DE19824205A1 - Lagerung für eine Gerätekomponente und Gerät mit einer derartigen Lagerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für eine Gerätekomponen­ te aufweisend wenigstens eine mit wenigstens zwei Laufflächen versehene Führungsschiene und an einer Vorrichtung um Achsen drehbar gelagerte Tragrollen, welche auf den Laufflächen der Führungsschiene laufen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Gerät mit einer derartigen Lagerung.

Lagerungen der eingangs genannten Art sind beispielsweise bei C-Bogen-Röntgengeräten gebräuchlich. Der in der Regel mit ei­ ner Röntgenstrahlenquelle und einem Röntgenstrahlenempfänger versehene C-Bogen ist dabei durch eine Lagerung der eingangs genannten Art längs seines Umfanges gegen eine Halterung ver­ stellbar. Die Lagerung weist in der Regel zwei Führungsschie­ nen auf, auf deren Laufflächen die Tragrollen der Lagerung abrollen. Um eine Bewegung des C-Bogens längs seines Umfanges zu gestatten, sind die Achsen der Tragrollen derart relativ zueinander versetzt angeordnet und die Tragrollen derart spielfrei an die Laufflächen der Führungsschienen angestellt, daß jede Laufrolle stets nur auf einer Lauffläche einer Füh­ rungsschiene läuft.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen zur Veranschaulichung in stark vereinfachter schematischer Darstellung einen Ausschnitt ei­ ner bekannten C-Bogen-Lagerung. An einem C-Bogen 1 sind Füh­ rungsschienen 2, 3 mit Laufflächen 4, 5 bzw. 6, 7 angeordnet. In den Führungsschienen 2, 3 laufen an einer Vorrichtung 24 um Achsen A bis H drehbar gelagerte Tragrollen 8 bis 23. Bei Verstellbewegungen des C-Bogens 1 längs seines Umfanges (vgl. Doppelpfeil b in Fig. 1) laufen die Tragrollen 8, 12, 16, 20 stets auf der Lauffläche 4 der Führungsschiene 2, die Trag­ rollen 10, 14, 18, 22 stets auf der Lauffläche 5 der Füh­ rungsschiene 2, die Tragrollen 9, 13, 17, 21 stets auf der Lauffläche 6 der Führungsschiene 3 und die Tragrollen 11, 15, 19, 23 stets auf der Lauffläche 7 der Führungsschiene 3.

