DE2746016A1

DE2746016A1 - Servogesteuerter antrieb mit einer auf spannungsbelastung ansprechenden vorrichtung

Info

Publication number: DE2746016A1
Application number: DE19772746016
Authority: DE
Inventors: Menachem Assa; Thomas Pury; Howard Ralph Wagner
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1976-10-18
Filing date: 1977-10-13
Publication date: 1978-04-20
Also published as: NL7709906A; US4107590A

Description

Servogesteuerter Antrieb mit einer auf Spannungsbelastung ansprechenden Vorrichtung

Die Erfindung betrifft einen servogesteuerten Antrieb zur Verwendung in einer Vorrichtung, bei der die Einstellung der Lage eines schweren Gegenstandes durch einen Motor erwünscht ist, wenn an einem Betätigungshandgriff eine geringe Kraft von Hand ausgeübt wird. Obwohl die Vorrichtung für viele Arten von Maschinen geeignet ist, wird nachstehend ein Erläuterungsbeispiel ihres Aufbaus und ihrer Verwendung beschrieben in Verbindung mit einem Röntgen-Diagnosetisch.

Eine typische Anwendungsmöglichkeit des neuartigen servorgesteuerten Antriebs ist ein Röntgentisch, welcher mit einem

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Röntgenfilmgerät ausgestattet ist. Dabei enthält ein solches "Röntgenfilmgerät'¹ (spot-film device) einen Laufwagen, der auf dem Hauptteil eines Röntgentisches so befestigt ist, dass er in Längsrichtung des Tisches verschoben werden kann. Oberhalb des Tisches ist an dem Laufwagen ein Gehäuse befestigt, das zur Aufnahme einer Filmkassette und eines Röntgen-Bildverstärkers eingerichtet werden kann. Das Gehäuse ist gewöhnlich auf dem Laufwagen so befestigt, dass es in verschiedene seitliche Stellungen relativ zur Röntgentischfläche verschoben werden kann.

Üblicherweise ist ein von Hand betätigbarer Bedienungsgriff an dem Gehäuse befestigt. Der Bedienende kann dann diesen Bedienungsgriff erfassen und das Gehäuse schieben oder ziehen, um es in die benötigte seitliche Stellung zu bringen. Bisher wurde auch noch ein Handgriff vorgesehen, mit dem das Bedienungspersonal eine Kraft in eine Längsrichtung zur Betätigung eines Elektromotors ausüben konnte, welcher den schweren Laufwagen in seine gewünschte Längstellung fährt. Dem Laufwagen ist gewöhnlich ein Gegengewichtssystem zugeordnet, welches den Ausgleich des beträchtlichen Gewichts des Laufwagens und der Filmvorrichtung unterstützt, wenn die Winkelstellung des Tisches verändert wird.

Bei einigen vorbekannten Röntgentischen ist der Bedienungshandgriff zum Schwenken oder Verschieben über eine beträchtliche Entfernung angebracht, so dass bei Betätigung einer Kraft der Bedienungsgriff Potentiometer oder Schalter betätigen kann, welche die Motordrehzahl und die Richtung für die Längsverstellung der Filmvorrichtung auswählen. In einigen Fällen sind Schalter vorgesehen, welche lediglich eine Motorsteuerung einschalten und ausschalten, um die Richtung auszuwählen. Bei der Benutzung dieser vorbekannten Systeme besitzt jedoch das Bedienungspersonal nicht

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das naturgemäss erwartete Gefühl einer Proportionalität zwischen der Grosse.der von Hand ausgeübten Kraft und der Geschwindigkeit und Richtung der Bewegung der Filmvorrichtung. Mit anderen Worten, wird das erwartete Gefühl der Bewegung einer Masse nicht an das Bedienungspersonal zurückgekoppelt, welches einen der vorbekannten Bedienungshandgriffe benutzt.

Eine Aufgabenstellung von vorbekannten Konstruktionen bestand darin, jeden Motor mit einer Drehzahl zu fahren, welche proportional zur Grosse der von Hand an dem Bedienungshandgriff ausgeübten Kraft ist. Trotz intensiver Bemühungen zu einer Verfeinerung in dieser Hinsicht wurde jedoch herausgefunden, dass bei solchen proportionalen Systemen, bei denen Potentiometer oder Schalter zum Auslösen der Einstellbewegung verwendet werden, das Bedienungspersonal keinen echten Eindruck oder Gefühl der Bewegung des massiven Bauteils proportional zur angewendeten Kraft erhält. Weiterhin werden durch die vorbekannten Systeme gleichzeitig mit dem Ausüben einer Kraft auf den Bedienungshandgriff Bremsen ausser Betrieb gesetzt und die Bremsen werden unmittelbar nach dem Wegnehmen der Kraft wieder betätigt. Bei Systemen mit oder ohne Bremsen ergibt sich jedoch unvermeidlich eine zu geringe oder zu grosse Bewegung und dies führt wiederum dazu, dass das Bedienungspersonal eine unnatürliche Reaktion erhält. Einige Bedienungsleute haben vorbekannte Systeme mit Kraftantrieb oder mit Antriebsunterstützung abgelehnt, da sie sich zu weich anfühlen und die Filmvorrichtung nicht dort zum Stillstand bringen, wo man es erwartet.

Allgemein ist gemäss der Erfindung ein Bedienungshandgriff an ein Bauteil der Maschine mit Motorantrieb gekoppelt über eine flexible Stange (nachstehend als biegsame Stange bezeich-

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net) und diese biegt sich geringfügig durch oder gibt geringfügig nach, wenn eine Kraft von Hand auf den Handgriff ausgeübt wird. Eine zweite Stange ist so angebracht, dass sie sich entsprechend durchbiegt oder nachgibt. An mindestens einer dieser Stangen sind Piezo-Widerstandselemente fest angebracht. Ein geringfügiges Verbiegen bewirkt Widerstandsänderungen der Elemente und die Erzeugung von entsprechenden Fehlersignalen oder Regelabweichungssignalen, welche in geeigneter Weise weiter verarbeitet werden und bewirken, dass ein elektrischer.Motor das Bauteil der Maschine in der gleichen Richtung fährt, in welcher die Kraft auf den Handgriff ausgeübt wird, und mit einer Geschwindigkeit proportional zu der am Handgriff ausgeübten Kraft.

Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Abbildungen.

Die Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Röntgen-Diagnosetisches, bei dem der neuartige servogesteuerte Antrieb als Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann.

Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht eines beispielhaften Mechanismus für den Handgriff oder Bedienüngsgriff, welcher einen Teil einer Ausführungsforms des neuartigen servogesteuerten Antriebssystems bildet.

Die Figur 3 zeigt eine Endansicht der Vorrichtung in Figur 2, wobei einige Teile weggenommen sind.

Die Figur 4 ist eine Detailansicht einer Stange oder eines Stabes, auf dem Piezo-Widerstandselemente befestigt sind.

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Die Figur 5 zeigt eine Vorderansicht in einer etwas vereinfachteren Form als in den Figuren 2 und 3 zur Erläuterung des Aufbaus.

Die Figur 6 zeigt eine elektrische Schaltung für das servogesteuerte System.

In Figur 1 ist ein typischer Röntgen-Diagnosetisch abgebildet, bei dem die neuartige servogesteuerte Antriebsvorrichtung gemäss der Erfindung verwendet werden kann. Er umfasst ein Gehäuse oder Hauptteil 1o, mit einer oberen, für Röntgenstrahlen durchlässigen Platte 11 zur Aufnahme des Patienten. Der Tisch ist auf einem Unterteil oder Gestell 12 in konventioneller Weise befestigt, so dass er gekippt oder in Längsrichtung winkelverstellt werden kann. Der Tisch besitzt ein Röntgenbildgerät, das allgemein durch die Bezugsziffer bezeichnet ist, zur Herstellung von Röntgenfilmen und zur elektronischen Verstärkung eines Röntgenbildes, so dass es auf einem nicht gezeigten Fernsehmonitor wiedergegeben werden kann. Die Abbildungseinrichtung umfasst ein Gehäuse, das gewöhnlich als ein Tunnel 14 bezeichnet wird. Das Gehäuse 14 besitzt eine öffnung 15 an seinem vorderen Ende zum Einsetzen und Herausnehmen einer Filmkassette.

An dem Oberteil des Gehäuses 14 ist eine Röntgenbildverstärkervorrichtung 16 befestigt. Das Röntgenbildgerät 13 wird von einer Säule 17 getragen, die gewöhnlich vertikal ausziehbar und zusammenschiebbar ist, so dass die Filmebene und die Bildeingangsebene des Bildverstärkers in irgendeiner gewünschten Höhe eingestellt werden können. Die Säule 17 ist dabei mit Laufschienen 18 ausgestattet, auf welchen das Röntgenbildgerät 13 befestigt ist. Daher kann das Bildgerät 13 von Hand seitwärts verschoben werden, das heisst nach vorn und rückwärts gemäss der Darstel-

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lung in Figur 1, um sie auf diese Weise über der Tischplatte anzuordnen oder sie- gewtinschtenfalls aus der Anordnung herauszuschieben. Die Säule 17 ist ein Teil eines Laufwagens (dieser ist nicht sichtbar), welcher in dem Hauptteil 1o des Tisches auf geeigneten Laufschienen befestigt ist, so dass das Bildgerät 13 entlang der Längsrichtung der Tischfläche 11 verschoben werden kann. Erfindungsgemäss ist dabei vorgesehen, dass das Bildgerät 13 und der Laufwagen in der Längsrichtung unter der Einwirkung eines nicht gezeigten elektrischen Motorantriebs verschoben werden. Dabei können bekannte Antriebssysteme verwendet werden, beispielsweise solche Systeme unter Verwendung eines Motors und Kettenzahnräder und Ketten oder Scheibenrollen und Kabel. Ebenfalls nicht gezeigt ist das konventionelle System zum Gegengewichtsausgleich des Laufwagens und der darauf mitgeführten Bauteile, so dass der Laufwagen in einer festen Stellung verbleiben wird, wenn der Tisch gekippt oder aus einer horizontalen Lage in eine geneigte Lage geschwenkt wird.

Das Röntgenbildgerät 13 kann einen von Hand betätigbaren Bedienungsgriff 19 besitzen, weicher am Gehäuse 14 befestigt ist. Der Bedienungsgriff kann von einem Bedienungsmann erfasst werden und dazu benutzt werden, das Röntgenbildgerät 13 zu verschieben und zu ziehen, um sie seitlich relativ zur Tischplatte 11 des Röntgentisches einzustellen. In dieser beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann auch noch an der Bedienungsgriffvorrichtung eine Längskraft ausgeübt werden zur Betätigung eines Antriebsmotors zur Einstellung der Abbildungsvorrichtung 13 in irgendeiner gewünschten Längseinstellung relativ zur Tischplatte 11. Der Bedienungsgriff 19 kann dabei auch noch zur seitlichen Einstellung des Röntgenbildgerätes 13 mit Hilfe einer servogesteuerten Antriebsvorrichtung einge-

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richtet sein. Zur Vereinfachung der Beschreibung der Grundkonzeption der Erfindung wird jedoch nachstehend nur die Verwendung des Bedienungsgriffs in einem servogesteuerten Antriebssystem für die Längsbewegung beschrieben.

Es folgt nunmehr eine Beschreibung einer Ausführungsform der Bedienungsgriff-Vorrichtung 19 unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5. Die Figur 5 zeigt eine Vorderansicht der Bedienungsgriff-Vorrichtung 19 in schematischer Form zur Erleichterung der Beschreibung der grundlegenden Gesichtspunkte derselben. In dieser Abbildung kann das teilweise gezeigte Bauelement 25 als ein Teil eines Bauelementes der Maschine betrachtet werden, welches in beiden Richtungen in Richtung der Pfeillinie 28 unter dem Einfluss eines Umkehrmotors gefahren werden soll, der in dieser Abbildung nicht wiedergegeben ist. Die Bedienungsgriff-Vorrichtung ist mit einem von Hand erfassbaren Griff 27 ausgestattet, welcher von einem Bedienungsmann erfasst und in einer der beiden Längsrichtungen gedrückt werden kann, wie dies durch die Pfeile 28 angedeutet ist. Wie bereits zuvor ausgeführt, kann der Griff 27 auch erfasst werden, wenn ein Gegenstand wie das Bauteil 25 der Maschine in seitlicher Richtung bewegt werden soll, das heisst senkrecht zur Zeichenebene der Figur 5. Wie jedoch vorstehend erwähnt, werden nachstehend zur Veranschaulichung der Konzeption der Erfindung lediglich Bewegungen in Richtung der Pfeile 28 erörtert.

In Figur 5 umfasst der Handgriff ein Basisteil 29, welches an dem Bauteil 25 der Maschine zur Bewegung durch den Antriebsmotor in irgendeiner Weise befestigt werden kann, beispielsweise mit Schrauben in den Löchern 3o und 31. Die Bedienungsgriff-Vorrichtung umfasst ein Element in der Form eines Jochs oder Bügels, welcher 2 Schenkel 32

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und 33 besitzt, die mit einem Querstab 49 zu Versteifung der Schenkel verbunden sind. Das Basisteil 9o, welches an dem vom Motor angetriebenen Bauelement 25 befestigt ist, ist mit den Schenkeln 32 und 33 des Bedienungsgriffs mittels relativ dünner und geringfügig verbiegbarer Metallplatten oder Biegestäbe 34 und 35 verbunden. Sie können aus Federbronze hergestellt sein und eine solche Dicke und einen solchen Querschnitt besitzen, dass sie bei Kräften an dem Griff 27 starr sind, welche auf den Griff 27 in anderen Richtungen als der Längsrichtung angreifen. Das Basisteil besitzt aufrecht stehende Pfosten 36 und 37. Das obere Ende des Biegestabs 34 ist an dem Schenkel 32 des Griffs mit Schrauben 39 befestigt und das untere Ende ist an dem Pfosten 36 mit Schrauben 38 befestigt. Der Biegestab 35 ist an seinem unteren Ende mit Schrauben 4o an dem Pfosten und an dem Schenkel 33 des Bedienungsgriffs mit Schrauben befestigt. Die Biegestäbe 34 und 35 verbinden den Bedienungsgriff mit dem zu bewegenden Bauelement 25, welches durch den Motor verschoben werden soll. Die Platten 48 versteifen die Biegestäbe 34 und 35 mit Ausnahme der Verbiegung in der Längsrichtung.

Gemäss der Darstellung in Figur 5 sind die Biegestäbe 34 und 35 in ihren mittleren Teilen 42 bzw. 43 gebogen und bilden die entgegengesetzten Enden eines Parallelograms, wie es sich beispielsweise ergeben würde, wenn der Griff von Hand nach links gedrückt würde. Dabei würde eine horizontale Linie entlang der Achse des Griffs 27 die obere Begrenzung dieses Parallelograms und die Ebene des Basisteils seine untere Begrenzungslinie darstellen. Die Auslenkung oder Verbiegung der Biegestäbe 34 und 35 ist in einer Richtung dadurch begrenzt, dass der Schenkel 33 des Bedienungsgriffs an eine einstellbare Anschlagsschraube

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anstösst, welche in einem Pfosten 45 befestigt ist, der von dem Basisteil aus nach oben ragt. Eine ähnliche einstellbare Anschlagsschraube 46 ist in dem Pfosten 47 befestigt und stoppt die Bewegung des Bedienungsgriffes 19 in der anderen Richtung. Selbstverständlich sind beim Fehlen einer axial auf den Griff 27 entlang der Linie 28 ausgeübten Längskraft die Biegestäbe 34 und 35 ohne Verbiegung und sind senkrecht zur Horizontalen. Beispielsweise liegen dabei in einer handelsmässigen Ausführungsform die von den Schenkeln 32 und 33 vor dem Anschlagen an die Anschlagsschrauben 44 oder 46 zurückgelegten Wege in der Grössenordnung von etwa o,38 mm, welche jedoch lediglich als Beispiel angeführt ist und keine Beschränkung darstellen soll. Ein solcher geringer Bewegungsweg gewährleistet, dass die Metallstäbe nicht vorzeitig ermüden.

Benachbart zu dem Biegestab 35 in Figur 5 befindet sich ein Stab 5o mit grösserer Steifigkeit, welcher an seinem oberen Ende am Schenkel 33 befestigt ist, beispielsweise durch Schrauben 51. Das untere Ende des Stabes 5o ist an dem Pfosten 37 auf dem Basisteil mit einer Schraube 4o befestigt. Zwischen dem biegsamen Stab 5o und dem Biegestab ist ein Abstandsstück 52 eingefügt, so dass sich die beiden Stäbe verbiegen können, ohne sich gegenseitig zu stören. Daher wird sich offensichtlich der Stab 5o ebenfalls geringfügig verbiegen, wenn auf den Bedienungsgriff eine Kraft in Längsrichtung ausgeübt wird. Der Stab 5o kann aus einer Platte aus Aluminium oder einem anderen Metall hergestellt werden, das eine bedeutende elastische Dehnung bei Belastung besitzt und in seine ursprüngliche Form zurückgeht, wenn die Hauptkraft am Griff 27 weggenommen wird. In einer tatsächlichen Ausführungsform besitzen die Stäbe eine Gegenkraft von etwa 5 kg.

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Wie schematisch in Figur 5 dargestellt, ist auf dem Stab ein Spannungsmesser· oder Spannungsmessfühler 53 fest aufgebracht und erfährt eine Biegespannung, wenn der Stab gebogen wird. Von dem Spannungsmesser sind drei Zuleitungen herausgeführt. Der Anschluss dieser Zuleitungen wird noch nachstehend in Verbindung mit dem Schaltbild der Figur 6 erläutert. Der Spannungsmesser 53 bildet einen Wandler zur Umwandlung einer mechanischen Kraft in ein elektrisches Fehlersignal, das zur Steuerung des Antriebsmotors verwendet wird, welcher dem Bauteil der Maschine zugeordnet ist, das durch die Ausübung einer Kraft von Hand auf den Bedienungsgriff bewegt werden soll. Obwohl verschiedene Arten von Wandlern 53 verwendet werden können, wurde in einer handelsmässigen Ausführungsform ein Stab 5o des Typs Modell FL-1-6 verwendet, auf dem die Spannungsmessfühlerelemente 53 befestigt sind. Der Stab und die Spannungsmessfühlervorrichtung wurden dabei bezogen von der Firma Kulite Semiconductor Products, Inc.

Die Anordnung des Stabs 5o und des Spannungsmesser wird in Figur 4 dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass er eine T-Form besitzt; er könnte jedoch auch andere geeignete Formen besitzen, solange er nur als Kupplungsstück oder Verbindung zwischen einem durch Antrieb bewegten Bauteil einer Maschine und einem Handgriff dienen kann. Obwohl in diesem Beispiel entgegengesetzte Enden des Stabs 5o befestigt sind, könnte in einigen konstruktiven Formen der Stab in der Art eines einseitig eingespannten Hebels befestigt sein. Die Schraube 4o in Figur 5 ist dabei durch die Bohrung 55 in dem Stab und die Schraube 51 durch die Bohrung 56 geführt. Eine weitere Verankerung des Stabs kann erzielt werden mit Schrauben durch die Bohrungen 57 und 58. In Figur 4 sind zwei in Reihe geschalteter Spannungsmesser 59 und 6o dargestellt, und sind innerhalb

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eines Rechteckes 61 fest mit dem Stab 5o verbunden. Drei Zuleitungen 54 sind an die beiden Enden und den Mittenpunkt dieser Reihenschaltung geführt. Der Stab 5o wird vorzugsweise so befestigt oder verankert, dass die grösste Ausbiegung im Bereich der Spannungsmesser erfolgt.

Die Figuren 2 und 3 beruhen auf einer handelsmässigen Ausführungsform der Bedienungsgriff-Vorrichtung 19 und werden nachstehend verwendet zur Erläuterung weiterer Merkmale derselben. Dabei sind Teile in dieser Abbildung, welche den in Verbindung mit Figur 5 besprochenen Teilen entsprechen, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die Bedienungsgriff-Vorrichtung 19 umfasst einen Griff 27 und einen Hebel mit einem Paar von Schenkeln 32 und 33. Der Bedienungsgriff ist mit dem Basisteil 29 mit Hilfe von geringfügig verbiegbaren Federstäben oder Biegestäben 34 und 35 verbunden und der Stab 5o ist ebenfalls befestigt und trägt die Wandler oder Spannungsmesser.

In Figur 2 ist ersichtlich, dass die Schenkel 32 und 33 Sockellöcher 64 und 65 besitzen, deren Achsen jeweils unter dem gleichen Winkel zur horizontalen und vertikalen Richtung liegen. Benachbart zu den Sockelbohrungen 64 und 65 befindet sich ein weiteres Paar von Sockelbohrungen 66 und 67, deren Achsen untereinander ebenfalls unter dem gleichen Winkel bezüglich der horizontalen und vertikalen Richtung verlaufen, jedoch unter einem anderen Winkel als die Achsen der Sockelbohrungen 64 und 65. Benachbart zu den Sockelbohrungen 64 und 65 Quecksilberschalter 68 und 69 dargestellt, um anzudeuten, dass diese Schalter in die Sockelbohrungen eingesetzt werden. Ein weiteres Paar von Quecksilberschaltern 7o bzw. 71 sind benachbat zu den Sockelbohrungen 66 bzw. 67 dargestellt. Wenn das Gerät, beispielsweise ein Röntgentisch, welchem die Bedienungsgriff-Vorrich-

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tung 19 zugeordnet ist, in einer Richtung geneigt wird, dann schliesst sich- der Schalter 66 bei einem ersten Winkel, beispielsweise 19,5 gegenüber der vertikalen Richtung mit einem Sinuswert von o,33. Wenn der Neigungswinkel auf einen höheren Wert ansteigt, beispielsweise auf einen Winkel von 41,8° mit einem Sinus von o,66, dann wird sich der Schalter 68 in Sequenz bei einem Drittel und zwei Dritteln von 9o° schliessen. Daher werden in dieser beispielhaften konstruktiven Ausführung Korrekturen für den Einfluss der Schwerkraft vorgenommen, wenn das Gerät in der entgegengesetzten Richtung geneigt wird, und die Schalter in den Bohrungen 67 und 65 werden sich nacheinander bei entsprechenden Winkeln schliessen. Die Quecksilberschalter oder irgendein anderer Typ eines verwendeten, lageempfindlichen Schalters dienen dabei zur Kompensation des Gewichtes des Handgriffes, welcher eine Neigung zur Durchbiegung der Biegestäbe 34 und 35 und des Stabes 5o besitzt, wenn sich der Griff in einer geneigten Lage befindet. Ohne Kompensation könnte das Servo-Motorsystem gemäss der nachstehenden Beschreibung auf das Gewicht des Griffs so ansprechen, als ob von Hand eine geringe Kraft auf den Griff ausgeübt würde, und in diesem Falle könnte der Motor die Filmvorrichtung langsam bewegen, wenn diese Bewegung nicht erwünscht ist. Es würden noch weitere Quecksilberschalter verwendet werden zur Durchführung von Korrekturen bei weiteren Winkeln in solchen Systemen, welche schwere Griffe verwenden oder sehr empfindlich bezüglich der Einwirkung der Schwerkraft sind. In Systemen mit geringer Empfindlichkeit könnte ein Schalter oder ein Quecksilberschalter verwendet werden.

Die Figur 3 zeigt eine Endansicht der Bedienungsgriff-Anordnung nach Figur 2, aus der deutlich ersichtlich ist, wie einer der Biegestäbe 35 den Arm 33 des Griffs mit dem Bauteil oder Gegenstand 25 verbindet, welcher durch den Motor bewegt

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werden soll. Es ist auch ersichtlich, wie der die Wandleranordnung 61 tragende T-förmige Stab 5o noch das Basisteil und die Schenkel 33 des Griffs überbrückt. In einer tatsächlichen Ausführungsform ist praktisch die gesamte Anordnung mit Ausnahme des Griffteils 27 von einer nicht gezeigten Abdeckung umgeben, auf welcher das Bedienungspersonal seine Hand auflegen kann, ohne dabei eine Kraft auf den Griff auszuüben und trotzdem die Hand in der Nähe des Griffs zu halten. Eine auf dem Griff aufliegende Hand könnte bewirken, dass das sehr empfindliche System darauf anspricht unter Bewegung des Bauteils.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf die Figur 6 zur Erläuterung der elektrischen Kennzeichen des servogesteuerten Antriebssystems. Der Motor 75 zum Antrieb des Laufwagens, welcher das Röntgenbildgerät 13 trägt, in Längsrichtung des Röntgentisches ist ganz rechts auf der Zeichnung dargestellt. Die mechanische Kopplung zwischen dem Motor und dem Laufwagen in dem Röntgentisch ist nicht abgebildet, da sie konventionell ist.

Links auf der Figur 6 sind die Piezo-Widerstandselemente 59 und 6o gezeigt, welche auf dem flexiblen Stab 5o befestigt sind und bei einer Spannungsbelastung einen Antrieb des Laufwagens durch den Motor bewirken. Diese Elemente sind in Reihe geschaltet und ihre Eingänge sind zwischen eine positive Spannungszuleitung 75 und eine negative Leitung 76 geschaltet, welche zu dem Ausgang eines stabilen geregelten Netzteils mit zwei Spannungen zurückgeführt ist, welcher in Blockform dargestellt und mit der Bezugsziffer 77 bezeichnet ist. Normalerweise fliesst der Strom durch die in Reihe geschalteten Elemente 59 und 6o und es wird an dem Mittenpunkt 78 oder dieser Halbbrücke eine Fehlerspannung erzeugt, wenn auf die Elemente eine Spannungs-

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belastung ausgeübt wird. Dabei ist das Piezo-Widerstandselement 59 auf dem Stab 5o mit einer solchen Orientierung befestigt, dass sich sein Widerstand ändert, wenn der Stab gebogen wird auf dem es befestigt ist. Das Element 60 ist mit einer Orientierung unter einem rechten Winkel relativ zum Element 59 angeordnet, so dass sich sein Widerstand nicht merklich ändert, wenn eine Biegespannung auf das Element ausgeübt wird, und damit das Element als festes Bezugselement dient. Wenn auf den . Bedienungsgriff 19 keine Spannungsbelastung von Hand ausgeübt wird, dann erscheint ein bestimmtes Spannungssignal an dem Punkt 78 zwischen den Elementen 59 und 60, welcher die Ausgangsvorrichtung der Brücke darstellt. Wenn der Griff in einer Richtung gedrückt wird, dann wird ein Fehlersignal mit ansteigender Amplitude und entgegengesetzter Polarität an dem Punkt 78 erzeugt,und wenn der Griff in der entgegengesetzten Richtung gedrück wird, dann wird an dem Punkt 78 eine abnehmende Spannung oder ein Regelabweichungssignal erzeugt. Dieses Fehlersignal wird nach der Weiterverarbeitung verwendet, um einen Antrieb des Motors 75 in einer Richtung oder der anderen Richtung mit einer Geschwindigkeit zu bewirken, welche von der Amplitude und der Polarität des Fehlersignals am Punkt 78 abhängig ist. Das Fehlersignal wird über einen Eingangswiderstand R1 auf den umkehrenden Eingangsanschluss eines Rechenverstärkers oder Operatorverstärkers 79 geführt. Eine Rückkoppelungsschaltung besteht aus dem Widerstand R2 in Reihe mit einem einstellbaren Widerstand R3 und ist zwischen den Ausgang des Verstärkers 79 und seinen Eingangs- oder Summierungspunkt 80 geschaltet. Der Widerstand R3 kann verändert werden zur Einstellung des Verstärkungsgrades des Verstärkers 79. Der nicht umkehrende Eingangsanschluss des Rechenverstärkers 79 ist mittels einer Leitung 81 mit einem Potentiometer-Widerstand R4 verbunden, welcher sich in einer Spannungsteilerschaltung

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befindet, bestehend aus den gleichgrossen Widerständen R5 und R6, welche zwischen die positive Leitung 75 und die negative Leitung 76 in Reihe geschaltet sind. Das Potentiometer R4 wird solange eingestellt, bis man eine verschwindende Nullpunkt-Verschiebung des Verstärkers 79 erhält, das heisst, bis sich kein Ausgangssignal am Verstärker ergibt, wenn das Piezo-Widerstandselement 59 keinerBiegespannung unterliegt.

Ein Fehlersignal am Punkt 78 in Folge einer Verbiegung des Stabs 5o durch Anwendung einer Kraft auf den Bedienungsgriff in einer Richtung oder der anderen Richtung wird von dem Verstärker 79 so verstärkt, dass ein Spannungssignal über dem Widerstand R7 erzeugt wird, welcher zwischen dem Ausgang des Verstärkers und Erde geschaltet ist. Ein Paar von entgegengesetzt gepolten Dioden 83 und 84 benötigen ein Ausgangssignal von dem Verstärker, das unter ihrer Schwellwertspannung in Durchlassrichtung liegt. Daher ergeben die Dioden eine geringe Totzone vor einer Drehung des Motors 75 in einer Richtung oder der anderen Richtung. Das über dem Widerstand R7 erzeugte Spannungssignal wird über Leitungen 85 und 86 und Eingangswiderstände R8 und R9 dem umkehrenden und dem nicht-umkehrenden Eingang eines als Differenzenverstärker geschalteten Rechenverstärkers zugeführt. In diesem Verstärker ist der übliche Rückkoppelungs· widerstand Rio zwischen seinen Eingang und Ausgang geschaltet zur Einstellung des Verstärkungsgrades.

Der Rechenverstärker 87 ist ein Differenzenverstärker und dient als Eingangsstufe zu einer Signalverarbeitungsschaltung 9o. Die Fehlersignale vom Verstärker 87 werden von seinem Ausgangsanschluss 91 über einen Widerstand R11 und einen in Reihe geschalteten Feldeffekttransistor Q1 auf den umkehrenden Eingang eines weiteren Rechenverstärkers 92 geführt.

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Das Ausgangssignal mit einer Polarität entsprechend der Polarität des Fehlersignals am Ausgangsanschluss 93 des Verstärkers 92 wird dem umkehrenden Eingang eines Servo-Verstärkers 94 zugeführt, dessen nicht-umkehrender Eingang mit Erde verbunden ist. Das Ausgangssignal vom Verstärker 94 bewirkt einen Antrieb des Motors 75 in der einen oder anderen Richtung in Abhängigkeit von der Polarität der eingangsseitigen Fehlersignale, welche an dem Punkt 78 in der ersten Stufe des Systems erzeugt wurden. Die ganze Schleife 9o stellt einen Geschwindigkeitsservo dar, so dass das Gesamtsystem gut auf Eingangskräfte auf den Griff anspricht. Dabei ist zu beachten, dass die Ansprechcharakteristik des Systems analog der angewendeten Kraft ist und nicht eine Anspruchscharakteristik mit Einschaltung und Ausschaltung wie in vorbekannten Systemen darstellt. Der Verstärker 92 besitzt einen Rückkoppelungskreis einschliesslich eines Widerstandes R13 in Reihe mit einem Feldeffekttransistor und eine Überbrückungsleitung 95. Dadurch ist der Rückkoppelungskreis zwischen den Ausgang 93 und den nicht-umkehrenden Eingang des Verstärkers 92 geschaltet. Eine Reihenschaltung mit einem Feldeffekttransistor und einem Widerstand R14 ist von der Rückkoppelungsschaltung nach Erde geschaltet. Es sind Dioden 96 und 97 vorgesehen, welche bewirken, dass den Transistoren Q1 und Q2 die richtige Vorspannung zugeführt wird. Die Widerstände R11 und R14 besitzen vorzugsweise gleiche Werte. Die Gitter oder Steuerelektroden der Transistoren Q1 und Q3 werden gesteuert durch den Zustand des Ausgangssignals eines NAND-Gatters Der Ausgang des NAND-Gatters 98 ist auf die Steuerelektrode des Transistors Q 3 über eine Umkehrstufe oder einen Inverter 99 gekoppelt. Es ist ersichtlich, dass bei einem hohen oder positiven Wert am Ausgang des NAND-Gatters 98 der Feldeffekttransistor Q1 gesperrt wird und wegen des Inverters der Transistor Q3 eingeschaltet wird. Wenn das Ausgangssig-

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nal am NAND-Gatter 98 niedrig ist, dann wird Q1 eingeschaltet und Q3 wird gesperrt. Mit anderen Worten ist bei eingeschaltetem Zustand eines der beiden Transistoren Q1 oder Q3 der andere Transistor gesperrt.

Das NAND-Gatter 98 besitzt zwei Eingänge 1oo und 1o1. Der Zustand der Eingänge 1oo und 1o1 bestimmt, ob das Servo-Antriebssystem abgeschaltet wird oder ob sein normaler Betrieb zugelassen wird. Es ist ersichtlich, dass bei einer hohen oder positiven Eingangsspannung an beiden Eingängen 1oo und 1o1 an dem Gatter 98 der Ausgang des Gatters eine niedrige Spannung besitzt. In diesem Falle wird Q1 eingeschaltet und Q3 gesperrt sein. Wenn Q1 gesperrt ist, dann wird das Fehlersignal nicht dem Eingang des Verstärkers 92 zugeführt und der Servo-Verstärker 94 für den Motor besitzt kein Eingangssignal, so dass der Antriebsmotor 75 für den Laufwagen am Röntgentisch nicht laufen kann. Wenn andererseits an einem oder beiden Eingängen 1oo und 1o1 eine niedrige Eingangs spannung vorliegt, dann liegt am Ausgang des Gatters 98 eine hohe Spannung an und der Transistor Q1 wird eingeschaltet und gibt ein etwa vorhandenes Fehlersignal frei zum Durchgang durch die Verstärker 92 und 94 und bewirkt damit, dass der Motor 95 läuft. Wenn kein Fehlersignal vorhanden ist, beispielsweise wenn keine Kraft von Hand auf dem Bedienungsgriff 19 ausgeübt wird, dann bleibt der Servo-Verstärker 94 auf Null und der Motor 75 läuft nicht.

Die Eingänge 1oo und 1o1 am NAND-Gatter 98 ergeben eine Möglichkeit zur Abschaltung des Antriebs durch den Motor unter bestimmten Bedingungen. Beispielsweise kann ein niedriges Signal am Eingang 1oo bedeuten, dass nicht gezeigte elektrische Verriegelungen betätigt sind, so dass eine Bewegung des Laufwagens in dem Tisch ausgeschlossen ist,

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und in diesem Falle sollte kein Antrieb durch den Motor im Gegensatz zu den Verriegelungen zugelassen werden. Daher ergibt ein niedriges Signal am Eingang 1oo ein hohes Signal am Ausgang des Gatters 98, der Transistor Q1 wird gesperrt und der Servo-Verstärker 94 wird auf Null gehalten.

Der Eingang 1o1 des NAND-Gatters 98 kann ebenfalls ein Signal empfangen, das als niedriges Signal den Motor 75 abschaltet und als hohes Signal in Verbindung mit einem hohen Signal am Eingang 1oo das Laufen des Motors gestattet, wenn zuvor der Handgriff 19 in Längsrichtung gedrückt wird. Zum Betrieb des Motors 75 müssen beide Eingänge 1oo und 1o1 ein hohes Signal besitzen. Es wird noch nachstehend erläutert, wie das am Eingang 1o1 zugeführte Signal während der normalen Betriebsbedingungen in einem hohen Zustand gehalten wird und bei Ausfall eines Schaltungselementes in ein niedriges Signal umgewandelt wird, so dass das Servo-Antriebssystem ausser Betrieb gesetzt wird und nicht den Laufwagen im Falle eines solchen Defektes weiter bewegt.

In der Signalverarbeitungsschaltung 9o kann die hohe Impedanz des Feldeffekttransistors Q1 bei gesperrtem Transistor von dem Verstärker 92 als Rauschen erfasst werden. Um zu gewährleisten, dass kein Erfassen von Rauschsignalen auftritt, wird während des gesperrten Zustandes an beiden Feldeffekttransistoren Q1 und Q3 durch das Vorhandensein der Widerstände R11 und R14 eine Spannung von 0 Volt zugeführt. Bei einer Spannung von 0 Volt wird keiner der beiden Transistoren die Fehlerspannung vom Spannungsbelastungsmessfühler durchlassen. Der Transistor Q2 im Rückkoppelungskreis des Verstärkers 92 ist so geschaltet, dass er einen sehr geringen Widerstand besitzt. Er wird jedoch verwendet zur Kompensation des Widerstandes der anderen

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Transistoren in ihrem eingeschalteten Zustand. In dem Signalverarbeitungskreis 9o gewährleisten die Widerstände R15 und R16 zum Hochziehen der Spannung, dass die Feldeffekttransistoren eine richtige Vorspannung erhalten.

Wie bereits zuvor erwähnt, sind die Spannungsmessfühler so empfindlich, dass das Gewicht des Handgriffs 19 ein langsames Laufen des Motors verursachen könnte, in dem lediglich das Gewicht des Griffs den Spannungsmessfühler und die Stäbe verbiegt, wenn der Röntgentisch unter einem beträchtlichem Winkel gegenüber der Horizontalen geschwenkt wird. Ein solcher langsamer Lauf oder Drift wird verhindert durch die Verwendung der Quecksilberschalter 68 bis 71, welche zuvor erwähnt wurden. An der Eingangs-Vorverstärkerstufe im linken Teil der Figur 6 ist ersichtlich, dass ein Paar von Quecksilberschaltern 68 und 7o mit den Eingangswiderständen R17 und R18 des Verstärkers 79 verbunden sind. Beide Schalter 68 und 7o sind geöffnet oder unterbrochen, wenn sich der Röntgentisch unter einem Winkel zwischen der horizontalen Richtung und einem ersten vorbestimmten Neigungswinkel befindet. Wenn die Schalter unterbrochen sind, dann ist der Verstärkungsgrad des Verstärkers 79 abhängig von dem Rückkoppelungskreis R2 und R3 und dem Eingangswiderstand R1. Wenn der Röntgentisch auf einen solchen Winkel geneigt wird, dass der vertikale Schwerkraftvektor des Gewichtes des Griffs einen Einfluss besitzt, dann wird sich der Schalter 68 schliessen und die Zuführung eines Signals über den Widerstand R17 zum Summierungspunkt 8o des Verstärkers 79 bewirken, so dass das Ausgangssignal am Verstärker verringert wird. Wenn der Tisch weiter auf einen zweiten vorbestimmten Winkel geneigt wird, dann wird sich der Quecksilberschalter 7o schliessen und die Zuführung eines weiteren Signals zum Summierungspunkt 8o über den Widerstand R18 bewirken und auf diese Weise das

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Ausgangssignal am Verstärker 79 in der benötigten Weise weiter reduzieren. Wenn der Tisch in der entgegengesetzten Richtung geneigt wird, dann schliessen nacheinander die beiden Quecksilberschalter 69 und 71 des anderen Paars und führen die gleichen Funktionen aus, wie sie von den Schaltern 68 und 7o gemäss der vorstehenden Beschreibung ausgeführt werden. Wie bereits zuvor erwähnt, kann in Systemen mit geringer Empfindlichkeit und Biegestäben mit grösserer Steifigkeit eine Kompensation des Gewichts des Griffs nicht erforderlich sein und die Quecksilberschalter und ihre zugeordneten Widerstände müssen dann nicht verwendet werden. Andererseits können in Systemen mit grosser Empfindlichkeit weitere Schalter und Summenwiderstände verwendet werden zur Kompensation des Gewichtes des Griffs bei weiteren bestimmten Winkelstellungen.

Ein weiteres bedeutendes Merkmal der Erfindung ist das Vorhandensein von Einrichtungen zur Abschaltung des Antriebmotors 75 für den Fall eines Ausfalls eines Bauelementes in der Spannungsmessfühlerschaltung, der zur Erzeugung eines Fehlersignals führen kann, ohne dass dabei eine Kraft auf dem Bedienungsgriff ausgeübt wird. Das Abschalten des Servo gesteuerten Antriebssystems bei Vorhandensein eines Ausfalls eines Schaltungselementes wird erreicht durch eine Erfassung oder Messung des Stromflusses durch einen Widerstand R2o in dem Vorverstärkerkreis. Es ist zu beachten, dass sich der Widerstand R 2o in der negativen Rückführungsleitung zum Netzteil 77 befindet. Irgendeine Änderung in der vorbestimmten Stromstärke durch R 2o wird mit einem "Fenster-Komparator" 97 erfasst. Der Komparator umfasst ein Paar Rechenverstärker 98 bzw. 99 mit den Widerständen R27 bzw. R28 in Reihe mit ihrem Ausgang. Die Bezugsspannung für den Komparator wird aus einem Spannungsteiler bestehend aus dem Widerstand R2i, R22 und R23 entnommen. Die Zwischen-

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punkte des Spannungsteilers sind mit dem nicht-umkehrenden Eingang des Verstärkers 98 und dem umkehrenden Eingang des Verstärkers 99 in der gezeigten Weise verbunden. Ein Fehlersignal als Ergebnis eines Ausfalls eines Bauelementes in der Spannungsmess-Schaltung und eine Änderung der Stromstärke durch R 2o wird einem Spannungsteiler zugeführt, welcher aus einem einstellbaren Widerstand R24 und den Widerständen R25 und R26 besteht. Mit Hilfe der Leitungen 1o1 und 1o2 ist der Spannungsteiler R24 bis R26 mit den Punkten 1o1 bzw. 1o4 verbunden. Die Spannung am Punkt 1o4 wird in einem vorbestimmten Bereich liegen, solange die Stromstärke durch R2o in einem vorbestimmten Bereich liegt. Es ist ein Bereich erforderlich, da eine normale Schwankung der Stromstärke vorhanden ist in Folge des Einschaltens und Ausschaltens der Quecksilberschalter 68 bis 71. Wenn jedoch an einem Schaltungselement ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung erfolgt, dann ergibt sich eine beträchtliche Änderung der Stromstärke durch R2o und diese wird an dem Zwischenpunkt 1o5 des Spannungsteilers als eine Spannungsänderung erfasst. Wenn die Spannungsänderung ausserhalb des "Fensters" des Komparators 97 liegt, dann wird der Komparator seinen Schaltzustand ändern und ein Umschalten des Ausgangssignals am Verzweigungspunkt 1o6 von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert bewirken. Dieses Signal wird über eine Diode 1o7 einem Pufferverstärker 1o8 zugeführt, dessen Ausgang dann ebenfalls von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert umschaltet. Dies bedeutet, dass der Eingang 1o1 des NAND-Gatters 98 von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert geht und der Ausgang des Gatters auf einen hohen Wert geht. Danach wird dann der Transistor Q1 gesperrt, wie dies bereits zuvor erläutert wurde, und der Verstärker 92 und der Servoverstärker 94 für den Motor 75 werden abgeschaltet und der Laufwagen in dem Röntgentisch wird in diesem Fall in einer festen Lage gehalten.

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Daher kann ein Ausfall eines Bauelementes in der Spannungsmess-Schaltung nicht zu einem Weglaufen des Motors und des Laufwagens führen. Zusammengefasst ist es für den Fachmann ersichtlich, dass ein Bedienungsgriff wie beispielsweise der Griff 19 zur Steuerung eines nicht gezeigten Motors eingerichtet werden kann, welcher zum Antrieb des Gehäuses der Abbildungsvorrichtung in vertikaler oder seitlicher Richtung verwendet wird, oder ein ähnlicher Bedienungsgriff kann verwendet werden zur Steuerung eines weiteren nicht gezeigten Motors zum Antrieb oder zum Verfahren der Anordnung in vertikaler Richtung auf einer ausziehbaren Säule 17. Ein einziger Bedienungsgriff kann verwendet werden zur Steuerung einzelner Bauteile, welche durch einen Motor horizontal bzw. vertikal gefahren werden. Der Bedienungsgriff nach den Figuren 2 und 3 ist eingerichtet zur leichten Umstellung auf die Steuerung von zwei Motoren. Wie aus der Figur 3 ersichtlich, ist dieser Griff mit einem seitlich verlaufenden integralen Teil ausgestattet, beispielsweise dem Teil 61, welches aufgeteilt oder in zwei Teile umgewandelt werden kann. Diese Teile können dann mit Biegestäben oder anderen Biegeelementen ähnlich den Biegestäben 34 und 35 ausgestattet werden, welche dann parallel zu einem Stab ähnlich dem Stab 5o sind, auf dem dann auf Spannungsbelastung ansprechende Elemente befestigt sind, wie beispielsweise die Elemente 59 und 61. Bei Ausübung einer Kraft von Hand auf den Griff 27 in einer Richtung, welche ein Anheben oder Absenken des Bauteils erzeugen würde, an dem der Handgriff befestigt ist, würde dann das Hochfahren oder Abwärtsfahren durch einen weiteren nicht gezeigten Motor bewirken. Die grundlegende Konzeption besteht in der Verbindung eines Bedienungsgriffs mit einem Bauteil einer Maschine in einer solchen Weise, dass die Ausübung einer Kraft auf den Griff in der gewünschten Bewegungsrichtung des Bauteils zur Erzeugung eines Signals

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durch einen Wandler führt, welche proportional zur Grosse und Richtung der Kraft ist, und dann dieses Signal zur Steuerung eines Motors zum Antrieb des Bauteils zu verwenden.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche:

_v 1 .)ySteuerung zur Verwendung mit einem Gerät, das ein bewegliches Bauteil und antriebsmässig mit diesem Bauteil verbundene Motorvorrichtungen zum Antrieb des Bauteils; in eine gewünschte Stellung besitzt, gekennzeichnet durch :

von Hand betätigbare Bedienungsgriff-Vorrichtung (19, 27), welche mit dem Bauteil (25) verbunden ist und auf welche eine Kraft von Hand in der allgemeinen Richtung der gewünschten Bewegung des Bauteils ausübbar ist, eine Wandlervorrichtung (53), welche auf die auf den Bedienungsgriff (19) ausgeübte Kraft unter Erzeugung

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eines Fehlersignals oder Regelabweichungssignals entsprechend der Richtung und Grosse der Kraft anspricht, und

Vorrichtungen zur Steuerung des Betriebs des Motors (75) zum Antrieb des Bauteils (25) in der gewünschten Richtung und mit der gewünschten Geschwindigkeit entsprechend dem Fehlersignal.

2.) Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlervorrichtung (53) auf Spannungsbelastung ansprechende Elemente enthält.

3.) Steuerung nach Anspruch 2 zur Verwendung mit einem Röntgengerät, dadurch gekennzeichnet, dass die von Hand betätigbare Bedienungsgriff-Vorrichtung (19) an das Bauteil (25) gekoppelt ist und auf sie eine Kraft praktisch in der Richtung ausübbar ist, in welcher eine Bewegung des Bauteils erwünscht ist, wobei die auf Spannungsbelastung ansprechende Einrichtung Eingangsvorrichtungen und Ausgangsvorrichtungen besitzt, und

weiterhin Einrichtungen (32, 34, So) vorgesehen sind zur Ausübung einer Spannungsbelastung auf die genannten auf Spannungsbelastung ansprechenden Einrichtungen entsprechend der auf die genannte Bedienungsgriff-Vorrichtung (19) ausgeübten Kraft,

wobei die auf Spannungsbelastung ansprechende Einrichtung noch die Fähigkeit zur Veränderung ihres elektrischen Widerstandes entsprechend der veränderlichen auf sie ausgeübten Spannungsbelastung besitzt, sowie eine Spannungsquelle (77) zur Zuführung einer Spannung an die genannte Eingangsvorrichtung zur Erzeugung eines vorbestimmten Ausgangssignals an der genannten Ausgangsvorrichtung (78) bei Abwesenheit einer Kraft

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und zur Erzeugung eines Fehlersignals mit einer Amplitude und Polarrtät entsprechend der Amplitude und Richtung der angewendeten Kraft,

sowie Einrichtungen (94) zur Betätigung des Motors (75) entsprechend dem Fehlersignal.

4.) Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie Vorrichtungen (68 bis 71) enthält zum Kompensation einer geringfügigen Bewegung der Bedienungsgriff-Einrichtung (19), welche durch die Einwirkung der Schwerkraft auf den Bedienungsgriff erzeugt wird, wenn der Bedienungsgriff unter einem Winkel geneigt wird, wobei diese Einrichtungen Elemente (79) zur Änderung des Fehlersignals entsprechend der Winkelverstellung des Bedienungsgriffs (19) umfassen.

5.) Steuerung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie noch Einrichtungen zur Ausserbetriebsetzung der Steuerung im Falle eines Ausfalls der auf Spannung ansprechenden Elemente enthält, wobei diese Einrichtungen umfassen:

einen Verstärker (79) mit Eingang und Ausgang, Einrichtungen (R2o) zur Erzeugung eines Signals entsprechend der Amplitude der an den auf Spannung ansprechenden Elementen (59, 6o) und am Verstärker (79) zugeführten elektrischen Stromstärke, einen "Fenster"-Komparator (97) mit Eingängen für das genannte Signal und Ausgängen, welche sich entsprechend dem Ansteigen oder Absinken der Stromstärke unter eine vorbestimmte Amplitude als Anzeige für einen Ausfall in ihrem Spannungszustand verändern,und an den Ausgang des Komparators (97) gekoppelte Vorrichtungen (98, Q1, Q3), welche auf dessen Zustand ansprechen unter Freigabe der Einrichtung (94) zur Betätigung des

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Motors (75) zum Betrieb des Motors, und auf einen anderen Zustand am Komparator (97) ansprechen, welcher einem Ausfall entspricht, durch Ausserbetriebsetzung der Einrichtung (94) zum Betrieb des Motors (75).

6.) Steuerung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin umfasst:

eine erste Biegestabvorrichtung (32, 34), welche den genannten Bedienungsgriff (27) mit dem genannten Bauteil (25) verbindet, wobei dieser Biegestab durch eine auf den Griff (27) ausgeübte Kraft geringfügig verbiegbar ist und die auf Spannung ansprechende Einrichtung (53, 59, 6o) an einem zweiten Biegestab (5o) befestigt ist und auf sie eine Spannungsbelastung beim Verbiegen dieses zweiten Biegestabes (5o) ausübbar ist und diese auf Spannungsbelastung ansprechende Einrichtung (53) noch Eingangseinrichtungen zürn Anschluss an ein elektrisches Netzteil (77) und Ausgangseinrichtungen für ein Fehlersignal besitzt, dessen Amplitude und Polarität abhängig ist von der Grosse bzw. der Richtung der Verbiegung des Biegestabs,

einen Verstärker (79) mit Eingang und Ausgang, wobei der Eingangskreis des Verstärkers zum Empfang des Fehlersignals von den auf Spannungsbelastung ansprechenden Einrichtungen (59, 6o) eingerichtet ist und der Verstärker ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, und

Einrichtungen (94) zur Steuerung des Betriebs des Motors (75) gemäss dem letztgenannten Ausgangssignal.

7.) Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Biegestabeinrichtung mindestens zwei Stabelemente (32, 34) mit Abstand von einander besitzt, welche die Enden eines Parallelograms miteinander bil-

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den, so dass sich der Griff (27) leicht entlang einer Linie entsprechend einer Seite des Parallelograms bewegen kann, wenn eine Kraft von Hand auf ihn ausgeübt ist.

8.) Steuerung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Spannung ansprechenden Einrichtungen Piezo-Widerstandselemente (59, 6o) in Reihenschaltung miteinander enthalten, wobei die Enden der Schaltung die genannten Eingangseinrichtungen zur Verbindung mit dem genannten elektrischen Netzteil (77) darstellen und ein Punkt (78) zwischen den Elementen (59, 6o) die genannte Ausgangseinrichtung darstellt, welche mit dem Eingangskreis des genannten ersten Verstärkers (79) verbunden ist.

9.) Steuerung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen (68 bis 71) enthalten zur Kompensation des Nachgebens des Biegestabs (5o) in Folge der Einwirkung der Schwerkraft auf den Griff (27), wenn sich dieser unter einem Winkel befindet, wobei diese Einrichtungen umfassen:

Einrichtungen zur Änderung des Eingangssignals zum Verstärker (79) und damit einer entsprechenden Änderung des Ausgangssignals,

Einrichtungen einschliesslich Schalter (68 bis 71) zur Betätigung bei Erreichen eines vorbestimmten Winkels des Bedienungsgriffs (27) zur Betätigung der genannten Einrichtung zur Änderung des Eingangssignals oder Ausgangssignals des Verstärkers (79).

1o.) Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker (79) ein Rechenverstärker mit einem Summierungspunkt (8o) ist,

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eine Anzahl von Eingangswiderständen (R1) für den Verstärker (79), bei denen erste entsprechende Enden mit dem Summierungspunkt (8o) verbunden sind, wobei ein zweites Ende eines dieser Eingangswiderstände (R1) mit der Ausgangseinrichtung (78) der auf Spannung ansprechenden Einrichtung (53) verbunden ist, die genannten Schalter (68 bis 71) erste und zweite auf Stellung ansprechende Schalter in Reihenschaltung miteinander und dritte und vierte auf Stellung ansprechende Schalter in Reihenschaltung miteinander umfassen,

die Spannungsquelle (77) positive und negative Ausgangsanschlüsse besitzt und die genannten Reihenschaltungen der Schalter (68 bis 71) zwischen diese Anschlüsse geschaltet sind,

ein zweites Ende eines weiteren Eingangswiderstandes (R17) mit einem Punkt zwischen dem ersten und zweiten Schalter (68, 69) und ein zweites Ende eines weiteren Eingangswiderstandes (R18) zwischen dem dritten und vierten Schalter (7o, 71) angeschlossen ist, wobei beim Neigen des Griffs (27) in einer Winkelrichtung der erste und zweite Schalter (68, 69) nacheinander schliesst zur Zuführung eines Signals zu dem Summierungspunkt (8o) zur Änderung des Ausgangssignals am Verstärker (79) und bei Bewegung des Griffs (27) in einer entgegengesetzten Winkelrichtung der zweite und vierte Schalter (7o, 71) nacheinander schliesst zur Zufügung eines Signals zu dem Summierungspunkt (8o) zur Änderung des Ausgangssignals des Verstärkers (79).

11.) Steuerung nach Anspruch 3 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gleichspannungsquelle (77) enthält und die genannten Elemente (59, 6o) in Reihe zwischen die Spannungsquelle geschaltet sind, so dass an einem

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Punkt (78) zwischen den Elementen (59, 6o) ein vorbestimmtes Signal vorhanden ist, wenn praktisch keine Kraft auf den Griff (27) ausgeübt ist,und ein Fehlersignal an dem Punkt (78) vorhanden ist, wenn eine Kraft auf den Griff (27) ausgeübt ist, wobei das Fehlersignal eine Amplitude und Polarität entsprechend der Amplitude und Richtung der auf den Griff ausgeübten Kraft besitzt und

Einrichtungen einschliesslich einer Motorsteuerung (9o) vorgesehen sind, welche auf das Fehlersignal anspricht und einen Antrieb des Motors (75) auf das genannte Bauteil (25) während des Vorhandenseins des Fehlersignals erzeugt in einer Richtung entsprechend der Richtung, in welcher die Kraft von Hand ausgeübt wird.

12.) Steuerung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie enthält:

eine erste Biegestabeinrichtung (32, 34), welche zwischen den Handgriff (19, 27) und das genannte Bauteil (25) zur Verbindung des Griffs mit ,demselben eingefügt ist, wobei dieser erste Biegestab unter dem Einfluss einer von Hand ausgeübten Kraft auf den Griff eine geringe Verbiegung erfährt,

eine zweite mit den Griff (27) verbundene Biegestabeinrichtung (5o), welche zusammen mit der ersten Biegestabeinrichtung (32, 34) verbiegbar ist, wobei die genannten, auf Spannungsbelastung ansprechenden Elemente (59, 6o) auf dem zweiten Biegestab (5o) befestigt sind zur Ausübung einer Spannungsbelastung auf sie bei einer Verbiegung des Stabs.

13.) Steuerung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Fehlersignal ansprechende Einrichtung enthält:

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einen ersten Rechenverstärker (79) mit einem Ausgang und einem umkehrenden und einem nicht umkehrenden Eingang,

einen zwischen dem umkehrenden Eingang und den Punkt (78) zwischen den genannten Elementen (59, 6o) geschalteten Eingangswiderstand (R1) zur Zuführung des Fehlersignals zu dem umkehrenden Eingang, eine Einrichtung (R4, R5, R6) zur Zuführung einer Vorspannung zu dem nicht-umkehrenden Eingang zur Kompensation der Null-Punkt-Verschiebung des Rechenverstärkers (79), eine Impedanz (R2, R3) in einem Rückkoppelungskreis, welcher zwischen den Ausgang und dem umkehrenden Eingang des Rechenverstärkers (79) geschaltet ist zur Einstellung des Verstärkungsgrades des Verstärkers und

eine Einrichtung (85) (R8) zur Kopplung des Fehlersignals vom Ausgang des ersten Rechenverstärkers (79) zu der Motorsteuerung.

14.) Steuerung nach Anspruch 13 mit einer Ausfall-Detektoreinrichtung, welche enthält:

eine Vorrichtung (R2o) zur Erzeugung eines Signals entsprechend der Amplitude des an den genannten Elementen (59, 6o) und dem ersten Verstärker (79) zugeführten elektrischen Stroms,

einen Fensterkomparator (97) mit Eingangseinrichtungen für das genannte Signal und Ausgangseinrichtungen (98, Q1, Q2) , welche ihren Zustand entsprechend dem Ansteigen oder Absinken des Stroms über eine vorbestimmte Amplitude als Anzeichen für einen Ausfall ändern, und

an den Ausgang des Komparators (97) gekoppelte und auf einen Zustand desselben ansprechende Einrichtungen (Q1, Q3) zur Freigabe der Motorsteuerung (94) zur Be-

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tätigung des Motors (75), welche noch auf einen weiteren Zustand des !Comparators (97) entsprechend einem Ausfall ansprechen unter Verhinderung einer Betätigung des Motors (75) durch die Steuerung (94).

15.) Steuerung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff und das Bauteil (25) durch einen beträchtlichen Winkel schwenkbar sind, so dass das Gewicht des Griffs (27) eine Spannung in den genannten auf Spannung ansprechenden Einrichtungen (53, 59, 6o) erzeugen kann, wobei die Steuerung enthält: ersten und zweiten stellungsempfindlichen Schalter (68, 69) in Reihenschaltung über der Gleichspannungsquelle (77),

einen dritten und vierten stellungsempfindlichen Schalter (7o, 71) in Reihenschaltung über der Gleichspannungsquelle (77),

Widerstandseinrichtungen (R17, R18), bei denen ein entsprechendes Ende mit dem umkehrenden Eingang und entsprechende gegenüberliegende Enden mit einem Punkt (78) jeweils zwischen dem ersten und zweiten Schalter und einem Punkt zwischen dem dritten und vierten Schalter verbunden sind,

wobei der erste und dritte Schalter so aufgebaut und angeordnet sind, dass sie sich in Sequenz schliessen, wenn der Griff nacheinanderfolgende vorbestimmte Neigungswinkel in einer Richtung durchläuft, zur Änderung der Vorspannung und zur Verringerung der Empfindlichkeit des Verstärkers (79)

16.) Steuerung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass diesteliungsempfindlichen Schalter Quecksilberschalter sind.

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