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Die Erfindung betrifft einen Spindeltrieb für eine Diagnose- und/oder Therapieeinrichtung sowie eine Diagnose- und/oder Therapieeinrichtung.
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In der medizinischen Diagnostik und Therapie werden häufig Einrichtungen verwendet, die eine Hub- oder Teleskop-Vorrichtung zum Verstellen von Gerätekomponenten umfassen. Gerätekomponenten, die verstellt werden sollen, können z. B. Röntgenstrahler, Röntgendetektoren, Objekttische in der Mammografie, C-Bögen, OP-Tische oder Patientenlagerungsvorrichtungen für solche Geräte wie auch für Computertomografie-Geräte, Magnetresonanz-Geräte oder Nuklearmedizinische- und Strahlentherapie-Geräte sein. In solchen Einrichtungen können Patienten unter Verwendung von Strahlung, elektromagnetischen oder Schallwellen untersucht oder behandelt werden. Dabei kommen z. B. Röntgen-, Elektronen- oder Partikel-Strahlen, Ultraschallwellen oder Magnetfelder zum Einsatz. Viele der genannten Einrichtungen umfassen verhältnismäßig schwere, massive Strahlungs- oder Wirk-Quellen sowie häufig auch schwere Detektoren. Sie sind häufig durch entsprechend massive mechanische Konstruktionen im Raum positionierbar, wobei sowohl eine eingeschränkte als auch eine vollkommen freie drei-dimensionale Positionierbarkeit angestrebt werden kann.
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Je nach Art der durchzuführenden Untersuchung oder Behandlung muss die Diagnose- und/oder Therapie-Einrichtung (nachfolgend einfach DT-Einrichtung genannt) bzw. deren Wirk-Quelle in eine bestimmte räumliche Orientierung und Position in Bezug auf den zu untersuchenden Patienten gebracht werden. Die Einstellung der erforderlichen räumlichen Konstellation wird insbesondere durch im Raum positionierbare Einrichtungen unterstützt. Aufgrund der generell immer eingeschränkten Positionierbarkeit ist jedoch nicht jede beliebige räumliche Konstellation von Patient und Einrichtung herstellbar. Dazu kommt, dass je nach Art der Untersuchung oder Behandlung eine bestimmte Positionierung des Patienten erforderlich sein kann, z. B. Rücken- oder Seit-Lage, kopfüber oder stehend etc. Daher ist es üblich, eine Patientenlagerungsvorrichtung einzusetzen, mit deren Hilfe der Patient im Bezug auf die Einrichtung positioniert werden kann. Die gleichzeitige Positionierbarkeit der Einrichtung sowie des Patienten erhöht die Vielfalt möglicher räumlicher Konstellationen.
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Eine grundlegende Möglichkeit der Positionierung eines Patienten mit Hilfe einer Patientenlagerungsvorrichtung besteht im ein- oder zweidimensionalen Verschieben in einer geodätisch horizontalen Ebene. Dazu sind Patientenlagerungstische bekannt, die gleichsam als Tischplatte eine Patientenliege aufweisen, die schwimmend gelagert ist. Die schwimmende Lagerung kann mit bzw. ohne Linearführung ausgeführt sein, so dass sich eine ein-dimensionale bzw. zwei-dimensionale Verstellbarkeit der Liege ergibt. Eine weitere grundlegende Verstellmöglichkeit kann für die Höhe der Liege vorgesehen sein. Dazu ist es bekannt, eine in geodätisch vertikaler Richtung orientierte Hubvorrichtung vorzusehen, die die Liege, in aller Regel von unten, anhebt oder absenkt. Die Hubvorrichtung kann einen hydraulischen, pneumatischen oder elektromotorischen Antrieb umfassen und eine Scheren-Parallelogramm- oder Spindelantriebsmechanik aufweisen. Weitere Positioniermöglichkeiten können durch eine Kipp- oder Kantbarkeit der Liege erreicht werden. Durch Kombination sämtlicher Verstellmöglichkeiten ist eine weitestgehend freie Positionierbarkeit der Liege und damit des Patienten erreichbar.
