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Die
Erfindung betrifft ein Einstellwerkzeug für den Austausch eines auf einem
Tragarm befestigten Stoßwellenkopfes
eines Lithotripsiegeräts.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Stoßwellenkopf sowie ein Verfahren
zum Austausch eines auf einem Tragarm befestigten Stoßwellenkopfes
eines Lithotripsiegeräts.
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Die
Lithotripsie stellt ein medizinisches Verfahren zur extrakorporalen
Zertrümmerung
von in den Nieren oder in den Harnwegen abgelagerten Konkrementen
dar. Ein Lithotripsiegerät
besteht in der Regel aus einem Röntgensystem
zur Ortung und Visualisierung des Konkrements und einem Therapiesystem
zur Zertrümmerung
des Konkrements.
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Das
Therapiesystem umfasst einen Tragarm, auf dem ein Stoßwellenkopf
montiert ist. Mit Hilfe des Stoßwellenkopfs
werden Stoßwellen
(Schalldruckwellen) erzeugt, die in einem Fokuszentrum fokussiert
sind. Das Fokuszentrum wird während
der Behandlung eines Patienten auf das Konkrement gerichtet. Um
Schäden
in dem das Konkrement umgebenden Gewebe weitgehend zu vermeiden,
ist es erforderlich die Lage des Fokuszentrums genau zu kennen und
das Fokuszentrum im Betrieb exakt im Konkrement zu positionieren.
Deshalb wird bei der Erstmontage des Stoßwellenkopfes auf einem Lithotripsiegerät die Position
seines Fokuszentrums bezogen auf den Tragarm über ein Messgerät mit sehr
hoher Präzision
dreidimensional ermittelt und auf einem berechneten Sollwert justiert.
Dies berücksichtigt
die Bewegungsungenauigkeiten und die bei der Behandlung auftretenden
Ankoppelkräfte.
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Bei
einem Austausch des montierten Stoßwellenkopfes gegen einen neuen
im Service- oder Gewährleistungsfall
muss das Fo kuszentrum des neuen Stoßwellenkopfes in genau dieselbe
Position wie das bisherige Fokuszentrum gebracht werden. Die Lage
des Fokuszentrums oberhalb der Kunststofflinse des Stoßwellenkopfes, über die
die Fokusierung erreicht wird, ist vorgegeben. Damit die Position
des neuen Fokuszentrums mit der des alten übereinstimmt müssen die
zwischen Linse und Anschraubfläche
des Stoßwellenkopfes
anfallenden Fertigungs- und Montagetoleranzen ausgeglichen werden.
Das heißt,
die Lage des neuen Kopfes stimmt nicht mit der des alten überein,
das Fokuszentrum aber schon. Dies erfordert eine aufwändige Anpassung,
bei der die Ist-Position des neuen Fokuszentrums mehrmals bestimmt
und korrigiert wird, bis es endlich in seine Sollposition gebracht
wird.
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Aus
der
EP 0 256 438 A1 ist
eine Anordnung bekannt, bei der eine Metallfolie in dem Fokusbereich eines
Lithotripters angeordnet ist. Beim Auftreffen von Stoßwellenimpulse
auf der Metallfolie bildet sich eine Materialverformung, die sich
optisch vermessen lässt.
Dadurch sind Rückschlüsse auf
die Zentrierung und Leistung des Lithotripters möglich.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen schnellen und hochpräzisen Austausch
eines Stoßwellenkopfes
zu ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Einstellwerkzeug für
den Austausch eines auf einem Tragarm befestigten Stoßwellenkopfes
eines Lithotripsiegeräts
nach Anspruch 1.
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Ein
wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung ist darin zu sehen, einen
justagefreien Austausch des Stoßwellenkopfes
mit Hilfe des Einstellwerkzeugs zu ermöglichen. Hierzu wird die Position der
Linse des Stoßwellenkopfes
mittels des Einstellwerkzeugs mechanisch "abgespeichert" und der neue Stoßwellenkopf wird mit seiner
Linse wieder mittels des Einstellwerkzeugs in die abgespeicherte Position
gebracht und befestigt.
