DE102023206230B3

DE102023206230B3 - Gantry für ein Computertomographiegerät

Info

Publication number: DE102023206230B3
Application number: DE102023206230.5A
Authority: DE
Inventors: Florian Kießling; Florian Dietrich; Hubert Plannerer
Original assignee: Siemens Healthineers AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2023-06-30
Filing date: 2023-06-30
Publication date: 2024-06-20
Anticipated expiration: 2043-07-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gantry für ein Computertomographiegerät,
- wobei die Gantry einen Tragrahmen, einen Kipprahmen, eine Kipplagerung, einen Linearaktor, einen Drehrahmen und eine Drehlagerung aufweist,
- wobei der Drehrahmen mittels der Drehlagerung relativ zu dem Kipprahmen um eine Drehachse drehbar an dem Kipprahmen angeordnet ist,
- wobei der Kipprahmen mittels der Kipplagerung derart relativ zu dem Tragrahmen um eine Kippachse kippbar an dem Tragrahmen angeordnet ist, dass ein Kippwinkel des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen durch eine Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen um die Kippachse veränderbar ist,
- wobei der Linearaktor zum Antreiben der Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen um die Kippachse eingerichtet ist,
- wobei die Gantry ferner ein Kreuzgelenk mit einer ersten Kreuzgelenkachse und einer zweiten Kreuzgelenkachse aufweist,
- wobei der Linearaktor mittels des Kreuzgelenks derart mit dem Tragrahmen gelenkig verbunden ist, dass der Linearaktor relativ zu der ersten Kreuzgelenkachse um die zweite Kreuzgelenkachse schwenkbar angeordnet ist und dass die zweite Kreuzgelenkachse relativ zu dem Tragrahmen um die erste Kreuzgelenkachse schwenkbar angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gantry für ein Computertomographiegerät.
Bei Computertomographiegeräten (CT-Geräten), die mit einem kippbaren Rahmen ausgeführt sind, kann eine Kippbewegung des kippbaren Rahmens beispielsweise mit Hilfe eines Linearaktors angetrieben werden. Aufgrund von Bauteiltoleranzen und/oder Montagetoleranzen kann es zu mechanischen Verspannungen und/oder lokalen Überlastungen an dem Linearaktor und/oder an Teilen, die mit dem Linearaktor zusammenwirken, kommen, insbesondere wenn eine Ist-Ausrichtung der Wirkachse des Linearaktors relativ zu der Kippachse von einer entsprechenden Soll-Ausrichtung abweicht, beispielsweise derart abweicht, dass die Wirkachse des Linearaktors nicht senkrecht zu der Kippachse ist.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Alternative zu einem herkömmlichen Kippantrieb in einer Gantry eines Computertomographiegeräts bereitzustellen, welche in Bezug auf einen Ausgleich von Bauteiltoleranzen und/oder Montagetoleranzen verbessert ist.
Jeder Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs löst diese Aufgabe. In den abhängigen Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung berücksichtigt. Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begriffes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst.
Die Erfindung betrifft eine Gantry für ein Computertomographiegerät,

- wobei die Gantry einen Tragrahmen, einen Kipprahmen, eine Kipplagerung, einen Linearaktor, einen Drehrahmen und eine Drehlagerung aufweist,
- wobei der Drehrahmen mittels der Drehlagerung relativ zu dem Kipprahmen um eine Drehachse drehbar an dem Kipprahmen angeordnet ist,
- wobei der Kipprahmen mittels der Kipplagerung derart relativ zu dem Tragrahmen um eine Kippachse kippbar an dem Tragrahmen angeordnet ist, dass ein Kippwinkel des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen durch eine Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen um die Kippachse veränderbar ist,
- wobei der Linearaktor zum Antreiben der Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen um die Kippachse eingerichtet ist,
- wobei die Gantry ferner ein Kreuzgelenk mit einer ersten Kreuzgelenkachse und einer zweiten Kreuzgelenkachse aufweist,
- wobei der Linearaktor mittels des Kreuzgelenks derart mit dem Tragrahmen gelenkig verbunden ist, dass der Linearaktor relativ zu der ersten Kreuzgelenkachse um die zweite Kreuzgelenkachse schwenkbar angeordnet ist und dass die zweite Kreuzgelenkachse relativ zu dem Tragrahmen um die erste Kreuzgelenkachse schwenkbar angeordnet ist.

