DE1029121B - Einrichtung zum Antrieb des Wagens eines Roentgengeraetes - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bereits eine Einrichtung zum Antrieb des Wagens eines Röntgengerätes mit einem Schaltorgan bekannt, das mit dem Wagen mechanisch verbunden und zur Übertragung einer Bewegung von Hand ausgebildet ist und dessen Kontakte der Steuerung eines Elektromotors dienen, welcher die Bewegung des Wagens in der gleichen Richtung, in welcher der Handantrieb wirkt, unterstützt.

Bei der bekannten Ausführung findet ein üblicher Umlaufantriebsmotor Verwendung, der den Nachteil hat, daß er nicht eine konstante Kraft auf die zu bewegende Masse ausübt; Beschleunigung bzw. Verlangsamung der zu bewegenden Masse erfolgen daher nicht linear; vor allem ist es schwierig, den Wagen an der richtigen Stelle zur Ruhe zu bringen.

Auch die bekannten elektromagnetischen Schrittmotoren eignen sich für den Erfindungszweck nicht; auch diese Motoren gewährleisten nicht eine konstante beschleunigende oder verlangsamende Kraft, die erwünscht ist, um den Antrieb des Wagens eines Röntgengerätes zu unterstützen. Diese Motoren erzeugen überdies eine vibrierende Bewegung; ihre Antriebskraft ist verhältnismäßig gering, und sie arbeiten geräuschvoll.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Antrieb des Wagens eines Röntgengerätes mit einem Schaltorgan, das mit dem Wagen mechanisch verbunden und zur Übertragung einer Bewegung von Hand auf den Wagen geeignet ist und dessen Kontakte der Steuerung eines Elektromotors dienen, welcher die Bewegung des Wagens in der gleichen Richtung, in welcher der Handantrieb wirkt, unterstützt.

Erfindungsgemäß dient als Antriebsmotor ein an sich bekannter Wanderfeldmotor, dessen aus einer elektrisch leitenden Leiste bestehender Anker an dem Trägerrahmen des Wagens befestigt ist und dessen Stator in ein Gegengewichtssystem einbezogen ist, so daß der Stator einen Teil des Gegengewichtssystems bildet.

Der Wanderfeldmotor liefert eine Kraft, die sehr ähnlich ist der von der Bedienungsperson von Hand ausgeübten Kraft, so daß die Bedienungsperson durch den Motor beim Einstellen des Wagens eine wirksame Hilfe oder Unterstützung erfährt, ohne das der Handeinstellung eigene feine Gefühl zu verlieren. Reibungskupplungen, wie sie der erwähnte elektromagnetische Schrittmotor erforderlich macht, sind entbehrlich. Der Wanderfeldmotor arbeitet geräuschlos; dadurch, daß sein Stator in das Gegengewichtssystem des Wagens einbezogen ist, also selbst Teil des Gegengewichtes ist, wird nicht nur das Gesamtgewicht des Gerätes verringert, sondern auch die Bauart erheblich vereinfacht.

Einrichtung zum Antrieb des Wagens
eines Röntgengerätes

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte, München 2, Brunnstr. 8-9

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. Mai 1953

Everett William Vaughn, Ellicott City, Md. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Die Zeichnungen erläutern die Erfindung an Ausführungsbeispielen. Es stellt dar

Fig. 1 das Schaubild eines Röntgentisches erfindungsgemäßer Ausführung,

Fig. 2 das Schaubild von Teilen des Längsschlittens, des Querschlittens und des Turmes des Gerätes gemäß Fig. 1,

Fig. 3 das Schaubild des Turmes vergrößert, teilweise aufgeschnitten,

Fig. 4 das Schaubild eines eine lineare Bewegung ausführenden Motors, teilweise geschnitten,
Fig. 5 das Schaltbild für die Steuerung einer Gruppe derartiger Motoren,

Fig. 6 einen Steuerschalter, teilweise geschnitten, in Seitenansicht,

Fig. 7 den Querschnitt zu Fig. 6 nach Linie VII-VII, Fig. 8 eine Röntgenröhrenstativanordnung erfindungsgemäßer Ausführung,

Fig. 9 ein Röntgenbehandlungsgerät erfindungsgemäßer Ausführung.