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Durch
das Montieren des Basisrings auf dem Tragarm wird eine definierte
ortsfeste Lage des Einstellwerkzeugs gegenüber dem Tragarm festgelegt. Mittels
der Verstellvorrichtungen wird dann der Justierring in die Justierposition
gebracht und fixiert, in der eine lösbare Verbindung zwischen dem
Justierring und dem Stoßwellenkopf
hergestellt werden kann. Beim Herstellen dieser Verbindung wird
die Lage des Stoßwellenkopfes "gespeichert", und zwar mit einer
Genauigkeit von insbe sondere weniger als 0,5 mm. Nach dem Lösen der
Verbindung kann der Stoßwellenkopf
entfernt und der neue Stoßwellenkopf
am Tragarm montiert werden, wobei er über eine Verbindung mit dem
Justierring in die gespeicherte Position des vorigen Stoßwellenkopfes
gebracht wird. In dieser Stellung wird er dann auf dem Tragarm befestigt
und das Einstellwerkzeug kann abgenommen werden. Die Abweichung
bei der Positionierung des neuen Stoßwellenkopfs bezüglich des
alten ist insbesondere weniger als 05, mm.
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Der
entscheidende Vorteil dieses Einstellwerkzeug ist, dass es eine
sofortige Montage des neuen Stoßwellenkopfes
in der Soll-Position ermöglicht,
welche Montage den Genauigkeitsanforderungen entspricht, so dass
keine aufwändige
Messungen zur Bestimmung der Lage des Fokuszentrums und keine zusätzlichen
Justagemittel erforderlich sind. Darüber hinaus wird dank des Einstellwerkzeugs
die Servicezeit wesentlich kürzer,
wodurch u.a. das Wartungspersonal einer geringeren Strahlbelastung
ausgesetzt ist. All dies hat zudem eine deutliche Kostenreduktion
zur Folge.
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Das
Einsatzgebiet des Einstellwerkzeugs kann außerdem erweitert werden, indem
es bereits bei der Erstjustage eines Stoßwellenkopfes auf einem Lithotripsiegerät zur genauen
Positionierung und Speicherung der eingestellten Position des Stoßwellenkopfes
verwendet wird. Durch die erneute Verwendung des Einstellwerkzeugs
wird ein Austausch des Stoßwellenkopfes
zu einem späteren
Zeitpunkt noch einfacher und schneller, da die Position des alten
Stoßwellenkopfes
gesichert ist und lediglich die Position des neuen Stoßwellenkopfes über das
Einstellwerkzeug eingestellt werden muss. Somit kann beispielweise
jedem Lithotripsiegerät
ein Einstellwerkzeug zugeordnet werden, indem bei der Erstjustage
oder bei einem Auswechseln eines Stoßwellenkopfes die Ist-Position
des auf dem Tragarm befestigten Stoßwellenkopfes als die Soll-Position
gespeichert wird. Bei weiteren Auswechselvorgängen wird dann das Einstellwerkzeug
mit der gespeicherten Soll-Position nur eingesetzt, um den neuen
Stoßwellenkopf
richtig zu positionie ren. Unter Umständen kann das Einstellwerkzeug
auch am Tragarm befestigt bleiben.
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Um
den Justierring des Einstellwerkzeugs, welcher mit dem Stoßwellenkopf
verbunden wird, und damit den Stoßwellenkopf hochgenau in die
Justierposition einzurichten, weist die Verstellvorrichtung bevorzugt
Verstellelemente für
eine dreidimensionale Verstellung des Justierrings entlang der Achsen
eines kartesischen Koordinatensystems auf. Auch eine Verstellbarkeit
in Polarkoordinaten wäre
denkbar. Dadurch werden dem Justierkopf drei translatorische Freiheitsgrade
zugewiesen, so dass er gegenüber dem
Basisring im Raum verlagert werden kann, bis er genau in die vorgesehene
Justierposition gebracht wird.
