DE202007014486U1 - Drive device for the fan of a device that can be introduced into an MR tomograph - Google Patents

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Abstract

Antriebseinrichtung für den Lüfter eines in einen MR-Tomografen einbringbaren Geräts, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Piezomotor aufweist, der über ein Übersetzungsgetriebe den Lüfter antreibt.driving means for the Fan one in an MR tomograph insertable device, characterized in that it comprises a piezomotor, via a transmission gear the fan drives.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für den Lüfter eines in einen MR-Tomografen einbringbaren Geräts.The The invention relates to a drive device for the fan of a device that can be introduced into an MR tomograph Device.

Der Raum, in dem die Untersuchungen mit dem MR-Tomografen vorgenommen werden soll, ist naturgemäß sehr beengt, da es sehr aufwändig ist, das erforderliche hohe Magnetfeld über größere Volumina zu erzeugen und aufrecht zu erhalten. Es ist daher häufig eine Belüftung erforderlich. Dies gilt insbesondere für Inkubatoren, mit denen Frühgeburten für Untersuchungen in einen MR-Tomographen eingebracht werden. Hier ist ein Lüfter zur Erzeugung des im Patientenraum benötigten kontrollierten Klimas erforderlich.Of the Room in which the investigations were made with the MR-Tomografen is to be, is naturally very cramped, because it is very expensive is to generate the required high magnetic field over larger volumes and to maintain. It is therefore often necessary ventilation. This is especially true for Incubators, with whom premature births for examinations be introduced into an MR tomograph. Here is a fan for Generation of the controlled climate required in the patient room required.

Ein bisher sehr verbreitetes Konzept zur Erzeugung einer definierten Luftströmung im Inkubator ist der Antrieb eines Radial- oder Tangentiallüfterrads mittels eines elektrodynamischen Motors. Dieser Motor arbeitet meistens mit einer konstanten Drehzahl, entweder durch dessen eigenes Wirkungsprinzip (z.B. Synchronmotor, Schrittmotor) oder durch Messung der Drehzahl an der Antriebswelle als Istwert für einen aufgeschalteten Regelkreis (geregelter DC-Motor).One previously very common concept for the generation of a defined airflow in the incubator is the drive of a radial or Tangentiallüfterrads means an electrodynamic engine. This engine works mostly at a constant speed, either by its own mode of action (e.g. Synchronous motor, stepper motor) or by measuring the speed the drive shaft as an actual value for a switched-on control circuit (regulated DC motor).

In jedem Fall beruht die Umsetzung von elektrischer in kinetische Energie auf zeitlich- und/oder räumlich veränderlichen Magnetfeldern. Es überrascht nicht, dass dieses Antriebskonzept in der Umgebung starker äußerer Magnetfelder an seine Grenzen stößt, in der das Nutzfeld des Motors sich mit dem äußeren Störfeld überlagert und die geforderte kontinuierliche Drehbewegung gestört bzw. verhindert wird. Genau das ist aber beim Einbringen eines Inkubators mit einem konventionellen Lüfterantrieb in das homogene Feld des MRT-Magneten der Fall.In In any case, the conversion of electrical into kinetic energy is based on temporal and / or spatial variable Magnetic fields. It's surprising not that this drive concept in the environment of strong external magnetic fields reaches its limits, in the the useful field of the motor is superimposed with the external interference field and the required continuous Rotational motion disturbed or prevented. That's exactly what happens when you bring in an incubator with a conventional fan drive into the homogeneous field of the MRI magnet of the case.

Bekannte technisch mögliche Lösungen beschränken sich auf z.B. magnetische Abschirmung des Motors sowie auf räumliche Verlagerung des Motors in eine Position geringerer Störfeldstärke, also so weit wie möglich weg vom homogenen Feld und Streufeld des Magneten, um zu versuchen, diese Probleme zu vermeiden. Keine der Maßnahmen liefert jedoch befriedigende Ergebnisse bei der Anwendung eines Inkubators hinsichtlich:

