DE1047988B

DE1047988B - X-ray device with counterbalance

Info

Publication number: DE1047988B
Application number: DEM26517A
Authority: DE
Inventors: Leopold Voelkel
Original assignee: CHF Mueller AG
Current assignee: CHF Mueller AG
Priority date: 1955-03-19
Filing date: 1955-03-19
Publication date: 1958-12-31

Description

Röntgengerät mit Gewichtsausgleich Es ist bekannt, den Gewichtsausgleich der beweglichten Teile von Röntgengeräten mittels entsprechender Gegengewichte oder durch die Anwendung von Federanordnungen zu bewirken.X-ray machine with counterbalance It is known the counterbalance the moving parts of X-ray machines by means of appropriate counterweights or by using spring assemblies.

Beim Gewichtsausgleich mittels eines Gegengewichtes besteht der prinzipielle Nachteil der Verdoppelung des Gesamtgewichts der zu bewegenden Teile. In the case of weight compensation by means of a counterweight, there is the basic one Disadvantage of doubling the total weight of the parts to be moved.

Man hat sich daher bemüht, einen Gewichtsausgleich mittels Federanordnungen zu erzielen, wobei besondere Mittel nötig sind, um die veränderliche Federkraft in ein:e gleichbleibende Kraft umzuwandeln. Efforts have therefore been made to balance the weight by means of spring arrangements to achieve, with special means are necessary to the variable spring force into a: e constant force.

Hierfür ist bereits eine Vornohtung bekannt, bei der eine an einem Lasthebel nach Größe und Richtung konstant wirLendle Kraft durch die Gegenkraft einer einzigen am Lasthebel angreifenden Feder ausgeglichen wird. Hierbei hat man dafür gesorgt, daß zur Übertragung der in einem Punkt des um einen Drehpunkt s.chwenkbaren Tasthebels angreifenden Gegenkraft der Ausgleichsfeder ein zwischen. dem Angriffspunkt und einem Festpunkt der Vorrichtung sich erstreckendes Kraftübertragungsorgan vongesehen und die mit diesem Organ gelcuppelte Ausgleichsfeder mindestens teilweise außerhalb des durch die genannten Punkte bestimmten Wirku,ngsdEreiecks an einem ruhenden oder bewegten Teil der Vorrichtung angeordnet ist.For this, a Vornotung is already known, in which one on one The load lever is constant in size and direction due to the counterforce a single spring acting on the load lever is compensated. Here you have ensured that the s.chwenkbaren in one point of the pivot point for the transmission Touch lever acting counterforce of the balancing spring between. the point of attack and seen from a fixed point of the device extending force transmission member and the balancing spring gelcuppelte with this organ at least partially outside of the effect triangle determined by the points mentioned on a stationary or moving part of the device is arranged.

Bei Rön tgengeräten mit umlegbarer Patientenstützwa.nd, bei dlen,en eine Verschiebung der beweglichen Teile parallel zur Längsachse der Stützwand erfolgt, müssen aber noch besondere Mittel in Anwendung gebracht werden. Hier nehmen nämlich die vom Federgewichtsausgleich aufzubringenden Kräfte städig ab, wenn man die Stützwand aus der vertikalen in die horizontale Lage bewegt. Dabei wird. mit zunehmende Neigung ein ständig wachsender Anteil des Gewichts des verschiebbaren Teiles von der Stützwand aufgenommen. For X-ray machines with foldable patient support walls, for dlen, s the moving parts are displaced parallel to the longitudinal axis of the retaining wall, however, special means must still be used. Take here namely the forces to be applied by the featherweight compensation are steadily reduced when the retaining wall moved from the vertical to the horizontal position. It will. with increasing inclination an ever increasing proportion of the weight of the sliding part of the retaining wall recorded.

