DE102008036017A1 - Rotor und Herstellverfahren für einen Rotor einer Gantry eines Computertomographiegerätes - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (1) für eine Gantry eines Computertomographiegerätes sowie ein Herstellverfahren für einen solchen Rotor (1). Der erfindungsgemäße Rotor (1) weist zur lokalen Verstärkung zumindest abschnittsweise mit aus einem Verbundwerkstoff (3) hergestellte Formkörper (2) auf. Durch Integration von Formkörpern (2) mit hoher Festigkeit und Steifigkeit kann der Rotor (1) gezielt in den Bereichen stabilisiert werden, in denen bei Rotation des Rotors (1) hohe Spannungswerte vorliegen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rotor und ein Herstellverfahren für einen Rotor einer Gantry eines Computertomographiegerätes.
  • Computertomographiegeräte ermöglichen die Rekonstruktion von dreidimensionalen Schicht- oder Volumenbildern eines Untersuchungsbereiches für diagnostische Zwecke. Die Rekonstruktion eines Bildes erfolgt dabei auf der Grundlage von Projektionen, die von dem Untersuchungsbereich aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen durch Rotation einer Aufnahmevorrichtung gewonnen werden, so dass zur Rekonstruktion eines Bildes Messdaten für Parallelprojektionen aus einem Winkelbereich von mindestens 180 Grad plus Fächerwinkel vorliegen. Zur Realisierung der Rotation der Aufnahmevorrichtung weist das Computertomographiegerät eine Gantry auf, welche einen stationären Drehrahmen und einen über eine Drehlagervorrichtung rotierbar angeordneten Rotor umfasst, auf welchem die Aufnahmevorrichtung gehaltert ist. Der Rotor wird bislang als Gussteil aus einer Aluminiumlegierung AlZn10SiMg hergestellt und weist eine Rotorwand in Form einer Ringscheibe und einen an dessen Außenumfang umlaufenden Halterungsring zur Halterung der Komponenten der Aufnahmevorrichtung auf. Die Wandstärken des Rotors variieren zwischen 15 und 20 mm.
  • Zur Vermeidung von Bewegungsartefakten in dem rekonstruierten Bild, die aufgrund von Patienten- oder Organbewegungen entstehen können, ist man bestrebt, das Zeitfenster zur Erfassung der zur Rekonstruktion benötigten Projektionen durch Wahl von hohen Rotationsgeschwindigkeiten so klein wie möglich zu wählen. Bei den aktuellen Computertomographiegeräten werden Drehzahlen von 210 U/min erreicht. In Zukunft sollen die Drehzahlen jedoch auf mindestens 300 U/min angehoben werden.
  • Durch Kombination von hoher Drehzahl, großem Rotationsradius und hoher Rotationsmasse stellt der Rotor ein mechanisch hochbelastetes Bauteil dar, das neben der Aufnahme der auftretenden Spannungen auch die Einhaltung der Positionen von Röntgenröhren und Detektor garantieren muss, da Positionsverschiebungen der Komponenten von über 0,15 mm bereits zu einer signifikanten Beeinträchtigung der Bildqualität führen können.
  • Wesentliche Hauptanforderungen an den Rotor einer Gantry sind demnach nicht nur eine hohe Festigkeit zur Übertragung der Kräfte, sondern auch eine hohe Steifigkeit, um Verformungen des Rotors und somit die Positionsverschiebungen der Komponenten der Aufnahmevorrichtung unterhalb der zulässigen Grenzen zu halten und ein möglichst geringes Gewicht.
  • Zur Realisierung von Drehzahlen von 300 U/min und mehr wäre ein zusätzliches Aufdicken der bestehenden Konstruktion unter Beibehaltung des Werkstoffes notwendig. Die Folge wäre eine Gewichtszunahme des Rotors. Dadurch müssten auch Bauteile zum Antrieb des Rotors und der stationäre Teil der Gantry den größeren Gewichtskräften angepasst werden. Dieser Ansatz hat den Nachteil, dass es zu einer empfindlichen Gewichts- und Volumenzunahme der gesamten Gantry kommt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Rotor einer Gantry eines Computertomographiegerätes so auszugestalten, dass der Rotor auch bei hohen Rotordrehzahlen, insbesondere bei Rotordrehzahlen von 300 U/min und mehr, ohne Qualitätsverlust bei der Erzeugung von Schicht- oder Volumenbildern betreibbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es außerdem, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rotors anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Rotor gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Rotors sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 10. Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computertomographiegerät mit einem solchen Rotor gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 11 gelöst. Außerdem wird die Aufgabe durch ein Herstellverfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Herstellverfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 13 und 14.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass der Rotor während der Rotation lokal sehr unterschiedlich stark beansprucht wird, so dass bereits eine lokal sehr begrenzte Verstärkung des Rotors zu einer erheblichen Steigerung der Steifigkeit und Festigkeit der gesamten Struktur beiträgt. So können beispielsweise diejenigen Bereiche des Rotors partiell verstärkt werden, in denen hohe Spannungswerte durch Diskontinuitäten der Rotorkontur oder durch eine Halterung von Komponenten einer Aufnahmevorrichtung eines Computertomographiegerätes entstehen. Eine Verstärkung kann dabei mittels eines Verbundwerkstoffes erfolgen, bei dem die Matrix über ein in die Matrix eingebrachtes Verstärkungsmaterial zusätzlich mechanisch stabilisiert ist. Die Erfinder haben weiter erkannt, dass eine lokale Verstärkung des Rotors dann besonders einfach realisierbar ist, wenn der Verbundwerkstoff als Formkörper vorgeformt ist.
  • Entsprechend ist der erfindungsgemäße Rotor für eine Gantry eines Computertomographiegerätes zumindest abschnittsweise mit aus einem Verbundwerkstoff hergestellten Formkörpern lokal verstärkt.
  • Durch die Integration von Formkörpern ist es möglich, eine sehr wirkungsvoll lokale Verstärkung des Rotors zu realisieren, da die Formkörper in separaten Verarbeitungsschritten unter den Bedingungen herstellbar sind, nach denen der Verbundwerkstoff eine extreme Reinheit, eine homogene Verteilung und Ausrichtung des Verstärkungsmaterials, eine homogene Binderverteilung und einen niedrigen Bindergehalt aufweist.
  • Vorzugsweise sind die Formkörper im Wesentlichen hohl ausgestaltet und weisen Infiltrationsöffnungen auf. Dadurch ist ei ne optimale Durchsetzung des Formkörpers mit dem Basismaterial, aus dem der Rotor hergestellt wird, und somit eine optimale Integration des Formkörpers in den Rotor gewährleistet.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Verbundwerkstoff ein Verstärkungsmaterial in Form von Kurzfasern und/oder Langfasern auf. Da Fasern Kräfte insbesondere entlang ihrer Ausrichtung aufnehmen können, bietet sich dieses Verstärkungsmaterial in den Situationen an, in denen Kräfte im Wesentlichen unidirektional wirken.
  • Vorzugsweise sind die Fasern aus Kohlenstofffasern hergestellt. Kohlenstofffasern verfügen über ein geringes Gewicht, sind einfach herstellbar, hoch belastbar und können in einfacher Form zu zwei- oder dreidimensionalen Textilen weiterverarbeitet werden. Durch Textiltechniken wie beispielsweise Weben oder Spinnen sind auch komplexe Fasernanordnungen realisierbar, die dem Verlauf von Kräftepfaden bei nicht isotroper Beanspruchung Rechnung tragen. Es wäre selbstverständlich ebenso denkbar andere Fasern, beispielsweise Aramidfasern, anstelle oder in Kombination mit Kohlenstofffasern zu verwenden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Verbundwerkstoff ein Verstärkungsmaterial in Form von Partikeln auf. Partikel als Verstärkungsmaterial bieten sich insbesondere dann an, wenn die bei Rotation des Rotors lokal entstehenden Kräfte keine Vorzugsrichtung besitzen.
  • Die Partikel sind vorzugsweise aus Siliziumkarbid oder aus einer Metalllegierung, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung, hergestellt. Eine optimale Verstärkung wird dann erzielt, wenn der Volumenanteil der Partikel zwischen 10% und 20% liegt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verfügt der Verbundwerkstoff über eine Metallmatrix, insbesondere über eine Matrix aus einer Aluminiumlegierung.
