DE102005026367A1

DE102005026367A1 - Systeme, Verfahren und Vorrichtung für eine ausfahrende Säule

Info

Publication number: DE102005026367A1
Application number: DE102005026367A
Authority: DE
Inventors: Jonathan Carl Waukesha Boomgaarden; Philip Brookfield Olikara
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2005-12-29
Also published as: JP4931371B2; US20050281388A1; JP2005349197A; CN100581463C; CN1706343A; US7497625B2

Abstract

Systeme, Verfahren und Vorrichtungen sind geschaffen, durch die in einigen Ausführungsbeispielen eine ausfahrende Säule (100) mehrere gestapelte Schlitten (102, 104) enthält, die über Linearlageranordnungen (106) aneinander montiert sind, die der ausfahrenden Säule (100) ermöglichen, sich teleskopartig nach innen oder außen zu verschieben. Einige Ausführungsbeispiele der ausfahrenden Säule (200) weisen einen Synchronisierungsmechanismus (202, 204) zwischen jeder Gleitschiene (104, 206) auf, um sämtliche Gleitschienen um gleiche Strecken im Bezug zueinander auszufahren.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ganz allgemein einen Träger oder eine Säule zum Ausfahren eines Ausrüstungselements, und insbesondere Säulen zum Ausfahren einer Röntgenröhre und eines Kollimators.
HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
In herkömmlicher medizindiagnostischer Röntgenographie sind eine Röntgenstrahlenquelle und ein Kollimator von der Decke herab über eine ausfahrende d.h. teleskopierbare Säule aufgehängt. Die ausfahrende Säule wird häufig als ein Overhead-Aufhängungsystem einer Röntgenröhre bezeichnet. Die Röntgenstrahlenquelle strahlt aus einer Stelle hinter dem Patienten ein Röntgenstrahlenbündel durch den Brustkorb des Patienten in Richtung des Aufzeichnungsmediums (beispielsweise ist dies ein Film oder ein digitales Aufzeichnungsmittel). Ein Kollimator ist eine aus einem absorbierenden Material hergestellte Blende oder ein Blendensystem, das dazu dient, um die Abmessungen und die Richtung eines aus der Röntgenstrahlenquelle austretenden Strahlenbündels zu definieren und zu begrenzen.

Die ausfahrende Säule ist an Schlitten angebracht, um eine Bewegungsfreiheit bereitzustellen, die ein allgemeines Positionieren der Röntgenstrahlenquelle an der gewünschten Stelle und in der gewünschten Orientierung innerhalb eines Röntgenuntersuchungsraums ermöglicht. In herkömmlichen ausfahrenden Säulen setzt sich die ausfahrende Säule aus einer Serie von konzentrischen Zylindern zusammen, die kreisförmig oder prismenförmig (beispielsweise oktagonal) ausgebildet sind, wobei Kugellageranordnungen in Rinnen oder auf Schienen laufen, die in mindestens zwei Ebenen angeordnet sind, um eine gleichmäßige Bewegung mit möglichst geringem Spiel zu ermöglichen. In einem Ausführungsbeispiel befinden sich die Kugellageranordnungen an gegenüberliegenden Seiten des konzentrischen Zylinders. Die Größe des freien Spiels wird in der ausfahrenden Säule auf ein Minimum reduziert, indem Toleranzen genau eingehalten werden und darüber hinaus Einstellmittel vorgesehen sind, um das Lagerspiel so weit wie möglich zu reduzieren. Herkömmliche ausfahrende Säulen (Teleskope) sind weitgehend symmetrisch, wobei führende und synchronisierende Mittel in etwa gleichmäßig innen auf 2, 3 oder 4 Seiten der Säulen verteilt sind.

Ein mit herkömmlichen ausfahrenden Säulen verbundenes Problem besteht darin, dass die Präzision der Bewegung mangelhaft ist, da es sehr schwierig ist, die teleskopartigen Segmente ausreichend maßgenau herzustellen, um die Parallelität und Geradlinigkeit aufrecht zu erhalten, die zwischen den auf diese Weise verwendeten vielfältigen Säulensegmenten einzuhalten ist.

Ein weiteres Problem ist, dass die Einstellung der Lager schwierig ist und dies Inkonsistenzen des Kraftaufwands für die Bewegung und für die Steifigkeit sowie Verlustbewegungen in den Vorrichtungen zur Folge hat.

Noch ein weiteres Problem liegt darin, dass eine synchronisierte Bewegung der Säulensegmente mittels "J-Stäben" und dergleichen erzielt wird, die lange Stäbe sind, die sich von einem Segment in den nächsten erstrecken. Diese J-Stäbe reiben häufig an den Segmenten, wodurch sich die Gleitreibung erhöht, was wiederum den Verschleiß der ausfahrenden Säule steigert und einem Bediener der Röntgenanlage einen größeren manuellen Kraftaufwand abverlangt, um die Röntgenstrahlenquelle und den Kollimator, die an der ausfahrenden Säule angebracht sind, zu positionieren.

Noch ein weiteres Problem besteht darin, dass die für eine vorgegebene Säulenlänge zulässige Weglänge beschränkt ist, da die Lager nicht ausreichend steif sind, falls diese nahe beieinander beabstandet sind. Daraus ergibt sich, dass der klinische Einsatz etwas eingeschränkt ist, und in manchen Fällen Verlängerungen verwendet werden, um den gewünschten anatomischen Überstreichungsbereich zu ermöglichen.

Ein weiteres Problem bildet die Abmessung der herkömmlichen ausfahrenden Säulen. Der Bereich in der Nähe einer Röntgenuntersuchungsliege lässt den Bedienern der Röntgenanlage verhältnismäßig wenig Raum. Ein Vermindern der Abmessung der ausfahrenden Säule würde mehr Raum für die Bediener ermöglichen.

Aus den oben genannten und weiter unten erwähnten weiteren Gründen, die sich dem Fachmann nach dem Studium der vorliegenden Beschreibung erschließen, besteht im Stand der Technik ein Bedarf nach einer für medizinische Diagnostik geeigneten ausfahrenden Säule, die eine verbesserte Präzision der Bewegung aufweist. Ferner sollen im Zusammenhang mit dem für die Bewegung erforderlichen Kraftaufwand und der Steifigkeit Inkonsistenzen vermindert sowie Verlustbewegungen in den Vorrichtungen reduziert werden. Außerdem soll die Reibung von J-Stäben an den Segmenten reduziert werden. Es soll ferner die Festigkeit erhöht werden, um die medizinische Einsatzfähigkeit zu verbessern, ohne für ein Erzielen des gewünschten anatomischen Überstreichungsbereichs Verlängerungen verwenden zu müssen. Ferner sollen die Abmessungen der ausfahrenden Säule reduziert werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Auf die oben erwähnten Mängel, Nachteile und Probleme wird hier eingegangen, und diese werden nach gründlicher Lektüre der folgenden Beschreibung verständlich.

In einem Aspekt (ist) ein verbessertes Mittel zur Bereitstellung der Ausfahrbewegung für die Säule durch eine ausfahrende Säule (geschaffen), die mehrere gestapelte Schlitten aufweist, die über Linearlageranordnungen aneinan der montiert sind, die der ausfahrenden Säule ermöglichen, sich teleskopartig nach innen oder außen zu verschieben. Einige Ausführungsbeispiele der ausfahrenden Säule weisen zwischen jeder Gleitschiene einen Synchronisierungsmechanismus auf, um sämtliche Gleitschienen im Bezug zueinander um gleiche Strecken auszufahren.

In einem Aspekt gehören zu einer asymmetrischen Vorrichtung ein äußeres Segment das an einem tragenden Aufbau für die Vorrichtung anbringbar ist, eine erste Linearlageranordnung, die an das äußere Segment gekoppelt ist, eine erste verschiebbare lineare Gleitbasis, die geeignet an die erste Linearlageranordnung gekoppelt ist, eine zweite Linearlageranordnung, die geeignet an die erste verschiebbare lineare Gleitbasis gekoppelt ist, und eine zweite verschiebbare lineare Gleitbasis, die geeignet an die zweite Linearlageranordnung gekoppelt ist.