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In der medizinischen Praxis ist es über seine Positionierbarkeit hinaus von besonderer Bedeutung, dass ein Patient möglichst ungehindert und frei zugänglich ist. Im Rahmen der Behandlung oder Untersuchung muss medizinisches oder technisches Fachpersonal jederzeit an den Patienten herantreten können. Daher ist es bei Patientenlagerungsvorrichtungen bekannt, einen möglichst schlanken und wenig raumgreifenden Standfuß vorzusehen, der die Patientenliege trägt. Dies führt zwangsläufig dazu, dass der Massenschwerpunkt eines aufliegenden Patienten je nach dessen Positionierung nicht immer über den Standfuß gelegen ist. Ein nicht zentral über den Standfuß positionierter Patient bewirkt daher ein Drehmoment auf den Standfuß. Dieses Drehmoment kann, falls die Liege horizontal verschoben wird, aufgrund des dadurch länger werdenden Hebels erheblich anwachsen. Mit der Standfußkonstruktion wird daher ein Kompromiss zwischen möglichst geringer Baugröße und hoher Stabilität verwirklicht.
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Bei höhenverstellbaren Patientenlagerungsvorrichtungen ist die Hubvorrichtung zur Höhenverstellung in aller Regel im Standfuß untergebracht und unterliegt daher ebenfalls dem beschriebenen Kompromiss sowie der beschriebenen Drehmoment-Belastung. Das Drehmoment durch einen nicht zentral aufliegenden Patienten führt insbesondere dazu, dass die vertikal orientierte Hubvorrichtung dreh- oder scherbelastet wird. Diese Belastung kann dazu führen, dass bei Antriebskomponenten, die vertikal fluchten müssen, Fluchtfehler verursacht werden. Dies kann z. B. bei einer Hydraulikvorrichtung für den Hydraulikzylinder und -kolben gelten, bei einem Spindelantrieb für Spindel und Mutter.
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Während eine Hydraulikvorrichtung jedoch normalerweise verhältnismäßig hohe Seitenführungskräfte gewährleistet und daher bereits von sich aus Fluchtfehlern entgegenwirkt, unterliegen Spindelantriebe dem beschriebenen Problem der Fluchtfehler im besonderen Maße. So ist es z. B. bekannt, die Höhenverstellung der Patientenliege durch eine Konstruktion zu realisieren, bei der eine Schere oder Doppelschere durch einen Spindeltrieb angetrieben wird. Die Schere bzw. Doppelschere ist typischerweise durch ein Festlager mit einer Grundplatte der Patientenlagerungsvorrichtung verbunden. Die Spindel des Spindeltriebs bildet mit einem Antriebsmotor eine bauliche Einheit, die mit der Grundplatte fest verbunden ist. Die bauliche Einheit von Spindel und Antrieb ist derart mit der Grundplatte verbunden, dass die Spindel vertikal orientiert ist. Die Spindelmutter wiederum ist derart an der Schere bzw. Doppelschere angeordnet, dass sie mit der Spindel fluchtet. Wird die Konstruktion nun durch einen nicht zentriert aufliegenden Patienten belastet, so bewirkt das dadurch ausgeübte Drehmoment, dass die Schere bzw. Doppelschere ihre ursprünglich vertikale Orientierung durch elastische Verformung im geringen Masse verlässt. Dadurch wird auch die damit verbundene Spindelmutter aus ihrer Position bzw. Flucht heraus bewegt und fluchtet im Resultat nicht mehr mit der Spindel.
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Derartige durch die Spindelflucht verursachte Probleme treten in vergleichbarer Weise auch bei der Positionierung anderer Einrichtungskomponenten als Patientenlagerungstische auf. Ein C-Bogen beispielsweise kann zum einen üblicherweise in zwei Achsen rotiert werden, zum anderen jedoch vertikal und oft auch horizontal verfahren werden. Durch das beträchtliche Gewicht des C-Bogens und die Halterung, die meist nicht unterhalb sondern seitlich angeordnet ist, treten erhebliche Drehmomente auf, die den Vertikal- und den Horizontalantrieb aus der Flucht bringen können.
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Es ist bekannt, dem Problem von Fluchtfehlern zwischen Spindel und Spindelmutter dadurch entgegen zu wirken, dass zum einen die Spindelmutter aus einem verhältnismäßig weichen Material, wie z. B. Kunststoff oder Bronze, gefertigt ist und zum anderen ein gewisses Spiel zwischen Spindel und Spindelmutter vorgesehen wird. Dies ermöglicht den zuverlässigen Betrieb des Spindeltriebes trotz des Auftretens von geringfügigen Fluchtfehlern. Nichts desto trotz erhöhen diese sowohl Reibung als auch Verschleiß zwischen Spindel und Spindelmutter.