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Vorzugsweise
umfasst die Verstellvorrichtung vertikale Verstellelemente zum Verstellen
und Fixieren des Justierrings entlang einer z-Achse. Somit erfolgt
die Höhenverstellung
des Justierrings entkoppelt von seinen Planarbewegungen in einer
Horizontalebene, wodurch die Höhenverstellung
einfach zum Durchführen
und Kontrollieren ist. Diese Verstellelemente sind insbesondere
nach Art linearer Führungen,
z.B. als Lineargleitlager oder vertikale Spindeln, ausgebildet.
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Die
Durchführung
und Kontrolle der Verstellbewegungen des Justierrings wird weiter
vereinfacht, indem ebenfalls eine Entkopplung der Bewegungen in
der Horizontalebene vorliegt, d.h. indem das Verfahren des Justierrings
entlang einer x-Achse
unabhängig
von seiner Bewegung entlang einer y-Achse erfolgt. Daher umfasst
die Verstellvorrichtung bevorzugt horizontale Verstellelemente zum
Verstellen und Fixieren des Justierrings entlang der x- und der y-Achse.
Die Verstellelemente sind z.B. nach Art linearer Schienenführungen
oder horizontaler Spindeln ausgebildet.
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Durch
die Verstellelemente zum Verstellen entlang der drei Achsen erhält der Justierring
die erforderliche translatorische Bewegungsfreiheit, damit er auf
den benötigten
Punkt im Raum justiert wird. Um eine besonders präzise Orientierung
des Justierrings bezüglich
des Stoßwellenkopfes
zu gewährleisten,
wird den Verbindelementen zur Aufnahme des Stoßwellenkopfes außerdem noch
einen Rotationsfreiheitsgrad um eine Achse zugewiesen. Daher umfasst
die Verstellvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsvariante
Verstellelemente für
eine Drehung um eine Mittelachse, die insbesondere durch das Fokuszentrum
verläuft
und senkrecht zur Ebene des Stoßwellenkopfes
ist. Dadurch ist es möglich,
die Verbindelemente, über
welche die Verbindung zum Stoßwellenkopf
erfolgt, derart zu drehen, dass sie für eine optimale Verbindung
direkt gegenüber
Verbindungsstellen am Stoßwellenkopf
gerichtet werden.
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Nach
einer bevorzugten Variante umfasst die Verstellvorrichtung einen
Zwischenring, der über
die Verstellelemente mit dem Basisring und dem Justierring verbunden
ist. Der Zwischenring bietet eine ausreichend große Fläche, an
der die Verstellelemente angebracht werden können. Hierdurch ist es möglich, mehrere
Verstellelemente zum Verstellen in dieselbe Richtung vorzusehen.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Variante ist der Zwischenring zweiteilig
ausgebildet, wobei für
die dreidimensionale Verstellung entlang der Achsen des Koordinatensystems
jeweils eines der Verstellelemente zwischen zwei benachbarten Ringen
wirksam ist. Somit erfolgt eine unabhängige stufenweise Verstellung
des Justierrings, die ganz leicht zum Durchführen ist. Zwischen je zwei
benachbarten Ringen befindet sich ein Verstellelement zum Verlagern
des jeweils oberen Rings gegenüber
dem unteren, wobei die oberhalb des oberen Rings stehenden Elemente des
Einstellwerkzeugs ebenfalls mitbewegt werden. Das Ergebnis ist,
dass jede Verstellung eines der unteren Ringe in eine Bewegung des
Justierrings übersetzt
wird, da er das oberste Element des Einstellwerkzeugs darstellt.