Der Drehrahmen kann beispielsweise eine Röntgenröhre zum Erzeugen von Röntgenstrahlung und einen Röntgendetektor zum Erfassen der Röntgenstrahlung aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Linearaktor zusammen mit der zweiten Kreuzgelenkachse relativ zu dem Tragrahmen um die erste Kreuzgelenkachse schwenkbar ist und/oder dass der Linearaktor relativ zu dem Tragrahmen und der ersten Kreuzgelenkachse um die zweite Kreuzgelenkachse schwenkbar ist.
Insbesondere kann durch eine Schwenkbewegung des Linearaktors relativ zu der ersten Kreuzgelenkachse um die zweite Kreuzgelenkachse ein Ausgleich von Bauteiltoleranzen und/oder Montagetoleranzen erfolgen, insbesondere für jede Position des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen, die während der Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen durchlaufen wird, erfolgen.
Daraus ergeben sich insbesondere Vorteile bei der Montage des Linearaktors, da Toleranzen mit Hilfe des Kreuzgelenks ausgeglichen werden und damit höhere Aufwände für eine exaktere Montage und/oder zusätzliche Montagehilfsmittel eingespart werden können.
Weiter kann durch den Schwenkfreiheitsgrad um die zweite Kreuzgelenkachse ein mechanisches Verspannen des Linearaktors vermieden werden, wodurch ein Risiko von lokalen Überlastungen und Materialbeschädigungen an dem Linearaktor und/oder an Teilen, die mit dem Linearaktor zusammenwirken, erheblich reduziert wird.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die erste Kreuzgelenkachse parallel zu der Kippachse ist, insbesondere für jede Position des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen, die während der Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen durchlaufen wird, parallel zu der Kippachse ist. Eine Ausführungsform sieht vor, dass die erste Kreuzgelenkachse senkrecht zu der zweiten Kreuzgelenkachse ist.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die zweite Kreuzgelenkachse senkrecht zu einer Wirkachse des Linearaktors ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Wirkachse des Linearaktors und die Kippachse zueinander windschief angeordnet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass für jede Position des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen, die während der Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen durchlaufen wird, die erste Kreuzgelenkachse parallel zu der Kippachse ist, die erste Kreuzgelenkachse senkrecht zu der zweiten Kreuzgelenkachse ist und die zweite Kreuzgelenkachse senkrecht zu der Wirkachse des Linearaktors ist.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die erste Kreuzgelenkachse die Wirkachse des Linearaktors schneidet und/oder dass die zweite Kreuzgelenkachse die Wirkachse des Linearaktors schneidet.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass sich die erste Kreuzgelenkachse und die zweite Kreuzgelenkachse schneiden, insbesondere in einem Kreuzgelenkachsenschnittpunkt schneiden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kreuzgelenkachsenschnittpunkt auf der Wirkachse des Linearaktors liegt und/oder dass die erste Kreuzgelenkachse und die zweite Kreuzgelenkachse in einer Kreuzgelenkebene liegen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Kreuzgelenk ein erstes Kreuzgelenkteil aufweist,

- wobei das erste Kreuzgelenkteil ein erstes Achsen-Endstück des ersten Kreuzgelenkteils und ein zweites Achsen-Endstück des ersten Kreuzgelenkteils aufweist,
- wobei das erste Achsen-Endstück des ersten Kreuzgelenkteils koaxial zu der ersten Kreuzgelenkachse ausgerichtet ist,
- wobei das zweite Achsen-Endstück des ersten Kreuzgelenkteils koaxial zu der ersten Kreuzgelenkachse ausgerichtet ist,
- wobei der Tragrahmen einen gabelförmigen Sockel zur Aufnahme des ersten Kreuzgelenkteils aufweist,
- wobei das erste Achsen-Endstück des ersten Kreuzgelenkteils derart mittels eines ersten Radiallagers für das erste Kreuzgelenkteil mit einem ersten Arm des gabelförmigen Sockels verbunden ist und das zweite Achsen-Endstück des ersten Kreuzgelenkteils derart mittels eines zweiten Radiallagers für das erste Kreuzgelenkteil mit einem zweiten Arm des gabelförmigen Sockels verbunden ist, dass das erste Kreuzgelenkteil relativ zu dem gabelförmigen Sockel um die erste Kreuzgelenkachse schwenkbar gelagert ist.

Das erste Kreuzgelenkteil kann beispielsweise stiftförmig und/oder zylinderförmig sein. Der erste Arm des gabelförmigen Sockels und der zweite Arm des gabelförmigen Sockels können beispielsweise entlang der ersten Kreuzgelenkachse voneinander beabstandet sein. Das erste Radiallager für das erste Kreuzgelenkteil kann beispielsweise ein erstes Gleitlager für das erste Kreuzgelenkteil sein. Das zweite Radiallager für das erste Kreuzgelenkteil kann beispielsweise ein zweites Gleitlager für das erste Kreuzgelenkteil sein.
Das erste Achsen-Endstück des ersten Kreuzgelenkteils und das zweite Achsen-Endstück des ersten Kreuzgelenkteils können beispielsweise als Achsstummel an einem Zentralteil des ersten Kreuzgelenkteils oder als Endstücke eines zylinderförmigen ersten Kreuzgelenkteils ausgebildet sein.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Kreuzgelenk ein zweites Kreuzgelenkteil aufweist,

- wobei das zweite Kreuzgelenkteil ein erstes Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils und ein zweites Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils aufweist,
- wobei das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils koaxial zu der zweiten Kreuzgelenkachse ausgerichtet ist,
- wobei das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils koaxial zu der zweiten Kreuzgelenkachse ausgerichtet ist,
- wobei der Linearaktor eine gabelförmige Schnittstelle zur Aufnahme des zweiten Kreuzgelenkteils aufweist,
- wobei das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils derart mittels eines ersten Radiallagers für das zweite Kreuzgelenkteil mit einem ersten Arm der gabelförmigen Schnittstelle verbunden ist und das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils derart mittels eines zweiten Radiallagers für das zweite Kreuzgelenkteil mit einem zweiten Arm der gabelförmigen Schnittstelle verbunden ist, dass das zweite Kreuzgelenkteil relativ zu der gabelförmigen Schnittstelle um die zweite Kreuzgelenkachse schwenkbar gelagert ist.