Bei dem erfindungsgemäßen Röntgengerät werden zum Antrieb der bewegten Teile lineare Bewegungen ausführende Elektromotoren verwendet. Ein derartiger Motor unterscheidet sich von den üblichen Umlaufmotoren im wesentlichen dadurch, daß sein Stator nicht zylindrisch, sondern gewissermaßen abgerollt

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oder flachgestreckt ist und daß an die Stelle des Weise der Handgriff die Funktion eines Steuer-Rotors ein Läufer aus leitendem Werkstoff in Form schalters, wie nachstehend beschrieben, einer Leiste oder eines Streifens tritt. Ein derartiger Fig. 1 zeigt schematisch einen lineare Bewegungen Motor ist in Fig. 4 wiedergegeben. Das Motorgehäuse ausführenden Motor in Verbindung mit dem Längs-11 ist im wesentlichen rechtwinklig und ist an dem 5 schlitten des Röntgentisches. Der Läufer 35 dieses Stator, bestehend aus einem lameliierten Kern 13, be- Motors ist an den Enden des Tisches unter dem festigt. Der Kern besteht aus zwei Lamellenpaketen, Längsschlitten 23 parallel zur Bewegungsrichtung die zwischen sich einen Schlitz von zur Aufnahme des dieses Schlittens befestigt. Der Stator 37 des Motors Läufers 15 geeigneten Abmessungen einschließen. Die ist so angeordnet, daß sich der Läufer 35 längs des Statorwicklungen 17 sind auf den Kern gewickelt und io Stators bewegen kann; er bildet einen Teil der Masse entsprechend verbunden. Dieser Motor ist an sich be- des Längsschlittengegengewichtssystems. Die übrige kannt; die Einzelheiten bedürfen daher keiner Er- Gegengewichtsmasse ist mit 39 angedeutet. Die läuterung. Gegengewichtsmasse ist durch geeignete Mittel, be-Lineare Bewegungen ausführende Motoren üben, stehend aus einem Kabel 41 und zugehörigen Riemenzum Unterschied von den Umlauf-Antriebsmotoren, 15 scheiben 43, mit dem Längsschlitten und dem Tischauf eine zu bewegende Masse eine konstante Kraft rahmen verbunden. Fig. 2 zeigt schematisch einen aus. Eine derart auf die Masse wirkende konstante dem Ouerschlitten zugeordneten Motor. Der Läufer Kraft beschleunigt oder verlangsamt das System in 45 dieses Motors ist an dem Längsschlitten 23 beeinem konstanten Maß, das dem System eine konti- festigt, und zwar parallel zur Bewegungsrichtung des nuierlich zunehmende oder abnehmende Geschwindig- 20 Ouerschlittens 25. Der Stator 47 ist an dem Querkeit verleiht, abhängig von der Richtung der ein- schlitten 25 befestigt. Fig. 3 zeigt schematisch den wirkenden Kraft. Diese Kräfte, die von einem linear dem Schlitten 29 zugeordneten Motor. Der Läufer 49 arbeitenden Motor abgeleitet sind, gleichen jenen, die desselben befindet sich innerhalb des Turmes 27 und eine Bedienungsperson ausübt, wenn sie eine Masse ist an letzterem, parallel zur Bewegungsrichtung des stetig treibt oder schiebt, bis sie sich ihrem Bestim- 35 Schlittens 29, angeordnet. Der Stator 51 bildet auch mungsort nähert, und dann zurückhält, um sie an der hier einen Teil der Masse des Turmschlittengegenbestimmten Stelle zu stoppen. Wenn die Richtung, in gewichtssystems. Die restliche Gegengewichtsmasse welcher die Kraft durch einen linear arbeitenden ist mit 53 bezeichnet. Die Gegengewichtsmasse ist Motor ausgeübt wird, in Beziehung gesetzt wird zu durch geeignete Mittel, bestehend aus einem Kabel 55 der Richtung, in welcher die Bedienungsperson bei 30 und zugehörigen Riemenscheiben 57, mit dem Schlitten Handbedienung die Kräfte ausübt, ist das erfmdungs- 29 und dem Turm 27 verbunden, gemäß angestrebte Ziel erreicht. Diese Beziehung Die Motoren der Fig. 1, 2 und 3 sind mittels gewird hergestellt dadurch, daß man die Steuerschalter- eigneter Leitungen an Schalterkontakte angeschlossen, kontakte für den Motor so anbringt, daß sie in Ab- Fig. 5 zeigt schematisch ein Schaltbild der Steuerhängigkeit von