带有重量平衡的C形弓架式装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种Ｃ形弓架式装置（２），尤其是Ｃ形弓架式Ｘ射线装置，该Ｃ形弓架式装置具有一个可绕垂直于Ｃ形弓架平面延伸的轨道轴线（２２）移动的Ｃ形弓架（６）。在此Ｃ形弓架（６）上安装一些附件，尤其一个包括Ｘ射线源（１２）和图像放大器（１４）的Ｘ射线系统（４）。Ｃ形弓架（６）和附件的总重心（３８）在Ｃ形弓架（６）上施加第一扭矩（４６）。此Ｃ形弓架式装置（２）含有一个平衡装置（９）用于产生至少部分补偿所述第一扭矩（４６）的第二扭矩（７６）。所述的平衡装置（９）包含一个通过传动装置与Ｃ形弓架（６）运动耦合的配重（５２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种C形弓架式装置。C形弓架式装置如今广泛应用于医疗技术中。在这里，在一个C形基体上固定诊断或治疗仪。基于其形状，C形弓架以及诊断或冶疗仪与它一起可以在运行轨道上绕患者的一个要检查或要治疗的部位移动，以便到达在患者与诊断仪或治疗仪之间的不同角位置，而患者不必换位。作为诊断仪尤其广泛使用X射线设备，其中，在C形弓架的一端安装X射线源和在对置端安装X射线接收器或图像放大器。这种X射线C形弓架有相当大的自重。若在C形弓架式装置中保证，在轨道移动时诊断或治疗仪在任何角位置均对准同一个点，则所说的是一种同中心的C形弓架式装置。尤其在X射线C形弓架设计为，使X射线系统的中央射束通过此装置处于轨道轴线(轨道运动的旋转轴线)上的同中心延伸时，则装置的总重心由于重量比当然位于同中心之外，亦即沿径向与轨道轴线间隔一定间距。因此，整个装置的自重在C形弓架上作用一个扭矩。也就是说，装置的重心谋求去往其稳定的平衡位置，亦即去通过轨道运动能达到的在轨道轴线下方的最低点。因此，为了将C形弓架固定在规定的位置或在移动时，必须使用克服所述装置固有扭矩的力，例如必须支通过承装置上的适当制动装置将C形弓架固定在规定的位置。但值得追求的是，在C形弓架上建立重量平衡，使C形弓架在任何移动位置都处于不受力状态，亦即绝对没有相对于旋转轴线的扭矩作用在C形弓架上。为了实现重量平衡，迄今推行多种设计方案。第一种方案是，将X射线源和图像放大器定位为，使C形弓架和X射线设备的总重心处于旋转轴线上。由于X射线部件较重，它们在与C形弓架的重量平衡时必须远远地朝其端部方向位移。由此使X射线系统的中央射束不再通过装置的同中心地延伸，其结果是当C形弓架回转时，要求要治疗的患者部位或整个患者不断重新定位。按第二种方案，X射线系统定位为使其中央射束通过同中心的地射出。除此之外，在C形弓架端部安装附加的重量，为的是将装置的总重心重新移到同中心上。但是，较重的附加重量显著提高装置的总重量，以及使C形弓架承受导致自体变形的机械负荷。第三种方案在于，借助制动器和驱动电机以这样的方式作用在C形弓架上，即，使得由C形弓架的重心通过重力产生的扭矩，通过驱动电机及制动器加以补偿。然而在这里存在的缺点是，为了移动C形弓架需要电流。因此，当电流中断时会发生危及患者的状况，例如因为不能通过移动C形弓架提供通向患者的进口。本专利技术所要解决的技术问题是，建议一种改善重量平衡的C形弓架式装置。上述技术问题通过一种C形弓架式装置、尤其是C形弓架式X射线装置得以解决，该装置有一个可绕垂直于C形弓架平面延伸的轨道轴线移动的C形弓架。在此C形弓架上安装一些附件，尤其一个包括X射线源和图像放大器的X射线系统。C形弓架和附件的总重心在C形弓架上施加一个第一扭矩。此C形弓架式装置含有一个平衡装置，用于产生一个至少部分补偿所述第一扭矩的第二扭矩。所述平衡装置包含一个通过传动装置与C形弓架运动耦合的配重。由于通过第二扭矩至少部分地补偿了第一扭矩，所以在C形弓架上作用一个由重力产生的较小的总扭矩。因此，为了C形弓架的轨道移动只需要较小的力，以及为了借助制动器将C形弓架固定在规定的位置也只需要较小的固定力。在那些第一与第二扭矩方向相反、大小相同的旋转位置上所述C形弓架是自稳定的，亦即重量平衡。因此例如可以确定一个基本位置，只要没有外力施加在C形弓架上，例如当制动该C形弓架的制动器脱开时，C形弓架便可在重力作用下恢复到此基本位置。若第二扭矩将第一扭矩抵消到只有很小的剩余扭矩的程度，便可以用手不费劲地移动C形弓架。反扭矩(第二扭矩)首先仅通过作用在配重上的重力产生。也就是说，为了重量平衡完全不需要给C形弓架式装置输入能量。尤其是在C形弓架上不需要用于重量平衡的驱动电机，也就是说，C形弓架可以无电流地移动。当然，为了提高操作舒适性可以在C形弓架上设置驱动电机，该驱动电机例如摩擦连接地作用在所述C形弓架上，但在电流中断时不限制C形弓架的可操作性，因为可以将它置于脱开状态，从而不会妨碍C形弓架的可移动性。包括配重在内的平衡装置并不安装在C形弓架本身上，因此不增加其自重。所以在C形弓架轨道移动时要回转的质量可保持得尽可能小。对于平衡装置或在配重与C形弓架之间的运动耦合装置，可以设想允许传递扭矩的形式上为杠杆、传动齿轮、滑车组或轴的各种机械结构型式。按本专利技术的一种优选的实施方式，配重以这样的方式可绕旋转轴线旋转地安装，即，使C形弓架的角度改变造成配重相同的角度改变。基于C形弓架和附件的总重心绕轨道轴线的轨道轨迹，所以C形弓架的固有扭矩是旋转角余弦的函数。若配重同样可绕旋转轴线旋转，则它产生一个同样是其旋转角余弦函数的扭矩。现在若在配重与C形弓架之间的运动耦合装置按比值1∶1设计，也就是说，C形弓架的角度改变导致配重相同的角度改变，那么两个扭矩的余弦函数相等。由此可以达到，施加在C形弓架上的第二扭矩始终与第一扭矩方向相反、大小相同，亦即C形弓架在任何轨道位置均重量平衡，亦即完全重量平衡。此外，基于所述的1∶1变比，在配重处不需要变化的力臂，从而简化了结构。C形弓架在任何轨道位置均处于没有力的状态。用于可靠地制动C形弓架的定位制动器只须施加小的力。即使没有附加的制动器，例如在传动装置内、在C形弓架或在配重上的一个小小的摩擦力，便足以稳定地保持C形弓架处于任何位置。若配重可以在C形弓架的轨道平面(C形弓架平面)内回转，则可以获得总系统的一种节省空间的结构，这种结构几乎不需要从轨道平面侧向露出。在配重与C形弓架之间的机械式力传递可以简单的方式进行，因为在C形弓架的运动与配重的运动之间不需要角度偏离。按照本专利技术另一种实施方式，C形弓架可以绕一条与轨道轴线垂直相交的角轴线回转。由于用于C形弓架运动和附件的这一附加的自由度，可通过它们的总重心相对于角轴线在C形弓架上作用另一个由重力引起的扭矩。这一扭矩同样可以借助平衡装置和配重平衡。由此可以达到，C形弓架相对于其角轴线也是完全重量平衡的，或者也可以至少部分自稳定地返回到基本位置，用小的调整力便可以将C形弓架从基本位置重新移出。所述的角向重量平衡可以通过C形弓架和配重绕角轴线同向或反向转动达到。若C形弓架可移动地支承在一个包含平衡装置的支承装置上，则除轨道重量平衡外，角向重量平衡可以特别简单地实现。若平衡装置直接安装在支承装置上或支承装置内，则造成短的传力路径并因而总系统小的结构空间。配重例如在相对于角轴线为刚性的结构中，当C形弓架回转时自动随同回转。因此甚至于不再需要用于角向重量平衡的单独的机构。通过适当地设计配重的质量和运动轨迹或其相对于角和轨道旋转轴线的距离，可以实现不同程度直至完全的重量平衡。支承装置可以用外壳围绕平衡装置。因此，平衡和支承装置与配重一起可以安装在一个外壳内。由此形成一种紧凑的C形弓架式装置，其传动装置防尘、不会排出污物，以及在无菌环境、例如在医院的治疗室内，允许整个C形弓架式装置方便地清洗和消毒。通过外壳防止接触C形弓架的运动部分，由此基本避免伤害操作人员的危险。C形弓架与配重可以通过一个安装在支承装置上、含有一些平行于轨道平面设置的构件的多级齿轮传动装置来耦合连接。在总重心与配重之间的力矩变比在这里为1∶1。齿轮传动装置设计为机械学上非常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｃ形弓架式装置（２），尤其是Ｃ形弓架式Ｘ射线装置，它具有可绕垂直于Ｃ形弓架平面延伸的轨道轴线（２２）移动的Ｃ形弓架（６），在此Ｃ形弓架上安装一些附件，尤其包括Ｘ射线源（１２）和图像放大器（１４）的Ｘ射线系统（４），其中，Ｃ形弓架（６）和附件的总重心（３８）在所述Ｃ形弓架（６）上施加第一扭矩（４６），以及所述Ｃ形弓架式装置（２）具有平衡装置（９），用于产生至少部分补偿所述第一扭矩（４６）的第二扭矩（７６），其中，所述平衡装置（９）包含通过传动装置与Ｃ形弓架（６）运动耦合的配重（５２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃德蒙塞弗，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]