Bei der soeben erwähnten b.ekannten Vorrichtung hat man deswegen dafür gesorgt, daß die Entfernung des Punktes, a.n dem die Feder auf den schwenkbaren Hebel ein Drehmoment ausübt, selbsttätig in augemessender Weise geändert wird. Bei einer Ausftihrungsform dieser bekannten Vorrichtung ist daher die Patientenstützwand mit einem Kurbeltrieb versehen worden, der beim Schwenken der Stützwand die notwendige Verstellung des Punktes, an dem die Feder auf den schwenkbaren Hebel ein Drehmoment ausübt, ergibt. Nachteilig ist hierbei, daß die in. Betracht kommende Länge der Kurbel verhältnismäßig klein, die zu bewegenden Teile und ihre Gewichte aber recht groß sind, so daß eine solche mechanische Verstellung eine sehr exakte Arbeit der Verstellmechanik erfordert und trotzdem schon. nach kurzer Betriebszeit nicht mehr die nötige Zuverlässigkeit aufweist. This is why the known device mentioned above is used ensured that the removal of the point a.n which the spring on the pivotable Lever exerts a torque, is changed automatically in a measuring manner. at One embodiment of this known device is therefore the patient support wall been provided with a crank mechanism, the necessary when pivoting the support wall Adjustment of the point at which the spring applies torque to the pivoting lever exercises, results. The disadvantage here is that the length of the The crank is relatively small, but the parts to be moved and their weights are quite good are large, so that such a mechanical adjustment is a very precise work of the Adjustment mechanics required and still do. after short Operating time no longer has the necessary reliability.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, bei einem mit einer Spiralfeder arbeitenden Federgewichtsausgleich die Spannung der Feder durch Kupplung mit der Schwenkachse der Stützwand in Abhängigkeit von der Schräglage der letzteren zu verändern. It has also been suggested for one with a coil spring working spring weight compensation the tension of the spring by coupling with the To change the pivot axis of the support wall depending on the inclination of the latter.

Eine solche Anordnung hat aber den Nachteil, daß bei horizontaler Lage der Stützwand der verschiebbare Teil nur an einer einzigen Stelle von der Gewichtsausgleichfeder nicht beeinflußt wird. Jedes Heraus schieben aus dieser Stellung bewirkt eine steiwende Federgegenkraft; solche Bewegungen werden im praktischen Betrieb aber erfolgen müssen, da die unbeeinflußte Stellung des beweglichen Teiles, beispielsweise der Röhre oder des Leuchtschirms, ja nur zufällig die für die betreffende Untersuchung richtige sein kann. Such an arrangement has the disadvantage that when horizontal Position of the supporting wall of the movable part only at a single point of the counterbalancing spring is not affected. Each slide out of this position causes a steep turn Spring counter force; such movements will have to take place in practical operation, because the unaffected position of the movable part, for example the tube or of the luminescent screen, it just happened to be the right one for the investigation in question can be.

Nach einem anderen Vorschlag sollte daher ein Röntgengerät mit an einer umlegbaren Patienitenlagerstatt angeordneten Geräteteil en, deren einen Hebel belastendes Gewicht durch die an dem Lasthebel angreifende Kraft einer an einem Federträger angeordneten Feder in jeder Schräglage der Lagerstatt ausgleichbar ist, der Federträger relativ zum Tasthebel derart verstellbar angeordnet sein, daß der Abstand der am Lasthebel angreifenden Ausgleichs kraft der Feder vom Hebeldrehpunkt dem jeweiligen Umlegwinkel der Lagerstatt entsprechend einstellbar ist. Dabei wurde fur die Kompensation der von der Feder ausgeübten Kraft in Abhängigkeit von der jeweiligen Spannung der Feder eine Kurvenscheibe oder Kurvenrolle benutzt, über die das Seil oder eine Kette zwischen Zugfeder und beweglichem Teil geführt wird. According to another suggestion, an X-ray machine should therefore be included a foldable patient bed arranged device parts, one of which is a lever onerous weight due to the force acting on the load lever on one Spring carrier arranged spring can be compensated in every inclined position of the bearing, the spring support can be arranged so that the adjustable relative to the feeler lever Distance of the compensating force of the spring acting on the load lever from the fulcrum can be adjusted according to the angle of rotation of the deposit. It was for the compensation of the force exerted by the spring as a function of the respective tension of the spring a cam disk or cam roller used over which the rope or a chain is guided between the tension spring and the moving part.