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In der Offenlegungsschrift
DE 103 60 850 A1 wird ein Kranken- und Pflegebett offenbart, bei dem ein Matratzenrahmen an einem Ende mit einem Bettgestell gelenkig verbunden ist und mit am anderen Ende über zwei Lenke gelenkig mit dem Bettgestell verbunden ist, wobei die Lenker einander kreuzen und längenänderbar sind.
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Die Patentschrift
US 4 847 929 A offenbart eine Patientenliege mit längenänderbaren Hubmitteln, die gelenkig gelagert sind, wobei das Lager ein Kugellager ist.
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Die Patentschrift
DE 1 130 555 B offenbart eine Patientenlagerungsvorrichtung, dessen Plattform mit einem Spindelantrieb höhenverstellbar ist.
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Die Patentschrift
EP 0 357 935 B1 offenbart einen Spindelantrieb für einen Telekoptisch.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine DT-Einrichtung anzugeben, die einen Spindeltrieb zur Höhenverstellung einer Komponente umfasst, der wenig Bauraum beansprucht und gleichzeitig in Verschleiß und Reibung reduziert ist.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine DT-Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass der die Doppelschere antreibende Spindeltrieb sowohl auf einer Grundplatte der DT-Einrichtung als auch in der anzutreibenden Komponente in einem Kugelgelenk gelagert ist. Diese Lagerung ermöglicht eine Rotation des Spindeltriebs um das Rotationszentrum des jeweiligen Kugelgelenks herum. Wird die durch den Spindeltrieb angetriebene Komponente exzentrisch in Bezug auf den Spindeltrieb belastet, so wird übt sie zwar ein Drehmoment auf den Spindeltrieb aus, das die Flucht des Spindeltriebs verändert, der Spindeltrieb jedoch kann durch Rotation um das jeweilige Kugelgelenk der Auslenkung folgen und die Flucht zwischen Spindel und Spindelmutter so aufrechterhalten werden. Dadurch, dass die Flucht aufrechterhalten wird, wird eine Erhöhung von Verschleiß und Reibung durch exzentrische Belastung der Komponente verhindert oder wenigstens minimiert.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens eines der Kugelgelenke fluchtend zur Spindel des Spindeltriebs angeordnet. Dadurch wird die auf der Spindel ruhende Last der anzutreibenden Komponente über die Spindel zentral in das Kugelgelenk geleitet, wodurch Reibung und Verschleiß innerhalb des Kugelgelenks minimiert werden. Das Kugelgelenk bleibt optimal beweglich und kann so Fluchtfehler im Spindeltrieb besser ausgleichen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform definieren die Festlager und die Flucht der Spindel eine gemeinsame Ebene. Dies ermöglicht ein insbesondere reibungsfreies Zusammenspiel von Spindeltrieb und Scheren-Bewegung.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Rotationszentrum des Kugelgelenks auf einer durch die Festlager der Doppelschere verlaufenden Achse liegt. Davon ausgehend, dass eine exzentrische Belastung der Liege zu einer Auslenkung der Doppelschere vor allem in Form einer Rotation um die Festlager herum führt, gewährleistet die gemeinsame Achse von Festlagern und Kugelgelenk, dass der Spindeltrieb um die selbe Rotationsachse herum ausgelenkt werden kann. Dadurch können Fluchtfehler im Spindeltrieb durch exzentrische Belastung der Liege im besonderen Maße verhindert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Spindeltrieb durch einen Antrieb getrieben, der mit der Spindelmutter fest verbunden ist und dieser rotiert. Dadurch wird vermieden, dass die Verbindung zwischen Spindelmutter und Antrieb bei einer Rotation der Spindel um das Kugelgelenk herum verändert wird. Insbesondere braucht auch keine variable Transmission der Antriebskraft des Antriebs auf die Spindelmutter vorgesehen werden, wie sie zwischen einem feststehenden Antrieb und einer gegenüber dem Antrieb beweglich gelagerten Spindelmutter bei einer Auslenkung der Spindelmutter erforderlich wäre; in diesem Fall nämlich würde bei einer