In einem anderen Aspekt gehören zu einer Vorrichtung ein äußeres Sement, das an einen tragenden Aufbau für die Vorrichtung anbringbar ist, mehrere lineare Gleitbasen, wobei eine erste lineare Gleitbasis der mehreren Gleitbasen an dem äußeren Segment angebracht ist, wobei die mehreren Gleitbasen darauf beschränkt sind, sich über Linearlager in einer geradlinigen Bewegung in Bezug zueinander zu bewegen, und wenigstens eine medizindiagnostische Vorrichtung, die an der letzten der mehreren linearen Gleitbasen angebracht ist.

In noch einem weiteren Aspekt gehören zu einem System ein äußeres Segment, das an einem tragenden Aufbau für das System anbringbar ist, und mehrere konkave lineare Gleitbasen, wobei eine erste lineare Gleitbasis der mehreren Gleitbasen an dem äußeren Segment angebracht ist, wobei jede der konkaven linearen Gleitbasen aufeinanderfolgend in dem Maße kleiner ist als eine unmittelbar vorhergehende konkave lineare Gleitbasis, so dass jede konkave lineare Gleitbasis in die unmittelbar vorhergehende konkave lineare Gleitbasis passt, und wobei die mehreren Gleitbasen darauf beschränkt sind, sich mittels der Linearlager in einer geradlinigen Bewegung in Bezug zueinander zu bewegen.