Bei den verhältnismäßig großen und daher gewichtige verschiebhare Teile aufweisenden Beobachtungsgeräten für Röntgendurchleuchtungen, wie sie heute vorwiegend Anwendung finden, kann aber auch mit der soeben kurz erörterten Anordnung kein auf die Dauer befriedigender Betrieb erreicht werden. Dazu ist es erforderlich, die Bedienung der verstellbaren Teile weitgehend mit Hilfe von elektronisch gesteuerten Antriebsmitteln, insbesondere Elektromo,toren, durchzufiihrenl, da auch ein sehr weitgehender Gewichtsausgleich die Tatsache nicht aus der Welt schafft, daR die zu bewegenden, im Ruhezustand scheinbar gewichtslosen Teile infolge ihrer Trägheit erhebliche Beschleunigungs- bzw. Bremskräfte erfordern. With the relatively large and therefore weighty sliding bar Parts having observation devices for X-ray fluoroscopy, as they are today predominantly Applicable, but cannot arise with the arrangement just briefly discussed the duration of satisfactory operation can be achieved. This requires the Operation of the adjustable parts largely with the help of electronically controlled Drive means, in particular electric motors, to be carried out, since also a very extensive counterbalancing does not eliminate the fact that the moving parts that appear to be weightless when at rest due to their inertia require considerable acceleration or braking forces.

Zum Beheben dieser Schwierigkeiten geht die Erfindung von einem Röntgengerät ans mit einem Gewichtsausgleich für die in Längsrichtung zu einer umlegbaren Stützwand verschiebbaren Teile, bei dem zur Veränderung der Zugkraft der für den Gewichtsausgleich benutzten Anordnung beim Umlegen der Stützwand ein Hebelsystem mit einem entsprechend der Schräglage der Stützwand verstellten Glied dient, welches mit einem Ende eines Seils verbunden ist, das über eine Kurvenrolle geführt und am anderen. Ende mit einer an der Stützwand befestigten Feder verbunden ist. Nach der Erfindung ist bei einem solchen Röntgengerät das entsprechend der Schräglage der Stützwand verstellte Glied eine auf einer mittels des Verstellmotors angetriebenen Spindel laufende Mutter, die Schleppkontakte trägt, welche über ein entsprechend der Schräglage der Stützwand in seiner Bewiegung gesteuertes Kontaktstück einen Motor steuern. To overcome these difficulties, the invention is based on an X-ray device ans with a counterbalance for the lengthways to a folding support wall movable parts, in which to change the tensile force for the weight compensation used arrangement when folding the support wall a lever system with a corresponding the inclination of the support wall adjusted member is used, which with one end of a Rope is connected, which is guided over a cam roller and on the other. End with a spring attached to the support wall is connected. According to the invention is at such an X-ray device that adjusted according to the inclination of the supporting wall Link a nut running on a spindle driven by the adjusting motor, carries the drag contacts, which have a corresponding to the inclination of the support wall in its movement controlled contact piece control a motor.

Dabei wird durch die Anwendung der Schleppkontakte und des Kontaktstücks der Vorteil erzielt, daß eine Nachsteuerung des Motors für jede beliebige Einstellung der Stützwand auf völlig stetige Weise möglich ist. This is done by using the drag contacts and the contact piece the advantage achieved that a readjustment of the motor for any setting the retaining wall is possible in a completely continuous manner.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Weich; nungen noch näher erläutert, deren Fig. 1 dazu dient, um das Prinzip der Erfindung zu verdeutlichen, während die Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung zeigt und in Fig. 3 als Beispiel eine elektrische Verstelleinrichtung wiedergegeben ist für das verstellbare Glied, an dem das eine Ende des über die Kurvenrolle geführten Seils befestigt ist. The invention is described below with reference to the soft; nings even closer explained, the Fig. 1 serves to illustrate the principle of the invention, while Fig. 2 shows an embodiment according to the invention and in Fig. 3 is shown as an example of an electrical adjustment device for the adjustable Link to which one end of the rope guided over the cam roller is attached.

