DE2318367A1

DE2318367A1 - Roentgendiagnostikanlage

Info

Publication number: DE2318367A1
Application number: DE19732318367
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Ochmann; Joachim Dipl Phys Richter; Siegfried Dr Schmidt; Werner Talke; Friedrich Wolf
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1973-04-12
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1974-10-31
Also published as: FR2225911B1; CA1018671A; FR2225911A1; SE401440B; GB1463198A; JPS5014284A; IT1020571B

Description

PHILIPS PAiEENTVERWALiDUIiG GMBH, 2 HAMBURG 1 , STEIlO)AMM

"Röntgendiagnostikanlage"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Röntgendiagnostikanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die zunehmende technische Arbeitsbelastung des röntgenologischen Personals erfordert eine weitgehende Vereinfachung der Bedienung von Röntgendiagnostikanlagen. Es sind deshalb Anlagen bekanntgeworden, die es ermöglichen, die einzustellenden Parameter, wie z.B. die Hochspannung, die Filmschwärzungsstufe, die Wahl der Arbeitsplätze und der Meßfelder des Belichtungsautomaten usw., durch jeweils nur eine einer bestimmten Untersuchungstechnik zugeordnete Taste am Bedienfeld einzustellen. Bei diesen als "Organautomatik¹¹

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oder "Programmierte Aufnahmetechnik" bezeichneten Einrichtungen einer Röntgenanlage werden die für eine Untersuchungstechnik üblichen Einstellwerte vom technischen Personal der Anlagenhersteller - zum Teil auch nach Wünschen der Röntgenologen - in Form fester oder steckbarer Verbindungen und durch Schiebewiderstände einstellbarer Analogwerte in der Röntgenanlage festgelegt und können mittels ■ Tastendruck abgerufen werden, wodurch anstelle von freier Einstellung am Bedienpult durch Umschalteinrichtungen die der Taste zugeordneten Werte den Einstellorganen der Röntgenanlage zugeführt werden.

Eine .Änderung eines solchen Programms durch das Röntgenpersonal ist dabei im allgemeinen nicht möglich. Es gibt stattdessen noch die sogenannte freie Einstelltechnik, die in Ermangelung eines passenden Programms oder an älteren Anlagen von Hand durchgeführt wird. Nachteilig ist hierbei, daß die Einstellungen, die nach einer gewissen Zeit erneut benötigt werden - z.B. nach der Entwicklung von Probeaufnahmen oder wenn eine Untersuchungstechnik für eine begrenzte Zeit mehrfach durchgeführt wird - oft erneut von Hand eingestellt werden müssen, wenn ein anderer Anwender den Röntgengenerator inzwischen benutzt. Das gilt insbesondere für kompliziertere Untersuchungen. Z.B. sind bei der Angiographie mit Eontrastmittelinjektion häufig AufnahmeSerien anzufertigen* wobei die Aufnahmeparameter mit Fortschritt des Kontrastmittelflusses auch geändert werden sollen. Für derartige Programmabläufe sind eine große Zahl technischer Einstellungen, auch an Zusatz- und Hilfsgeräten, und Probeaufnahmen durchzuführen, die oft nur von erfahrener Röntgenassistenz oder anhand von "Prüflisten" zur Überprüfung der Reihenfolge und Vollständigkeit technischer Einstellungen bewältigt werden können. Es gibt wegen der Vielzahl der Möglichkeiten hierfür keine programmierte Technik. Ebenso ist bisher bei Untersuchungen, bei denen zwei Röhren parallel betrieben werden (2-Ebenen-Betrieb), die manuelle

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Einstellung der Betriebsdaten an zwei Generatoren erforderlich. Da beide im allgemeinen nicht· ausschließlich, für einen 2-Ebenen-Arbeitsplatz reserviert sind, werden die anderen angeschlossenen Arbeitsplätze blockiert, wenn die Einstellungen nicht immer wieder erneuert werden Bollen.

Aufgabe der Torliegenden Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile »u vermeiden, insbesondere eine Röntgendiagnostikanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Benutzer die vorgegebenen -Programme innerhalb der durch die Anlage vorgegebenen Grenzen beliebig ändern kann bzw. auf einfache Weise weitere Programme vorsehen kann.

Erfiodungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Dabei werden in den digitalen Speichereinrichtungen (Magnetkern- und/oder Halbleiterspeicher) sowohl die Standardprogramme herkömmlicher "Programmierter Aufnahmetechnik" als auch frei eingestellte Betriebsdaten gespeichert und auf ein Signal (Speicherbefehl) einem Bedienungselement (Taste) zugeordnet, so daß nach Betätigen der Taste die Einstellung aller Stellglieder entsprechend der einmal vorgenommenen . freien Einstellung erfolgt. Die Einstelleinheit und die Bedienungseinriehtung können dabei miteinander kombiniert sein. Es können aber auch mehrere Bedienungseinrichtungen vorgesehen Bein, indem etwa bei mehreren Untersuchungsgeräten jedem Untersuebungsgerät räumlich eine Bedienungseinrichtung zugeordnet wird.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die erfindungsgemäße Röntgendiagnostikanlage näher erlfiutert. Es zeigen

3?ig. 1 das Prinzipschema eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Röntgenanlage mit den wichtigsten Yerbindungen,

Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau der Signalverarbeitungseinrichtung gemäß der Erfindung und

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Pig. 3 ein Ausführungsbeispiel für die Einstelleinheit und eine Bedienungseinrichtung nach Pig. 1.

In der Röntgendiagnostikanlage nach Pig. 1 werden von einer Leistungsversorgungseinrichtung 1 mehrere Anwendungsgeräte, z.B. ein Lungenstativ 2, ein Buckytisch 3 und ein Röntgenuntersuchungstisch 4 mit den dazu gehörigen Strahlern alternativ über in der Einrichtung 1 vorhandene Umschalter in bekannter Weise gespeist. Die Leistungsversorgungseinrichtung hat dabei die Aufgabe, den Strahler mit dem gewünschten Strom, der gewünschten Hochspannung usv/. zu versorgen. Die Signalverarbeitung für den Betrieb der Leistungsversorgungseinrichtung wird in einer digitalen Signalverarbeitungseinheit 5 vorgenommen, wobei Signale auch über bekannte Signal-Umformer-Yerstärker oder Digital-Analog- bzw. Analog-Digital-Umsetzer abgegeben und aufgenommen werden.

Die Signalverarbeitungseinrichtung 5 besteht aus fest programmierten Digitalspeichern, aus frei programmierbaren Speichern ,und aus einem Datenverarbeitungssystem. Sie speichert die Betriebsdaten der Röntgendiagnostikanlage, verarbeitet diese nach einem gegebenenfalls in einem der Pestwertspeicher eingeschriebenen Programm und steuert damit über den Umsetzer 6, der die Signale umsetzt und umformt, die Stellglieder der Leistungsversorgungseinrichtung 1, der Anwendungsgeräte 2, 3, 4 und des Zusatz- bzw. Hilfsgerätes 42.

Zur Vorbereitung des Röntgengenerators für eine Aufnahme dient entweder eine der den Anwendungsgeräten zugeordneten Bedienungseinrichtungen 21, 31 oder 41 oder eine zentral angeordnete, von allen Untersuchungsgeräten leicht erreichbare Einstelleinrichtung 7 mit diskret einstellbaren Einstellelementen für die bekannte freie Einstelltechnik des Generators. Daneben ist eine andere Bedienungseinrichtung

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vorgesehen, die auf dem für einen Untersuchungsablauf benötigten Hilfs- bzw. Zusatzgerät 42 angebracht ist. Die Bedienungseinrichtung 420 ist so gestaltet, daß die Eingabedaten sowohl in die Geräte als auch in die Steuereinheit 5 - bei Analogwerten über einen im Umsetzer 6 enthaltenen Analog-Digital-Wandler - gelangen (grundsätzlich kann auch zwischen den Bedienungseinrichtungen 21, 31, und den Anwendungsgeräten 2, 3 und 4 eine direkte Daten Verbindung bestehen) und daß Einstellsignale von der Signalverarbeitungseinrichtung 5 an das Zusatz- oder Hilfsgerät 42 gegeben werden können.

Die den Anwendungsgeräten zugeordneten Bedienungseinrichtungen sind dann nur mit einfachen, digital arbeitenden Eingabeelementen, vorzugsweise mit Tasten, versehen, mit deren Hilfe die Bedienperson ein in der Signalverarbeitungseinrichtung 5 gespeichertes Programm für eine bestimmte Untersuchungsart wählt, gegebenenfalls Zusatzinformationen, z.B. über die Patienten-dicke, eingibt und die Aufnahme auslöst. Die Zusatzinformationen über die physikalischen Patientendaten könnten aber auch, falls sie in Form eines maschinell lesbaren Datenträgers vorliegen, durch ein als Zusatzgerät 42 ausgebildetes Lesegerät an die Signalverarbeitungseinrichtung 5 übertragen und dort zur Korrektur der gewählten Standardprogrammdaten verarbeitet werden. Damit wird über die Betriebsarten bekannter Röntgenanlagen hinaus eine weitergehende Automatisierung des Röntgenbetriebs möglich.

In der erfindungsgemäßen Anlage kann das Bedienungspersonal weiterhin bei Untersuchungen, die von den gespeicherten Standardprogrammen abweichen oder für die keine Standardprogramme vorhanden sind, die der röntgenologischen Erfahrung entsprechenden oder experimentell gewonnenen, freien Einstellwerte an der Einstelleinrichtung 70 für.den Generator

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und an den Bedienungselementen 420 für die Zusatz- und Hilfsgeräte einstellen und - gegebenenfalls nach einem Probelauf der gewünschten Untersuchung - eine "Speichertaste" 75 (Fig. 3) und ein mit einer Codierung (z.B. einer Adresse) versehenes Bedienelement auf der Einstelleinrichtung 7 betätigen, z.B. eine "Programmtaste" 72, 73·.., das mit gleicher Codierung auf der dem benutzten Anwendungsgerät zugeordneten Bedieneinrichtung 2}, 31 oder 41 vorhanden ist und das nicht mit einem Standardprogramm S.., S^··· belegt ist. Die gleichartig codierten Bedienungselemente verschiedener Bedieneinrichtungen sind dabei zweckmäßiger v/eise gleichartig gekennzeichnet. Durch Betätigen der Speicherund der Programmtaste wird bewirkt, daß alle für den , eingestellten Untersuchungsablauf eingegebenen Daten in der Signalverarbeitungseinrichtung 5 in besondere, der betätigten Programmtaste und der am Einstellorgan 76 gewählten Gerätekonfiguration zugeordnete Speicherplätze geschrieben werden. Bei jeder erneuten Betätigung des gleich gekennzeichneten Einstellelementes auf der Eingabeeinheit am Anwendungsgerät werden von der Signalverarbeitungseinrichtung aus der Codierung der Taste- und der Eingabeeinheit die Speicheradressen der Einstellwerte aufgerufen und damit nach Verarbeitung der Einstellwerte diese an die Stellglieder übertragen.

Bei Untersuchungsabläufen mit einer zeitlichen Reihenfolge bestimmter Einstellparameter, wie z.B. der sich ändernde Hochspannungswert bei bestimmten angiographischen Untersuchungen, bei denen der Kontrastmittelfluß mit Hilfe von Transportschritten der Patientenlagerungsplatte verfolgt wird, sind die an Zusatzgeräten 42 eingestellten Werte über die beschriebenen Verbindungen in der Signalverarbeitungseinrichtung ebenfalls gespeichert und werden nach Betätigung der entsprechenden Programmtaste am Untersuchungsgerät an die Stellglieder in den Zusatzgeräten übertragen. Darüber

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hinaus ergibt sich in der erfindungsgemäßen Anlage die Möglichkeit, Zusatzgeräte für die Ablaufsteuerung für die Tischplattenbewegung und Steuerungseinrichtungen zur Veränderung des HochspaimuEgswertes in Abhängigkeit von der Schrittzabl, welche in bekannten Anlagen erforderlich sind, zu ersetzen durch die in der Signalverarbeitungseinrichtung vorhandene Ablaufsteuerung (Fig. 2).

Funktion und Aufbau der Signalverarbeitungseinrichtung entsprechen in diesem Ausfiihrungsbeispiel den an sich bekannten Prozeßrechnern. Ton einem Steuer- und Rechenwerk 530 bestehen Datenverbindungsleitungen 531 zu programmierbaren Speichereinheiten 510, 511» 512 usw., zu fest programmierten Speichereinheiten 520, 521 usw., die in bekannter Weise erweiterbar Bind, so lange die /dressierungsmöglichkeiten ausreichen. Über eine Ein/Ausgabe-Datenverbindung 534 und einen Adressdecodierer 540 sind eine Realzeituhr 543 und weitere Verbindungen 52, 53, 56, 57, 541» 542 zu den Bedieneinheiten und der Umsetzereinrichtung 6 der Röntgenanlage angeschlossen. Erfindungsgemäß werden, gesteuert von einem Programmteil, das in einem Speicher, vorzugsweise einem Pestwertspeicher 520, 521 steht, durch das Steuerwerk die frei eingestellten Daten einer Bedienungseinrichtung 7 und auch der für Zusatzeinstellungen vorgesehenen Bedienelemente 420 über Verbindungsleitungen 57 bzw. 542, 534» 531 in einen der freien. Einstelltechnik vorbehaltenen Bereich der programmierbareil Speicher 510, 511» 512 gespeichert und nach Überarbeitung in der Recheneinheit 530 über die Verbindungen 56 und den Umsetzer 6 in Form von Signalen an die Leistungsversorgungseinrichtung sowie über die Verbindungen 642 an die Stellglieder der Zusatzgeräte 42 übertragen. Zur Steuerung des zeitlichen Ablaufs dient dabei in bekannter Weise die Realzeituhr 543. Nach erfolgter Signalverarbeitung und Einstellung der Leistungsstellglieder kann das Bedienpersonal ein Auslöseelement, z.B. 414 (Fig. 3) auf der Bedienungseinrichtung 41 am Anwendungsgerät 4 betätigen

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und den Untersuchungsablauf starten.

Soll der Programmablauf häufiger benutzt werden, so wird in oben beschriebener Weise die Speichertaste 75 und eine Programmtaste 72, 73 ... betätigt oder ein Zahlenwert über eine Zifferneingabe (Programmnummer) eingegeben. Dadurch wird in der Signalverarbeitungseinrichtung ein Programm aktiviert, das die Umspeicherung der Baten aus dem Bereich für freie Einstelltechnik in einen Bereich (Programm-Bereich) vornimmt, der der Programmtaste an der Bedienungseinrichtung am Anwendungsgerät bzw. der dort eingegebenen Programmnummer zugeordnet ist. Dabei werden die vorhandenen Daten in diesem Programmbereich überschrieben.

Um das zufällige Löschen wichtiger Programmteile zu verhindern, wird in der erfindungsgemäßen Anlage ein Schlüssel vorgesehen, ohne den bestimmte Programm-Bereiche nicht überschrieben werden können. Dieser Schlüssel 71 kann mechanischer Art sein oder aus einer einzugebenden Codekombination bestehen, die vom Steuerprogramm geprüft wird, bevor eine Neueinschreibung in den Programm-Bereich erfolgt.

Durch Betätigen der entsprechend gekennzeichneten Programmtaste auf der Bedieneinrichtung am Anwendungsgerät 41 bzw. durch Eingabe der Programmnummer werden in der Signalverarbeitungseinrichtung die vom Anwender dort programmierten Daten aus dem Programmbereich gelesen, in den Speicherbereich für freie Daten geschrieben und , wie oben beschrieben, zur Einstellung der relevanten Stellglieder verwendet. Bei Anwahl des Programms auf der Bedienungsßinrichtung 7 können alle zu dem Programm gehörenden, gespeicherten Einstellwerte, auch die der Standardprogramme S₁, S ..., angezeigt werden, wodurch in übersichtlicher und einfacher Weise eine Xontrollmöglichkeit besteht, indem bei freier Einstellung die Prüfung der richtigen Datenübernahme in den Speicher und bei Programmaufruf mittels

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eines Bedienungselementes die Möglichkeit der Kontrolle des Benutzers über die Einstellparameter sowohl von Standardprogrammen in Festspeichern als auch der vom Benutzer erstellten Programme in programmierbaren Speichern und die Möglichkeit der Änderung der angezeigten Daten und ihre erneute Speicherung gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Röntgenanlage kann in entsprechender Weise verwendet werden, wenn ein Anwendungsgerät mit einer zweiten Röhre versehen ist, die (im "Zweiebenenbetrieb") von einem anderen Röntgengenerator gespeist wird. Es sind im jwesentlichen zusätzliche Signalleitungen zwischen den Signalverarbeitungseinrichtungen beider Generatoren vorzusehen, auf denen die den zweiten Generator betreffenden Daten und Hilfsdaten über den Belegzustand der Generatoren ausgetauscht werden.

Entsprechend können auch Programmabläufe von - insbesondere fernbedienten - Untersuchungsgeräten, wenn sich eine bestimmte Abfolge von Bedienungshandgriffen in Routineuntersuchungen immer wiederholt, auf die gleiche Weise, wie für die Generator- und Zusatzgerätefunktionen beschrieben, durch den Röntgenologen selbst zu einem Untersuchungsprogramm zusammengestellt und in der Signalverarbeitungseinrichtung gespeichert werden. Dazu sind außer den Verbindungen 56, 64 zwischen der Signalverarbeitungseinrichtung und den Bedienelementen und Stellgliedern der zu programmierenden Funktionen des Untersuchungsgerätes im wesentlichen nur eine Erweiterung des Arbeitsprogramms und des modular aufgebauten Speichers erforderlich.

PATENTANSPRÜCHE j

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1./ Röntgendiagnostikartlage mit einer Signalverarbeitungseinrichtung zur Steuerung der leistungsversorgungseinrichtung der Untersuchungsgeräte und etwaiger Hilfsgeräte, wenigstens einer Bedienungseinrichtung zum Aufruf einer Kombination gespeicherter Betriebsdaten der Anlage, und einer Einstelleinheit zur freien Einstellung .von Betriebsdaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (5) digitale Speichereinrichtungen (510...512) zum Speichern von mittels der Einstelleinheit (7) frei einstellbaren Kombinationen von Betriebsdaten unter Zuordnung einer Codierung enthält, und daß die Bedienungseinrichtung (21, 31, 41) mit Bedienungselementen (411, 41-2, 413) versehen ist, denen die Codierung zugeordnet werden kann und bei deren Betätigung diejenigen gespeicherten Betriebsdaten abrufbar sind, denen die Codierung zugeordnet ist.

2. Röntgendiagnostikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Untersuchungsgerät (2, 3, 4) eine Bedienungseinheit (21,'31, 41) zugeordnet ist.

3. Röntgendiagnostikanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (7) mit einem Gerätewähler (76) und Bedienungselementen (72...74) versehen ist, deren Anordnung oder Kennzeichnung der Anordnung bzw. Kennzeichnung der Bedienungselemente (411...413) an den Bedienungseinrichtungen (z.B. 41, 43) entspricht und bei· deren Betätigung die mit der Einstelleinrichtung (7) eingestellten Betriebsdaten in Speicherplätze eingeschrieben werden, die dem entsprechend angeordneten bzw. gekennzeichneten Bedienungselement (411...413) an der Bedienungseinrichtung (41) des mit dem Gerätewähler (76) eingestellten Untersuchungsgerätes zugeordnet sind.

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4. Röntgendiagnostikanlage nach Anspruch 1 mit SigHalverarbeitungseinricbtung, aufgebaut entsprechend einem an sich "bekannten digitalen Prozeßrechner, dadurch gekennzeichnet, daß in der Signalverarbeitungseinrichtung Speicher, vorzugsweise modular erweiterbare Pestwertspeicher (520, 521) mit Programmen zur Steuerung der Signalverarbeitungseinrichtung und mit Baten, die als Standardeinstellwerte programmierter Aufnahmetechnik dienen, sowie erweiterbare programmierbare Speicher (510, 511, 512) vorgesehen sind, in die frei eingestellte Betriebsdaten von dazu eingerichteten Bedienungseinrichtungen (7, 420) übertragen werden, welche aufgrund eines vom Benutzer eingegebenen Speichersignals (75) in einen Speicherbereich (510, 511, 512) übernommen werden, in dem diesen Daten eine Codierung zugeordnet wird, bei deren Wiederaufruf die Daten in den Bereich für freie Einstelldaten geschrieben werden.

5. Röntgendiagnostikanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Bedienungseinrichtung (7) Anzeigeeinrichtungen besitzt, die von der Signalverarbeitungseinrichtung (5) mit den jeweils aufgerufenen Einstelldaten versorgt werden und die Betriebsdaten anzeigen.

6. Röntgendiagnostikanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit der Datenträger-leseeinrichtung als Zusatzgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung mit der Signalverarbeitungseinrichtung (5) verbunden ist, wobei mit den auf Datenträger gespeicherten, physikalischen Daten des Patienten die Betriebsdaten der Standardprogramme, vorzugsweise die Filmschwärzungsstufe und der Hochspannungswert, bei relevanten Abweichungen der Patientendaten von den Normalwerten eines Patienten in der Signalverarbeitungseinrichtung (5) programmgesteuert korrigierbar sind.

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7. Röntgendiagnostikanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer eine Realzeituhr enthaltenden Signalverarbeitungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Bedienungselemente eingegebenen Daten über den zeitlichen Ablauf der Untersuchung und die sich dabei ändernden Parameter (Hochspannung) aufgrund eines Speicherbefehls in der Signalverarbeitungseinrichtung (5) speicherbar und abruf bar sind, wobei die zeitliche Folge in bekannter Weise durch die Realzeituhr gesteuert wird.

8. Röntgendiagnostikanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur parallelen Speisung von zwei Röntgenröhren (Zweiebenenbetrieb) aus zwei Röntgengeneratoren, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen zwischen den Signalverarbeitungseinrichtungen der beiden Generatoren vorgesehen sind, über welche die aus den Speichern des ersten zur Einstellung des zweiten Generators erforderlichen Daten an dessen Signalverarbeitungseinrichtung übertragen werden und Rückmeldungen, insbesondere über den Belegzustand, an die SignalVerarbeitungseinrichtung (5) des ersten Generators gelangen.

9. Röntgendiagnostikanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlüssel, vorzugsweise ein elektromeehanischer Schlüsselschalter (71) oder eine Eingabeeinrichtung für einen Code, vorgesehen ist und daß eine Verarbeitung des mittels des Schlüssels an die Signalverarbeitungseinrichtung abgegebenen Signals derart erfolgt, daß bei Betätigung des Eiretellelementes· für den Speicherbefehl (75)»dessen Punktion für bestimmte Einstellelemente (Programmtasten) nur dann wirksam wird, wenn der Schlüssel betätigt worden ist.

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