Vorrichtungen, Systeme und Verfahren mit unterschiedlichen Aufgaben sind hier beschrieben. Zusätzlich zu den in dieser Kurzbeschreibung beschrieben Aspekten und Vorteilen erschließen sich weitere Aspekte und Vorteile anhand der Zeichnungen und nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt in einem Blockdiagramm einen Überblick auf Systemebene für eine asymmetrische ausfahrende Säule, die Linearlager enthält, um Bewegungsfreiheit für ein allgemeines Positionieren einer Bildgebungsvorrichtung an eine gewünschte Stelle und mit einer gewünschten Orientierung zu ermöglichen.
2 zeigt in einem Blockdiagramm einen Überblick auf Systemebene für eine asymmetrische ausfahrende Säule, die einen Synchronisierungsmechanismus enthält, um Bewegungsfrei heit für ein allgemeines Positionieren einer Bildgebungsvorrichtung an eine gewünschte Stelle und mit einer gewünschten Orientierung zu ermöglichen.
3 zeigt in einem Blockdiagramm einen Überblick auf Systemebene einer dreischichtigen ausfahrenden Säule, die Synchronisierungsmechanismen und Linearlager enthält, um Bewegungsfreiheit für ein allgemeines Positionieren einer Bildgebungsvorrichtung an eine gewünschte Stelle und in einer gewünschten Orientierung zu ermöglichen.
4 zeigt eine Endquerschnittszeichnung(?) einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
5 zeigt eine Endquerschnittszeichnung einer Vorrichtung, die Synchronisierungsmechanismen gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält.
6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer fünfschichtigen ausfahrenden Säule mit Abdeckungen auf jedem Segment, das gemäß einem Ausführungsbeispiel Zahnrad-, Zahnstangen- sowie Ketten- und Kettenradsynchronisierungsmechanismen sowie Linearlager enthält.
7 zeigt in einer längsgeschnittenen schematischen Ansicht eine fünfschichtige ausfahrende Säule in einer zurückgezogenen Position mit Abdeckungen auf jedem Segment, das gemäß einem Ausführungsbeispiel Zahnrad-, Zahnstangen-, Ketten- und Kettenradsynchronisierungsmechanismen sowie Linearlager enthält.
8 zeigt in einer Azimuthalquerschnittsansicht eine fünfgliedrige ausfahrende Säule 800 in einer vollkommen zurückgezogenen Position ohne Abdeckungen Zahnrad-, Zahnstangen-, Ketten- und Kettenradsynchronisierungsmechanismen, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
9 zeigt in einer Azimuthalquerschnittsansicht eine fünfschichtige ausfahrende Säule 900 in einer ausgefahrenen Position ohne Abdeckungen Zahnrad-, Zahnstangen-, Ketten- und Kettenradsynchronisierungsmechanismen, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
10 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer fünfschichtigen ausfahrenden Säule in einer teilweise ausgefahrenen Position ohne Abdeckungen Zahnrad-, Zahnstangen-, Ketten- und Kettenradsynchronisierungsmechanismen, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
11 zeigt in einer Seitenansicht einen fünften offenen Segment einer ausfahrenden Säule, wobei an dem letzten offenen Segment ein Antrieb sowie eine Röntgenstrahlenquelle und ein Kollimator angebracht sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen eingegangen, die eine Komponente der Erfindung bilden, und in denen spezielle in der Praxis durchführbare Ausführungsbeispiele veranschaulichend dargestellt sind. Diese Ausführungsbeispiele sind ausreichend detailliert beschrieben, um dem Fachmann zu ermöglichen, diese zu verwirklichen, und es ist klar, das weitere Ausführungsbeispiele verwendet werden können, und dass logische, mechanische, elektrische und andere Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gegenstand der Ausführungsbeispiele abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht als beschränkend zu bewerten.
Die detaillierte Beschreibung ist in fünf Abschnitte unterteilt. Im ersten Abschnitt wird ein Überblick auf Systemebene beschrieben. Im zweiten Abschnitt sind Vorrichtungen von Ausführungsbeispielen beschrieben. Im dritten Abschnitt ist eine Folgerung aus der detaillierten Beschreibung unterbreitet.
Überblicke auf Systemebene
1 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Überblick auf Systemebene einer asymmetrischen ausfahrenden Säule wiedergibt, die Linearlager enthält, um Bewegungsfreiheit für ein allgemeines Positionieren einer Bildgebungsvorrichtung an einer gewünschten Stelle und mit einer gewünschten Orientierung zu ermöglichen. Das System 100 erfüllt den Bedarf aus dem Stand der Technik nach einer ausfahrenden Säule, die eine verbesserte Präzision der Bewegung, eine reduzierte Verlustbewegung in der ausfahrenden Säule, eine erhöhte Festigkeit, sowie eine reduzierte Abmessung der ausfahrenden Säule aufweist.
Das System 100 weist ein äußeres Segment 102 auf. Das äußere Segment 102 ist über Linearlager 106 geeignet an eine erste lineare Gleitbasis 104 gekoppelt. In einigen Ausführungsbeispielen ist der erste lineare Schlitten eine von mehreren linearen Gleitbasen. Die eine oder mehreren linearen Gleitbasen sind durch die Linearlager 106 darauf beschränkt, sich in Bezug zueinander in einer geradlinigen Bewegung zu bewegen.
In einigen Ausführungsbeispielen sind eine oder mehrere medizindiagnostische Vorrichtungen 108 an der letzten der mehreren Gleitbasen angebracht. Die "letzte" der linearen Gleitbasen ist diejenige lineare Gleitbasis, die am weitesten entfernt von dem äußeren Segment 102 angebracht ist. Beispielsweise ist in dem System 100 die lineare Gleitbasis 104 die letzte lineare Gleitbasis.
In einigen Ausführungsbeispielen ist das äußere Segment 102 an einem (nicht gezeigten) tragenden Aufbau der Vorrichtung anbringbar, beispielsweise an der Decke. In jenen Ausführungsbeispielen ist das System 100 von der Decke herab schwebend über einem abzubildenden Objekt aufgehängt. Der tragende Aufbau enthält eine Drehbefestigung und einen an der Drehbefestigung angebrachten Schlitten. Der Schlitten ist an zwei Stufen von Overhead-Deckenschienen angebracht oder lässt sich daran anbringen. Das System 100 ermöglicht, dass sich die medizinische Vorrichtung 108 in Richtung des Objekts ausfahren und positionieren lässt, um das Objekt abzubilden.
Insbesondere ermöglichen die Linearlager 106 eine genauere Begrenzung der Bewegung; in Linearlagern ist nämlich ein geringeres Spiel und weniger unpräzise Bewegung als in anderen Formen verschiebbarer Anbindungen vorhanden. Die verbesserte Präzision der Bewegungsbegrenzung verbessert die Steifigkeit des Systems 100, was wiederum die Präzision der Bewegung in dem System 100 erhöht. Die verbesserte Begrenzung reduziert Inkonsistenzen in dem für die Bewegung erforderlichen Kraftaufwand und in der Steifigkeit, und reduziert außerdem die Verlustbewegung in dem System. Weiter verbessert die Festigkeit und gesteigerte Präzision der Bewegung der Linearlager auch den klinischen Einsatz, so dass keine Verlängerungen erforderlich sind, um einen gewünschten anatomischen Überstreichungsbereich zu ermöglichen. Darüber hinaus ist die Konsistenz der Anordnung ebenfalls verbessert, da die Linearlager keine Einstellungen während der Herstellung des Systems 100 erfordern.
Der Überblick auf Systemebene des Betriebs eines Ausführungsbeispiels ist in diesem Abschnitt der detaillierten Beschreibung beschrieben. Ein System wurde beschrieben, das dazu dient, die Position einer Bildgebungsvorrichtung auszufahren, die über Linearlager verbundene Segmente verwendet. Das System 100 ist als ein asymmetrisches beschrieben, da sich sämtliche Linearbewegungsmittel auf der einen Seite oder in einer Ebene bezüglich einer Mittellinie befinden, wobei die Mittellinie die Linie ist, die durch sämtliche Segmente verläuft und von diesen umgeben ist. Beispielsweise fährt die lineare Gleitbasis 104 von dem äußeren Segment 102 ausgehend aus.
Während das System 100 keineswegs auf ein spezielles äußeres Segment 102, eine lineare Gleitbasis 104, ein Linearlager 106 und eine medizindiagnostische Vorrichtung 108 beschränkt ist, wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit das äußerer Segment 102, die lineare Gleitbasis 104, das Linearlager 106 und die medizindiagnostische Vorrichtung 108 in vereinfachter Form beschrieben.
2 zeigt in einem Blockdiagramm einen Überblick auf Systemebene einer asymmetrischen ausfahrenden Säule, die einen Synchronisierungsmechanismus enthält, um Bewegungsfreiheit für ein allgemeines Positionieren einer Bildgebungsvorrichtung an eine gewünschte Stelle und mit einer gewünschten Orientierung zu ermöglichen. Ein System 200 erfüllt den Bedarf aus dem Stand der Technik, die ein Reiben von J-Stäben an Segmenten zu reduzieren.
Das System 200 weist ein äußeres Segment 102 auf. Das äußere Segment 102 ist über einen Synchronisierungsmechanismus 202 geeignet an eine erste lineare Gleitbasis 104 gekoppelt. Außerdem ist über einen zweiten Synchronisierungsmechanismus 204 eine zweite lineare Gleitbasis 206 geeignet an die erste lineare Gleitbasis 104 gekoppelt. Weiter ist der erste Synchronisierungsmechanismus 202 geeignet an den zweiten Syn chronisierungsmechanismus 204 angebunden, so dass die linearen Gleitbasen 104 und 206 beide um gleiche Strecken in Bezug zueinander gleiten. Insbesondere bewegt sich die zweite lineare Gleitbasis 206, wenn sich die erste lineare Gleitbasis 104 um eine Strecke in eine Richtung bezüglich des äußeren Segmentes 102 bewegt, um dieselbe Strecke bezüglich der ersten linearen Gleitbasis 104 in dieselbe Richtung. Wenn sich die erste lineare Gleitbasis 104 beispielsweise um 1 Zentimeter bezüglich des äußeren Segmentes 102 nach vorne bewegt, wird sich die zweite lineare Gleitbasis 206 bezüglich der ersten linearen Gleitbasis 104 um 1 Zentimeter nach vorne bewegen, und die zweite lineare Gleitbasis 206 wird sich bezüglich des äußeren Segmentes 102 um 2 Zentimeter nach vorne bewegen.