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Vorzugsweise
weist der Justierring verstellbare Zentrierelemente zur zentralen
Justage des Stoßwellenkopfes
auf. Die Zentrierelemente werden zum Zentrieren des Justierrings
in geeignete Bohrung am Stoßwellenkopf
geführt,
bis die Zentrierelemente eine Rückwand
der Bohrungen erreicht haben, wodurch ihre Position bezüglich des
Stoßwellenkopfes
definiert ist. Beim Anbringen des neuen Stoßwellenkopfes reicht es aus,
die Zentrierelemente, deren Position bezüglich des Justierrings ebenfalls
definiert ist, erneut bis zur Rückwand
der Bohrungen des neuen Stoßwellenkopfes
zu führen,
wodurch die Soll-Lage des Stoßwellenkopfes
reproduzierbar ist.
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Die
Positionierung des neuen Stoßwellenkopfes
in seiner Soll-Position
ist nur möglich,
wenn die Position der Zentrierelemente sowohl bezüglich des
auszutauschenden Stoßwellenkopfes
als auch des Justierrings bestimmt ist. Um die zweite Bedingung
zu erfüllen,
umfassen die Zentrierelemente eine bezüglich des Justierrings verstellbare
Buchse und eine bezüglich
der Buchse verstellbare Zentrierschraube. Hierbei ist die Zentrierschraube
insbesondere etwas länger
als die Buchse und wird bis zu einem Anschlag in die Buchse eingeschraubt,
so dass ein vorderes Ende der eingeschraubten Zentrierschraube frei
aus der Buchse herausragt. Die Buchse und die Zentrierschraube bilden
nun das einstückige Zentrierelement,
das anschließend über ein
Außengewinde
der Buchse in eine geeignete Durchbohrung des Einstellwerkzeugs
eingeschraubt wird. Beim Einschrauben der Buchse wird das freie
Ende der Zentrierschraube in die Bohrung am Stoßwellenkopf eingeführt, bis
es die Rückwand
der Bohrung erreicht hat. Durch den Anschlag des Schraubenkopfes
gegen die Buchse und des Schraubenendes gegen die Rückwand ist
die Position der Zentrierschraube gegenüber dem Justierring und dem
Stoßwellenkopf genau
definiert und kann auch nach dem Entfernen der Schraube abermals
reproduziert werden.
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Zweckdienlicherweise
sind die Zentrierelemente in je einem Drehwagen geführt, der
um die Mittelachse drehbar gelagert ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine
Teil-Rotation der Zentrierelemente, so dass sie bezüglich des
Stoßwellenkopfes besonders
präzis
ausgerichtet werden. Der Drehwagen bildet daher das Verstellelement
für die
Drehung des Justierrings.
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Zur
zentralen Justage des Stoßwellenkopfes über die
Zentrierelemente sind Bohrungen notwendig, die beispielsweise auf
seinem Umfang angebracht sind. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist
ein Adapter vorgesehen, über
den der Justierring mittelbar mit dem Stoßwellenkopf verbindbar ist
und welcher Adapter mit den geeigneten Bohrungen versehen ist. Der
Vorteil hierbei ist, dass der Adapter an Aufnahmen befestigt werden
kann, die bereits am Stoßwellenkopf
vorhandenen sind. Hierbei müssen keine Änderungen
am Stoßwellenkopf
vorgenommen werden, um eine mittelbare Verbindung zwischen ihm und
dem Justierring herzustellen. Durch die Wahl von unterschiedlichen
Adaptern besteht zudem die Möglichkeit,
das Einstellwerkzeug für
unterschiedliche Stoßenwellenköpfe zu verwenden.
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Vorzugsweise
weist der Adapter Rastelemente für
einen Bajonettverschluss mit dem Stoßwellenkopf auf. Einige der
bekannten Stoßwellenköpfe weisen
ohnehin Aufnahmen für
ein sogenanntes Fokusphantom auf, das zum Darstellen des Fokuszentrums über Bajonettverschlüsse auf
dem Stoßwellenkopf
befestigt wird. Somit kann der Adapter z.B. ein übliches Fokusphantom sein,
das mit zusätzlichen
Bohrungen für
die Zentrierelemente versehen ist. Der Adapter kann aber auch ein
extra angefertigtes Hilfsmittel sein, das über die bereits auf dem Stoßwellenkopf
vorhandenen Aufnahmen für
das Fokusphantom ortsfest mit dem Stoßwellenkopf verbindbar ist.
