9, 9') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangmutter (14, 14') ein Sicherheitsgewinde (15) umfasst, und dass das Testmittel als Draht (16) ausgeführt ist, der anstelle zumindest eines Abschnittes des Sicherheitsgewindes (15) an der Fangmutter (14, 14') angebracht ist.Spindle drive ( 9 . 9 ' ) according to claim 1, characterized in that the catch nut ( 14 . 14 ' ) a safety thread ( 15 ) and that the test agent is used as a wire ( 16 ) is executed, which instead of at least a portion of the security thread ( 15 ) at the catch nut ( 14 . 14 ' ) is attached. Spindelantrieb (9, 9') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (16) durch eine Klebeverbindung mit der Fangmutter (14, 14') verbunden ist.Spindle drive ( 9 . 9 ' ) according to claim 2, since characterized in that the wire ( 16 ) by an adhesive connection with the catch nut ( 14 . 14 ' ) connected is. Spindelantrieb (9, 9') nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (16) durch eine mechanische Verbindung mit der Fangmutter (14, 14') verbunden ist.Spindle drive ( 9 . 9 ' ) according to claim 2 or 3, characterized in that the wire ( 16 ) by a mechanical connection with the catch nut ( 14 . 14 ' ) connected is. Spindelantrieb (9, 9') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Testmittel bzw. der Draht (16) im wesentlichen die gleiche Form und Passgenauigkeit aufweist, wie das Sicherheitsgewinde (15) der Fangmutter (14, 14').Spindle drive ( 9 . 9 ' ) according to one of the preceding claims, characterized in that the test means or the wire ( 16 ) has substantially the same shape and accuracy of fit as the safety thread ( 15 ) of the catching mother ( 14 . 14 ' ). Spindelantrieb (9, 9') nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Testmittel bzw. der Draht (16) eine um höchstens 10% geringere Passgenauigkeit als das Sicherheitsgewinde (15) der Fangmutter (14, 14') aufweist.Spindle drive ( 9 . 9 ' ) according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the test means or the wire ( 16 ) a maximum of 10% lower accuracy of fit than the safety thread ( 15 ) of the catching mother ( 14 . 14 ' ) having. Fangmutter (14, 14') für einen Spindelantrieb (9, 9'), die mit einer als Gewindegang ausgebildeten Nut (13) einer elektrisch leitfähigen Gewindespindel (7, 7') in gegenseitigen Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangmutter (14, 14') ein Testmittel umfasst, das elektrisch leitfähig ist, das mit der Nut (13) in gegenseitigen Eingriff bringbar ist, und dessen Oberfläche eine elektrische Isolationsschicht aufweist, dass sowohl das Testmittel als auch die Gewindespindel (7, 7') dazu ausgebildet sind, mit einer Prüfeinrichtung elektrisch leitend verbunden zu werden, und dass die Isolationsschicht des Testmittels durch ein über ein vorbestimmbares Mindestmaß hinaus nicht maßhaltiges Umlaufen um die Gewindespindel (7, 7') abgetragen und ein elektrisch leitender Kontakt zwischen Testmittel und Gewindespindel (7, 7') hergestellt wird.Catch nut ( 14 . 14 ' ) for a spindle drive ( 9 . 9 ' ) with a groove formed as a thread ( 13 ) an electrically conductive threaded spindle ( 7 . 7 ' ) can be brought into mutual engagement, characterized in that the catch nut ( 14 . 14 ' ) comprises a test agent that is electrically conductive with the groove ( 13 ) can be brought into mutual engagement, and whose surface has an electrical insulation layer that both the test means and the threaded spindle ( 7 . 7 ' ) are designed to be electrically conductively connected to a test device, and that the insulation layer of the test agent by a beyond a predeterminable minimum beyond not dimensionally stable circulating around the threaded spindle ( 7 . 7 ' ) and an electrically conductive contact between test agent and threaded spindle ( 7 . 7 ' ) will be produced. Fangmutter (14, 14') nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Sicherheitsgewinde (15) umfasst, und dass das Testmittel als Draht (16) ausgeführt ist, der anstelle zumindest eines Abschnittes des Sicherheitsgewindes (15) an der Fangmutter (14, 14') angebracht ist.Catch nut ( 14 . 14 ' ) according to claim 7, characterized in that it has a safety thread ( 15 ) and that the test agent is used as a wire ( 16 ) is executed, which instead of at least a portion of the security thread ( 15 ) at the catch nut ( 14 . 14 ' ) is attached. Fangmutter (14, 14') nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (16) durch eine Klebeverbindung damit verbunden ist.Catch nut ( 14 . 14 ' ) according to claim 8, characterized in that the wire ( 16 ) is connected thereto by an adhesive bond. Fangmutter (14, 14') nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (16) durch eine mechanische Verbindung damit verbunden ist.Catch nut ( 14 . 14 ' ) according to claim 8 or 9, characterized in that the wire ( 16 ) is connected thereto by a mechanical connection. Fangmutter (14, 14') nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Testmittel bzw. der Draht (16) im wesentlichen die gleiche Form und Passgenauigkeit aufweist, wie das Sicherheitsgewinde (15) der Fangmutter (14, 14').Catch nut ( 14 . 14 ' ) according to one of claims 7 to 10, characterized in that the test means or the wire ( 16 ) has substantially the same shape and accuracy of fit as the safety thread ( 15 ) of the catching mother ( 14 . 14 ' ). Fangmutter (14, 14') nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Testmittel bzw. der Draht (16) eine um höchstens 10% geringere Passgenauigkeit als das Sicherheitsgewinde (15) der Fangmutter (14, 14') aufweist.Catch nut ( 14 . 14 ' ) according to one of the preceding claims 7 to 10, characterized in that the test means or the wire ( 16 ) a maximum of 10% lower accuracy of fit than the safety thread ( 15 ) of the catching mother ( 14 . 14 ' ) having. Röntgeneinrichtung (1) mit einem Röntgenstrahler (5) sowie einem Bildempfänger (6) und/oder einer Patientenlagerungsvorrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenstrahler (5) und/oder der Bildempfänger (6) und/oder die Patientenlagerungsvorrichtung (3) durch einen Spindelantrieb (9, 9') nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verfahrbar sind.X-ray device ( 1 ) with an X-ray source ( 5 ) as well as an image receiver ( 6 ) and / or a patient support device ( 3 ), characterized in that the X-ray source ( 5 ) and / or the image receiver ( 6 ) and / or the patient support device ( 3 ) by a spindle drive ( 9 . 9 ' ) can be moved according to one of claims 1 to 6.
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