In Fig. 1 ist die dem Gewichtsausgleich dienende Feder mit 1 bezeichnet. Am Ende 2 ist die Feder 1 mit einem Seil 3 verbunden, das über eine Kurvenrolle 4 geführt ist, welche der Konstanthaltung der Federzugkraft dient, etwa wenn der Arzt mit dem Leuchtschirm Längsbewegungen zur Stützwand durchführt. Das andere Ende des Seiles bzw. der Kette 3 ist mit dem Verstellglied 5 verbunden, bei dessen Verschiebungen längs des Hebels 14 die bei P angreifende Kraft in ein Gleichgewicht mit der Zugkraft der Feder 1 gebracht werden kann. Die Kraft P entspricht dem Produkt G Sin a, wenn G das Gewicht des verschiebbaren Teiles und a =0 bis 90° beträgt, d. h. dem Winkel der Stützwand zur Senkrechten entspricht. Für P =0, d. h. bei waagerecht stehender Stützwand wird die Hebellänge L =0; dabei geht die konstante Zugkraft der nicht entspannten Feder 1 durch den Drehpunkt 7 des Hebel armes 14. Die Bemessung der Hebelarme läßt sich leicht so wählen daß sich die in der Praxis ergebenden Winkel B und in erträglichen Grenzen halten. Es ist dabei y der Winkel, der dem durch den Doppelpfeil 18 angedeuteten Hub des verschiebbaren Teiles entspricht, und ß der Winkel, um den das Glied 5 bzw. das Seil 3 beim Umlegen der Stützwand auswandert. In FIG. 1, the spring used for weight compensation is denoted by 1. At the end 2, the spring 1 is connected to a rope 3, which has a cam roller 4 is performed, which is used to keep the spring tension constant, for example when the Doctor makes longitudinal movements to the support wall with the fluorescent screen. The other end of the rope or the chain 3 is connected to the adjusting member 5 during its displacements along the lever 14 the force acting at P is in equilibrium with the tensile force the spring 1 can be brought. The force P corresponds to the product G Sin a, if G is the weight of the movable part and a = 0 to 90 °, i.e. H. the angle the supporting wall corresponds to the vertical. For P = 0, i.e. H. when standing horizontally Retaining wall the lever length L = 0; the constant tensile force does not work relaxed spring 1 through the pivot point 7 of the lever arm 14. The dimensioning of the Lever arms can easily be selected in such a way that the angles that arise in practice are obtained B and keep it within tolerable limits. Here y is the angle that the Double arrow 18 indicated stroke of the displaceable part corresponds, and ß the Angle by which the link 5 or the rope 3 migrates when the supporting wall is folded down.

Um beim Umlegen der Stützwand zu erreichen, daß sich die Federspannung zwischen einem Maximum und Null ändert, ist also lediglich die HebellängeL zwischen den Punkten 7 und 8 zu verändern, d. h. also, es ist eine Verstelleinrichtung erforderlich für das Glied 5, an dem das eine Ende des Seils 3 befestigt ist. Eine solche Verstelleinrichtung kann mechanischerr hydraulischer oder elektrischer Art sein. In order to achieve that the spring tension when folding down the support wall changes between a maximum and zero, so only the lever length L is between to change points 7 and 8, d. H. so, an adjusting device is required for the link 5 to which one end of the rope 3 is attached. Such an adjustment device can be mechanical, hydraulic or electrical.

In Fig. 2 ist die umlegbare Stützwand des Röntgengerätes mit 10 bezeichnet. In den beidseitigen Profilen 10 a der Stützwand gleitet der längs verschiebbare Röhrenwagenll, an dem Hilfsgeräte, wie z. B. der Leuchtschirm, senkrecht zur Stützwand 10 verschiebbar angeordnet sind. Der Röhrenwaglen 11 wird mit seinem Gewicht P über die Zahnst.ange 12, das Getriebe 13 und die Hebelwelle 14 durch die Zugkraft des Seils 3, dessen Aufhängepunkt 3 a am Glied 5 im Abstand L von der Drehachse C-D der Hebelwelle 14 angreift, im Gleichgewicht gehalten. Die Übersetzung des Getriebes 13 ist so bemessen, daß der volle Hub beim Heben und Senken des Röhrenwagens eine Drehung der Hebelwelle 14 um den Winkel;' ergibt, innerhalb dessen Bereiches das Moment aus L und der Zugkraft des Seiles 3 konstant bleibt. In FIG. 2, the foldable supporting wall of the X-ray device is denoted by 10. In the two-sided profiles 10 a of the supporting wall slides the longitudinally displaceable Röhrenwagenll, on which auxiliary devices such. B. the fluorescent screen, perpendicular to the supporting wall 10 are arranged displaceably. The tubular carriage 11 is over with its weight P. the rack 12, the gear 13 and the lever shaft 14 by the tensile force of the Rope 3, the suspension point 3 a of which on the link 5 at a distance L from the axis of rotation C-D the lever shaft 14 engages, kept in equilibrium. The translation of the transmission 13 is dimensioned so that the full stroke when raising and lowering the tubular carriage a Rotation of the lever shaft 14 by the angle; ' results within the range of which the Moment from L and the tensile force of the rope 3 remains constant.

Beim Umlegen der StützwandlO kann ein besonderes Steuerorgan in Abhängigkeit von der Schräglage der Stützwand 10 dafür sorgen, daß das Glied 5 auf dem Arm der Hebelwelle 14 zum Drehpunkt hin verschoben wird. Der Hebelarm L wird dann also jeweils durch das Steuerorgan so viel verkürzt, wie die vertikale Komponente des Gewichtes. des Wagens 11 durch das Schrägstellen der StützwandlO abnimmt. When folding down the support wall 10, a special control element can be used as a function of the inclination of the support wall 10 ensure that the member 5 on the arm of the Lever shaft 14 is moved towards the pivot point. The lever arm L is then so in each case shortened by the controller as much as the vertical component of the weight. of the carriage 11 decreases by inclining the supporting wall 10.

Die Verschiebung des Gliedes 5 erfolgt zweckmäßig über einen gesonderten Antrieb mechanischer, hydraulischer oder motorischer Art, der an sich bekannter Bauart sein kann und deshalb der besseren Übersicht wegen fortgelassen ist.The displacement of the link 5 is expediently carried out via a separate one Drive of mechanical, hydraulic or motor type, the one known per se Can be of construction and is therefore omitted for the sake of clarity.