  • Alternativ dazu kann der Verbundwerkstoff vorteilhaft eine Polymermatrix, insbesondere eine Epoxymatrix, aufweisen. Die Aushärtung des Harzes erfolgt durch Zugabe eines Härters in wenigen Minuten bzw. Stunden, so dass durch den Einsatz von Epoxyharz auch die Herstellungszeit in einem erheblichen Maße herabgesetzt wird.
  • Die Formkörper sind vorzugsweise im Wesentlichen entlang von bei Rotation des Rotors entstehenden Kräftepfaden ausgerichtet. Insbesondere Bereiche des Rotors, in denen Kräfte mit einer Vorzugsrichtung vorliegen, können durch die eingebrachten Formkörper besonders gut stabilisiert werden. Räumliche Kräftepfade und die mit den Pfaden verbundene Ausrichtung der Formkörper können experimentell oder unter Einsatz entsprechender mathematischer Modelle numerisch in Form einer Simulation ermittelt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Formkörper in Abhängigkeit ihrer Position im Rotor Aussparungen zur Einbringung von Halterungsbohrungen auf. Auf diese weise kann gewährleistet werden, dass eine spanende Bearbeitung des Rotors zu keiner Beschädigung des Verbundwerksstoffes und somit zu einer Destabilisierung der Rotorstruktur führt.
  • Das Herstellverfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Rotors umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
    • a) Die Formkörper werden in ein Werkzeug eingelegt.
    • b) Anschließend wird die Matrix des Verbundwerkstoffes über zumindest eine Öffnung in das Werkzeug injiziert, wobei über zumindest eine weitere Öffnung in dem Werkzeug entlüftet wird und wobei der Injektionsdruck so gewählt wird, dass die Formkörper über die Infiltrationsöffnungen von der Matrix durchströmt werden.
    • c) Im Anschluss erfolgt eine Aushärtung durch Aufheizen des Verbundwerkstoffes.
  • Dabei wird das Aufheizen vorzugsweise wahlweise mittels einer in dem Werkzeug integrierten Heizung durchgeführt. Es wäre ebenso denkbar, dass zum Aufheizen eine Mikrowellentechnologie vorteilhaft eingesetzt wird, mit welcher die Matrix unmittelbar durch elektromagnetische Strahlung erwärmt wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen sind in den folgenden schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
  • 1 in einer ersten perspektivischen Ansicht einen Rotor für eine Gantry eines Computertomographiegerätes mit Komponenten einer Aufnahmevorrichtung,
  • 2 in einer zweiten perspektivischen Ansicht der Rotor für eine Gantry eines Computertomographiegerätes mit Komponenten einer Aufnahmevorrichtung,
  • 3 in perspektivischer Ansicht einen Rotor, welcher lokal aus mit einem Verbundwerkstoff hergestellte Formkörper aufweist,
  • 4 in perspektivischer Teilansicht den Rotor aus 2 mit einem Schnitt durch eine von einer Rippe aufgespannten Ebene und
  • 5 in blockschaltartiger Darstellung Verfahrensschritte zur Herstellung des in 3 gezeigten Rotors.