Das zweite Kreuzgelenkteil kann beispielsweise stiftförmig und/oder zylinderförmig sein. Der erste Arm der gabelförmigen Schnittstelle und der zweite Arm der gabelförmigen Schnittstelle können beispielsweise entlang der zweiten Kreuzgelenkachse voneinander beabstandet sein. Das erste Radiallager für das zweite Kreuzgelenkteil kann beispielsweise ein erstes Gleitlager für das zweite Kreuzgelenkteil sein. Das zweite Radiallager für das zweite Kreuzgelenkteil kann beispielsweise ein zweites Gleitlager für das zweite Kreuzgelenkteil sein.
Das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils und das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils können beispielsweise als Achsstummel an einem Zentralteil des zweiten Kreuzgelenkteils oder als Endstücke eines zylinderförmigen zweiten Kreuzgelenkteils ausgebildet sein.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die gabelförmige Schnittstelle eine Aussparung zur Aufnahme des ersten Kreuzgelenkteils aufweist,

- wobei die Aussparung zwischen dem ersten Arm der gabelförmigen Schnittstelle und dem zweiten Arm der gabelförmigen Schnittstelle ausgebildet ist,
- wobei das erste Kreuzgelenkteil derart in die Aussparung aufgenommen ist, dass das erste Achsen-Endstück des ersten Kreuzgelenkteils und das zweite Achsen-Endstück des ersten Kreuzgelenkteils in entgegengesetzte Richtungen, die zu der ersten Kreuzgelenkachse parallel sind, aus der Aussparung herausragen.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass zwischen dem ersten Arm des gabelförmigen Sockels und dem zweiten Arm des gabelförmigen Sockels eine Lücke ausgebildet ist,

- wobei die gabelförmige Schnittstelle entlang der Wirkachse des Linearaktors in die Lücke hineinragt.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich die Aussparung entlang der ersten Kreuzgelenkachse erstreckt und/oder dass sich die Lücke entlang der zweiten Kreuzgelenkachse erstreckt.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das erste Kreuzgelenkteil eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme des zweiten Kreuzgelenkteils aufweist,

- wobei die Durchgangsbohrung entlang der zweiten Kreuzgelenkachse durch das erste Kreuzgelenkteil hindurch verläuft,
- wobei das zweite Kreuzgelenkteil derart entlang der zweiten Kreuzgelenkachse in die Durchgangsbohrung aufgenommen ist, dass das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils und das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils in entgegengesetzte Richtungen, die zu der zweiten Kreuzgelenkachse parallel sind, aus der Durchgangsbohrung herausragen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das zweite Kreuzgelenkteil mittels wenigstens eines Sicherungsrings, insbesondere in Form eines Sprengrings, gegen eine Translationsbewegung entlang der zweiten Kreuzgelenkachse relativ zu dem ersten Kreuzgelenkteil gesichert ist.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Gantry ferner eine Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung aufweist,

- wobei ein tragrahmenseitiger Teil des Linearaktors mittels des Kreuzgelenks mit dem Tragrahmen gelenkig verbunden ist,
- wobei ein kipprahmenseitiger Teil des Linearaktors mittels der Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung an den Kipprahmen gekoppelt ist,
- wobei der Linearaktor zum Verstellen einer Position des kipprahmenseitigen Teils des Linearaktors relativ zu dem tragrahmenseitigen Teil des Linearaktors entlang der Wirkachse des Linearaktors eingerichtet ist.

Der Linearantrieb kann beispielsweise spindelbasiert sein. Der tragrahmenseitige Teil des Linearaktors kann beispielsweise eine Gewindespindel aufweisen. Der kipprahmenseitige Teil des Linearaktors kann beispielsweise eine mit der Gewindespindel zusammenwirkende Spindelmutter aufweisen. Alternativ kann der Linearantrieb beispielsweise hydraulisch oder zahnstangenbasiert sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Antreiben der Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen um die Kippachse durch das Verstellen der Position des kipprahmenseitigen Teils des Linearaktors relativ zu dem tragrahmenseitigen Teil des Linearaktors entlang der Wirkachse des Linearaktors erfolgt.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung eine erste Kopplungsachse aufweist,

- wobei der kipprahmenseitigen Teil des Linearaktors mittels der Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung derart an den Kipprahmen gekoppelt ist, dass der Linearaktor relativ zu dem Kipprahmen um die erste Kopplungsachse schwenkbar angeordnet ist.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung eine zweite Kopplungsachse aufweist,