  • 1. MRT Magnetfeldstärken ab 3 Tesla
  • 2. Untersuchung z.B. des Spinal-/Abdominalbereichs anstelle des Kopfbereichs des Neonaten und dem damit notwendigen weiteren Hineinfahrens des Inkubators in den Magneten.
  • 3. MRT-Modellen mit „langer" Magnetanordnung und einem damit räumlich aufgeweiteten Streufeld.
Known technically possible solutions are limited to, for example, magnetic shielding of the motor as well as spatial displacement of the motor in a position of lower interference field strength, so far as possible away from the homogeneous field and stray field of the magnet in order to avoid these problems. However, none of the measures provides satisfactory results when using an incubator in terms of:
  • 1. MRI magnetic field strengths from 3 Tesla
  • 2. Investigation of, for example, the spinal / abdominal area instead of the head area of the neonate and the thus necessary further driving in of the incubator in the magnet.
  • 3. MRI models with "long" magnet arrangement and a spatially expanded stray field.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Antriebs für einen Lüfter, bei dem die Probleme der magnetischen Komponenten vermieden werden.The The object of the invention is to provide a drive for a Fan, in which the problems of the magnetic components are avoided.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass sie auf magnetische Komponenten gänzlich verzichtet und für den Antrieb des Lüfters einen Piezomotor verwendet, der über ein Übersetzungsgetriebe den Lüfter antreibt.The inventive solution draws characterized by the fact that they completely dispensed with magnetic components and for the drive of the fan a piezomotor used over a transmission gear the fan drives.

Der bekannte piezoelektrische Effekt beruht auf Verschiebung der räumlichen Kristallstruktur bestimmter Kristalle und Keramiken bei Anlegen einer elektrischen Spannung. Er wird industriell und kommerziell eingesetzt, speziell um schnell und genau zu positionieren, oder als Linearantrieb für relativ langsame Prozesse.Of the known piezoelectric effect is due to displacement of the spatial Crystal structure of certain crystals and ceramics when applied an electrical voltage. He becomes industrial and commercial used, especially for quick and accurate positioning, or as a linear drive for relatively slow processes.

Die Nutzung als universeller, rotatorischer Antrieb war lange nicht realisierbar aufgrund begrenzter Lebenszeit, schlechtem Wirkungsgrad, zu geringer Geschwindigkeit und einem relativ kleinen verfügbaren Drehmoment an der Antriebswelle. Zumeist wurde die Linearbewegung des Piezomotors mit mechanischen Elementen in eine Kreisbewegung umgewandelt.The Use as a universal, rotary drive was not long feasible due to limited lifetime, poor efficiency, too low speed and a relatively small available torque on the drive shaft. In most cases, the linear motion of the piezo motor was with mechanical elements transformed into a circular motion.

Neueste Entwicklung in Werkstoffen und Technologien konnten alle obigen Limitationen abmildern. Ein industriell verfügbarer Piezomotor nach dem sog. Ultraschall-Wanderwellen-Prinzip wird von der Firma Shinsei/Japan bereitgestellt. Eine speziell auf den Motor abgestimmte Steuerelektronik und ein optischer Winkelkodierer als Messaufnehmer sorgen für eine Drehzahlstabilisierung unabhängig von Arbeitspunkt und Lastbedingungen. Über eine externe Steuerspannung US lässt sich die Drehzahl der Motorwelle in einem Bereich von 15 bis 150 l/min einstellen. Bei Überschreiten von Lastgrenzen schaltet die Steuerung den Motor ab, um dessen Beschädigung durch Überhitzung zu vermeiden.Recent developments in materials and technologies have mitigated all the above limitations. An industrially available piezomotor according to the so-called. Ultrasonic traveling wave principle is provided by the company Shinsei / Japan. A specially adapted to the engine control electronics and an optical encoder as an encoder provide for a speed stabilization regardless of operating point and load conditions. Via an external control voltage U S , the speed of the motor shaft can be set in a range of 15 to 150 l / min. When load limits are exceeded, the controller shuts off the motor to prevent it from being damaged by overheating.

Erfindungsgemäß wurde nun herausgefunden, dass ein solcher Piezomotor trotz seiner obigen Nachteile in vorteilhafter Weise für den Antrieb eines Lüfters in Geräten verwendet werden kann, die in das Magnetfeld eines MR-Tomographen eingeführt werden sollen. Er treibt dabei den Lüfter über ein Getriebe an.According to the invention was now found out that such a piezomotor in spite of its above disadvantages in an advantageous way for the drive of a fan in devices can be used in the magnetic field of an MR tomograph introduced should be. He drives the fan via a gearbox.