einer durch die Bedienungsperson aus- 35 Stromkreise für die Motoren. Gemäß dieser Figur geübten Kraft betätigt werden und dadurch den Lauf sind Sammelschienen 59, 61, die von einem üblichen des Motors in der durch diese Kraftausübung ange- Wechselstromnetz gespeist werden können, über einen deuteten Richtung veranlassen. Schalter 63 an die Primärwicklung 65 eines Trans-Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen einen Röntgentisch, an formators 67 anschließbar, der drei spamiungsverwelchem dieses Prinzip verwirklicht ist. Der Tisch 40 änderliche Sekundärwicklungen 69, 71, 73 besitzt, gemäß Fig. 1 besteht aus einer Grundplatte 19, einem Jede Sekundärwicklung ist über eine erste Klemme 75 auf dieser Grundplatte kippbaren Rahmen und einem und eine zweite Klemme 77 an den zugehörigen Motor durch diesen Rahmen getragenen Gehäuse 21. Ein anschließbar. Jedem Motor ist ein Umkehrrelais 79 Längsschlitten 23 ist auf Rollen 24 gelagert, die auf bzw. 81 bzw. 83 zugeordnet. Die Kontakte 85 eines parallelen, an dem Rahmen befestigten Schienen 45 jeden Umkehrrelais sind normalerweise geöffnet und laufen und im wesentlichen im Abstand der Tisch- dienen dazu, abwechselnd entweder die erste Klemme breite gehalten sind; der Längsschlitten kann daher 75 oder die zweite Klemme 77 des betreffenden längs des Tisches beliebig verstellt werden. Ein Quer- Motors über einen Phasenverschiebungsgenerator 87 schlitten 25 ist, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, mit einer dritten Klemme 89 des Motors zu verbinden, auf dem Längsschlitten 23 gleitend oder auf Rollen in 50 je nach der Stellung des Ankers des zugehörigen Umder Querrichtung zur Bewegungsrichtung des Längs- kehrrelais. Jeder Relaisanker wird gesteuert durch Schlittens verschiebbar gelagert. Der Querschlitten 25 die zugehörige, in der Mitte abgezweigte Relaisspule, trägt eine Röntgenstrahlenquelle (nicht gezeichnet) Die Mittelabzweigungen der Relaisspulen liegen an unter der Oberfläche des Tisches. Die Kombination einer Netzschiene 93; die Enden der Spulen sind je der Bewegungen des Längs- und Ouerschlittens ge- 55 über einen normalerweise offenen Schalter mit der stattet, die Röntgenstrahlenquelle auf jeden beliebigen anderen Netzschiene verbindbar. Jeder Schalter ist Punkt unter der Tischoberfläche einzustellen. An einer unabhängig durch einen Steuerschalter bedienbar. Seite des Querschlittens 25 ist ein vertikaler Turm 27 Eine geeignete Steuerschalter-Kontaktanordnung ist befestigt. Auf diesem Turm ist ein Schlitten 29 in schematisch in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Die Kontakte vertikaler Richtung verschiebbar. Der Schlitten 29 60 101 bis 106 dieses Gerätes entsprechen den gleichen, trägt ein Leuchtschirm- und Film-Aggregat 31, das in Fig. 5 gezeigten Kontakten. Das Steuergerät bemit der Röntgenstrahlenquelle zusammenarbeitet. An steht aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 99, das diesem Aggregat ist ein Bedienungshandgriff 33 vor- mittels Federn auf einer Welle 107 getragen wird. gesehen. Auf diesen Handgriff wird durch die Be- Die Welle 107 steht an beiden Enden über das Gedienungsperson die zur Einstellung aller Schlitten er- 65 häuse vor. Ein Satz von Federn 109 befindet sich an forderliche Kraft ausgeübt. Der Handgriff befindet jedem Ende im Inneren des Gehäuses. Jeder Federnsich in der gleichen Stellung und besitzt die gleiche satz ist symmetrisch auf der Welle 107 angeordnet Gestalt, die er haben würde, wenn die Schlitten aus- und an dieser sowie an der Innenwandung des hohlschließlich durch menschliche Kraft eingestellt würden. zylindrischen Gehäuses 99 so befestigt, daß die Welle Tatsächlich aber übernimmt in an sich bekannter 70 normalerweise in einer neutralen Stellung in der