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Zweckdienlicherweise
weist der Basisring Durchbohrungen zum Durchführen von Befestigungselementen
zum Verbinden mit dem Tragarm auf. Somit kann der Basisring insbesondere
durch Schraubverbindungen mit dem Tragarm fest verbunden werden,
wodurch die Position des Einstellwerkzeugs gegenüber dem Tragarm fixiert wird.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin
gelöst
durch einen Stoßwellenkopf
nach Anspruch 14. Dieser hat mindestens drei um einen definierten
Winkel drehversetzten Bohrungen. Die drehversetzten Bohrungen dienen
zur Aufnahme der Zentrierschrauben, so dass die Positi on des Stoßwellenkopfes über die
Zentrierschrauben hoch genau ermittelt und gespeichert werden kann.
Diese Ausgestaltung kann insbesondere bei der Herstellung neuer Stoßwellenköpfe berücksichtigt
werden, so dass sie mit den für
das Einstellwerkzeug passenden Bohrungen gefertigt und so auf den
Markt gebracht werden.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin
gelöst
durch ein Verfahren zum Austausch eines auf einem Tragarm befestigten
Stoßwellenkopfes
eines Lithotripsiegeräts
nach Anspruch 15. Die in den vorhergehenden Ansprüchen angegebenen
Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf das
Verfahren zu übertragen.
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Wie
oben bereits erwähnt,
kann das Einstellwerkzeug auch bei der Erstjustage eines Stoßwellenkopfes
auf einem Lithotripsiegeräts
eingesetzt werden. Nach dem Fixieren des Stoßwellenkopfes auf dem Tragarm
wird seine genaue Lage mittels des Einstellwerkzeugs gespeichert
und das Einstellwerkzeug kann entfernt werden, d.h. zwischen dem
ersten und dem zweiten Verfahrensschritt liegt eine größere Zeitspanne.
Beim Austausch des Stoßwellenkopfes in
Service- oder Wartungsfällen
reicht es aus, den alten Stoßwellenkopf
zu entfernen und den neuen Stoßwellenkopf
mit Hilfe des Justierrings in die Sollposition zu bringen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
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1 in
einer Explosionsdarstellung einen Tragarm und einen Stoßwellenkopf,
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2 in
perspektivischer Ansicht einen Basisring und einen unteren Zwischenring
eines Einstellwerkzeugs,
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3 in
perspektivischer Ansicht die Elemente des Einstellwerkzeugs gemäß 2 mit
einem zusätzlichen
oberer Zwischenring,
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4 in
perspektivischer Ansicht ein vollständiges Einstellwerkzeug, und
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5 in
perspektivischer Ansicht ein Einstellwerkzeug mit einem Adapter.
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Gleich
Bezugszeichen haben in den verschiedenen FIG die gleiche Bedeutung.
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In 1 ist
ein Stoßwellenkopf 2 gezeigt,
der auf einen Tragarm 4 eines hier nicht näher dargestellten
Lithotripsiegeräts
befestigt werden soll. Mit Hilfe des Stoßwellenkopfes 2 werden
Stoßwellen
erzeugt, die in einem Fokuszentrum F über dem Stoßwellenkopf fokussiert sind.
Der Stoßwellenkopf 2 besteht aus
einer Kunststofflinse 6 und einem Restkörper B. Das Fokuszentrum F
liegt an einer Mittelachse M, die senkrecht zur Ebene des Stoßwellenkopfes
verläuft, wobei
die genau Lage des Fokuszentrums F deshalb der Kunststofflinse 6 bekannt
ist.
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Auf
ihrem Umfang weist die Kunststofflinse 6 außerdem drei
Aufnahmen 10 für
einen Bajonettverschluss auf, die um 120° zueinander versetzt sind. Die
Aufnahmen sind insbesondere für
die Befestigung eines hier nicht gezeigten Fokusphantoms vorgesehen,
das zur Visualisierung des Fokuszentrums F eine Stahlkugel umfasst.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind außerdem
auf dem Umfang des Stoßwellenkopfes
drei Bohrungen 11 angebracht, die ebenfalls um einen Winkel
von 120° zueinander drehversetzt
sind.