Die bekannte Lagerung erweist sich zum einen dahingehend als nachteilig, daß die Tragrollen 8 bis 23 im Durchmesser rela­ tiv klein sind und somit zur drehbaren Lagerung auch relativ kleine Wälzlager aufweisen, welche aufgrund einer geringeren Fertigungsgüte im Vergleich zu größeren Wälzlagern die Lauf­ ruhe beeinträchtigen. Desweiteren muß beispielsweise bei quergestelltem C-Bogen 1 (vgl. dargestellte Situation in Fig. 1), d. h. wenn die Halterung 25, an der die Vorrichtung 24 angeordnet ist, zusammen mit dem C-Bogen 1 um eine Achse I der Halterung 24 derart geschwenkt ist, daß der C-Bogen 1 ei­ ne horizontale Lage einnimmt, das durch die Gewichtskraft des C-Bogens 1 bedingte Lastmoment von nur wenigen Tragrollen der Lagerung aufgenommen werden. Wie Fig. 2 in der Ansicht in Richtung des Pfeiles II aus Fig. 1 zeigt, tragen beispielswei­ se die Tragrollen 9 und 10 bei quergestelltem C-Bogen 1 nicht zur Erzeugung eines Gegenmomentes bei. Bei den belasteten Tragrollen (vgl. Tragrollen 8 und 11 in Fig. 2) führt dies zu einer hohen Flächenpressung an den entsprechenden Angriffs­ punkten an den Laufflächen der Führungsschienen. Daraus re­ sultieren Verformungen der Führungsschienen 2, 3 des C-Bogens 1, so daß für die Verstellung des C-Bogens 1 längs seines Um­ fanges relativ hohe Bewegungskräften erforderlich sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung der eingangs genannten Art derart auszuführen, daß die Bewe­ gungskräfte für die Verstellung der Gerätekomponente verrin­ gert sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Gerät derart auszuführen, daß Gerätekomponenten des Gerä­ tes mit geringem Kraftaufwand relativ zueinander verstellbar sind.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Lage­ rung für eine Gerätekomponente aufweisend wenigstens eine Führungsschiene, welche mit zwei in einem Abstand a voneinan­ der angeordneten Laufflächen versehen ist, und an einer Vor­ richtung um Achsen drehbar gelagerte Tragrollen mit einem Durchmesser d, welche auf den Laufflächen laufen, wobei der Durchmesser d der Tragrollen marginal kleiner als der Abstand a der Laufflächen ist, so daß jede Tragrolle in Abhängigkeit des von der Gerätekomponente ausgeübten Lastmomentes entweder auf der einen oder der anderen Lauffläche läuft. Erfindungs­ gemäß wird also der Durchmesser der Tragrollen nur geringfü­ gig im Millimeterbereich, vorzugsweise im Submillimeterbe­ reich liegend, kleiner ausgeführt, als der Abstand der Lauf­ flächen der Führungsschiene, so daß in Abhängigkeit von dem an der Lagerung angreifenden, durch die Gewichtskraft und die Stellung der Gerätekomponente bedingten Lastmoment alle Trag­ rollen der Lagerung zur Erzeugung eines Gegenmomentes beitra­ gen, wobei ein Teil der Tragrollen an eine der Laufflächen der Führungsschiene und der andere Teil der Tragrollen gegen die andere Lauffläche der Führungsschiene gedrückt wird. Im Unterschied zu der bekannten Lagerung trägt bei der erfin­ dungsgemäßen Lagerung also stets jede Tragrolle zur Erzeugung eines dem Lastmoment entgegenwirkenden Gegenmomentes bei. Da­ bei wird die Flächenpressung pro Tragrolle am entsprechenden Angriffspunkt an der Lauffläche der Führungsschiene verrin­ gert, so daß keine Verformungen der Führungsschiene auftre­ ten. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung der Bewe­ gungskräfte für eine Verstellung der Gerätekomponente. Bei diesem Vorgang stellt sich in der Führungsschiene für jede der Tragrollen stets das erforderliche Lagerspiel ein, damit die Tragrollen bei einer Verstellung der Gerätekomponente auf einer der Laufflächen frei abrollen können. In Abhängigkeit von dem angreifenden Lastmoment laufen die Tragrollen das ei­ ne Mal auf der einen und das andere Mal auf der anderen Lauf­ fläche der Führungsschiene. Im Vergleich zu der bekannten La­ gerung sind die Tragrollen außerdem im Durchmesser größer ausgeführt, so daß zur Lagerung der Tragrollen Wälzlager hö­ herer Fertigungsgüte einsetzbar sind. Auf diese Weise werden die Laufeigenschaften der Tragrollen verbessert und die auf­ zuwendenden Bewegungskräfte für eine Verstellung der Geräte­ komponente nochmals reduziert.

Gemäß einer Variante der Erfindung korreliert die Anzahl der Tragrollen der Lagerung mit der Gewichtskraft der Gerätekom­ ponente, d. h. je größer das von der Lagerung aufzunehmende Lastmoment infolge der Gewichtskraft der Gerätekomponente ist, desto größer ist die Anzahl der Tragrollen der Lagerung. Die erfindungsgemäße Lagerung kann dabei im Vergleich zu der bekannten Lagerung mit der gleichen Anzahl von Tragrollen ein größeres Lastmoment aufnehmen.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht an der Vorrichtung um Achsen drehbar gelagerte Spurrollen vor, wobei die Achsen der Spurrollen wenigstens im wesentlichen rechtwinklig zu den Achsen der Tragrollen ausgerichtet sind, und wobei die Spur­ rollen auf einer dritten Lauffläche der Führungsschiene lau­ fen. Die Spurrollen dienen dabei auf vorteilhafte Weise zur Stabilisierung der Verstellbewegungen der Gerätekomponente.

Nach der Erfindung wird die weitere Aufgabe der Erfindung ge­ löst durch ein Gerät aufweisend zwei Gerätekomponenten, wobei die Gerätekomponenten mit einer erfindungsgemäßen Lagerung relativ zueinander verstellbar gelagert sind. Aufgrund der Ausstattung des Gerätes mit der erfindungsgemäßen Lagerung lassen sich die Gerätekomponenten einfach und nahezu unabhän­ gig von dem angreifenden Lastmoment der einen Gerätekomponen­ te an der Lagerung mit geringem Kraftaufwand relativ zueinan­ der verstellen.

Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß die eine Geräte­ komponente ein C-Bogen und die andere Komponente eine Halte­ rung ist. Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist der C-Bogen dabei mit einer Röntgenstrahlenquelle und einem Rönt­ genstrahlenempfänger versehen. Die Lagerung ist also auf vor­ teilhafte Weise für C-Bogen-Röntgengeräte einsetzbar, bei de­ nen eine leichtgängige Verstellung des C-Bogens längs seines Umfanges wünschenswert ist.

Ein Beispiel einer bekannten Lagerung und ein Ausführungsbei­ spiel einer erfindungsgemäßen Lagerung sind in den beigefüg­ ten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in stark vereinfachter Darstellung eine Ansicht einer bekannten Lagerung,

Fig. 2 die Ansicht der Lagerung aus Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II,

Fig. 3 die Ansicht der Lagerung aus Fig. 1 in Richtung des Pfeiles III,

Fig. 4 in stark vereinfachter Darstellung eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Lagerung,

Fig. 5 die Ansicht der Lagerung aus Fig. 4 in Richtung des Pfeiles V,

Fig. 6 die Ansicht der Lagerung aus Fig. 4 in Richtung des Pfeiles VI und

Fig. 7 ein C-Bogen-Röntgengerät aufweisend die Lagerung aus Fig. 4.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen in stark vereinfachter schemati­ scher Darstellung eine erfindungsgemäße Lagerung 30 für eine Gerätekomponente. Fig. 5 zeigt dabei die Ansicht der Lagerung 30 in Richtung des Pfeiles V und Fig. 6 zeigt die Ansicht der Lagerung 30 in Richtung des Pfeiles VI aus Fig. 4. Bei der Ge­ rätekomponente handelt es sich im Falle des vorliegenden Aus­ führungsbeispieles um einen C-Bogen 31 eines in Fig. 7 darge­ stellten C-Bogen-Röntgengerätes.

Die Lagerung 30 umfaßt zwei Führungsschienen 32, 33, die an dem C-Bogen 31 angeordnet sind und jeweils drei Laufflächen 34 bis 36 bzw. 37 bis 39 aufweisen. Die Führungsschienen 32, 33 müssen dabei nicht notwendigerweise getrennt von dem C- Bogen 31 ausgeführt und an dem C-Bogen 31 befestigt sein. Vielmehr kann der C-Bogen 31 von seiner Grundstruktur ent­ sprechende Führungsschienen aufweisen. Darüber hinaus können die Führungsschienen 32, 33 auch durch eine einzige entspre­ chend ausgeführte Führungsschiene ersetzt werden. Die im we­ sentlichen zueinander parallel verlaufenden Laufflächen 34, 35 der Führungsschiene 32 bzw. 37, 38 der Führungsschiene 33 weisen einen Abstand a voneinander auf. Die Lagerung 30 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels außerdem mit sechzehn Tragrollen 41 bis 56 und vier Spurrollen 57 bis 60 versehen.

Die Tragrollen 41 bis 56 sind an einer Vorrichtung 61 um Ach­ sen J bis Q mit nicht dargestellten Wälzlagern drehbar gela­ gert, wobei jeweils zwei Tragrollen eine gemeinsame Achse aufweisen, z. B. weisen die Tragrollen 41, 49 die gemeinsame Achse J und die Tragrollen 43, 51 die gemeinsame Achse L auf. Die Tragrollen 41 bis 56 haben jeweils im wesentlichen einen Durchmesser d, der nur marginal kleiner ist als der Abstand a der Laufflächen 34, 35 bzw. 37, 38 der Führungsschienen 32, 33. Marginal kleiner heißt in diesem Zusammenhang, daß der Durchmesser d der Tragrollen 41 bis 56 nur um so viel kleiner als der Abstand a der Laufflächen 34, 35 bzw. 37, 38 der Füh­ rungsschienen 32, 33 ist, daß eine Tragrolle 41 bis 56 nur jeweils mit einer Lauffläche der Führungsschienen 32, 33 in Berührung stehen kann. Auf diese Weise ist für jede Tragrolle 41 bis 56 stets genügend Lagerspiel vorhanden, um frei auf einer Lauffläche abrollen zu können. Die Tragrollen 41 bis 48 laufen entweder auf der Lauffläche 34 oder 35 der Führungs­ schiene 32 und die Tragrollen 49 bis 56 laufen entweder auf der Lauffläche 37 oder der Lauffläche 38 der Führungsschiene 33, wobei nicht alle Tragrollen 41 bis 48 bzw. 49 bis 56 gleichzeitig auf einer Lauffläche laufen müssen.