Die Synchronisierungsmechanismen 202 und 204 schließen die Reibung der J-Stäbe an den Segmenten aus, da die Verwendung von J-Stäben in dem System 200 eliminiert ist. Der Überblick auf Systemebene des Betriebs eines Ausführungsbeispiels wurde in diesem Abschnitt der detaillierten Beschreibung beschrieben. Ein System wurde beschrieben, das dazu dient, die Position einer Bildgebungsvorrichtung auszufahren, die durch Synchronisierungsmechanismen verbundene Segmente verwendet.
Während das System 200 nicht auf ein spezielles äußeres Segment 102, eine lineare Gleitbasis 104 und 206, Synchronisierungsmechanismen 202 und 204 und eine medizindiagnostische Vorrichtung 108 beschränkt ist, wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit das äußere Segment 102, die lineare Gleitbasis 104 und 206, die Synchronisierungsmechanismen 202 und 204 und die medizindiagnostische Vorrichtung 108 in vereinfachter Form beschrieben.
3 zeigt in einem Blockdiagramm einen Überblick auf Systemebene einer dreischichtigen ausfahrenden Säule, die Synchronisierungsmechanismen und Linearlager enthält, um Bewegungsfreiheit für ein allgemeines Positionieren einer Bildgebungsvorrichtung an eine gewünschte Stelle und in einer gewünschten Orientierung zu ermöglichen. Ein System 300 kombiniert die Komponenten der Systeme 100 und 200 und löst Probleme, die durch System 100 oder System 200 gelöst werden.
Das System 300 enthält ein Linearlager 302 das die lineare Gleitbasis 206 und die lineare Gleitbasis 104 geeignet verbindet.
In dem System 300 ist ein Reiben von J-Stäben an den Segmenten ausgeschlossen, da in dem System 300 keine J-Stäbe verwendet werden. Die Linearlager 106 und 302 ermöglichen eine genauere Begrenzung der Bewegung, da Linearlager ein geringeres Spiel und weniger unpräzise Bewegung aufweisen als andere Formen verschiebbarer Anbindungen, was wiederum die Steifigkeit des Systems 300 verbessert, mit der Folge einer erhöhten Präzision der Bewegung in dem System 300. Die präzisere Begrenzung reduziert Inkonsistenzen in dem für die Bewegung erforderlichen Kraftaufwand und in der Steifigkeit, und reduziert außerdem die Verlustbewegung in der fünfschichtigen ausfahrenden Säule. Darüber hinaus ist die Konsistenz der Anordnung ebenfalls verbessert, da die Linearlager keine Einstellungen während der Herstellung des Systems 100 erfordern.
Vorrichtungen von Ausführungsbeispielen
In dem vorhergehenden Abschnitt wurde ein Überblick auf Systemebene für den Betrieb eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Im folgenden Abschnitt ist eine spezielle Vorrichtung eines derartigen Ausführungsbeispiels anhand einer Reihe von Diagrammen beschrieben.
4 zeigt eine Endquerschnittszeichnung einer Vorrichtung 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In Vorrichtung 400 ist das äußere Segment 102 in 1 als ein erstes offenes Segment 402 der Vorrichtung 400 verwirklicht. Das erste offene Segment 402 weist drei Seiten 404, 406 und 408 auf. Die Seite 406 ist die mittlere Seite des ersten offenen Segments 402, da die Seite 406 zwischen den Seiten 404 und 408 angeordnet ist. Die Seiten 404, 406 und 408 weisen Innenflächen 410, 412, 414 und Außenflächen 416, 418 bzw. 420 auf. Das erste offene Segment weist außerdem eine Seite 422 auf, die offen ist. Der offene Seite 422 mangelt es an Abschluss, wodurch dem ersten offenen Segment 402 die Gestalt eines konkaven "U" verliehen ist. Die offene Seite 422 liegt der Seite 406 gegenüber. Das erste offene Segment 402 weist außerdem zwei Enden auf, die in dieser Querschnittszeichnung der Vorrichtung 400 nicht gezeigt sind, wobei jedes Ende eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist. Das erste offene Segment 402 und die Vorrichtung 400 weisen ferner eine Längsachse auf, die ebenfalls in 4 nicht gezeigt ist. In Vorrichtung 400 ist die erste lineare Gleitbasis 104 als ein zweiter offenes Segment 424 verwirklicht. Das zweite offene Segment 424 ähnelt dem ersten offenen Segment 402, insofern als das zweite offene Segment 424 konkav ist, jedoch mit einem zu beachtenden Unterschied: Das zweite offene Segment 424 ist in dem Maße kleiner bemessen als das erste offene Segment 402, dass das zweite offene Segment 424 in das erste offene Segment 402 passt. Insbesondere weist das zweite offene Segment 424 äußere Abmessungen auf, die kleiner sind als die inneren Abmessungen des ersten offenen Segments 402. Das zweite offene Segment 424 ist ein Ausführungsbeispiel der linearen Gleitbasis 104 in 1.
Das zweite offene Segment 424 weist drei Seiten 426, 428 und 430 auf. Die Seite 428 ist die mittlere Seite des zweiten offenen Segments 424, da die Seite 428 zwischen den Seiten 426 und 430 angeordnet ist. Die Seiten 426, 428 und 430 weisen Innenflächen 432, 434, 436 und Außenflächen 438, 440 bzw. 442 auf. Das zweite offene Segment weist ferner eine Seite 444 auf, die offen ist. Der offenen Seite 444 fehlt ein Abschluss, wodurch dem zweiten offenen Segment 424 die Gestalt eines konkaven "U" verliehen ist. Die offene Seite 444 liegt der Seite 428 gegenüber. Das zweite offene Segment 424 weist außerdem zwei Enden auf, die in dieser Querschnittszeichnung der Vorrichtung 400 nicht gezeigt sind, wobei jedes Ende eine Innenfläche und eine Außenfläche besitzt. Das zweite offene Segment 424 und die Vorrichtung 400 weisen ferner eine Längsachse auf, die ebenfalls in 4 nicht gezeigt ist. Die Längsachse des zweiten offenen Segments 424 ist parallel fluchtend zu der Längsachse des ersten offenen Segments 402 ausgerichtet.
Die Vorrichtung 400 enthält ferner eine erste Linearlageranordnung 446. Die erste Linearlageranordnung 446 weist eine erste Seite 448 und eine zweite Seite 450 auf. Beide Seiten 448 und 450 verlaufen parallel zu einer Bewegung der wenigstens einen ersten Linearlageranordnung 446. Die erste Seite 448 der ersten Linearlageranordnung 446 ist an dem ersten offenen Segment 402 an der Innenfläche 412 der Seite 406 angebracht, die der offenen Seite 422 des ersten offenen Segments 402 gegenüberliegt. Die zweite Seite 450 der ersten Linearlageranordnung 446 ist an dem zweiten offenen Segment 424 an der Außenfläche 440 der Seite 428 des zweiten offenen Segments 428 angebracht, der der offenen Seite 444 des zweiten offenen Segments 424 gegenüberliegt.
Sie Verwendung eine Linearlageranordnung zwischen jedem-Segment, wie in Vorrichtung 400 der Fall, schafft eine Vorrichtung, die leichter herzustellen ist als andere Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 400, die zwei Linearlageranordnungen enthalten. Die Herstellung der Vorrichtung 400 mit einer Linearlageranordnung 446 lässt sich leichter verwirklichen, da für diese eine Linearlageranordnung 446 keine Einstellungen erforderlich sind. Ein Herstellen der Vorrichtung 400 mit zwei oder mehr Linearlageranordnungen erfordert ein Einstellen der Linearlageranordnungen auf einen Bereich von innerhalb etwa 20 Mikrometer über eine Schienenlänge von 600 Millimeter, um Ebenheit, Parallelität und Geradlinigkeit mit ausreichender Bewegungsfreiheit der Segmente zu erreichen. Eine mit zwei oder mehr Linearlageranordnungen ausgestattete Vorrichtung 400 ist außerdem torsionsfester. Eine Vorrichtung 400 mit einer Linearlageranordnung 446 weist in der Tat eine geringfügig geringere Torsionsfestigkeit auf als eine solche mit zwei Linearlageranordnungen, und eine Vorrichtung 400 mit nur einer Linearlageranordnung 446 erfordert daher eine Linearlageranordnung 446 die etwas breiter ist als zwei Linearlageranordnungen, um ein größeres Moment bereitzustellen, das von der einen Seite zur anderen Seite hin stabiler ist. Die Halterungskonstruktion der linearen Gleitbasis muss ausreichend massiv sein, um das von der einzigen Lageranordnung stammende größere Torsionsmoment aufzunehmen. Die mit zwei oder mehr Linearlageranordnungen ausgestattete Vorrichtung 400 ist daher außerdem leichter.
5 zeigt eine Endquerschnittszeichnung einer Vorrichtung 500, die Synchronisierungsmechanismen gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält. Die auf Zahnrad, Zahnstange, Kette und Kettenrad basierenden Synchronisierungsmechanismen der Vorrichtung 500 koordinieren die Bewegung der Segmente so, dass die Segmente in einer proportionalen Weise ausfahren.
Die Vorrichtung 500 enthält ferner einen ersten Transportmechanismus 502. Der erste Transportmechanismus 502 weist eine erste Seite 504 und eine zweite Seite 506 auf. Die erste Seite 504 des ersten Transportmechanismus 502 ist an dem ersten offenen Segment 402 an der Innenfläche 412 der Seite 406 angebracht, die der offenen Seite 422 des ersten offenen Segments 402 gegenüberliegt. Die zweite Seite 506 des ersten Transportmechanismus 502 ist an dem zweiten offenen Segment 424 an der Außenfläche 440 der Seite 428 des zweiten offenen Segments 428 angebracht, der der offenen Seite 444 des zweiten offenen Segments 424 gegenüberliegt.
Ein drittes offenes Segment 508 weist drei Seiten 510, 512 und 514 auf. Die Seite 512 ist die mittlere Seite des dritten offenen Segments 508, da die Seite 512 zwischen den Seiten 510 und 514 angeordnet ist. Die Seiten 510, 512 und 514 weisen Innenflächen 516, 518, 520 und Außenflächen 522, 524 bzw. 526 auf. Das zweite offene Segment weist ferner eine Seite 528 auf, die offen ist. Der offene Seite 528 fehlt der Abschluss, wodurch dem zweiten offenen Segment 446 die Gestalt eines konkaven "U" verliehen ist. Die offene Seite 528 liegt der Seite 512 gegenüber. Das dritte offene Segment 508 weist außerdem zwei Enden auf, die in dieser Querschnittszeichnung der Vorrichtung 500 nicht gezeigt sind, wobei jedes Ende eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist. Das dritte offene Segment 508 und die Vorrichtung 500 weisen ferner eine Längsachse auf, die ebenfalls in 5 nicht gezeigt ist. Die Längsachse des dritten offenen Segments 508 ist parallel fluchtend zu der Längsachse des zweiten offenen Segments 424 ausgerichtet.