Längsachse des Gehäuses 99 gehalten wird. Vier unabhängig voneinander bedienbare Schalterkontakte 103 bis 106 sind in einer Versetzung von 90° zwischen der Welle und der Innenwand des zylindrischen Gehäuses 99 vorgesehen. Das bewegliche Element eines jeden Kontaktes wird normalerweise mittels je einer Druckfeder 108, die auf der Welle 107 befestigt ist und das bewegliche Kontaktelement mechanisch gegen die Innenwandung des Zylinders 99 drückt, in geöffneter Stellung gehalten. Ähnliche Kontakte 101 und 102, deren bewegliche Elemente ebenfalls mechanisch in Berührung mit der Innenoberfläche der Zylinderwand 99 gehalten werden, sind je an einem Ende dieses Zylinders vorgesehen.

Der Schaltsteuerhandgriff 33 der Fig. 1 kann die Form des Schaltsteuergerätes der Fig. 6 und 7 besitzen. Die Welle 107 ist an dem Leuchtschirm-Film-Aggregat 31 des Röntgentisches befestigt zu denken. Die Schalterkontakte 101 bis 106 sind nach dem Schaltbild der Fig. 5 geschaltet. Im allgemeinen wird die Anordnung so sein, daß die Motoren I, II und III die lineare Bewegungen ausführenden Motoren für den Längsschlitten, den Turmschlitten und den Querschlitten darstellen. Wünscht die Bedienungsperson beispielsweise das Aggregat nach rechts, tiefer und nach rückwärts zu verschieben, dann drückt sie auf den Steuerschalterhandgriff 33 in der gleichen Weise, als wollte sie die Einstellung der Schlitten von Hand durch eigene Kraft vornehmen. Die durch die Bedienungsperson ausgeübte Kraft zwingt den Steuerschalter aus der neutralen oder Ruhestellung heraus, so daß die Kontakte 101, 104 und 106 geschlossen werden, was zur Folge hat, daß der Längsschlitten durch seinen zugehörigen Antriebsmotor nach rechts, der Turmschlitteu durch seinen zugehörigen Antriebsmotor nach unten und der Querschlitten durch seinen zugehörigen Antriebsmotor nach rückwärts bewegt wird. Es ist ersichtlich, daß die Bedienungsperson zum Einstellen der Schlitten des Röntgentisches in eine beliebige Stellung auf den Schaltsteuerhandgriff Kräfte überträgt, die ihrerseits das Anlaufen der zugeordneten, eine lineare Bewegung ausführenden Motoren in der erforderlichen Richtung veranlassen.

Gemäß Fig. 8 werden zwischen Fußboden und Decke stehende Röntgengeräte gezeigt. Der Röhren Ständer besteht aus einer vertikalen Säule 111, die auf einem Schlitten oder Wagen 113 ruht; dieser Wagen läuft auf einer Bodenschiene 115. Ein zweiter Schlitten oder Wagen 117 ist längs der Säule 111 beweglich geführt, ein dritter Wagen oder Schlitten 119 ist auf dem Schlitten 117 quer verschiebbar zur Bewegung des zweiten Schlittens geführt. An einem Ende des dritten Schlittens ist ein Ausleger 121 befestigt. Der Röhrenträger 123 besteht aus einem Paar von bogenförmigen Elementen 125, die zwischen an dem Ausleger 121 befestigten Rollenpaaren 127 geführt sind. An dem Träger 123 ist eine Röntgenstrahlenquelle 129 montiert. Ein Schalterhandgriff ist an dem Teil 123 befestigt, derart, daß eine auf diesen Handgriff ausgeübte Kraft auf alle Schlitten übertragen werden kann.

Der Stator 133 eines ersten Motors ist an der Säule 111 nächst deren oberem Ende befestigt. Der Läufer 135 ist parallel zur Bodenschiene 115 an einem nicht gezeichneten Träger befestigt. Der Stator 137 eines zweiten Motors ist von dem zweiten Schlitten 117 getragen; sein zugehöriger Läufer 139 ist an der Säule 111 befestigt, und zwar parallel zur Bewegungsrichtung des Schlittens 117. Der Stator 141 eines dritten Motors ist von dem genannten zweiten Schlitten getragen. Sein Läufer 143 ist an den Enden des dritten Schlittens 119 parallel zur Bewegungsrichtung dieses Schlittens befestigt. Alle drei Motoren sind durch Leitungen mit den Kontakten des Schaltsteuerhaudgriffes 131 verbunden.

Die Steuerung der Motoren erfolgt in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise. Der Schaltsteuerhandgriff kanu in der gleichen Ausführung gehalten sein, wie in Fig. 6 gezeigt, jedoch ist in diesem Falle das Gehäuse ίο der Fig. 6 an dem Röntgenröhrenträger befestigt, und die überstehenden Enden der Welle bilden den Handgriff. Auch die Endschalterkontakte der Fig. 6 sind geändert, so daß sie durch Bewegung der Welle betätigt werden. Um die Röhrenständerschlitten in eine bestimmte Stellung zu bringen, übt die Bedienungsperson auf den Handgriff Kräfte aus, die das Anlaufen der Motoren in der gewünschten Richtung zur Folge haben.