- wobei der kipprahmenseitige Teil des Linearaktors mittels der Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung derart an den Kipprahmen gekoppelt ist, dass der Linearaktor relativ zu einem Referenzpunkt auf der ersten Kopplungsachse um die zweite Kopplungsachse schwenkbar angeordnet ist und dass die zweite Kopplungsachse relativ zu dem Kipprahmen um die erste Kopplungsachse schwenkbar angeordnet ist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung einen Bolzen zur Übertragung eines Kippmoments auf den Kipprahmen, ein Verbindungsstück mit einer Buchse und ein Schwenklager aufweist, wobei der Bolzen entlang der ersten Kopplungsachse ausgerichtet und in die Buchse des Verbindungsstücks um die erste Kopplungsachse relativ zu dem Verbindungsstück drehbar aufgenommen ist, wobei das Verbindungsstück mittels des Schwenklagers relativ zu dem kipprahmenseitigen Teil des Linearaktors um die zweite Kopplungsachse schwenkbar gelagert ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Bolzen relativ zu dem Kipprahmen gegen zu der Kippachse senkrechte Translationsbewegungen fixiert ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Verbindungsstück U-förmig mit einem Scheitelbereich und zwei Schenkelbereichen ausgebildet ist, dass die Buchse in dem Scheitelbereich angeordnet ist und sich die beiden Schenkelbereiche zwischen der Kopplungsachse einerseits und dem Scheitelbereich andererseits erstrecken.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Schwenken des Verbindungsstücks mittels des Schwenklagers relativ zu dem kipprahmenseitigen Teil des Linearaktors ein Verkippen des Verbindungsstücks relativ zu dem Bolzen im Rahmen einer Durchmesserdifferenz zwischen dem Bolzen und der Buchse bewirkt, insbesondere bis zu einem formschlüssigen Anschlag eines Randbereichs der Buchse an den Bolzen bewirkt. Der Referenzpunkt auf der ersten Kopplungsachse kann beispielsweise im Bereich des formschlüssigen Anschlags liegen. Über den formschlüssigen Anschlag kann insbesondere das Kippmoment von dem Linearaktor auf den Kipprahmen zum Antreiben der Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen um die Kippachse ausgeübt werden.
Eine Schwenkbewegung des Linearaktors relativ zu dem Referenzpunkt auf der ersten Kopplungsachse um die zweite Kopplungsachse kann insbesondere mit dem Schwenken des Verbindungsstücks mittels des Schwenklagers relativ zu dem kipprahmenseitigen Teil des Linearaktors einhergehen. Insbesondere kann durch eine Schwenkbewegung des Linearaktors relativ zu dem Referenzpunkt auf der ersten Kopplungsachse um die zweite Kopplungsachse in Verbindung mit der Schwenkbewegung des Linearaktors relativ zu der ersten Kreuzgelenkachse um die zweite Kreuzgelenkachse ein umfassender Ausgleich von Bauteiltoleranzen und/oder Montagetoleranzen erfolgen, insbesondere für jede Position des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen, die während der Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen durchlaufen wird, erfolgen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste Kopplungsachse parallel zu der Kippachse ist und/oder dass die erste Kopplungsachse senkrecht zu der zweiten Kopplungsachse ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zweite Kopplungsachse senkrecht zu der Wirkachse des Linearaktors ist und/oder dass die zweite Kopplungsachse parallel zu der zweiten Kreuzgelenkachse ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste Kopplungsachse die Wirkachse des Linearaktors schneidet und/oder dass die zweite Kopplungsachse die Wirkachse des Linearaktors schneidet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computertomographiegerät, aufweisend die erfindungsgemäße Gantry.
Die Verwendung des unbestimmten Artikels „ein“ bzw. „eine“ schließt nicht aus, dass das betroffene Merkmal auch mehrfach vorhanden sein kann. Der Ausdruck „basierend auf“ kann im Kontext der vorliegenden Anmeldung insbesondere im Sinne des Ausdrucks „unter Verwendung von“ verstanden werden. Insbesondere schließt eine Formulierung, der zufolge ein erstes Merkmal basierend auf einem zweiten Merkmal berechnet (alternativ: ermittelt, generiert etc.) wird, nicht aus, dass das erste Merkmal ferner basierend auf einem dritten Merkmal berechnet (alternativ: ermittelt, generiert etc.) werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Figuren erläutert. Die Darstellung in den Figuren ist schematisch, stark vereinfacht und nicht zwingend maßstabsgetreu.

Die 1 zeigt eine Gantry für ein Computertomographiegerät.
Die 2, 3 und 4 zeigen verschiedene Ansichten eines Kreuzgelenks.
Die 5 zeigt ein erstes Kreuzgelenkteil.

Die 1 zeigt die Gantry 20 für das Computertomographiegerät 1,

- wobei die Gantry 20 einen Tragrahmen TR, einen Kipprahmen KR, eine Kipplagerung KL, einen Linearaktor N, einen Drehrahmen DR und eine Drehlagerung DL aufweist,
- wobei der Drehrahmen DR mittels der Drehlagerung DL relativ zu dem Kipprahmen KR um eine Drehachse DA drehbar an dem Kipprahmen KR angeordnet ist,
- wobei der Kipprahmen KR mittels der Kipplagerung KL derart relativ zu dem Tragrahmen TR um eine Kippachse KA kippbar an dem Tragrahmen TR angeordnet ist, dass ein Kippwinkel des Kipprahmens KR relativ zu dem Tragrahmen TR durch eine Kippbewegung des Kipprahmens KR relativ zu dem Tragrahmen TR um die Kippachse KA veränderbar ist,
- wobei der Linearaktor N zum Antreiben der Kippbewegung des Kipprahmens KR relativ zu dem Tragrahmen TR um die Kippachse KA eingerichtet ist,
- wobei die Gantry 20 ferner ein Kreuzgelenk E mit einer ersten Kreuzgelenkachse E1 und einer zweiten Kreuzgelenkachse E2 aufweist,
- wobei der Linearaktor N mittels des Kreuzgelenks E derart mit dem Tragrahmen TR gelenkig verbunden ist, dass der Linearaktor N relativ zu der ersten Kreuzgelenkachse E1 um die zweite Kreuzgelenkachse E2 schwenkbar angeordnet ist und dass die zweite Kreuzgelenkachse E2 relativ zu dem Tragrahmen TR um die erste Kreuzgelenkachse E1 schwenkbar angeordnet ist.