  • In 1 und 2 ist in zwei unterschiedlichen perspektivischen Sichten ein Rotor 1 für eine Gantry eines Computertomographiegeräts gezeigt. Der Rotor 1 weist eine Rotorwand in Form einer Ringscheibe 6 und einen an dessen Außenumfang umlaufenden Halterungsring 7 zur Halterung von Komponenten einer Aufnahmevorrichtung auf. Die Aufnahmevorrichtung umfasst im Wesentlichen einen Röntgenstrahler in Form einer Röntgenröhre 8 und einen dem Strahler gegenüber liegend angeordneten Detektor 9. Die Ringscheibe 6 weist darüber hinaus an dessen Innenumfang Komponenten einer Drehlagervorrichtung 10 auf, die mit entsprechend angeordneten Komponenten einer Drehlagervorrichtung 10 auf einem stationären Teil der Gantry so zusammenwirken, dass der Rotor 1 drehbar gelagert ist. Die Rotationsgeschwindigkeiten des Rotors 1 betragen derzeit ca. 210 U/Min. und werden zukünftig auf mindestens 300 U/Min. gesteigert. Durch die Kombination von hoher Drehzahl, großem Rotationsradius und hoher Rotationsmasse der auf dem Halterungsring 7 angeordneten Komponenten stellt der Rotor 1 ein hoch belastetes Bauteil dar. Der Rotor 1 muss dabei nicht nur über eine hohe Festigkeit zur Aufnahme der bei einer Rotationsbewegung des Rotors 1 auftretenden Spannungen verfügen. Es muss zusätzlich gewährleistet werden, dass sich die Positionen der Röntgenröhre 8 und Detektor 9 in Bezug zur Scanebene nicht wesentlich ändern. Bereits ab einer Positionsverschiebung von über 0,15 mm würde es nämlich zu einer Beeinträchtigung der Bildqualität kommen, da die bei der Rekonstruktion eines Bildes zugrunde gelegten Projektionsbedingungen nicht eingehalten werden.
  • Diskontinuitäten der Rotorkontur und Punktverbindungen zur Halterung von Komponenten der Aufnahmevorrichtung des Computertomographiegeräts führen dazu, dass der Rotor 1 während der Rotation lokal sehr unterschiedlich stark beansprucht wird.
  • In 3 ist in einer perspektivischen Ansicht ein erfindungsgemäßer Rotor 1 gezeigt. Zur Aufnahme der in kleinen Bereichen des Rotors 1 auftretenden sehr hohen Spannungswerte ist der Rotor 1 gezielt mit aus einem in 4 gezeigten Verbundwerkstoff 3 hergestellten Formkörpern 2 lokal verstärkt. In der 3 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur zwei Formkörper 2 mit einem Bezugszeichen versehen. Die als Rotorwand ausgebildete Ringscheibe 6 und der an dessen Außenumfang umlaufende Halterungsring 7 zur Halterung der Komponenten der Aufnahmevorrichtungen sind partiell durch Formkörper 2 verstärkt. Die Formkörper 2 haben in diesem Aus führungsbeispiel eine balkenförmige Gestalt. In dem Übergangsbereich zwischen dem Halterungsring 7 und de Ringscheibe 6 liegt eine Diskontinuität der Rotorkontur vor, welche bei Rotation des Rotors 1 mit lokal vorliegenden hohen Spannungswerten verbunden ist. Genau in diesem Bereich 11 ist beispielsweise, so wie in 3 gezeigt, die Rotorstruktur mittels von Formkörpern 2 lokal verstärkt. Auch die zwischen der Ringscheibe 6 und dem Halterungsring 7 angeordneten Rippen 12, die eine Versteifung der Rotation bewirken, sind mit solchen Formkörpern 2 zur gezielten Aufnahme von bei Rotation entstehenden Zugspannungen versehen.
  • Die 4 zeigt eine Teilansicht des in 3 gezeigten Rotors 1 mit einem Schnitt durch die mit den Geraden I und II aufgespannte Ebene. Dabei ist ein Teilstück eines Formkörpers 2 in vergrößerter Form schematisch dargestellt. Der zur Herstellung der Formkörper 2 verwendete Verbundwerkstoff 3 weist Fasern 4, in diesem Ausführungsbeispiel Kurzfasern auf, welche beispielsweise aus Siliziumkarbid (SiC) oder Aluminiumoxid (Al2O3) hergestellt sind. Bei diesen Fasern 4 handelt es sich um Keramikfasern, die eine sehr gute Oxidationsbeständigkeit und eine geringe Reaktionsfähigkeit mit Metallen aufweisen. Aus diesem Grund eignen sich diese Fasern 4 insbesondere zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs, welcher eine Metallmatrix aufweist. Darüber hinaus zeichnen sich diese Fasern 4 dadurch aus, dass eine kostengünstige Herstellung und eine gute Weiterverarbeitung möglich sind. Sie besitzen darüber hinaus eine geringe thermische Ausdehnung und eine geringe thermische und elektrische Leitfähigkeit. Aufgrund dieser vorteilhaften Materialeigenschaften eignen sich diese Fasern insbesondere zur Verstärkung eines Rotors 1. Als Metallmatrix kann vorteilhaft eine Metalllegierung, insbesondere eine Aluminiumlegierung, eingesetzt werden.
  • Eine mögliche Herstellung der Formkörper 2 umfasst im Wesentlichen folgende Verfahrensschritte: Die Fasern 4 werden zunächst in Wasser dispergiert. Üblicherweise werden 10 g bis 40 g auf einen Liter gegeben. Durch Zugabe von Kieselsol (SiO2) werden die Fasern 4 stabilisiert, indem sie eine dünne Hydrathülle ausbilden. Eine Anlagerung von Kieselsol wird dabei verhindert. Anschließend wird eine zweite Binderkomponente der Suspension hinzugefügt. Die zweite Binderkomponente stellt dabei eine kationische Stärkelösung dar, welche unter anderem zu einer Auflockerung der Feststoffe führt. Die Formgebung des Formkörpers 2 erfolgt anschließend mittels eines Vakuum-Pressverfahrens. Hierbei wird die Suspension in eine Form mit porösem Boden gefüllt. Durch das Verpressen richten sich die Fasern zwischen Pressstempel und Formboden aus. Abschließend wird der Formkörper zur Aushärtung erhitzt.
  • Neben Fasern 4 können als Verstärkungsmaterial auch Partikel eingesetzt werden. Die Partikel sind vorzugsweise aus Siliciumkarbid oder einer Metalllegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung, hergestellt. Partikel als Verstärkungsmaterial eignen sich insbesondere dann, wenn keine Vorzugsrichtung der bei Rotation des Rotors 1 entstehenden Kräfte vorherrscht. Formkörper 2 mit einem Verbundwerkstoff 3, der durch Partikel verstärkt ist, werden nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt. Während beim großflächigen Vergießen von partikelversetzten Schmelzen ein Partikelgehalt von 20% nicht überschritten werden sollte, kann dieser 50% und mehr in einem Formkörper 2 betragen. Dadurch wird eine besonders hohe Stabilität des Verbundwerkstoffs 3 und somit des lokal verstärkten Bereichs des Rotors 1 erzielt.
  • Es wäre ebenso denkbar, als Verstärkungsmaterial für einen Verbundwerkstoff 3 ein Gemisch aus Partikeln und Fasern 4 zu verwenden. In diesem Fall spricht man von einem sogenannten Hybridformkörper. Hierdurch können Verstärkungseigenschaften realisiert werden, die zwischen denen der reinen Faser- und denen der reinen Partikelverstärkung liegen.
  • Anstelle eines Verbundwerkstoffes 3 mit einer Metallmatrix kann selbstverständlich auch ein Verbundwerkstoff 3 mit einer Polymermatrix, beispielsweise mit einer Epoxymatrix, verwen det werden. Als Verstärkungsmaterial würden sich in diesem Fall Fasern 4 aus Kohlenstoff eignen.
  • Eine weitere vorteilhafte Herstellung des Rotors 1 mit den zuvor beschriebenen Formkörpern 2 umfasst im Wesentlichen folgende, in 5 gezeigte Verfahrensschritte: Erster Verfahrensschritt 13: Die Formkörper 2 werden zunächst in ein Werkzeug zum Ausgießen des Rotors 1 eingelegt. Die Formkörper 2 werden dabei in dem Werkzeug so angeordnet, dass sie im Wesentlichen entlang von bei Rotation des Rotors 1 entstehenden Kräftepfaden ausgerichtet sind. Zweiter Verfahrensschritt 14: Anschließend wird die Matrix des Verbundwerkstoffs 3 über zumindest eine Öffnung in das Werkzeug injiziert. Über eine zumindest weitere Öffnung in dem Werkzeug findet die Entlüftung statt. Der Injektionsdruck wird dabei so gewählt, dass die Formkörper 2 über die vorgesehenen Infiltrationsöffnungen von der Matrix durchströmt werden. Dritter Verfahrensschritt 15: Abschließend erfolgt die Aushärtung durch Aufheizen des Verbundwerkstoffs 3. Das Aufheizen wird dabei wahlweise entweder durch eine in dem Werkzeug integrierte Heizung oder mittels Einsatz von Mikrowellentechnologie durchgeführt.