Ein wesentliches Merkmal dieser Erfindung ist die Integration des Piezomotors in einen MR-kompatiblen Inkubator als Ersatz für den bislang verwendeten DC-Motor unter gleichzeitiger Beibehaltung sowohl der MR-Verträglichkeit als auch der Konstanz des Klimas hinsichtlich Temperaturverteilung und Luftströmung im Patientenraum.One An essential feature of this invention is the integration of the piezo motor in an MR-compatible incubator as a replacement for the previously used DC motor while maintaining both the MR compatibility as well as the constancy of the climate with regard to temperature distribution and airflow in the patient room.

Letzteres bedeutet, dass das bisherige, bewährte Strömungsprofil sowie die Geometrie des Lüfteraggregats fordern, dass das Lüfterrad nach wie vor mit einer Nenndrehzahl von NL = 1280 (± 100) l/min angetrieben werden muss.The latter means that the previous, proven flow profile and the geometry of the Lüf request that the fan still with a rated speed of N L = 1280 (± 100) l / min must be driven.

Konstruktiv lässt sich dies erreichen, indem man die relativ kleine Drehzahl an der Antriebswelle des Piezomotors mithilfe eines Getriebes auf die oben geforderte Nenndrehzahl übersetzt.constructive let yourself accomplish this by the relatively small speed at the drive shaft of the Piezo motor translated by means of a gearbox to the rated speed required above.

Im Folgenden werden der funktionelle Aufbau sowie Abgrenzungen und Unterschiede zu üblichen Standardgetrieben anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen:in the Following are the functional structure as well as demarcations and Differences to usual Standard transmissions based on advantageous embodiments with reference on the attached Illustrated drawings, for example. Show it:

1 den prinzipiellen Aufbau einer vorteilhaften Ausführungsform; 1 the basic structure of an advantageous embodiment;

2 eine elektrische Schaltung mit Quelle und Senke; 2 an electrical circuit with source and sink;

3 die Schaltung der 2 mit einem Sperrfilter; und 3 the circuit of 2 with a blocking filter; and

4 den Frequenzgang des Sperrfilters der 3. 4 the frequency response of the blocking filter the 3 ,

Die MR-Kompatibilität aus Sicht der elektrischen Eigenschaften wird generell erreicht durch räumliche Trennung der magnetisch empfindlichen Steuerungseinheit von dem amagnetischen Piezomotor. Das hierbei benötigte Verbindungskabel wird abgeschirmt und geerdet, und die darin geleiteten Signale werden gefiltert. Diese Maßnahmen werden unten im Detail beschrieben.The MR compatibility From the viewpoint of electrical properties is generally achieved through spatial Separation of the magnetically sensitive control unit of the non-magnetic piezo motor. The required connection cable is shielded and earthed, and the signals carried therein are filtered. These measures are described in detail below.

Erreichen der mechanischen AdaptionAchieving mechanical adaptation

Das Getriebe weist die folgenden Eigenschaften auf, um dem Anforderungen gerecht zu werden:

  • i. Die Mechanik der Getriebeeinheit wird ohne ferromagnetische oder elektrisch leitende Wellen, Räder oder sonstige schnell rotierende Komponenten mit diesen Eigenschaften ausgelegt, um somit MR-Bildstörungen durch auftretende Wirbelströme zu vermeiden.
  • ii. Die Übersetzung wird so ausgelegt, dass sich bei einer Drehzahl an der Antriebswelle des Piezomotors von N = 57 l/min die gewünschte Nenndrehzahl von NL = 1280 l/min an der Abtriebswelle des Lüfterrades ergibt. Das Verhältnis wird daher mit n = 1:22,5 festgelegt. Dies hat folgenden Grund. Der Arbeitspunkt des Piezomotors ist in dem Bereich um ca. 60 l/min optimal, d.h. die Stromaufnahme ist bei vergleichbarer Last minimal. Außerdem verlängert sich durch diesen niedertourigen Betrieb die Lebenszeit des Motors erheblich (D > 2000 h, der Hersteller gibt bei einer Maximaldrehzahl von 150 l/min eine Lebensdauer von 1000 h an). Bei der Umsetzung ist entscheidend, dass die gesamte Übersetzung n in drei Teilstufen aufgeteilt wird: n = n1 × n2 × n3 = 1:3 × 1:5 × 1:1,5 = 1:22,5 = NP:NL Die einzelnen Stufen bilden sich nach dem Prinzip „Zahnrad-Riemen-Zahnrad" und die Kopplung dazwischen nach dem Prinzip „Zahnrad-Welle-Zahnrad" (starre Verbindung). Begründung: Die Stufenanordnung wirkt sich verringernd auf Verschleiß und verbessernd auf Wirkungsgrad aus. Die Riemenkopplung verringert die Wälzgeräusche im Vergleich zur direkten Kopplung „Zahnrad-Zahnrad".
  • iii. Eine Umdrehung der Piezomotorwelle erzeugt n Umdrehungen an der Lüfterradwelle. Um Reibung und Trägheitsmomente beim Einschalten des Motors schonend zu überwinden, wird die Drehzahl nicht sprungartig auf Nenndrehzahl gestellt, sondern per linearer Rampenfunktion über eine Zeitdauer von 60 Sekunden hochgefahren.
  • iv. Der Piezomotor bietet beim Ausschalten (der Versorgungsspannung) sofort das volle Haltemoment bei NP = 0. Um die in dem Lüfterrad und Getriebe gespeicherte Rotationsenergie zerstörungsfrei aufzubrauchen, wird zwischen Antriebswelle und erster Getriebestufe ein Freilauf eingebaut. Auch diese Komponente wird ohne rotierende magnetische bzw. metallische Komponenten aufgebaut.
The transmission has the following characteristics to meet the requirements:
  • i. The mechanism of the gear unit is designed without ferromagnetic or electrically conductive shafts, wheels or other fast rotating components with these properties, so as to avoid MR image interference caused by eddy currents.
  • ii. The ratio is designed so that at a speed of the drive shaft of the piezo motor of N = 57 l / min, the desired nominal speed of N L = 1280 l / min results on the output shaft of the fan wheel. The ratio is therefore set with n = 1: 22.5. This has the following reason. The operating point of the piezo motor is optimal in the range of about 60 l / min, ie the power consumption is minimal at comparable load. In addition, the life of the engine is considerably extended by this low-speed operation (D> 2000 h, the manufacturer indicates a service life of 1000 h at a maximum speed of 150 l / min). In terms of implementation, it is crucial that the entire translation n is divided into three sub-levels: n = n 1 × n 2 × n 3 = 1: 3 × 1: 5 × 1: 1.5 = 1: 22.5 = N P : N L The individual stages are formed according to the principle "gear belt gear" and the coupling between them according to the principle "gear shaft gear" (rigid connection). Reason: The step arrangement reduces wear and improves efficiency. The belt coupling reduces the rolling noise compared to the direct coupling "gear wheel".
  • iii. One revolution of the piezo motor shaft generates n revolutions on the fan wheel shaft. In order to gently overcome friction and moments of inertia when the motor is switched on, the speed is not suddenly set to rated speed, but ramped up by a linear ramp function over a period of 60 seconds.
  • iv. When switched off (the supply voltage), the piezomotor immediately provides the full holding torque at N P = 0. In order to use up the rotational energy stored in the fan wheel and gearbox nondestructively, a freewheel is installed between the drive shaft and the first gear stage. This component is also constructed without rotating magnetic or metallic components.