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Die
Befestigung des Stoßwellenkopfes 2 auf dem
Tragarm 4 in einer Sollposition erfolgt mit Hilfe mehrerer
Verstellbuchsen 12, die mit einem unteren Teil in Gewindebohrungen 14 eingeführt werden,
sowie mit Hilfe von Befestigungsschrauben 16.
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Zum
justagefreien Austausch des Stoßwellenkopfes 2 ist
ein Einstellwerkzeug 18 vorgesehen, dessen Aufbau in den 2 bis 4 gezeigt
ist. Unter justagefrei wird hierbei verstanden, dass keine gesonderte
Justagemaßnahme
erforderlich ist und der neue Stoßwellenkopf lediglich durch
Einsetzen in das Ein stellwerkzeug 18 in seine justierte
Sollposition gebracht wird.
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In 2 sind
ein Basisring 20 und ein unterer Zwischenring 22 des
Einstellwerkzeugs 18 dargestellt. Auf dem hufeisenförmigen Basisring 20 sind zwei
Durchbohrungen 24 vorgesehen, die um einen Winkel von 90° versetzt
sind und durch welche je ein Befestigungselement nach Art eines
Bolzens 26 zum Verbinden mit dem Tragarm 4 durchgeführt wird.
Die Bolzen 26 werden in entsprechende Bohrlöcher am Tragarm 4 eingeführt, wodurch
die Position des Basisrings 20 gegenüber des Tragarms 4 festgelegt wird.
Zum Fixieren des Basisrings 20 auf dem Tragarm 4 kommen
drei Zentrierwinkel 28 zum Einsatz, die in diesem Ausführungsbeispiel über je zwei Schrauben 30 mit
drei Schraubplatten 32 am Tragarm 4 (siehe 1)
verbunden werden.
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Der
untere Zwischenring 22 ist oberhalb des Basisrings 20 positioniert
und ist über
eine vertikale Spindel 34 und drei Vertikalführungen 36 mit
dem Basisring 20 verbunden. Durch die Spindel 34 und
die Vertikalführungen 36 erfolgt
eine vertikale Verstellung des unteren Zwischenrings 22 gegenüber dem Basisring 20 entlang
einer z-Achse eines Kartesischen Koordinatensystems. Die Spindel 34 dient
zur Einstellung der Höhe
des unteren Zwischenrings 22 bezüglich des Basisrings 20.
Dabei nehmen die Vertikalführungen 36,
die eine Kugelbuchse 38 und eine in dieser geführte Kugelwelle 40 umfassen,
die Kraft des unteren Zwischenrings 22 sowie der weiteren über ihm
angeordneten Elemente des Einstellwerkzeugs 28 (vgl. 4)
auf und ermöglichen
eine sanfte und hochpräzise
Verlagerung entlang der z-Achse.
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Auf
einer Oberseite des unteren Zwischenrings 22 sind zwei
Verstellgruppen 41a angeordnet, die parallel zueinander
gerichtet sind. Die Verstellgruppen 41a umfassen jeweils
einen Führungswagen 42a auf
einer Führungsschiene 44a.
Eine der Verstellgruppen 41a weist außerdem eine horizontale Spindel 46a und
einen T-Winkel 48a auf, durch den die Spindel 46a geführt ist.
Die beiden Verstellgruppen 41a dienen zum Verstel len eines
oberen Zwischenrings 50 entlang einer x-Achse des Koordinatensystems.
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Der
oberhalb des unteren Zwischenrings 22 angeordnete obere
Zwischenring 50 ist ergänzend zum
Basisring 20 und dem unteren Zwischenring 22 in 3 gezeigt.