Die Vorrichtung 500 enthält ferner einen zweiten Transportmechanismus 530. Der zweite Transportmechanismus 530 weist eine erste Seite 532 und eine zweite Seite 534 auf. Die erste Seite 532 des zweiten Transportmechanismus 530 ist an dem zweiten offenen Segment 424 an der Innenfläche 434 der Seite 428 angebracht, die der offenen Seite 444 des zweiten offenen Segments 424 gegenüberliegt. Die zweite Seite 534 des zweiten Transportmechanismus 530 ist an dem dritten offenen Segment 508 an der Außenfläche 524 der Seite 512 des dritten offenen Segments 508 angebracht, der der offenen Seite 528 des dritten offenen Segments 508 gegenüberliegt.
Während das dritte offene Segment 508 bezüglich des ersten offenen Segments 402 um eine Strecke ausgefahren wird, fährt das zweite offene Segment 424 etwa um die Hälfte dieser Strecke aus. Durch dieses Mittel wird eine vollständige und gleichmäßige Synchronisation der Säulensegmente 508, 424 und 402 erzielt.
6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer mit Abdeckungen auf jedem Segment ausgestatteten fünfgliedrigen ausfahrenden Säule 600, die gemäß einem Ausführungsbeispiel Zahnrad-, Zahnstangen- sowie Ketten- und Kettenradsynchronisierungsmechanismen und Linearlager enthält. Die Vorrichtung 600 erfüllt den Bedarf aus dem Stand der Technik nach einer ausfahrenden Säule, die eine verbesserte Präzision der Bewegung, eine reduzierte Verlustbewegung in der ausfahrenden Säule, ein reduziertes Reiben von J-Stäben an den Segmenten, eine erhöhte Festigkeit sowie eine reduzierte Abmessung der ausfahrenden Säule aufweist.
Die fünfgliedrige ausfahrende Säule 600 enthält ferner eine Linearlageranordnung 448, die eine Linearlagerschiene 602 und eine oder mehrere Linearlagerblöcke 604 aufweist. Die Linearlagerschiene 602 ist an dem äußeren Segment 102 (beispielsweise dem ersten offenen Segment 402) angebracht. Die Linearlagerschiene 602 ist konfiguriert, um sich mit dem ei nen oder mit mehreren Linearlagerblöcken 604 in Eingriff zu befinden.
Das erste verschiebbare Segment 606 (beispielsweise das zweite offene Segment 424) ist an dem einen oder den mehreren Linearlagerblöcken 604 angebracht. Das erste verschiebbare Segment 606 ist an einer Linearlagerschiene 608 angebracht, die sich ihrerseits mit einem Linearlagerblock 610 in Eingriff befindet, der wiederum an einem zweiten verschiebbaren Segment 612 (beispielsweise dem dritten offenen Segment 508) angebracht ist.
Das zweite verschiebbare Segment 612 ist an einer Linearlagerschiene 614 angebracht, die wiederum geeignet ist, um mit einem Linearlagerblock 616 in Eingriff zu kommen, der wiederum an einem dritten verschiebbaren Segment 618 angebracht ist.
Das dritte verschiebbare Segment 618 ist an einer Linearlagerschiene 620 angebracht, die sich ihrerseits in Eingriff mit einem Linearlagerblock 622 befindet, der wiederum an einem vierten verschiebbaren Segment 624 angebracht ist. In einigen Ausführungsbeispielen ist das vierte verschiebbare Segment 624 an einer (nicht gezeigten) medizindiagnostischen Vorrichtung 108 angebracht, beispielsweise an einer Röntgenstrahlenquelle und einem Kollimator.
An dem ersten offenen Segment 402 ist eine Zahnstange 626 angebracht, die in etwa parallel zu der Linearlagerschiene 602 fluchtend ausgerichtet ist. Die Zahnstange 626 befin det sich mit einem Zahnrad 628 in Eingriff, das an einer Welle 630 angebracht ist. Die Welle 630 ist an dem ersten beweglichen Segment 606 drehbar gelagert.
An der Welle 640 ist ein Kettenrad 632 befestigt, dasum eine Teilung aufweist, die etwa gleich der Teilung der Zahnstange 626 ist. Das Kettenrad 632 greift in eine Kette 634 ein, die in einer Schleife um ein (nicht gezeigtes) Kettenspannrad geführt ist, wobei wenigstens eine Seite der Kettenschleife darauf beschränkt ist, sich in einer Richtung zu bewegen, die in etwa parallel zu der Linearlagerschiene 608 verläuft. Zu beachten ist, dass sich die Teilkreisdurchmesser möglicherweise geringfügig unterscheiden, mit der Wirkung, dass sich die Bewegungen der Segmente nicht genau proportional verhalten. Im Falle geringer Abweichungen stört dies nicht.
An der Kette 634 ist ein Block 636 angebracht, der außerdem an dem zweiten beweglichen Segment 612 befestigt ist.
Wenn das erste bewegliche Segment 606 bewegt wird, greift das Zahnrad 628 drehbar in die Zahnstange 626 ein und verleiht der Welle 630 und daher dem Kettenrad 632 eine Drehbewegung. Das Kettenrad 632 treibt die Kette 634 an, die den Block 636 antreibt, der wiederum das zweite bewegliche Segment 612 in Bewegung versetzt. Nachdem der Teilkreisdurchmesser des Zahnrads 628 etwa gleich dem Teilkreisdurchmesser des Kettenrads 632 ist, ist die dem zweiten beweglichen Segment 612 verliehene Bewegung doppelt so groß, wie die dem ersten beweglichen Segment 402 verliehene Bewegung. Es ist zu beach ten, dass eine genaue Übereinstimmung der Teilkreisdurchmesser nicht erforderlich ist.
Die Synchronisationsvorrichtung wird weitere zwei Mal implementiert, wobei eine Zahnstange 638 an dem zweiten beweglichen Segment 606 angebracht ist, das mit einem Zahnrad 640 auf einer Welle 642 in Eingriff steht, die an dem zweiten beweglichen Segment 606 angebracht ist und eine Kettenrad 644 dreht, das wiederum eine Kette 646 antreibt, wobei ein Block 648 an dem dritten beweglichen Segment 612 angebracht ist, und wiederum eine Zahnstange 650 an dem dritten beweglichen Segment 612 angebracht ist, der mit einem Zahnrad 652 auf einer Welle 654 in Eingriff steht, die an dem dritten beweglichen Segment 618 angebracht ist und eine Kette 656 antreibt, wobei an dem vierten beweglichen Segment 624 ein Block 658 angebracht ist.
Während das vierte bewegliche Segment um eine Strecke ausgefahren wird, fährt das dritte bewegliche Segment um etwa der Strecke aus, das zweite bewegliche Segment fährt um etwa die Hälfte der Strecke aus, und das erste bewegliche Segment fährt um etwa ¼ der Strecke aus. Dementsprechend ermöglicht die fünfgliedrige ausfahrende Säule 600 eine vollständige Synchronisation der Säulensegmente 402, 606, 612, 618 und 624 zu erzielen.
Die Wellen und Zahnräder der fünfgliedrigen ausfahrenden Säule 600 können einstückig gefertigt sein, oder die Welle und das Kettenrad können einstückig gefertigt sein, und es können sonstige Veränderungen durchgeführt werden, beispiels weise, dass ein Block anstatt als ein gesondertes Teil, einstückig mit dem Segment ausgebildet ist, ohne von dem Schutzumfang der fünfgliedrigen ausfahrenden Säule 600 abzuweichen.
Außerdem können andere Komponenten zum Ausführen der von Zahnrad, Zahnstange, sowie Kette und Kettenrädern erfüllten Funktion(en) verwendet werden, ohne von dem Schutzumfang der fünfgliedrigen ausfahrenden Säule 600 abzuweichen, beispielsweise können in einigen Ausführungsbeispielen an die Stelle der Kette und der Kettenräder ein Synchronriemen und Synchronriemenräder treten, das Zahnrad und die Zahnstange gegen eine stationäre Kette mit einem kletternden Kettenrad, usw. ausgetauscht werden.
Die Segmente 402, 606, 612, 618 und 624 weisen eine ausreichende Steifigkeit auf, um Torsions- und Biegefestigkeit für die fünfschichtige ausfahrende Säule 600 bereitzustellen. In einigen Ausführungsbeispielen, in denen die Segmente 402, 606, 612, 618 und 624 aus Aluminium hergestellt sind, beträgt das Gewicht des ersten offenen Segmentes 402 wenigstens 3,8 und nicht mehr als 15,2 Pfund pro geradlinigen Fuß Extrusionslänge. In dem auf Aluminium basierenden Ausführungsbeispiel wiegt das fünfte offene Segment 624 mindestens 2,35 und nicht mehr als 9,4 Pfund pro Fuß Extrusionslänge. Für intermediäre Segmente 606, 612 und 618 liegt das Gewicht, proportional zu der Position des Segmentes, entsprechend der folgenden Formel 1 zwischen einer unteren und einer oberen Grenze.
Wn = W1 + (n – 1)/(N – 1)·(WN – W1) Formel 1
In der Formel repräsentiert n eine Segmentzahl, die ausgehende von dem am weitesten innen angeordneten Segment, nämlich dem fünften offenen Segment 624 aus und in Richtung des äußersten Segments, nämlich des ersten offenen Segments 402 gezählt wird, wobei der am weitesten innen angeordnete Segment die Zahl n = 1 aufweist. Weiter repräsentiert W ein Gewicht pro Fuß des Segments n. Darüber hinaus repräsentiert W1 ein Gewicht pro Fuß des am weitesten innen angeordneten Segments, nämlich des fünften offenen Segments 624. In der Formel 1 repräsentiert N eine Anzahl der Segmente, die im Falle der fünfschichtigen ausfahrenden Säule 600 fünf ist. WN repräsentiert ein Gewicht pro Fuß des äußersten Segments, nämlich des ersten offenen Segments 402.
Die Anwendung der Formel 1 zur Ermittlung der unteren Grenze des in Pfund gemessenen Gewichts pro Fuß Extrusionslänge für das fünfte offene Segment 624 ist in der folgenden Formel 2 veranschaulicht: W2 = (2,35) + (1)/(4)·(3,8 – 2,35) = 2,71 Pfund/Fuß Formel 2
In Formel 2, in der das Gewicht W1 pro Fuß des am weitesten innen angeordneten Segments, nämlich des fünften offenen Segments 624, 2,35 Pfund beträgt; und das Gewicht WN des äußersten Segments, nämlich des ersten offenen Segments 402, pro Fuß 3,8 Pfund beträgt, ergibt die Berechnung, dass die untere Grenze des vierten offenen Segments 618 2,71 Pfund/Fuß beträgt.
Die Anwendung der Formel 1 zur Ermittlung der oberen Grenze des in Pfund gemessenen Gewichts pro Fuß Extrusionslänge für das vierte offene Segment 618 ist in der folgenden Formel 3 gezeigt: W2 = (9,4) + (1)/(4)·(15,2 – 9,4) = 10,85 Pfund/Fuß Formel 3