Die Berechnung des Gesamtwirkungsgrads η setzt die an das Lüfterrad abgegebene mechanische Leistung Pme ins Verhältnis zur konsumierten elektrischen Leistung Pel. Im exemplarischen Arbeitspunkt wird die Antriebswelle mit einem Moment von M = 0,04 Nm bei der Drehzahl NL belastet; der Motor beansprucht bei einer Versorgungsspannung von U = 12 V einen Strom von I = 1,5 A. Daraus ergeben sich: Pme = M × ω ≈ 0,04 Nm × 2π × 21,33 l/s ≈ 5,36 W Pel = U × I = 12 V × 1,5 A = 18 W η = Pme/Pel ≈ 0,298 → 29,8% The calculation of the total efficiency η relates the mechanical power Pme delivered to the fan wheel to the consumed electric power Pel. In the exemplary operating point, the drive shaft is loaded with a torque of M = 0.04 Nm at the speed N L ; The motor consumes a current of I = 1.5 A at a supply voltage of U = 12 V. This results in: Pme = M × ω ≈ 0.04 Nm × 2π × 21.33 l / s ≈ 5.36 W Pel = U × I = 12V × 1.5A = 18W η = Pme / Pel ≈ 0.298 → 29.8%

Die Systemsteuerung SYSTEM des Inkubators überwacht die gemessene Wellendrehzahl NP und stellt sicher, dass im normalen Betrieb der obige Wirkungsgrad weitgehend eingehalten wird. Im Abweichungs- oder Fehlerfall wird SYSTEM alarmieren; im extremen Fall einer dauernden Überlast oder einer erzwungenen Blockade von Piezomotor, Lüfterrad oder Getriebe schaltet die Steuerelektronik PSTEUER des Piezomotors diesen ab; die Überwachung SYSTEM stellt NP = 0 fest und alarmiert.The system control SYSTEM of the incubator monitors the measured shaft speed N P and ensures that the above efficiency is largely maintained during normal operation. In the event of a deviation or error, SYSTEM will alarm; in the extreme case of a permanent overload or a forced blockade of piezo motor, impeller or gearbox, the control electronics PSTEUER of the piezo motor switches this off; the monitoring SYSTEM detects N P = 0 and alerts.

Erreichen der elektrischen AdaptionReaching the electrical adaptation

  • i. Abschirmung: Als eine grundlegende Maßnahme wird die Abschirmung aller beteiligten Komponenten und deren Verbindungen vorgenommen.i. Shielding: As a basic measure will the shielding of all involved components and their connections performed.
  • ii. Erdung: Jede umhüllende Abschirmung endet auf einem Erdungspunkt; das Vorhandensein von Erdungsschleifen beeinträchtigt die Bildgebung und ist daher unbedingt zu vermeiden.ii. Grounding: Each enveloping Shield ends at a grounding point; the presence of ground loops impaired the imaging and is therefore absolutely to be avoided.
  • iii. Filterung: Als dritte und wichtigste Maßnahme wird eine Filterung der Signale zwischen NETZTEIL, SYSTEM und PMOTOR vorgenommen. Allgemein: Jedes Signal wird zwischen Quelle (Q) und Senke (S) entlang eines Pfades (i.d.R. ein elektrisches Ka bel) geführt, s. 2. Auf der linken Seite ist die Quelle, rechts die Senke dargestellt. Die von der MRT applizierten Frequenzspektren sind in der jeweiligen Geräteklasse schmalbandig, so dass man durch Einschleifen eines selektiven Sperrfilters höherer Ordnung entlang jedes Signalpfades zwischen NETZTEIL, SYSTEM und PMOTOR die o.a. Interferenzen minimiert. Solch ein Sperrfilter lässt sich einfach als ein LC-Glied (passives Filter 2. Ordnung), wie in 3 gezeigt, realisieren. Im Falle der Piezotechnologie kommt vorteilhaft hinzu, dass bei dieser Anwendung der Nutzfrequenzbereich (ca. 40 kHz) weit genug von dem der MRT (42 ... 300 MHz) entfernt ist, somit die Filterung keine Seiteneffekte verursacht. 4 zeigt den Frequenzgang bei Verwendung des Sperrfilters nach 3. Die Resonanzfrequenz wurde für ein MRT-System mit 1.5T Magnetfeldstärke abgestimmt, dies entspricht einer Lamor-Frequenz von 63,9 MHz. In diesem Bereich ist die Einfüge-Dämpfung besser als 40 dB. Diese Filterung ist nun auf jeden der o.a. Signalpfade auf beiden Enden vom VKABEL anzuwenden und auf dem SYSTEM-seitigen Ende von AKABEL.iii. Filtering: The third and most important measure is to filter the signals between PSU, SYSTEM and PMOTOR. General: Each signal is routed between source (Q) and drain (S) along a path (usually an electric cable), s. 2 , The source is on the left, the sink on the right. The frequency spectrums applied by the MRT are narrow-band in the respective device class, so that by looping in a selective barrier filter of higher order along each signal path between PSU, SYSTEM and PMOTOR the interferences mentioned above are minimized. Such a notch filter can be easily used as an LC element (2nd order passive filter) as in 3 shown, realize. In the case of piezo technology, it is advantageous that in this application the useful frequency range (approximately 40 kHz) is far enough away from that of the MRT (42 ... 300 MHz) that the filtering does not cause any side effects. 4 shows the frequency response when using the notch filter 3 , The resonance frequency was tuned for a 1.5T magnetic field strength MRI system, which corresponds to a Lamor frequency of 63.9 MHz. In this range, the insertion loss is better than 40 dB. This filtering is now to be applied to each of the above signal paths on both ends of the VKABEL and on the SYSTEM side end of AKABEL.