In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass der Linearaktor N zusammen mit der zweiten Kreuzgelenkachse E2 relativ zu dem Tragrahmen TR um die erste Kreuzgelenkachse E1 schwenkbar ist und/oder dass der Linearaktor N relativ zu dem Tragrahmen TR und der ersten Kreuzgelenkachse E1 um die zweite Kreuzgelenkachse E2 schwenkbar ist.
In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die Gantry 20 ferner eine Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung G aufweist,

- wobei ein tragrahmenseitiger Teil NT des Linearaktors N mittels des Kreuzgelenks E mit dem Tragrahmen TR gelenkig verbunden ist,
- wobei ein kipprahmenseitiger Teil NK des Linearaktors N mittels der Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung G an den Kipprahmen KR gekoppelt ist,
- wobei der Linearaktor N zum Verstellen einer Position des kipprahmenseitigen Teils NK des Linearaktors N relativ zu dem tragrahmenseitigen Teil NT des Linearaktors N entlang der Wirkachse NA des Linearaktors N eingerichtet ist.

In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung G eine erste Kopplungsachse G1 aufweist, wobei der kipprahmenseitigen Teil NK des Linearaktors N mittels der Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung G derart an den Kipprahmen KR gekoppelt ist, dass der Linearaktor N relativ zu dem Kipprahmen KR um die erste Kopplungsachse G1 schwenkbar angeordnet ist.
In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung G eine zweite Kopplungsachse G2 aufweist, wobei der kipprahmenseitige Teil NK des Linearaktors N mittels der Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung G derart an den Kipprahmen KR gekoppelt ist, dass der Linearaktor N relativ zu einem Referenzpunkt auf der ersten Kopplungsachse G1 um die zweite Kopplungsachse G2 schwenkbar angeordnet ist und dass die zweite Kopplungsachse G2 relativ zu dem Kipprahmen KR um die erste Kopplungsachse G1 schwenkbar angeordnet ist.
In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die erste Kopplungsachse G1 parallel zu der Kippachse KA ist und/oder dass die erste Kopplungsachse G1 senkrecht zu der zweiten Kopplungsachse G2 ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zweite Kopplungsachse G2 senkrecht zu der Wirkachse NA des Linearaktors N ist und/oder dass die zweite Kopplungsachse G2 parallel zu der zweiten Kreuzgelenkachse E2 ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste Kopplungsachse G1 die Wirkachse NA des Linearaktors N schneidet und/oder dass die zweite Kopplungsachse G2 die Wirkachse NA des Linearaktors N schneidet.
In dem in der 1 gezeigten Betriebszustand der Gantry 20 befindet sich der Kipprahmen KR in einer Nullposition relativ zu dem Tragrahmen TR, sodass die Drehachse DA horizontal und parallel zu der Achse Z ist. Die Scanebene befindet sich in der Kippebene KE, welche die Kippachse KA enthält und senkrecht zu der Drehachse DA ist. Die Achse Y ist vertikal und zu der Achse X senkrecht. Die Achse Z ist horizontal, senkrecht zu der Achse X und senkrecht zu der Achse Y.
Der Linearaktor N weist den Antriebsmotor NM auf. Der Linearaktor N übt ein Kippmoment mit der Hebelarmlänge KH in Bezug auf die Kippachse KA aus.
In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die Wirkachse NA des Linearaktors N vertikal ausgerichtet ist, wenn die Drehachse DA horizontal ausgerichtet ist. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann insbesondere aus Platzgründen vorgesehen sein, dass der Linearaktor N derart relativ zu dem Kipprahmen KR angeordnet ist, dass die Wirkachse NA des Linearaktors N nicht vertikal ausgerichtet ist, wenn die Drehachse DA horizontal ausgerichtet ist.
Das Computertomographiegerät 1 weist ferner die Untersuchungsliege 10 auf. Die Untersuchungsliege 10 weist einen Liegensockel 11 und ein Liegenbrett 12 auf. Das Liegenbrett 12 ist relativ zu dem Liegensockel 11 in einer Längsrichtung des Liegenbretts 12 verschiebbar gelagert und kann somit für eine Untersuchung eines auf dem Liegenbrett 12 gelagerten Untersuchungsobjekts in die tunnelförmige Öffnung 9 eingeführt werden. Die Längsrichtung des Liegenbretts 12 ist parallel zu der Achse Z.
Die 2, 3 und 4 zeigen verschiedene Ansichten des Kreuzgelenks E. In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die erste Kreuzgelenkachse E1 parallel zu der Kippachse KA ist. In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die erste Kreuzgelenkachse E1 senkrecht zu der zweiten Kreuzgelenkachse E2 ist. In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die zweite Kreuzgelenkachse E2 senkrecht zu einer Wirkachse NA des Linearaktors N ist. In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die Wirkachse NA des Linearaktors N und die Kippachse KA zueinander windschief angeordnet sind.
In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die erste Kreuzgelenkachse E1 die Wirkachse NA des Linearaktors N schneidet und dass die zweite Kreuzgelenkachse E2 die Wirkachse NA des Linearaktors N schneidet. In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass sich die erste Kreuzgelenkachse E1 und die zweite Kreuzgelenkachse E2 schneiden.
In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass das Kreuzgelenk E ein erstes Kreuzgelenkteil F aufweist,