In Formel 3, in der das Gewicht W1 pro Fuß des am weitesten innen angeordneten Segments, nämlich des fünften offenen Segments 624, 9,4 Pfund beträgt; und das Gewicht WN des äußersten Segments, nämlich des ersten offenen Segments 402, pro Fuß 15,2 Pfund beträgt, ergibt die Berechnung, dass die untere Grenze des vierten offenen Segments 618 10,85 Pfund/Fuß beträgt.
Die Anwendung der Formel 1 zur Ermittlung des in Pfund gemessenen Gewichts pro Fuß Extrusionslänge für das dritte offene Segment 612 ist in der folgenden Formel 4 gezeigt: W3 = (2,35) + (2)/(4)·(3,8 – 2,35) = 3,07 Pfund/Fuß Formel 4
In Formel 4, in der das Gewicht W1 pro Fuß des am weitesten innen angeordneten Segments, nämlich des fünften offenen Segments 624, 2,35 Pfund beträgt; und das Gewicht WN des äußersten Segments, nämlich des ersten offenen Segment 402, pro Fuß 3,8 Pfund beträgt, ergibt die Berechnung, dass die untere Grenze des dritten offenen Segment 612 2,71 Pfund/Fuß beträgt.
Die Anwendung der Formel 1 zur Ermittlung der oberen Grenze des in Pfund gemessenen Gewichts pro Fuß Extrusionslänge für das dritte offene Segment 612 ist in der folgenden Formel 5 gezeigt: W3 = (9,4) + (2)/(4)·(15,2 – 9,4) = 12,3 Pfund/Fuß Formel 5
In Formel 5, in der das Gewicht W1 pro Fuß des am weitesten innen angeordneten Segments, nämlich des fünften offenen Segments 624, 9,4 Pfund beträgt; und das Gewicht WN des äußersten Segments, nämlich des ersten offenen Segments 402, pro Fuß 15,2 Pfund beträgt, ergibt die Berechnung, dass die obere Grenze des dritten offenen Segments 612 12,3 Pfund/Fuß beträgt.
Die Anwendung der Formel 1 zur Ermittlung der unteren Grenze des in Pfund gemessenen Gewichts pro Fuß Extrusionslänge für das zweite offene Segment 608 ist in der folgenden Formel 6 gezeigt: W4 = (2,35) + (3)/(4)·(3,8 – 2,35) = 3,44 Pfund/Fuß Formel 6
In Formel 6, in der das Gewicht W1 pro Fuß des am weitesten innen angeordneten Segments, nämlich des fünften offenen Segments 624, 2,35 Pfund beträgt; und das Gewicht WN des äußersten Segments, nämlich des ersten offenen Segments 402, pro Fuß 3,8 Pfund beträgt, ergibt die Berechnung, dass die untere Grenze des zweiten offenen Segments 608 3,44 Pfund/Fuß beträgt.
Die Anwendung der Formel 1 zur Ermittlung der oberen Grenze des in Pfund gemessenen Gewichts pro Fuß Extrusionslänge für das zweite offene Segment 608 ist in der folgenden Formel 7 gezeigt: W4 = (9,4) + (3)/(4)·(15,2 – 9,4) = 13,7 Pfund/Fuß Formel 7
In Formel 7, in der das Gewicht W1 pro Fuß des am weitesten innen angeordneten Segments, nämlich des fünften offenen Segments 624, 9,4 Pfund beträgt; und das Gewicht WN des äußersten Segments, nämlich des ersten offenen Segments 608, pro Fuß 15,2 Pfund beträgt, ergibt die Berechnung, dass die obere Grenze des zweiten offenen Segments 608 13,7 Pfund/Fuß beträgt.
Diese unteren und oberen Gewichtswerte pro Fuß für die Segmente beziehen sich auf das durchschnittliche Gewicht, nämlich das Gewicht des Segments, geteilt durch die Länge des Segments.
Die Formel 1 ist auf die fünfgliedrige ausfahrende Säule 600 anwendbar, wie sie oben gezeigt ist, und kann auf die intermediären Segmente einer ähnlichen Säulenkonstruktion mit einer Anzahl von Segmenten angewandt werden, die größer oder kleiner als fünf ist.
In einigen Ausführungsbeispielen sind die Segmente mit Abdeckungen verkleidet. Das äußere Segment 102 ist beispielsweise an einer Abdeckung 660 angebracht, das zweite offene Segment 606 ist an einer Abdeckung 662 angebracht, das dritte offene Segment 612 ist an einer Abdeckung 664 angebracht, das vierte offene Segment 618 ist an einer Abdeckung 666 angebracht, und das fünfte offene Segment 624 ist an einer Abdeckung 668 angebracht. Die Abdeckungen verbessern die Steifigkeit der fünfgliedrigen ausfahrenden Säule 600, schützen die Komponenten und verbessern das optische Erscheinungsbild der fünfgliedrigen ausfahrenden Säule 600.
Die Linearlager 106 ermöglichen eine genauere Begrenzung der Bewegung, da Linearlager ein geringeres Spiel und weniger definierte Bewegung aufweisen als andere Formen verschiebbarer Anbindungen. Die erhöhte Präzision der Bewegungsbegrenzung verbessert die Festigkeit in der fünfgliedrigen ausfahrenden Säule 600, was wiederum die Präzision der Bewegung in der fünfgliedrigen ausfahrenden Säule 600 verbessert. Die verbesserte Begrenzung reduziert Inkonsistenzen in dem für die Bewegung erforderlichen Kraftaufwand und in der Steifigkeit, und reduziert außerdem die Verlustbewegung in der fünfgliedrigen ausfahrenden Säule. Außerdem ist das Reiben von J-Stäben an den Segment ausgeschlossen, da die Verwendung von J-Stäben in der fünfgliedrigen ausfahrenden Säule 600 eliminiert ist. Weiter verbessert die Festigkeit und die erhöhte Präzision der Bewegung der Linearlager auch den klinischen Einsatz, indem auf Verlängerungen zum Erreichen eines gewünschten anatomischen Überstreichungsbereichs verzichtet werden kann. Darüber hinaus ist die Konsistenz der Anordnung ebenfalls verbessert, da die Linearlager keine Einstellungen während der Herstellung der fünfschichtigen ausfahrenden Säule 600 erfordern. Dennoch nimmt die fünfgliedrige ausfahrende Säule 600 außerdem ein verhältnismäßig geringes Volumen ein.
7 zeigt in einer längsgeschnittenen schematischen Ansicht eine fünfgliedrigen ausfahrende Säule in einer zurückgezogenen Stellung mit Abdeckungen auf jedem Segment, das gemäß einem Ausführungsbeispiel Zahnrad-, Zahnstangen-, Ketten- und Kettenradsynchronisierungsmechanismen und Linearlager enthält.
8 zeigt in einer Azimuthalquerschnittsansicht eine fünfgliedrigen ausfahrende Säule 800 in einer vollkommen zurückgezogenen Stellung ohne die Abdeckungen, wobei Zahnrad-, Zahnstangen-, Ketten- und Kettenradsynchronisierungsmechanismen zu sehen sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die fünfgliedrige ausfahrende Säule 800 enthält eine Kettenspannrolle 802.
9 zeigt in einer Azimuthalquerschnittsansicht eine fünfgliedrige ausfahrende Säule in einer ausgefahrenen Position ohne die Abdeckungen, wobei Zahnrad-, Zahnstangen-, Ketten- und Kettenradsynchronisierungsmechanismen zu sehen sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
10 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer fünfgliedrigen ausfahrenden Säule in einer teilweise ausgefahrenen Stellung ohne die Abdeckungen, wobei Zahnrad-, Zahnstangen-, Ketten- und Kettenradsynchronisierungsmechanismen zu sehen sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das erste offene Segment 402 ist in der Perspektive am nächsten angeordnet, während das fünfte offene Segment 624 von dem ersten offenen Segment aus ausgefahren ist und sich in der Perspektive am weitesten entfernt befindet.
11 zeigt in einer Seitenansicht ein fünftes offenes Segment einer fünfgliedrigen ausfahrenden Säule in einer ausgefahrenen Stellung, wobei an dem fünften offenen Segment ein Antrieb sowie eine Röntgenstrahlenquelle und ein Kollimator angebracht sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die Vorrichtung 1100 enthält eine ausfahrende Säule 1102. Die ausfahrende Säule 1102 kann als ein beliebiges der Ausführungsbeispiele ausgeführt sein, wie sie anhand der Systeme 100, 200 und 300; der Vorrichtungen 400 und 500, der ausfahrenden Säulen 600, 700, 800, 900 und 1000 beschrieben sind.
An der ausfahrenden Säule 1102 ist ein Antrieb 1104 angebracht, z.B. ein elektrischer Antrieb, der eine Röntgenstrahlenquelle 1106 und einen Kollimator in einer oder mehreren Achsen der Bewegung bezüglich der ausfahrenden Säule 1100 positioniert. Die Vorrichtung 1100 ermöglicht ein mechanisiertes Mittel zum Positionieren der Röntgenstrahlenquelle 1106 und des Kollimators 1108, das rascher und genauer ist als manuelle Mittel zum Positionieren der Ausrüstung.
Folgerung
Eine ausfahrende Säule wurde beschrieben. Obwohl hier spezielle Ausführungsbeispiele veranschaulicht und beschrieben wurden, wird dem durchschnittlich ausgebildeten Fachmann klar sein, dass eine beliebige Anordnung, die konstruiert sind, um denselben Zweck zu erfüllen, an die Stelle der gezeigten speziellen Ausführungsbeispiele treten kann. Diese Anmeldung soll beliebige Adaptionen oder Veränderungen einbeziehen.
Insbesondere wird einem Fachmann ohne weiteres einleuchten, dass die für die Verfahren und Vorrichtungen verwendeten Bezeichnungen die Ausführungsbeispiele nicht beschränken sollen. Außerdem können zu den Komponenten zusätzliche Verfahren und Vorrichtungen hinzugefügt werden, Funktionen können unter den Komponenten neu verteilt werden, und neue Komponenten, die, um zukünftigen Verbesserungen und physikalischen Vorrichtungen zu entsprechen, in Ausführungsbeispielen verwendet werden, können eingeführt werden, ohne dass vom Gegenstand der Ausführungsbeispiele abgewichen wird. Ein Fachmann wird ohne weiteres erkennen, dass die Ausführungsbeispiele auf zukünftige medizindiagnostische Ausrüstung, auf unterschiedliche Materialien und auf neue Kettenräder, Zahnräder, Wellen, Ketten und Lager anwendbar sind.
Systeme, Verfahren und Vorrichtungen sind geschaffen, durch die in einigen Ausführungsbeispielen eine ausfahrende Säule 100 mehrere gestapelte Schlitten 102, 104 enthält, die über Linearlageranordnungen 106 aneinander montiert sind, die der ausfahrenden Säule 100 ermöglichen, sich teleskopartig nach innen oder außen zu verschieben. Einige Ausführungsbeispiele der ausfahrenden Säule 200 weisen eine Synchronisierungsmechanismus 202, 204 zwischen jeder Gleitschiene 104, 206 auf, um sämtliche Gleitschienen um gleiche Strecken im Bezug zueinander auszufahren.
Die in dieser Anmeldung verwendete Terminologie hinsichtlich der Linearlageranordnungen und der Synchronisierungsmechanismen soll sämtliche Linearlageranordnungen und Synchronisierungsmechanismen sowie alternativen Technologien einbeziehen, die die gleiche Funktionalität ermöglichen, wie sie hier beschrieben ist.