  • Zusammenfassend kann Folgendes gesagt werden:
    Die Erfindung betrifft einen Rotor 1 für eine Gantry eines Computertomographiegerätes sowie ein Herstellverfahren für einen solchen Rotor 1. Der erfindungsgemäße Rotor 1 weist zur lokalen Verstärkung zumindest abschnittsweise mit aus einem Verbundwerkstoff 3 hergestellte Formkörper 2 auf. Durch Integration von Formkörpern 2 mit hoher Festigkeit und Steifigkeit kann der Rotor 1 gezielt in den Bereichen stabilisiert werden, in denen bei Rotation des Rotors 1 hohe Spannungswerte vorliegen.

Claims (14)

  1. Rotor für eine Gantry eines Computertomographiegerätes, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (1) zumindest abschnittsweise mit aus einem Verbundwerkstoff (3) hergestellten Formkörpern (2) lokal verstärkt ist.
  2. Rotor nach Anspruch 1, wobei die Formkörper (2) im Wesentlichen hohl ausgestaltet sind und Infiltrationsöffnungen aufweisen.
  3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbundwerkstoff (3) ein Verstärkungsmaterial in Form von Fasern (4), insbesondere Kurzfasern und/oder Langfasern, aufweist.
  4. Rotor nach Anspruch 3, wobei die Fasern (4) aus Kohlenstofffasern hergestellt sind.
  5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verbundwerkstoff (3) ein Verstärkungsmaterial in Form von Partikeln aufweist.
  6. Rotor nach Anspruch 5, wobei die Partikel aus Siliziumkarbid oder einer Metalllegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung, hergestellt sind.
  7. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Verbundwerkstoff (3) eine Metallmatrix, insbesondere eine Matrix aus einer Aluminiumlegierung, aufweist.
  8. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Verbundwerkstoff (3) eine Polymermatrix, insbesondere eine Epoxymatrix, aufweist.
  9. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Formkörper (2) im Wesentlichen entlang von bei Rotation des Rotors (1) entstehenden Kräftepfaden ausgerichtet sind.
  10. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Formkörper (2) in Abhängigkeit ihrer Position im Rotor Aussparungen zur Einbringung von Halterungsbohrungen aufweisen.
  11. Computertomographiegerät mit einem Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Herstellverfahren zur Herstellung eines Rotors (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei – die Formkörper (2) in ein Werkzeug eingelegt werden, – die Matrix des Verbundwerkstoffes (3) über zumindest eine Öffnung in das Werkzeug injiziert wird, wobei über zumindest eine weitere Öffnung in dem Werkzeug entlüftet wird und wobei der Injektionsdruck so gewählt wird, dass die Formkörper (2) über die Infiltrationsöffnungen von der Matrix durchströmt werden und wobei – eine Aushärtung durch Aufheizen des Verbundwerkstoffes (3) erfolgt.
  13. Herstellverfahren nach Anspruch 12, wobei das Aufheizen mittels einer in dem Werkzeug integrierten Heizung durchgeführt wird.
  14. Herstellverfahren nach Anspruch 13, wobei das Aufheizen mittels einer Mikrowellentechnologie durchgeführt wird.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010119850A1 (ja) * 2009-04-16 2010-10-21 株式会社 日立メディコ X線ct装置
US9254108B2 (en) * 2014-03-18 2016-02-09 General Electric Company Gantry with bore safety mechanism
CN106492357B (zh) * 2016-12-13 2018-03-30 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种适用于质子治疗装置旋转机架内部的蜂窝状筋板结构
DE102021201160A1 (de) * 2021-02-08 2022-08-11 Siemens Healthcare Gmbh Gantryrahmen für ein Computertomographiesystem

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4214858C1 (de) * 1992-05-05 1994-02-10 Siemens Ag Medizinische Einrichtung mit einer Tragvorrichtung für eine Komponente
DE102005044655A1 (de) * 2005-09-19 2007-03-29 Siemens Ag Röntgen-Computertomograph
DE202006004118U1 (de) * 2006-03-14 2007-08-02 Institut für Umformtechnik Universität Stuttgart Bauteil auf der Basis eines Hybridwerkstoffes

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4917344A (en) * 1988-04-07 1990-04-17 Loma Linda University Medical Center Roller-supported, modular, isocentric gantry and method of assembly
US5031198A (en) * 1989-11-17 1991-07-09 Picker International, Inc. Composite detector mounting ring for CT scanners
US5176868A (en) 1991-01-24 1993-01-05 Prince Manufacturing, Inc. Long fiber reinforced thermoplastic frame especially for a tennis racquet
US5620791A (en) * 1992-04-03 1997-04-15 Lanxide Technology Company, Lp Brake rotors and methods for making the same
JP3216428B2 (ja) 1994-06-13 2001-10-09 チッソ株式会社 長繊維強化ポリマーアロイ樹脂組成物
US5703921A (en) * 1995-05-30 1997-12-30 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray computed tomography apparatus
US5972264A (en) * 1997-06-06 1999-10-26 Composite Rotor, Inc. Resin transfer molding of a centrifuge rotor
US6590953B2 (en) * 2000-09-12 2003-07-08 Hitachi Medical Corporation X-ray CT scanner
US6337894B1 (en) * 2000-09-20 2002-01-08 Analogic Corporation Rotary bearing assembly for CT scanner gantry
US6607358B2 (en) * 2002-01-08 2003-08-19 General Electric Company Multi-component hybrid turbine blade
JP4746270B2 (ja) * 2002-02-15 2011-08-10 メドトロニック・ナビゲーション・インコーポレーテッド 着脱可能部分を有する多次元x線イメージング装置用ガントリ・リング
JP2005527800A (ja) * 2002-03-19 2005-09-15 ブレークアウェイ・イメージング・エルエルシー 大視野の対象物を画像化するシステムおよび方法
JP3854244B2 (ja) * 2003-05-16 2006-12-06 株式会社東芝 永久磁石形モータ及びx線コンピュータ断層撮影装置
JP4224438B2 (ja) * 2004-07-16 2009-02-12 日信工業株式会社 炭素繊維複合金属材料の製造方法
DE102004035790B4 (de) * 2004-07-23 2007-08-02 Siemens Ag Tomografiegerät
US7438471B2 (en) * 2004-07-30 2008-10-21 Neurologica Corp. Mobile computerized tomography (CT) imaging system with frame/bearing/drum construction
US7784182B2 (en) * 2006-11-08 2010-08-31 General Electric Company System for manufacturing a rotor having an MMC ring component and a unitary airfoil component
US7573976B2 (en) * 2007-09-10 2009-08-11 General Electric Company Computed tomography system and apparatus
DE102008036014B4 (de) * 2008-08-01 2012-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine Gantry für ein Computertomographiegerät und Herstellverfahren für einen solchen Rotor
DE102008036019B4 (de) * 2008-08-01 2010-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Computertomographiegerät und Rotor für eine Gantry eines Computertomographiegerätes
DE102008036015B4 (de) * 2008-08-01 2011-02-24 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine Gantry eines Computertomographiegerätes und Computertomographiegerät mit einem solchen Rotor
DE102008036016B4 (de) * 2008-08-01 2012-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Rotor, Gantry und Computertomographiegerät mit einem Rotor, auf welchem Komponenten einer Aufnahmevorrichtung gehaltert sind

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4214858C1 (de) * 1992-05-05 1994-02-10 Siemens Ag Medizinische Einrichtung mit einer Tragvorrichtung für eine Komponente
DE102005044655A1 (de) * 2005-09-19 2007-03-29 Siemens Ag Röntgen-Computertomograph
DE202006004118U1 (de) * 2006-03-14 2007-08-02 Institut für Umformtechnik Universität Stuttgart Bauteil auf der Basis eines Hybridwerkstoffes

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