Befindet sich die Stützwand 10 in der horizontalen Lage, so wird L=O, d. h., das Glied 5 liegt in der DrehachseC-D, ohne ein Moment auszuüben da P dann ebenfalls Null geworden ist. Die zwischen Null und einem Maximum notwendige Änderung des Momentes aus L und der Zugkraft des Seiles 3 wird nur durch den Hebel L bestimmt, ohne daß es notwendig wäre, die Feder 1 zu entspannen, d. h. ihre Kraft auf Null herabzusetzen. If the support wall 10 is in the horizontal position, then L = O, i.e. that is, the link 5 lies in the axis of rotation C-D without exerting a moment P has then also become zero. The one necessary between zero and a maximum Change of the moment from L and the tensile force of the rope 3 is only made by the lever L is determined without it being necessary to relax the spring 1, i. H. their strength to be reduced to zero.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Verstelleinrichtung für das Glied ist eine auf der vom Verstellmotor 21 angetriebenen Verstellspindel 22 laufende Mutter 5 vorgesehen, die das Hebelmoment der in Punkt 23 über das Seil 3 angreifenden Federkraft bestimmt. An dem Glied 5 befinden sich zwei Schleppkontakte 24 und 25, die über ein Kontaktstück 26 einen Nebenschlußmotor steuern. Das Kontaktstück 26 wird mittels eines Bowdenzuges 27 beim Umlegen der Stützwand entsprechend verschoben; hierfür kann eine Steuerscheibe 28 dienen, die mit der Drehachse A-B der Stützwand 10 verbunden ist. Wird beispielsweise die Stützwand 10 durch Betätigen des Schalters 29 für motorische Umlegung der Stützwand aus der vertikalen in die horizontale Lage gekippt, so bewegt sich das Kontaktstück 26 in die durch den Pfeil angedeutete Richtung. Hierdurch schließt der Kontakt 25 den Motorkreis so lange, bis der durch den Spindeltrieb 22 nacheilende Kontakt 25 wieder die Ausschaltlücke des Kontaktstückes 26 erreicht hat. Beim Heben der Stützwand übernimmt dann der Kontakt 24 die gleiche Schaltfunktion in umgekehrter Richtung. Die erforderliche Verstellung des Gliedes 5, die im vorliegenden Fall eine Spindelmutter ist, -crfolgt also beim Umlegen der Stützwand und auch bei deren Aufrichtung automatisch. In the adjusting device for the link shown in FIG. 3 is an adjusting spindle 22 driven by the adjusting motor 21 Nut 5 is provided, which acts on the lever torque of the rope 3 in point 23 Determined spring force. On the link 5 there are two drag contacts 24 and 25, which control a shunt motor via a contact piece 26. The contact piece 26 is moved accordingly by means of a Bowden cable 27 when the support wall is folded down; a control disk 28 can be used for this, which is aligned with the axis of rotation A-B of the supporting wall 10 is connected. For example, the support wall 10 by pressing the switch 29 for motorized relocation of the supporting wall from the vertical to the horizontal position tilted, the contact piece 26 moves in the direction indicated by the arrow. As a result, the contact 25 closes the motor circuit until it is triggered by the spindle drive 22 trailing contact 25 reaches the switch-off gap of the contact piece 26 again Has. When the supporting wall is lifted, the contact 24 then takes on the same switching function in the opposite direction. The necessary adjustment of the link 5, which in the present If there is a spindle nut, then -cr follows when folding down the retaining wall and also automatically when they are erected.

PArENTANsprucn: Röntgengerät mit einem Gewichtsausgleich für die in Längsrichtung zu einer umlegbaren Stützwand verschiebbaren Teile, bei dem zur Veränderung der Zugkraft der für den Gewichtsausgleich benutzten Anordnung beim Umlegen der Stützwand ein Hebelsystem mit einem entsprechend der Schräglage der Stützwand verstellten Glied dient, welches mit einem Ende eines Seiles verbunden ist, das über eine Kurvenrolle geführt und am anderen Ende mit einer an der Stützwand befestigten Feder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied (5) eine auf einer mittels des Verstellmotors (21) angetriebenen Spindel (22) laufende Mutter ist, die Schleppkontakte (24, 25) trägt, welche über ein entsprechend der Schräglage der Stützwand (10) in seiner Bewegung gesteuertes Kontaktstück (26) einen Motor steuern. PArENTANsprucn: X-ray machine with a counterbalance for the in the longitudinal direction to a foldable support wall displaceable parts, in which to Change in the tensile force of the arrangement used for the counterbalance at Folding the support wall a lever system with a corresponding to the inclination of the Support wall adjusted member is used, which is connected to one end of a rope is, which is guided over a cam roller and on other end with one on the retaining wall attached spring is connected, characterized in that the member (5) is a on a spindle (22) driven by means of the adjusting motor (21) is, the drag contacts (24, 25) carries, which over a corresponding to the inclined position the support wall (10) controlled in its movement contact piece (26) a motor steer.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 936 966. Documents considered: German Patent No. 936 966.

Claims

Older patents considered: German Patent No. 968 324.