100: Vorrichtung
102: äußeres Segment
104: lineare Gleitbasis
106: Linearlager
108: medizindiagnostische Vorrichtung
200: System
202: Synchronisierungsmechanismus
204: Synchronisierungsmechanismus
206: lineare Gleitbasis
300: System
302: Linearlager
400: Vorrichtung
402: erstes offenes Segment
404: Seite
406: mittlere Seite
408: Seite
410: Innenfläche
412: Innenfläche
414: Innenfläche
416: Außenfläche
418: Außenfläche
420: Außenfläche
422: offene Seite
424: zweites offenes Segment
426: Seite
428: mittlere Seite
430: Seite
432: Innenfläche
434: Innenfläche
436: Innenfläche
438: Außenfläche
440: Außenfläche
442: Außenfläche
444: offene Seite
446: erste Linearlageranordnung
448: erste Seite
450: zweite Seite
500: Vorrichtung
502: erster Transportmechanismus
504: erste Seite
506: zweite Seite
508: drittes offenes Segment
510: Seite
512: mittlere Seite
514: Seite
516: Innenfläche
518: Innenfläche
520: Innenfläche
522: Außenfläche
524: Außenfläche
526: Außenfläche
528: offene Seite
530: zweiter Transportmechanismus
532: erste Seite
534: zweite Seite
600: fünfgliedrige ausfahrende Säule
602: Linearlagerschiene
604: ein oder mehrere Linearlagerblöcke
606: erstes verschiebbares Segment
608: Linearlagerschiene
610: ein oder mehrere Linearlagerblöcke
612: zweites verschiebbares Segment
614: Linearlagerschiene
616: ein oder mehrere Linearlagerblöcke
618: drittes verschiebbares Segment
620: Linearlagerschiene
622: ein oder mehrere Linearlagerblöcke
624: viertes verschiebbares Segment
626: Zahnstange
628: Zahnrad
630: Welle
632: Kettenrad
634: Kette
636: Block
638: Zahnstange
640: Zahnrad
642: Welle
644: Kettenrad
646: Kette
648: Block
650: Zahnstange
652: Zahnrad
654: Welle
656: Kette
658: Block
660: Abdeckung
662: Abdeckung
664: Abdeckung
666: Abdeckung
668: Abdeckung
700: fünfgliedrige ausfahrende Säule
800: fünfgliedrige ausfahrende Säule
802: Kettenspannrolle
900: fünfgliedrige ausfahrende Säule
1000: fünfgliedrige ausfahrende Säule
1100: Vorrichtung
1102: fünfgliedrige ausfahrend Säulee
1104: Antrieb
1106: Röntgenstrahlenquelle
1108: Kollimator