Die Spurrollen 57 bis 60 sind im Falle des vorliegenden Aus­ führungsbeispieles im Durchmesser kleiner ausgeführt als die Tragrollen 41 bis 56 und an der Vorrichtung 61 um Achsen R bis U drehbar gelagert. Die Achsen R bis U stehen wenigstens im wesentlichen rechtwinklig zu den Achsen J bis Q der Trag­ rollen 41 bis 56. Die Spurrollen 57 bis 60 laufen auf den Laufflächen 36 bzw. 39 der Führungsschienen 32, 33 und stabi­ lisieren die Verstellbewegungen des C-Bogens 31 in die beiden Richtungen längs seines Umfanges (vgl. Fig. 4 Doppelpfeil c), indem die Spurrollen 57 bis 60 im wesentlichen eine uner­ wünschte Bewegung des C-Bogens 31 in Richtung der Achsen J bis Q verhindern.

Die Vorrichtung 61 ist an einer Halterung 62 angeordnet, die um eine Achse V schwenkbar ist. Die Schwenkung der Halterung 62 um die Achse V bewirkt dabei auch eine Schwenkung des C- Bogens 31 um die Achse V.

Fig. 4 zeigt eine Situation bei um 90° geschwenkter Halterung 62 und somit um 90° geschwenktem C-Bogen 31 aus seiner in Fig. 7 gezeigten vertikalen Ausgangsstellung heraus. Das durch die Gewichtskraft des C-Bogens 31 hervorgerufene und von der La­ gerung 30 aufzunehmende Lastmoment wirkt im Falle des in Fig. 4 gezeigten Beispiels senkrecht zur Richtung der Zeichenebene und zwar in Richtung in die Zeichenebene hinein. Die Tragrol­ len 41 bis 48 werden daher gegen die Lauffläche 34 der Füh­ rungsschiene 32 und die Tragrollen 49 bis 56 gegen die Lauf­ fläche 38 der Führungsschiene 33 gedrückt. Wie beispielsweise Fig. 5 entnommen werden kann, stellt sich für jede Tragrolle 41 bis 56 bedingt durch die Wahl des Durchmessers d der Trag­ rollen 41 bis 56 marginal kleiner als den Abstand a der Lauf­ flächen 34, 35 bzw. 37, 38 der Führungsschienen 32, 33 ein in den Figuren zur Verdeutlichung übergroß dargestelltes Lager­ spiel ein, so daß sich die Tragrollen 41 bis 56 frei auf ei­ ner der Laufflächen drehen können. Das Lagerspiel liegt in der Regel im Zehntel-Millimeterbereich. Beispielsweise ist der Durchmesser d der Tragrollen 41 bis 56 um 0,2 mm kleiner als der Abstand a der Laufflächen 34, 35 bzw. 37, 38 der Füh­ rungsschienen 32, 33.

Die Einstellung des Lagerspiels für die Tragrollen 41 bis 56 ist in Fig. 5 bei quergestelltem C-Bogen 31 nur exemplarisch erläutert. Das Lagerspiel stellt sich für jede Tragrolle 41 bis 56 auch in jeder anderen Stellung des C-Bogens 31 ein.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Lagerung 31 bewirkt da­ bei, daß durch die relativ groß ausgeführten Tragrollen 41 bis 56 zur Lagerung der Tragrollen 41 bis 56 Wälzlager größe­ ren Durchmessers und somit höherer Fertigungsgüte einsetzbar sind. Auf diese Weise wird die Laufgüte der Tragrollen 41 bis 56 verbessert, so daß sich die für eine Verstellung des C- Bogens 31 längs seines Umfanges aufzuwendenden Kräfte im Ver­ gleich zu der bekannten Lagerung verringern. Desweiteren wird das infolge der Gewichtskraft des C-Bogens 31 wirkende Last­ moment bei der erfindungsgemäßen Lagerung von allen Tragrol­ len 41 bis 56 aufgenommen, da jede Tragrolle 41 bis 56 bei jeder Stellung des C-Bogens 31 gegen eine Lauffläche gedrückt wird. Auf diese Weise wird die Flächenpressung pro Tragrolle 41 bis 56 im Unterschied zu der bekannten Lagerung am ent­ sprechenden Angriffspunkt an der Lauffläche der Führungs­ schiene verringert, was zu einer nochmaligen Verringerung des Kraftaufwandes für eine Verstellung des C-Bogens 31 längs seines Umfanges führt. Darüber hinaus wird durch die erfin­ dungsgemäße Lagerung die Tragfähigkeit des C-Bogens 31 er­ höht.