- wobei das erste Kreuzgelenkteil F ein erstes Achsen-Endstück FT1 des ersten Kreuzgelenkteils F und ein zweites Achsen-Endstück FT2 des ersten Kreuzgelenkteils F aufweist,
- wobei das erste Achsen-Endstück FT1 des ersten Kreuzgelenkteils F koaxial zu der ersten Kreuzgelenkachse E1 ausgerichtet ist,
- wobei das zweite Achsen-Endstück FT2 des ersten Kreuzgelenkteils F koaxial zu der ersten Kreuzgelenkachse E1 ausgerichtet ist,
- wobei der Tragrahmen T einen gabelförmigen Sockel TN zur Aufnahme des ersten Kreuzgelenkteils F aufweist,
- wobei das erste Achsen-Endstück FT1 des ersten Kreuzgelenkteils F derart mittels eines ersten Radiallagers TF1 für das erste Kreuzgelenkteil F mit einem ersten Arm des gabelförmigen Sockels TN verbunden ist und das zweite Achsen-Endstück FT2 des ersten Kreuzgelenkteils F derart mittels eines zweiten Radiallagers TF2 für das erste Kreuzgelenkteil F mit einem zweiten Arm des gabelförmigen Sockels TN verbunden ist,

Das erste Achsen-Endstück FT1 des ersten Kreuzgelenkteils F und das zweite Achsen-Endstück FT2 des ersten Kreuzgelenkteils F sind als Achsstummel an einem Zentralteil des ersten Kreuzgelenkteils F ausgebildet.
In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass das Kreuzgelenk E ein zweites Kreuzgelenkteil H aufweist,

- wobei das zweite Kreuzgelenkteil H ein erstes Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils H und ein zweites Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils H aufweist,
- wobei das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils H koaxial zu der zweiten Kreuzgelenkachse E2 ausgerichtet ist,
- wobei das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils H koaxial zu der zweiten Kreuzgelenkachse E2 ausgerichtet ist,
- wobei der Linearaktor N eine gabelförmige Schnittstelle zur Aufnahme des zweiten Kreuzgelenkteils H aufweist,
- wobei das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils H derart mittels eines ersten Radiallagers NH für das zweite Kreuzgelenkteil H mit einem ersten Arm N1 der gabelförmigen Schnittstelle verbunden ist und das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils H derart mittels eines zweiten Radiallagers für das zweite Kreuzgelenkteil H mit einem zweiten Arm N2 der gabelförmigen Schnittstelle verbunden ist, dass das zweite Kreuzgelenkteil H relativ zu der gabelförmigen Schnittstelle um die zweite Kreuzgelenkachse E2 schwenkbar gelagert ist.

Das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils H und das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils H sind als Endstücke des zylinderförmigen zweiten Kreuzgelenkteils ausgebildet.
In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass die gabelförmige Schnittstelle eine Aussparung NF zur Aufnahme des ersten Kreuzgelenkteils F aufweist,

- wobei die Aussparung NF zwischen dem ersten Arm N1 der gabelförmigen Schnittstelle und dem zweiten Arm N2 der gabelförmigen Schnittstelle ausgebildet ist,
- wobei das erste Kreuzgelenkteil F derart in die Aussparung NF aufgenommen ist, dass das erste Achsen-Endstück FT1 des ersten Kreuzgelenkteils F und das zweite Achsen-Endstück FT2 des ersten Kreuzgelenkteils F in entgegengesetzte Richtungen, die zu der ersten Kreuzgelenkachse E1 parallel sind, aus der Aussparung NF herausragen.

In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass zwischen dem ersten Arm des gabelförmigen Sockels TN und dem zweiten Arm des gabelförmigen Sockels TN eine Lücke ausgebildet ist, wobei die gabelförmige Schnittstelle entlang der Wirkachse NA des Linearaktors N in die Lücke hineinragt.
In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass sich die Aussparung NF entlang der ersten Kreuzgelenkachse E1 erstreckt und/oder dass sich die Lücke entlang der zweiten Kreuzgelenkachse E2 erstreckt.
Der gabelförmige Sockel TN weist Aussparungen zur formschlüssigen Aufnahme des ersten Radiallagers TF1 für das erste Kreuzgelenkteil F und des zweiten Radiallagers TF2 für das erste Kreuzgelenkteil F auf. Um die in die Aussparungen aufgenommenen Radiallager gegen ein Herausheben aus den Aussparungen zu sichern, ist an den Aussparungen eine lösbare Sperrvorrichtung TY, beispielsweise in Form eines entlang der Achse Z verschiebbaren Riegels, vorgesehen.
Die 5 zeigt das erste Kreuzgelenkteil F. In dem gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass das erste Kreuzgelenkteil F eine Durchgangsbohrung FH zur Aufnahme des zweiten Kreuzgelenkteils H aufweist,

- wobei die Durchgangsbohrung FH entlang der zweiten Kreuzgelenkachse E2 durch das erste Kreuzgelenkteil F hindurch verläuft,
- wobei das zweite Kreuzgelenkteil H derart entlang der zweiten Kreuzgelenkachse E2 in die Durchgangsbohrung FH aufgenommen ist, dass das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils H und das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils H in entgegengesetzte Richtungen, die zu der zweiten Kreuzgelenkachse E2 parallel sind, aus der Durchgangsbohrung FH herausragen.