Claims

Asymmetrische Vorrichtung (300), zu der gehören: ein äußeres Segment (102), das sich an einem tragenden Aufbau für die Vorrichtung anbringen lässt; eine erste Linearlageranordnung (106), die an das äußere Segment gekoppelt ist; eine erste verschiebbare lineare Gleitbasis (104), die geeignet an die erste Linearlageranordnung (106) angekoppelt ist; eine zweite Linearlageranordnung (302), die geeignet an die erste verschiebbare lineare Gleitbasis (104) angekoppelt ist; und eine zweite verschiebbare lineare Gleitbasis (206), die geeignet an die zweite Linearlageranordnung (302) angekoppelt ist.
Asymmetrische Vorrichtung (302) nach Anspruch 1, bei der die wenigstens eine erste Linearlageranordnung (106) ferner enthält: wenigstens eine medizindiagnostische Vorrichtung (108), die an der zweiten verschiebbaren linearen Gleitbasis (206) angebracht ist.
Vorrichtung (600), zu der gehören: ein äußeres Segment (102), das sich an einem tragenden Aufbau für die Vorrichtung anbringen lässt; mehrere lineare Gleitbasen (606, 612, 618, 624), wobei eine erste lineare Gleitbasis (606) der mehreren Gleitbasen (606, 612, 618, 624) an dem äußeren Segment (402) angebracht ist, wobei die mehreren Gleitbasen (606, 612, 618, 624) durch Linearlager darauf beschränkt sind, sich in Bezug zueinander in einer geradlinigen Bewegung zu bewegen; und wenigstens eine medizindiagnostische Vorrichtung (108), die an der letzten der mehreren Gleitbasen (206) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die mehreren Gleitbasen (606, 612, 618, 624) ferner vier lineare Gleitbasen (606, 612, 618, 624) enthalten.
System, zu dem gehören: ein äußeres Segment (402), das sich an einen tragenden Aufbau für das System anbringen lässt; und mehrere konkave lineare Gleitbasen (606, 612, 618, 624), wobei eine erste lineare Gleitbasis (606) der mehreren Gleitbasen (606, 612, 618, 624) an dem äußeren Segment (402) angebracht ist (402), wobei jede der konkaven linearen Gleitbasen (606, 612, 618, 624) aufeinanderfolgend in dem Maße kleiner als eine unmittelbar vorhergehende konkave lineare Gleitbasis ist, dass jede konkave lineare Gleitbasis in die unmittelbar vorhergehende konkave lineare Gleitbasis passt, wobei die mehreren Gleitbasen (606, 612, 618, 624) durch Linearlager (602, 608, 614, 620) darauf beschränkt sind, sich in einer geradlinigen Bewegung in Bezug zueinander zu bewegen.
System nach Anspruch 19, bei der die mehreren konkaven linearen Gleitbasen (606, 612, 618, 624) ferner auf fünf linearen Gleitbasen basieren.
Ausfahrende Säule (400), zu der gehören: ein erstes offenes Segment (402), mit zwei Enden, drei Seiten (404, 406, 408) und einer offenen Seite (422), wobei die offene Seite (422) gegenüberliegend zu einer Seite (406) der drei Seiten angeordnet ist, und jedes Ende und jede Seite eine Innenfläche (410, 412, 414) und eine Außenfläche (416, 418, 420) sowie eine Längsachse aufweist; ein zweites offenes Segment (424), mit zwei Enden, drei Seiten (426, 428, 430) und einer offenen Seite (444), wobei die offene Seite (444) gegenüberliegend zu einer Seite (428) der drei Seiten angeordnet ist, und jedes Ende und jede Seite eine Innenfläche (432, 434, 436) und eine Außenfläche (438, 440, 442) sowie eine Längsachse aufweist, wobei das zweite offene Segment (428) ein Außenmaß einer Querschnittsabmessung aufweist, das kleiner ist als ein Innenmaß der Querschnittsabmessung des ersten offenen Segments, wobei die Längsachse des zweiten offenen Segments (428) gegenüber der Längsachse des ersten offenen Segments (402) parallel ausgerichtet ist; und wenigstens eine erste Linearlageranordnung (446), mit einer ersten Seite (448) und einer zweiten Seite (450), wobei beide Seiten bezüglich einer Bewegung der wenigstens einen ersten Linearlageranordnung (446) parallel ausgerichtet sind, die erste Seite (448) der wenigstens einen ersten Linearlageranordnung (446) an dem ersten offenen Segment (402) an der Innenfläche (412) der Seite (406) der offenen Seite des ersten Segments angebracht ist, die entgegengesetzt zu der offenen Seite (422) des ersten offenen Segments (402) angeordnet ist, wobei die zweite Seite (450) der wenigstens einen ersten Linearlageranordnung (446) an dem zweiten offenen Segment (424) an der Außenfläche (440) der Seite (428) der Seite des zweiten offenen Segments (424) angebracht ist, die bezüglich der offenen Seite (444) des zweiten offenen Segments (424) entgegengesetzt angeordnet ist.
Ausfahrende Säule nach Anspruch 33, bei der die wenigstens eine erste Linearlageranordnung ferner enthält: eine Linearlagerschiene (602); und einen Linearlagerblock (604), wobei sich der Linearlagerblock (604) mit der Linearlagerschiene (602) in Eingriff befindet.
Vorrichtung (1100) zum Positionieren einer Röntgenstrahlenquelle (1106) und eines Kollimators (1108), wobei zu der Vorrichtung (1100) gehören: eine ausfahrende Säule (1102); ein Antrieb (1104), der an der ausfahrenden Säule (1102) angebracht ist; eine Röntgenstrahlenquelle (1106), die an dem Antrieb (1104) angebracht ist; und ein Kollimator (1108), der an der Röntgenstrahlenquelle (1106) angebracht ist, wobei der Antrieb (1104) die Röntgenstrahlenquelle (1106) und den Kollimator (1108) in wenigstens einer oder mehreren Achsen der Bewegung bezüglich der ausfahrenden Säule (1102) positioniert.
System (1100) zum Positionieren einer Röntgenstrahlenquelle (1106) und eines Kollimators (1108), wobei zu der Vorrichtung (1100) gehören: eine ausfahrende Säule (1102); ein Mittel zum Positionieren (1104), das an der ausfahrenden Säule (1102) angebracht ist; wobei die Röntgenstrahlenquelle (1106) an dem Mittel zum Positionieren (1104) angebracht ist; und der Kollimator (1108) an der Röntgenstrahlenquelle (1106) angebracht ist, wobei das Mittel zum Positionieren (1104) die Röntgenstrahlenquelle (1106) und den Kollimator (1108) auf zwei Bewegungsachsen bezüglich der ausfahrenden Säule (1102) positioniert.