Die horizontale Verstellung des oberen Zwischenrings 50 entlang
der x-Achse geschieht auf eine ähnliche
Weise wie die vertikale Verstellung des unteren Zwischenrings 22,
nämlich,
eine Einstellung der Verstellstrecke erfolgt über die Spindeln 46a und
die Bewegung wird über
die zwei parallelen Führungswagen 42a durchgeführt. Bei
einer Betätigung
der Spindel 46a verschiebt sich der T-Winkel 48a,
wodurch der obere Zwischenring 50 gegenüber dem unteren Zwischenring 22 verfahren wird.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist, weist eine Oberseite des oberen
Zwischenrings 50 ebenfalls zwei parallel angeordnete Verstellgruppen 41b auf, die
je einen Führungswagenwagen 42b und
eine Führungsschiene 44b umfassen.
Hierbei umfasst eine der Verstellgruppen 41b zusätzlich einen
T-Winkel 48b durch den eine horizontale Spindel 46b geführt ist.
Die Verstellgruppen 41b sind um 90° zu den Verstellgruppen 41a versetzt,
wodurch sie eine Bewegung entlang der y-Achse des Koordinatensystems
ermöglichen.
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Durch
die Verstellgruppen 41b wird ein in 4 gezeigter
Justierring 52 entlang der y-Achse des Koordinatensystems
verfahren. Aus dieser FIG ist das vollständige Einstellwerkzeug 18 zu
entnehmen. Dank der entkoppelten Bewegungen in x-, y- und z-Richtung
ist eine stufenartige Verstellung des Justierrings 52 möglich, die
leicht zum Durchführen und
Steuern ist. Bei einer derartigen Konstruktion führt jede Verstellung in vertikale
Richtung oder in der horizontalen Ebene dazu, dass der Justierring 52,
der sich ganz oben auf dem Einstellwerkzeug 18 befindet,
in die entsprechende Richtung bewegt wird. Dadurch wird eine optimale
Bewegungsfreiheit des Justierrings 52 erreicht, so dass
er auf eine benötigte Höhe ge bracht
und konzentrisch um den Stoßwellenkopf 2 positioniert
wird.
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Um
einen justagefreien Austausch des Stoßwellenkopfes 2 zu
gewährleisten,
muss die genaue Position des auszutauschenden Stoßwellenkopfes 2 über das
Einstellwerkzeug 18 gespeichert werden. Dies erfolgt über drei
Zentrierschrauben 54, die um 120° zueinander versetzt auf dem
Justierring 52 befestigt sind. Die Zentrierschrauben 54 sind
in je eine Buchse 56 bis zum Anschlag eingeschraubt, wodurch
ihre Position gegenüber
der Buchse genau definiert ist. Hierbei ragt aus einer dem Schraubenkopf abgewandten
Seite der Buchse ein freies Ende der Zentrierschrauben 54 heraus.
Nun werden die Buchsen 56, die ein Außengewinde aufweisen, jeweils
in einen Drehwagen 58 eingeschraubt, der über Schrauben 60 fest
mit dem Justierring 52 verbunden ist. Beim Einschrauben
der Buchsen 56 in die Drehwagen 58 werden die
freien Enden der drei Zentrierschrauben 54 radial in die
Bohrungen 11 am Stoßwellenkopf 2 eingeführt. Alternativ
kann ein Adapter 62 vorgesehen sein (vgl. 5),
der ortsfest mit dem Stoßwellenkopfes 2 verbunden
ist und auf dem die Bohrungen 11 für die Zentrierschrauben 54 vorgesehen
sind.
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Die
Drehwagen 58 sind um die Mittelachse M drehbar gelagert,
wodurch dem Einstellwerkzeug 18 ein zusätzlicher Rotationsfreiheitsgrad
zugewiesen wird. Auf diese Weise können die Zentrierschrauben 54 hoch
genau auf die Bohrungen 11 ausgerichtet und einwandfrei
in diese eingeführt
werden.
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Die
Zentrierschrauben 54 werden so weit in die Bohrungen 11 eingeführt, bis
sie eine Rückwand der
Bohrungen 11 erreicht haben und eine Weiterführung unmöglich ist.