Fig. 9 zeigt ein Röntgenbehandlungsgerät. Gemäß dieser Figur ist ein Paar von im Abstand voneinander stehenden vertikalen Säulen 145,147 vorgesehen, die auf Füßen 149 und 151 ruhen. Der Abstandhaltung dient ein Querverbindungsteil 153 an den oberen Enden. Auf diesen Säulen ist ein erster Schlitten 157 vertikal verschiebbar geführt. Ein zweiter Schlitten 159 ist auf dem ersterwähnten Schlitten horizontal verschiebbar zwischen den beiden Säulen 145, 147 angeordnet. Ein dritter Schlitten 161 sitzt quer verschiebbar zu dem zweiten Schlitten auf diesem. Ein Röntgenröhrensystem 163 ist an dem einen Ende des dritten Schlittens 161 angeordnet. An dem System ist ein Bedienungsgriff 165 vorgesehen, so daß von Hand auf diesen Griff ausgeübte Kräfte auf alle drei Schlitten übertragen werden können. Der Stator 167 eines ersten Motors ist an dem ersten Schlitten 157 nächst der Säule 145 befestigt, der Läufer 169 steht gegenüber der Säule 145 fest, und zwar parallel zur Bewegungsrichtung des Schlittens 157. Der Stator 171 des zweiten Motors ist von dem zweiten Schlitten 159 getragen; dessen Läufer 173 ist an den linden des ersten Schlittens 157, parallel zur Bewegungsrichtung des zweiten Schlittens 159, befestigt. Der Stator 175 eines dritten Motors ist an dem zweiten Schlitten 159 befestigt; dessen Läufer 177 ist an den Enden des dritten Schlittens 161, parallel zur Bewegungsrichtung dieses dritten Schlittens, befestigt. Die drei Motoren sind in geeigneter Weise mit dem Steuerschaltergriff 165 verbunden; die Schaltung ist die gleiche wie gemäß Fig. 5. Der Schalter 165 entspricht dem an Hand der Fig. 8 beschriebeneu. Um die Schlitten des Behandlungsgerätes in eine beliebige Stellung zu bringen, übt die Bedienungsperson auf den Handgriff 165 Kräfte aus, die den Anlauf der Motoren in der gewünschten Richtung bewirken.

Wie schon aus vorstehendem ersichtlich, ist es gleichgültig, ob der Stator oder der Läufer eines Motors relativ feststeht. Der Stator ist ein Teil der Gcgengewichtsma.sse. In Fällen, in denen der Stator nicht feststeht, kann es zweckmäßig sein, ihn mit Führungen oder Schienen zu unterstützen, um seine richtige Stellung gegenüber dem Läufer aufrechtzuerhalten. Die Zahl der eine lineare Bewegung ausführenden Motoren hängt von den jeweiligen Betriebsbedingungen ab; der Steuerschalterhandgriff ist dementsprechend auszuführen. Beispielsweise kann ein Röntgentisch nur einen Motor für den Längsschlitten aufweisen; in diesem Falle wird der Steuerschalterhandgriff entsprechend einfach. Das Erfindungsprinzip kann auch an Röntgengeräten anderer Aus- führung und Gattung als den in den Zeichnungen ge-

zeigten Verwendung finden. Der Läufer des Motors kann bei Sonderausführungen gebogen oder gekrümmt sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Einrichtung zum Antrieb des Wagens eines Röntgengerätes mit einem Schaltorgan, das mit dem Wagen mechanisch verbunden und zur Übertragung einer Bewegung von Hand auf den Wagen geeignet ist und dessen Kontakte der Steuerung eines Elektromotors dienen, welcher die Bewegung des Wagens in der gleichen Richtung, in welcher der Handantrieb wirkt, unterstützt, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotor ein Wanderfeldmotor dient, dessen aus einer elektrisch

   leitenden Leiste (15) bestehender Anker (35) an dem Trägerrahmen (21) des Wagens (23) befestigt ist und dessen Stator (13, 17) in ein Gegengewichtssystem (39) einbezogen ist, so daß der Stator (37) einen Teil der Masse des Gegengewichtssystems bildet.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 181 014, 525 417,
   361;

   deutsche Patentanmeldung N 4069 VIIId/30a;
   schweizerische Patentschrift Nr. 252 448:
   USA.-Patentschrift Nr. 1910 638:
   Zeitschrift: Feinwerktechnik, 1953, S. 131 bis 135.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen