DE2806956C3 - Device for moving a device part on an X-ray examination device - Google Patents
Device for moving a device part on an X-ray examination deviceInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschieben eines Geräteteils an einem Röntgenunter- :suchungsgerät mit einem Druckluftzylinder, der das Geräteteil trägt und in zwei Kammern unterteilt ist, die ;v mit je einer Druckluftzuleitung verbunden sind, in die ein durch den Benutzer steuerbares Ventil aufgenom-'men ist und die die Kammer über ein Drosselventil mit so ■einer Druckluftquelle verbindet Eine solche Vorrichtung ist aus der US-PS 32 60164 bekannt Diese Vorrichtung dient indes nur zum Überwinden der beim Verschieben des Geräteteils erforderlichen Reibungsund Beschleunigungskräfte und setzt voraus, daß das Geräteteil (z.B. durch ein geeignetes Gegengewicht) gewichtsausgeglichen ist Je nachdem, in welcher Richtung der Benutzer einen Schalter betätigt, wird dabei entweder das eine oder das andere Ventil geöffnet, so daß die Luft in die eine oder andere Kammer strömt und das gewichtsausgeglichene Geräteteil in der einen oder anderen Richtung verschiebt.The invention relates to a device for moving a device part on an X-ray examination device with a compressed air cylinder which carries the device part and is divided into two chambers which ; v are each connected to a compressed air supply line in which a valve controllable by the user is accommodated and which connects the chamber to a compressed air source via a throttle valve. Such a device is known from US Pat. No. 32 60164. This device is used only to overcome the friction and acceleration forces required when moving the device part and requires that the device part is weight-balanced (e.g. by means of a suitable counterweight ).Depending on the direction in which the user operates a switch, either one or the other valve is opened, so that the air flows into one or the other chamber and moves the counterbalanced device part in one direction or the other.
Es sind auch schon Vorrichtungen zum Verstellen eines Geräteteils bekannt, bei denen ein Gewichtsausgleich nicht erforderlich ist (DE-OS 23 61 985). Dabei wird die vom Benutzer auf das Geräteteil ausgeübte Kraft gemessen und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das als Sollwert in einer Geschwindigkeitsregelung für die Verstellgeschwindigkeit des Geräteteils dient Ein Nachteil einer solchen Vorrichtung besteht darin, daß durch elektrische Störspannungen die Funktion der Vorrichtung beeinträchtigt werden kann, was unter Umständen zur Gefährdung des Patienten führen kann. Eine solche Störung ist bei Geräten der eingangs genannten Art nicht möglich.Devices for adjusting a device part are also known in which a weight compensation is not required (DE-OS 23 61 985). The user exerts on the device part Force measured and converted into an electrical signal that is used as a setpoint in a speed control A disadvantage of such a device is used for the adjustment speed of the device part is that the function of the device is impaired by electrical interference voltages which can endanger the patient under certain circumstances. One such disorder is at Devices of the type mentioned above are not possible.
Weiterhin ist aus dem DE-GM 17 28 886 eine Vorrichtung zum Verschieben eines Gcräteteils an einem Röntgenuntersuchungsgerät bekannt, wobei die Verschiebekraft über ein Druckmittel, z. B. Drucköl, das aus einer Druckmittelquelle stammt, Übertragen wird. Das zu verschiebende Geräteteil, ein Röntgenzielgerät, ist dabei über einen Hebel mit einem Gegengewicht verbunden.Furthermore, from DE-GM 17 28 886 a device for moving a device part an X-ray examination apparatus known, the displacement force via a pressure medium, e.g. B. pressure oil, the originates from a pressure medium source, is transmitted. The device part to be moved, an X-ray target device, is via a lever with a counterweight tied together.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Gewichtsausgleich durch ein Gegengewicht nicht erforderlich ist.The object of the present invention is to design a device of the type mentioned at the beginning in such a way that that a weight compensation by a counterweight is not required.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, d°.ß parallel zu dem Drrsselventil und dem gesteuerten Ventil, das die Druckluftquelle mit derjenigen Kammer verbindet, in der durch das Gewicht des Geräteteils eine Kompression erfolgt, ein Druckregelventil vorgesehen ist, das so eingesteilt ist, daß der in dieser Kammer wirkende Druck das Geräteteil im Gleichgewicht hältThis object is achieved according to the invention in that the throttle valve and the controlled one are parallel to the throttle valve Valve that connects the compressed air source with the chamber in which a Compression takes place, a pressure control valve is provided is, which is adjusted so that the pressure acting in this chamber keeps the device part in equilibrium
Der Gewichtsausgleich erfolgt hierbei also durch das Druckregelventil, mit dessen Hilfe in der belasteten Kammer ein Druck erzeugt wird, der das zu verschiebende Geräteteil im Gleichgewicht hält. Wird das gesteuerte Ventil — das in Serie mit einem Drosselventil dem Druckregelventil parallelgeschaltet ist — geöffnet, dann steigt der Druck in der zugeordneten Kammer noch an. Das Druckregelventil muß daher so ausgebildet sein, daß es sich auf diese Druckerhöhung hin nicht öffnet und den Druck auf den voreingestellten Wert vermindert Dies kann beispielsweise durch Druckregelventile ohne Abflußöffnung erfolgen. Solche Druckregelventile Stnd^ bekannt und z. B. in dem Buch »Einführung in die Pneumatik« von Meixner/Kobler, herausgegeben von der Firma Festo, Berkheim, 3. Auflage, Seite 52 und 53 beschrieben.The weight compensation is done here by the Pressure control valve, with the help of which a pressure is generated in the loaded chamber, which leads to this keeps moving part of the device in equilibrium. Will the controlled valve - which is connected in series with a throttle valve to the pressure control valve is - open, then the pressure in the assigned chamber still rises. The pressure control valve must therefore be designed so that it does not open to this pressure increase and the pressure on the preset value reduced. This can be done, for example, by pressure regulating valves without a drain opening take place. Such pressure control valves Stnd ^ known and z. B. in the book "Introduction to Pneumatics" by Meixner / Kobler, published by Festo, Berkheim, 3rd edition, pages 52 and 53 described.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows
F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem das Geräteteil in vertikaler Richtung verstellbar ist undF i g. 1 shows a first embodiment in which the Device part is adjustable in the vertical direction and
F i g. 2 einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Geräteteil sowohl vertikal als auch horizontal verschiebbar ist.F i g. 2 shows a part of a device according to the invention, in which the device part both vertically and can be moved horizontally.
In F i g. 1 ist das zu verschiebende Geräteteil mit 1 bezeichnet Es kann sich beispielsweise um ein Röntgenzielgerät eines Röntgenuntersuchungsgerätes handeln. Das Geräteteil 1 ist an einer Kolbenstange 2 befestigt die an ihrem unteren Ende einen Kolben 3 trägt, der in einem Druckiuftzylinder 4 verschiebbar angeordnet ist und diesen in zwei Kammern 5 und 6 unterteilt Der Druckluftzylinder ist, wie schematisch angedeutet an seinem unteren Ende fest mit dem Röntgenuntersuchungsgerät oder einem anderen festen Punkt verbunden.In Fig. 1 is the device part to be moved with 1 It can be, for example, an X-ray target device of an X-ray examination device Act. The device part 1 is attached to a piston rod 2 which has a piston 3 at its lower end carries, which is arranged displaceably in a compressed air cylinder 4 and this in two chambers 5 and 6 The compressed air cylinder is, as indicated schematically, fixed to the at its lower end X-ray examination machine or some other fixed point.
Jede der beiden Kammern 5 und 6 ist an eine Druckluftzuleitung 7 bzw. 8 angeschlossen, die diese Kammer über ein Drosselventil 9 bzw. 10 und ein gesteuertes Ventil 11 bzw. 12 sowie über ein ■gemeinsames Sicherheitsventil 18 mit einer Druckluftquelle 14 verbindet Parallel zu dem Drosselventil 10 und dem gesteuerten Ventil 12 ist ein Druckregelventil 13 geschaltet, dessen Ausgangsdruck so eingestellt ist daßEach of the two chambers 5 and 6 is connected to a compressed air supply line 7 or 8, which connects this chamber via a throttle valve 9 or 10 and a controlled valve 11 or 12 and a common safety valve 18 with a compressed air source 14 Throttle valve 10 and the controlled valve 12, a pressure regulating valve 13 is connected, the output pressure of which is set so that
bei der vorgegebenen Fläche des Kolbens 3 das Geräteteil 1 in der Schwebe gehalten wird. Der KolLenhub ist entsprechend dem maximalen Verschiebeweg des Geräteteils 1 bemessen.with the given area of the piston 3, the device part 1 is held in suspension. Of the The piston stroke corresponds to the maximum displacement of the device part 1 dimensioned.
Die beiden gesteuerten Ventile 11 und 12 und im gesperrten Zustand dargestellt. Jedes Ventil ist ein
3/j-Wegeventil und besitzt eine Entlüftungsöffnung,
wobei die £ntlüftungsöffnung des gesteuerten Ventils U direkt ins Freie führt, während die Entlüftungsöffnung
des gesteuerten Ventils 52 über ein Rückschlagventil 15 \o mit der Druckluf:quelle 14 bzw. dem Sicherheitsventil
18 verbunden ist. Jedes der gesteuerten Ventile 11 unc 12 besitzt eine Rückstellfeder 16 bzw. 17, die das Ventil
in der dargestellten Position hält, und eine Druckluftsteuerleitung 19 bzw. 20, über die das Ventil 11 bzw. 12
gegen die Kraft der Rückstellfeder 16 bzw, 17 geöffnet werden kann. Die beiden Druckluftsteuerleitungen 19
und 20 sind über je ein 3h-Wegeventil 21 bzw. 22 mit
; einer Druckluftzuleitung 23 verbunden, die über das
: Sicherheitsventil 18 an die Druckluftquelle 14 ange-
■■ schlossen ist Die Ventile 21 bzw. 22 werden über
Rückstellfedern 24 und 25 in der in der Zeichnung \ dargestellten geschlossenen Stellung gehalten. Sie
; können von Hand in eine geöffnete Stellung gebracht ' werden, zu weichein Zweck an dem zu verschiebenden
; Geräteteil 1 ein gegen die Kraft einer Feder 27 verstellbarer Handgriff 26 vorgesehen ist, der mit den
beiden Ventilen 21 und 22 so gekoppelt ist, daß das Ventil 21 geöffnet wird, wenn der Griff 26 nach unten
gedruckt wird und daß das Ventil 22 geöffnet wird, wenn der Griff 26 nach oben gedrückt wird.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Wenn der Handgriff 26 nach oben gedrückt wird, wird das Ventil 22 geöffnet, so daß aus der Druckluftquelle 14
Luft über das Sicherheitsventil 18, die Zuleitung 23, das Ventil 22 zur Steuerleitung 20 fließt, so daß das Ventil 12
geöffnet wird. Über das Ventil 12 und das Drosselventil 10 strömt dann zusätzlich Luft in die Kammer 6 ein,
wodurch der Druck vergrößert wird. Dadurch und durch die auf den mit dem zu bewegenden Geräteteil <to
gekoppelten Handgriff 26 ausgeübte Kraft wird das Gewicht nach oben bewegt. Das Drosselventil 10 ist so
eingestellt, daß erst im Zusammenwirken mit der vom Benutzer auf den Handgriff 26 ausgeübten Kraft diese
Verschiebung erfolgen kann. Dadurch behält der Benutzer stets das Gefühl, daß er selbst das Geräteteil
bewegt Die Druckluftzufuhr über das Drosselventil 10 bewirkt also lediglich eine Verringerung der im
Druckluftzylinder 4 erfolgenden Reibung. Bei der Verschiebung des Kolbens 3 nach oben, wird die in der
Kammer 5 enthaltene Luft von Atmosphärendruck komprimiert und über das Ventil 11 abgeführt.The two controlled valves 11 and 12 and shown in the blocked state. Each valve is a 3 / j-way valve and has a ventilation opening, the ventilation opening of the controlled valve U leading directly into the open, while the ventilation opening of the controlled valve 52 via a check valve 15 \ o with the compressed air source 14 or the safety valve 18 is connected. Each of the controlled valves 11 and 12 has a return spring 16 or 17, which holds the valve in the position shown, and a compressed air control line 19 or 20, via which the valve 11 or 12 is opened against the force of the return spring 16 or 17 can be. The two compressed air control lines 19 and 20 are each connected to a 3- hour directional control valve 21 and 22; a compressed air supply line 23 is connected, via the: adapted to the compressed air source 14 Safety valve 18 is closed ■■ The valves 21 and 22 are held in the position shown in the drawing \ closed position by return springs 24 and 25th You ; can be brought into an open position by hand, too soft a purpose on the one to be displaced; Device part 1 a handle 26 adjustable against the force of a spring 27 is provided which is coupled to the two valves 21 and 22 so that the valve 21 is opened when the handle 26 is pressed down and that the valve 22 is opened, when the handle 26 is pushed up.
The device works as follows:
When the handle 26 is pushed upwards, the valve 22 is opened, so that air flows from the compressed air source 14 via the safety valve 18, the supply line 23, the valve 22 to the control line 20, so that the valve 12 is opened. Air then additionally flows into the chamber 6 via the valve 12 and the throttle valve 10, as a result of which the pressure is increased. As a result, and as a result of the force exerted on the handle 26 coupled to the device part to be moved, the weight is moved upwards. The throttle valve 10 is set so that this displacement can only take place in cooperation with the force exerted by the user on the handle 26. As a result, the user always has the feeling that he is moving the device part himself. When the piston 3 is moved upwards, the air contained in the chamber 5 is compressed by atmospheric pressure and discharged via the valve 11.
Wird der Handgriff 26 nach unten bewegt, dann öffnet das Ventil 21, so daß Druckluft aus der Druckluftquelle 14 über das Sicherheitsventil 18, das Ventil 2! und die Steuerleitung 19 zum Vent!1 Il fließt, wodurch dieses geöffnet wird. Danach strömt Luft aus der Druckluftquelle 14 über das Sicherheitsventil 18, das gesteuerte Ventil 11, das Drosselventil 9 in die Kammer 5 ein, wodurch der Luftdruck darin vergrößert wird, so '· daß im Zusammenwirken mit der auf den Handgriff 26 ausgeübten Kraft das Geräteteil nach unten bewegt wird. Dabei würde die Luft in der Kammer 6 ' komprimiert werden, wenn sie nicht über das Drosselventil 10, das gesteuerte Ventil 12 und das Rückschlagventil 15 abfließen würde, das so eingestellt ist, daß es erst öffnet, wenn der in der Kammer 6 herrschende Druck den im Normalzustand (Ventile 11 und 12 geschlossen; Geräteteil im Gleichgewicht) sichi ergebenden Wert übersteigt.If the handle 26 is moved downwards, the valve 21 opens, so that compressed air from the compressed air source 14 via the safety valve 18, the valve 2! and the control line 19 to the Vent! 1 Il flows, whereby this is opened. After that, air flows from the compressed air source 14 via the safety valve 18, the controlled valve 11, the throttle valve 9 into the chamber 5, whereby the air pressure therein is increased so that, in cooperation with the force exerted on the handle 26, the device part afterwards is moved down. The air in the chamber 6 'would be compressed if it did not flow out via the throttle valve 10, the controlled valve 12 and the check valve 15, which is set so that it only opens when the pressure prevailing in the chamber 6 in the normal state (valves 11 and 12 closed; device part in equilibrium) exceeds the resulting value.
Wenn der Druck der von der Druckluft<|telle 14 gelieferten Luft abnehmen sollte, beispielsweise weil die Verbindungslfcitung zum Ventil 18 geplatzt ist, tritt das Sicherheitsventil in Aktion. Dieses 3/2-Wegev*miI wird über eine Druckluftsteuerleitung 28 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 29 in dem in der Zeichnung dargestellten geöffneten Zustrmd gehalten. Sei einem Druckabfall wird das Ventil mittels der Rückstellfeder 29 in die geschlossene Stellung geschoben, se daß die Luft aus den Kammern 5 und 6 nicht entweichen kann.If the pressure of the air supplied by the compressed air point 14 should decrease, for example because the connection line to the valve 18 has burst, the safety valve comes into action. This 3 /2-Wegev * miI is held via a compressed air control line 28 against the force of a return spring 29 in the open inlet shown in the drawing. If there is a pressure drop, the valve is pushed into the closed position by means of the return spring 29, so that the air cannot escape from the chambers 5 and 6.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß das Geräteteil lediglich in vertikaler Richtung zu verschieben ist. In vielen Anwendi'ngsfällen aber, beispielsweise wenn das Geräfciteil ein an einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Röntgenuntersuchungsgerät verschiebbares Zielgerät ist, ergibt sich eine Verschiefc^ungsrichftung, die von der dargestellten vertikalen "Verschiebungsrichtung um bis zu 90° abweichen lcann. Der Druck des Geräteteils auf die Luftsäule in der Kammer 6 ändert sich aber proportional zu dem Sinus des Winkels, den die Verschiebungsrichtung mit der Horizontalen einschließt Würde also das in Fig. 1 dargestellte Gerät nicht senk: echt verschobera, sondern z. B. unter einem Winkel von 45° zur Horizontalen, dann würde der über das Druckregelventil 13, das dan Gewichtsausgleich bewirkt, wirkende Druck so groß sein, daß das Geräteteil nach oben verschoben würde, auch wenn keines der Ventile 11 und 12 betätigt ist, falls nicht besondere Maßnahmen getroffen sind.In the case of the FIG. 1 illustrated embodiment, it was assumed that the device part only is to be moved in the vertical direction. In many cases, however, for example if that Geräfciteil an X-ray examination device that can be pivoted about a horizontal axis and can be displaced Is the target device, there is a misalignment, which can deviate from the vertical displacement direction shown by up to 90 ° Pressure of the device part on the air column in the chamber 6 changes proportionally to the sine of the The angle that the direction of displacement includes with the horizontal would be that in FIG. 1 The device shown is not lower than that: it is really shifted, but rather z. B. at an angle of 45 ° to the horizontal, then the pressure control valve 13 that dan Causes weight compensation, acting pressure must be so great that the device part would be shifted upwards, even if none of the valves 11 and 12 is actuated, unless special measures are taken.
Eine Anordnung, die es gestattet, den Ausga-ngsdruck des Druckregelventils entsprechend dem Schwenkwinkel des Röntgeiiuntersuchungsgerätes einzustellen, ist in Fig.2 dargestellt. Dabei ist das Druckregelventil wiederum mit 13 bezeichnet. Jedes Druckregelventil besitzt ein Einstellglied z.B. in Form einer Einstellschraube 39. Die mit Hilfe dieser Einstellschraube erzielbare Änderung des Ausgangsdruckes istt proportional dem Winkel, um den die Einstellschraube verdreht wird. Die Einstellschraube ist über ein Getriebe 30 mit einem Ritzel 31 gekoppelt, das mit einer vertikal geführten Zahnstange 32 zusammenwirkt. Die vertikal geführte Zahnstange 32 ist über eine Koppelstange 33 mit einem Hebelarm 34 verbunden, der an dem nicht näher dargestellten Röntgenuntersuchungsgerät befestigt ist und mit diesem um eine horizontale Achse 35 um ±90° schwenkbar ist Eine Schwenkung des Röntgenuntersuchungsgerätes überträgt sich daher über die den Hebelarm 34 und die Koppelstange 33 auf die vertikal geführte Zahnstange 32 derart daß diese in vertikaler Richtung um einen Betrag verschoben wird, der dem Sinus des Schwenkwinkels proportional ist Über das Ritzel 31 und das Getriebe 30 wird dann die Einstellschraube 39 ebenfalls urn einen Winke! "verdreht, der dem Sinus des Schwenkwinkels proportional ist Bei geeigneter Bemessung von Zahnstange 32, Ritzel 31 und Getriebe 30 läßt sich erreichen, daß t>ei einer Schwenkung des Röntgenuntersuchungsgerätes um + bzw. —90° (in diesem Fall steht das Röntgenuntersuchungsgerät vertikal und das Röntgenzielgerät wird horizontal verschoben) der Druck gerade Null ist, während in der Horizontalstellung des Röntgemuntersuchungsgerätes, in der das Zielgerät senkrecht verschoben wird, der Druck gerade den Wert erreicht, der erforderlich ist, um in der vertikalen Stellung das Gerät im Gleichgewicht zu halten. Dann ist in jederAn arrangement that allows the output pressure of the pressure control valve according to the swivel angle of the X-ray examination device is in Fig. 2 shown. The pressure regulating valve is again denoted by 13. Any pressure regulating valve has an adjusting member, for example in the form of an adjusting screw 39. The with the help of this adjusting screw The achievable change in the outlet pressure is proportional the angle by which the adjusting screw is turned. The adjustment screw is about a Gear 30 is coupled to a pinion 31 which cooperates with a vertically guided rack 32. the vertically guided rack 32 is connected via a coupling rod 33 to a lever arm 34 which is connected to is attached to the X-ray examination device, not shown, and with this around a horizontal Axis 35 can be pivoted by ± 90 °. A pivoting of the X-ray examination device is therefore transmitted on the lever arm 34 and the coupling rod 33 the vertically guided rack 32 in such a way that it is displaced in the vertical direction by an amount which is proportional to the sine of the swivel angle. Via the pinion 31 and the gear 30, the Adjusting screw 39 also at an angle! "twisted, which is proportional to the sine of the swivel angle With suitable dimensioning of rack 32, pinion 31 and Gear 30 can be achieved that t> ei a pivoting of the X-ray examination device by + or -90 ° (in this case the X-ray examination device is at a standstill vertically and the X-ray target device is shifted horizontally) the pressure is just zero, while in the horizontal position of the X-ray examination device, in which the target device is moved vertically, the pressure just reaches the value that is necessary to keep the device in balance in the vertical position. Then is in everyone
Zwischenstellung des Röntgenuntersuchungsgerätes bzw. in jeder von Null bzw. 90° (in bezug auf die Horizontale) verschiedenen Verschiebungsrichtung des Geräteteils der Ausgangsdruck des Druckregelventils 13 gerade so groß, daß das Geräteteil ohne Gegengewicht im Gleichgewicht gehalten wird.Intermediate position of the X-ray examination apparatus or in each of zero or 90 ° (with respect to the Horizontal) different direction of displacement of the device part of the output pressure of the pressure control valve 13 just big enough that the device part is kept in equilibrium without a counterweight.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
ψ- 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the throttle valves (9, 10) in the compressed air supply lines (7, 8) are set so that * upon actuation of one of the valves (i 1 or 12) in the y compressed air supply line force generated to the J shifting just insufficient part of the device.
ψ-
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