Fig. 7 zeigt den Einsatz der erfindungsgemäßen Lagerung 30 an einem C-Bogen-Röntgengerät, das einen auf Rädern 63 verfahr­ baren Gerätewagen 64 aufweist.

Das C-Bogen-Röntgengerät weist außerdem eine in Fig. 7 nur schematisch angedeutete Hubvorrichtung 65 mit einer eine Längsachse W aufweisenden Säule 66 zur vertikalen Verstellung des C-Bogens 31 auf. An der Säule 66 ist ein Halteteil 67 an­ geordnet, an dem wiederum die Halterung 62 angeordnet ist. In der Halterung 62 ist die Vorrichtung 61 in nicht näher darge­ stellter Weise angeordnet. Der C-Bogen 31 ist mittels der ebenfalls nicht näher dargestellten Lagerung 30 relativ zu der Halterung 62 längs seines Umfanges verstellbar gelagert (vgl. Doppelpfeil c). An den C-Bogen 31 ist eine Röntgen­ strahlenquelle 68 und ein Röntgenstrahlenempfänger 69 in an sich bekannter Weise angeordnet. Die Halterung 62 ist um die Achse V schwenkbar gelagert (vgl. Doppelpfeil α).

Die vorstehend beschriebene Lagerung 30 ist nur exemplarisch zu verstehen und kann im Rahmen der Erfindung auch anders ausgeführt werden.

Beispielsweise müssen die Tragrollen und Spurrollen nicht al­ le an einer Vorrichtung drehbar gelagert sein, sondern es können mehrere Vorrichtungen zur Lagerung der Tragrollen und Spurrollen vorgesehen sein.

Desweiteren kann die Lagerung auch ohne Spurrollen ausgeführt werden und mehr oder weniger Tragrollen und Spurrollen auf­ weisen.

Das erfindungsgemäße Gerät ist vorstehend am Beispiel eines Röntgengerätes beschrieben. Das erfindungsgemäße Gerät muß jedoch nicht notwendigerweise ein Röntgengerät sein.

Claims (6)

1. Lagerung für eine Gerätekomponente (31) aufweisend wenig­ stens eine Führungsschiene (32, 33), welche mit zwei in einem Abstand (a) voneinander angeordneten Laufflächen (34, 35, 37, 38) versehen ist, und an einer Vorrichtung (61) um Achsen (J bis Q) drehbar gelagerte Tragrollen (41 bis 56) mit einem Durchmesser (d), welche auf den Laufflächen (34, 35, 37, 38) laufen, wobei der Durchmesser (d) der Tragrollen (41 bis 56) marginal kleiner als der Abstand (a) der Laufflächen (34, 35, 37, 38) ist, so daß jede Tragrolle (41 bis 56) in Abhängig­ keit des von der Gerätekomponente (31) ausgeübten Lastmomen­ tes entweder auf der einen oder der anderen Lauffläche (34, 35, 37, 38) läuft.

2. Lagerung nach Anspruch 1, bei der die Anzahl der Tragrol­ len (41 bis 5.6) mit der Gewichtskraft der Gerätekomponente (31) korreliert.

3. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der an der Vorrichtung (61) um Achsen (R bis U) drehbar gelagerte Spur­ rollen (57 bis 60) vorgesehen sind, wobei die Achsen (R bis U) der Spurrollen (57 bis 60) wenigstens im wesentlichen rechtwinklig zu den Achsen (J bis Q) der Tragrollen (41 bis 56) ausgerichtet sind, und wobei die Spurrollen (57 bis 60) auf einer dritten Lauffläche (36, 39) der Führungsschiene (32, 33) laufen.

4. Gerät aufweisend zwei Gerätekomponenten (31, 62), wobei die Gerätekomponenten (31, 62) mit einer Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 relativ zueinander verstellbar gelagert sind.

5. Gerät nach Anspruch 4, welches als eine Gerätekomponente einen C-Bogen (31) und als andere Gerätekomponente eine Hal­ terung (62) aufweist, an der die Vorrichtung (61) angeordnet ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, bei dem der C-Bogen (31) mit einer Röntgenstrahlenquelle (68) und einem Röntgenstrahlenempfänger (69) versehen ist.