Diese Position der Zentrierschrauben 54 korrespondiert
mit einer Stellung der Buchsen 56 in den Drehwagen 58,
die gegenüber dem
Justierring 52 definiert ist. Somit ist die Ist-Position
des auszutauschenden Stoßwellenkopfes 2,
die auch die Soll-Position
eines neuen Stoßwellenkopfes 2 angibt,
in eine Justierposition des Justierrings 52 übersetzt.
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Um
den Stoßwellenkopf 2 entfernen
zu können,
werden zuerst die Zentrierschrauben 54 radial nach außen bewegt,
bis sie die Bohrungen 11 freigeben. Hierbei ist es besonders
wichtig, dass nur die Stellungen der Zentrierschrauben 54 und
nicht die der Buchsen 56 geändert wird. Die Verbindung
des Stoßwellenkopfes 2 mit
dem Tragarm 4 wird gelöst und
ein neuer Stoßwellenkopf 2 wird
in des Einstellwerkzeugs 18 hineingebracht.
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Zum
Zentrieren des neuen Stoßwellenkopfes 2 in
die Soll-Position
werden die Zentrierschrauben 54 wieder bis zum Anschlag
in die Buchsen 56 eingeschraubt, wobei ihre freien Enden
in die Bohrungen 11 des neuen Stoßwellenkopfes 2 eingeführt werden,
bis sie auf Anschlag die Rückwand
der Bohrungen 11 erreicht haben. Dadurch wird der neue Stoßwellenkopf 2 genau
in die Soll-Position gebracht und über die Zentrierschrauben 54 in
ihr gehalten, bis er mittels der Verstellbuchsen 12 und
der Befestigungsschrauben 16 auf dem Tragarm 4 fixiert
wird. Schließlich
können
die Zentrierschrauben 54 aus den Bohrungen 11 herausgezogen,
die Verbindung zwischen dem Basisring 20 und dem Tragarm 4 gelöst und das
Einstellwerkzeug 18 entfernt werden.
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Bei
einem erneuten Austausch des Stoßwellenkopfes 2, wenn
sonst keine Änderungen
an der Anordnung des Einstellwerkzeugs 18 vorgenommen wurden,
reicht es aus, das Einstellwerkzeug 18 über den Basisring 20 mit
dem Tragarm 4 zu verbinden und den neuen Stoßwellenkopf 2 auf
die gleiche Weise zu zentrieren. Somit erfolgt ein besonders schneller
Austausch jedes weiteren Stoßwellenkopfes 2, der
den Genauigkeitsanforderungen genügt und bei dem keine Justier-
und Messmittel notwendig sind.
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In 5 ist
ein Einstellwerkzeug 18 dargestellt, das ergänzend einen
Adapter 62 umfasst, über den
es mittelbar mit dem Stoßwellenkopf 2 verbindbar
ist. Der Adapter 62 weist auf seiner dem Justierring 52 abgewandten
Seite hier nicht näher
dargestellte Rastelemente auf, die für einen Bajonettver schluss
mit den Aufnahmen 10 des Stoßwellenkopfes 2 ausgebildet
sind. Auf der dem Justierring 52 zugewandten Seite des
Adapters sind drei Bohrungen 11 vorgesehen, in welche die
Zentrierschrauben 54 geführt sind.
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Hierbei
kann der Adapter 62 in den ohnehin auf dem Stoßwellenkopf 2 vorhanden
Aufnahmen 10 befestigt werden. Somit kann das Einstellwerkzeug 18 mit
dem Stoßwellenkopf 2 verbunden
werden, ohne dass der Stoßwellenkopf 2 mit
extra Bohrungen 11 versehen werden muss. Diese Ausgestaltung
ist besonders vorteilhaft, wenn ein bestehender Stoßwellenkopf 2 ausgetauscht
oder angebracht wird, der selbst keine Bohrungen 11 für die Zentrierschrauben 54 aufweist.