Das erste Kreuzgelenkteil F weist an dem Zentralteil des ersten Kreuzgelenkteils F die erste Fläche FN1 auf, an die der erste Arm N1 der gabelförmigen Schnittstelle anschließt. Das erste Kreuzgelenkteil F weist an dem Zentralteil des ersten Kreuzgelenkteils F die zweite Fläche FN2 auf, an die der zweite Arm N2 der gabelförmigen Schnittstelle anschließt.

Claims

Gantry (20) für ein Computertomographiegerät (1), - wobei die Gantry (20) einen Tragrahmen (TR), einen Kipprahmen (KR), eine Kipplagerung (KL), einen Linearaktor (N), einen Drehrahmen (DR) und eine Drehlagerung (DL) aufweist, - wobei der Drehrahmen (DR) mittels der Drehlagerung (DL) relativ zu dem Kipprahmen (KR) um eine Drehachse (DA) drehbar an dem Kipprahmen (KR) angeordnet ist, - wobei der Kipprahmen (KR) mittels der Kipplagerung (KL) derart relativ zu dem Tragrahmen (TR) um eine Kippachse (KA) kippbar an dem Tragrahmen (TR) angeordnet ist, dass ein Kippwinkel des Kipprahmens (KR) relativ zu dem Tragrahmen (TR) durch eine Kippbewegung des Kipprahmens (KR) relativ zu dem Tragrahmen (TR) um die Kippachse (KA) veränderbar ist, - wobei der Linearaktor (N) zum Antreiben der Kippbewegung des Kipprahmens (KR) relativ zu dem Tragrahmen (TR) um die Kippachse (KA) eingerichtet ist, - wobei die Gantry (20) ferner ein Kreuzgelenk (E) mit einer ersten Kreuzgelenkachse (E1) und einer zweiten Kreuzgelenkachse (E2) aufweist, - wobei der Linearaktor (N) mittels des Kreuzgelenks (E) derart mit dem Tragrahmen (TR) gelenkig verbunden ist, dass der Linearaktor (N) relativ zu der ersten Kreuzgelenkachse (E1) um die zweite Kreuzgelenkachse (E2) schwenkbar angeordnet ist und dass die zweite Kreuzgelenkachse (E2) relativ zu dem Tragrahmen (TR) um die erste Kreuzgelenkachse (E1) schwenkbar angeordnet ist.
Gantry (20) nach Anspruch 1, - wobei die erste Kreuzgelenkachse (E1) parallel zu der Kippachse (KA) ist.
Gantry (20) nach Anspruch 1 oder 2, - wobei die erste Kreuzgelenkachse (E1) senkrecht zu der zweiten Kreuzgelenkachse (E2) ist.
Gantry (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, - wobei die zweite Kreuzgelenkachse (E2) senkrecht zu einer Wirkachse (NA) des Linearaktors (N) ist.
Gantry (20) nach Anspruch 4, - wobei die erste Kreuzgelenkachse (E1) die Wirkachse (NA) des Linearaktors (N) schneidet, - wobei die zweite Kreuzgelenkachse (E2) die Wirkachse (NA) des Linearaktors (N) schneidet.
Gantry (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, - wobei sich die erste Kreuzgelenkachse (E1) und die zweite Kreuzgelenkachse (E2) schneiden.
Gantry (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - wobei das Kreuzgelenk (E) ein erstes Kreuzgelenkteil (F) aufweist, - wobei das erste Kreuzgelenkteil (F) ein erstes Achsen-Endstück (FT1) des ersten Kreuzgelenkteils (F) und ein zweites Achsen-Endstück (FT2) des ersten Kreuzgelenkteils (F) aufweist, - wobei das erste Achsen-Endstück (FT1) des ersten Kreuzgelenkteils (F) koaxial zu der ersten Kreuzgelenkachse (E1) ausgerichtet ist, - wobei das zweite Achsen-Endstück (FT2) des ersten Kreuzgelenkteils (F) koaxial zu der ersten Kreuzgelenkachse (E1) ausgerichtet ist, - wobei der Tragrahmen (T) einen gabelförmigen Sockel (TN) zur Aufnahme des ersten Kreuzgelenkteils (F) aufweist, - wobei das erste Achsen-Endstück (FT1) des ersten Kreuzgelenkteils (F) derart mittels eines ersten Radiallagers (TF1) für das erste Kreuzgelenkteil (F) mit einem ersten Arm des gabelförmigen Sockels (TN) verbunden ist und das zweite Achsen-Endstück (FT2) des ersten Kreuzgelenkteils (F) derart mittels eines zweiten Radiallagers (TF2) für das erste Kreuzgelenkteil (F) mit einem zweiten Arm des gabelförmigen Sockels (TN) verbunden ist, dass das erste Kreuzgelenkteil (F) relativ zu dem gabelförmigen Sockel (TN) um die erste Kreuzgelenkachse (E1) schwenkbar gelagert ist.
Gantry (20) nach Anspruch 7, - wobei das Kreuzgelenk (E) ein zweites Kreuzgelenkteil (H) aufweist, - wobei das zweite Kreuzgelenkteil (H) ein erstes Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils (H) und ein zweites Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils (H) aufweist, - wobei das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils (H) koaxial zu der zweiten Kreuzgelenkachse (E2) ausgerichtet ist, - wobei das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils (H) koaxial zu der zweiten Kreuzgelenkachse (E2) ausgerichtet ist, - wobei der Linearaktor (N) eine gabelförmige Schnittstelle zur Aufnahme des zweiten Kreuzgelenkteils (H) aufweist, - wobei das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils (H) derart mittels eines ersten Radiallagers (NH) für das zweite Kreuzgelenkteil (H) mit einem ersten Arm (N1) der gabelförmigen Schnittstelle verbunden ist und das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils (H) derart mittels eines zweiten Radiallagers für das zweite Kreuzgelenkteil (H) mit einem zweiten Arm (N2) der gabelförmigen Schnittstelle verbunden ist, dass das zweite Kreuzgelenkteil (H) relativ zu der gabelförmigen Schnittstelle um die zweite Kreuzgelenkachse (E2) schwenkbar gelagert ist.
Gantry (20) nach Anspruch 8, - wobei die gabelförmige Schnittstelle eine Aussparung (NF) zur Aufnahme des ersten Kreuzgelenkteils (F) aufweist, - wobei die Aussparung (NF) zwischen dem ersten Arm (N1) der gabelförmigen Schnittstelle und dem zweiten Arm (N2) der gabelförmigen Schnittstelle ausgebildet ist, - wobei das erste Kreuzgelenkteil (F) derart in die Aussparung (NF) aufgenommen ist, dass das erste Achsen-Endstück (FT1) des ersten Kreuzgelenkteils (F) und das zweite Achsen-Endstück (FT2) des ersten Kreuzgelenkteils (F) in entgegengesetzte Richtungen, die zu der ersten Kreuzgelenkachse (E1) parallel sind, aus der Aussparung (NF) herausragen.
Gantry (20) nach Anspruch 8 oder 9, - wobei zwischen dem ersten Arm des gabelförmigen Sockels (TN) und dem zweiten Arm des gabelförmigen Sockels (TN) eine Lücke ausgebildet ist, - wobei die gabelförmige Schnittstelle entlang der Wirkachse (NA) des Linearaktors (N) in die Lücke hineinragt.
Gantry (20) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, - wobei das erste Kreuzgelenkteil (F) eine Durchgangsbohrung (FH) zur Aufnahme des zweiten Kreuzgelenkteils (H) aufweist, - wobei die Durchgangsbohrung (FH) entlang der zweiten Kreuzgelenkachse (E2) durch das erste Kreuzgelenkteil (F) hindurch verläuft, - wobei das zweite Kreuzgelenkteil (H) derart entlang der zweiten Kreuzgelenkachse (E2) in die Durchgangsbohrung (FH) aufgenommen ist, dass das erste Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils (H) und das zweite Achsen-Endstück des zweiten Kreuzgelenkteils (H) in entgegengesetzte Richtungen, die zu der zweiten Kreuzgelenkachse (E2) parallel sind, aus der Durchgangsbohrung (FH) herausragen.
Gantry (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, - wobei die Gantry (20) ferner eine Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung (G) aufweist, - wobei ein tragrahmenseitiger Teil (NT) des Linearaktors (N) mittels des Kreuzgelenks (E) mit dem Tragrahmen (TR) gelenkig verbunden ist, - wobei ein kipprahmenseitiger Teil (NK) des Linearaktors (N) mittels der Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung (G) an den Kipprahmen (KR) gekoppelt ist, - wobei der Linearaktor (N) zum Verstellen einer Position des kipprahmenseitigen Teils (NK) des Linearaktors (N) relativ zu dem tragrahmenseitigen Teil (NT) des Linearaktors (N) entlang der Wirkachse (NA) des Linearaktors (N) eingerichtet ist.
Gantry (20) nach Anspruch 12, - wobei die Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung (G) eine erste Kopplungsachse (G1) aufweist, - wobei der kipprahmenseitigen Teil (NK) des Linearaktors (N) mittels der Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung (G) derart an den Kipprahmen (KR) gekoppelt ist, dass der Linearaktor (N) relativ zu dem Kipprahmen (KR) um die erste Kopplungsachse (G1) schwenkbar angeordnet ist.
Gantry (20) nach Anspruch 13, - wobei die Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung (G) eine zweite Kopplungsachse (G2) aufweist, - wobei der kipprahmenseitige Teil (NK) des Linearaktors (N) mittels der Linearaktor-Kipprahmen-Kopplung (G) derart an den Kipprahmen (KR) gekoppelt ist, dass der Linearaktor (N) relativ zu einem Referenzpunkt auf der ersten Kopplungsachse (G1) um die zweite Kopplungsachse (G2) schwenkbar angeordnet ist und dass die zweite Kopplungsachse (G2) relativ zu dem Kipprahmen (KR) um die erste Kopplungsachse (G1) schwenkbar angeordnet ist.
Computertomographiegerät (1), aufweisend die Gantry (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.