1 zeigt die Anordnung der oben erwähnten Komponenten und Begriffe. 1 shows the arrangement of the above-mentioned components and terms.

NKABEL: Geschirmtes Netzanschlusskabel (3-adrig: L, N, PE) Länge ca. 30 cm. Bereits vorhanden, da als AC-Versorgungskabel für den Inkubator notwendig.NKABEL: Shielded power cable (3-core: L, N, PE) Length approx. 30 cm. Already present, as necessary as AC supply cable for the incubator.

NETZTEIL: Geschirmte Box, die das Schaltnetzteil enthält. Ist räumlich vom Rest des Gerätes abgesetzt und wird in einem Bereich betrieben, in dem das Rest-Streufeld des MRT sehr schwach ist (Flussdichte in der Luft B < 20 Gauss). Somit keine Beeinträchtigung der Funktion des Schaltnetzteils. Ist be reits vorhanden, da als DC-Spannungserzeugung (12 V) für den Inkubator notwendig.POWER ADAPTER: Shielded box containing the switching power supply. Is spatially separated from the rest of the device and is operated in an area where the residual stray field of the MRI is very weak (flux density in the air B <20 Gauss). Thus no impairment the function of the switching power supply. Is already available, there as DC voltage generation (12 V) for the incubator necessary.

PSTEUER: Steuerelektronik für den Piezomotor. Diese enthält – wie das Schaltnetzteil – ferritische Komponenten, die nur einem schwachen Feld ausgesetzt werden dürfen. Diese Elektronik wird direkt vom Netzteil mit 12 V versorgt. Der Ausgang via VKABEL sind die Leistungssignale für den Motor (3-adrig: USIN, UCOS, GND), der Eingang sind die beiden Rechtecksignale vom optischen Winkelkodierer (2-adrig: APHASE, BPHASE) sowie die Steuerspannung für die Motordrehzahl (UMOT). Alle Leitungen von Ein- und Ausgang werden mit einem Sperrfilter nach 3 versehen.PSTEUER: control electronics for the piezomotor. This contains - like the switching power supply - ferritic components, which may only be exposed to a weak field. This electronics is supplied directly from the power supply with 12V. The output via VKABEL are the power signals for the motor (3-wire: USIN, UCOS, GND), the input is the two square signals from the optical encoder (2-core: APHASE, BPHASE) and the control voltage for the motor speed (UMOT). All lines of input and output are replaced by a blocking filter 3 Mistake.

VKABEL: Geschirmtes Verbindungskabel, welches die unter NETZ TEIL beschriebenen Leitungen beinhaltet. Dieses Kabel weist eine ausreichende Länge auf (L = 4,5 m), um die räumliche Trennung des NETZTEILS vom Gerät zu erreichen.VKABEL: Shielded connection cable, which is described under NETWORK PART Lines included. This cable has a sufficient length (L = 4.5 m) to the spatial Disconnecting the PSU from the device to reach.

PMOTOR: Der eigentliche Piezomotor. Dieser nimmt die Leistungssignale (USIN, UCOS, GND) auf; der auf der Antriebsachse platzierte Winkelkodierer gibt die Drehzahlsignale (APHASE, BPHASE) für PSTEUER und SYSTEM zurück.PMOTOR: The actual piezomotor. This takes the power signals (USIN, UCOS, GND); the angle encoder placed on the drive axle returns the RPM signals (APHASE, BPHASE) for PSTEUER and SYSTEM.

AKABEL: Geschirmtes Anschlusskabel vom Piezomotor. Führt die unter PMOTOR beschriebenen Signale zum SYSTEM.AKABEL: Shielded connection cable from the piezomotor. Performs the signals described under PMOTOR to the SYSTEM.

SYSTEM: Die System-Elektronik des Inkubators. Die von PMOTOR ankommenden Drehzahlsignale (APHASE, BPHASE) werden ausgewertet, und bei Abweichungen wird der Anwender vom Gerät alarmiert.SYSTEM: The system electronics of the incubator. Those arriving from PMOTOR Speed signals (APHASE, BPHASE) are evaluated, and in case of deviations the user is alerted by the device.

Außerdem wird hier über einen vorhandenen Digital/Analogwandler die Steuerspannung UMOT erzeugt und an PSTEUER geleitet, um die lineare Spannungsrampe für die Start- Phase zu realisieren.In addition, will over here an existing digital / analog converter generates the control voltage UMOT and to PSTEUER to realize the linear voltage ramp for the start phase.

Im Übrigen werden die Signale zwischen PMOTOR und PSTEUER durchgeschleift und jeweils mit Sperrfiltern nach 3 versehen.Incidentally, the signals are looped through between PMOTOR and PSTEUER and each with blocking filters after 3 Mistake.

Claims (12)

Antriebseinrichtung für den Lüfter eines in einen MR-Tomografen einbringbaren Geräts, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Piezomotor aufweist, der über ein Übersetzungsgetriebe den Lüfter antreibt.Drive device for the fan of an insertable into an MR tomograph device, characterized in that it comprises a piezomotor, which drives the fan via a transmission gear. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes zwischen 1:10 und 1:30 istDrive device according to claim 1, characterized in that that the gear ratio of the transmission gear between 1:10 and 1:30 Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das das Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes 1:22,5 ist.Drive device according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the gear ratio of the transmission gear 1: 22.5 is. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes in drei Teilstufen aufgeteilt ist.Drive device according to Ansprü che 1 to 3, characterized in that the transmission ratio of the transmission gear is divided into three sub-stages. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes n = n1 × n2 × n3 = 1:3 × 1:5 × 1:1,5 = 1:22,5 = NP:NL ist.Drive device according to claim 4, characterized in that the transmission ratio of the transmission gear n = n 1 × n 2 × n 3 = 1: 3 × 1: 5 × 1: 1.5 = 1: 22.5 = N P : N L is. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl an der Piezomotorwelle optisch/elektronisch erfasst wird und dieser Wert sowohl überwacht als auch geregelt wird, um eine konstante Drehzahl an der Lüfterradwelle zu gewährleisten.Drive device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotational speed on the piezo motor shaft is detected optically / electronically and this value is both monitored as well as being regulated to a constant speed at the fan wheel shaft to ensure. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsgetriebe nichtmagnetisch ist und ausschließlich elektrisch nichtleitende bewegliche Teile enthält.Drive device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the transmission gear non-magnetic is and exclusively contains electrically non-conductive moving parts. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Freilauf aufweist.Drive device according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a freewheel. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuerung aufweist, mit der die Drehzahl nach Einschalten elektronisch mit einer linearen Rampenfunktion auf die Enddrehzahl erhöht wird.Drive device according to one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises a controller, with the speed after switching electronically with a linear Ramp function is increased to the final speed. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie selektive elektrische Filter entlang der Versorgungs- und Signalleitungen von/zu Steuerelektronik und Motor, insbesondere auch in der Nähe von Steckverbindern aufweist.Drive device according to one of claims 1 to 9, characterized in that they are selective electrical filters along the supply and signal lines from / to control electronics and motor, especially in the vicinity of connectors. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie Abschirmungen aufweist.Drive device according to one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises shields. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Alarmeinrichtung zum Melden einer Fehlfunktion des Lüfters oder Lüfterantriebs aufweist.Drive device according to one of claims 1 to 11, characterized in that it has an alarm device for reporting a malfunction of the fan or fan drive having.
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