Auslenkung der Spindelmutter der Abstand bzw. ihre Orientierung relativ zum Antrieb verändert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Antrieb samt Spindel auf der Grundplatte elastisch gelagert, z. B. auf Gummipuffern. Die elastische Lagerung dient dazu, das Gewicht des Antriebs zu tragen, insbesondere bei Konstruktionen, bei denen die Antriebsmasse nicht rotationssymmetrisch um das Rotationszentrum des Kugelgelenks angeordnet ist. Bei einer derartigen exzentrischen Anordnung des Antriebs würde dessen Masse ein Drehmoment auf die Spindel ausüben. Das wird durch die elastische Lagerung des Antriebs verhindert. Gleichzeitig ist die Lagerung aber durch die Elastizität ausreichend beweglich, um eine (geringfügige) Rotation um das Kugelgelenk herum trotzdem zu ermöglichen, so dass Spindelbewegungen zum Erhalt der Spindelflucht möglich bleiben. Die Unterbindung eines durch den Antrieb auf die Spindel ausgeübten Drehmoments wirkt sich mindernd auf Verschleiß und Reibung im Spindeltrieb aus.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der beweglich gelagerte Antrieb eine Nase auf, die in eine mit der Grundplatte fest verbundene Verdrehsicherung eingreift. Da der Antrieb eine Rotation der Spindel bewirken muss, muss er seinerseits gegen Rotation gesichert sein. Eine in eine Verdrehsicherung eingreifende Nase stellt eine konstruktiv besonders unaufwändige Verdrehsicherung dar.
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Die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen lassen sich besonders vorteilhaft in einer Patientenlagerungsvorrichtung implementieren.
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Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand von Figuren. Die Figuren zeigen:
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1 Diagnose- und/oder Therapieeinrichtung mit Patientenlagerungsvorrichtung,
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2 Patientenlagerungsvorrichtung mit Hubschere und Spindeltrieb,
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3 Kugelgelenk-Lagerung eines Spindelantriebs,
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4 perspektivische Schemadarstellung des Kugelgelenks,
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5 Hub-Doppelschere mit Spindeltrieb, und
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6 Darstellung beider Kugelgelenk-Lagerungen eines Spindeltriebs.
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In 1 ist eine Diagnose- und/oder Therapieeinrichtung (DT-Einrichtung) 3 mit einer Patientenlagerungsvorrichtung 1 schematisch dargestellt. Die DT-Einrichtung 3 umfasst einen C-Bogen 31, der einen Röntgenstrahler 33 sowie einen Röntgendetektor 34 trägt. Sie kann beispielsweise zur Erzeugung von Röntgenbildern, bei Röntgenstrahlung mit geringeren Energien, oder zur therapeutischen Bestrahlung, bei Röntgenstrahlung höherer Energien, eingesetzt werden. Der C-Bogen 31 ist in einem C-Bogen-Sockel 32 gelagert. Dabei kann es sich um eine im Raum stehende Konstruktion oder auch um eine in eine Wand oder Decke des Raums eingelassene Konstruktion handeln. Der C-Bogen 31 erlaubt die Positionierung des Röntgenstrahlers 33 und des Röntgendetektors 34 derart, dass ein mit Hilfe der Patientenlagerungsvorrichtung 1 positionierter Patient vom Röntgenstrahl erfasst werden kann. Dazu ist der C-Bogen 31 um mindestens eine, nicht näher dargestellte, horizontale Achse drehbar. Zusätzlich kann der C-Bogen 31, in nicht näher dargestellter Weise, vertikal in dem C-Bogen-Sockel 32 verfahrbar sein.
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Die Patientenlagerungsvorrichtung 1 umfasst eine Liege 11, auf der ein Patient aufliegen kann. Die Liege 11 kann in horizontaler Richtung verschoben werden, was durch einen horizontal orientierten Doppelpfeil angedeutet sein soll. Zu diesem Zweck ist sie auf einen Standfuß 12 schwimmend gelagert. Darüber hinaus kann die Höhe der Liege verstellt werden. Zu diesem Zweck umfasst der Standfuß 12 eine in 1 nicht näher dargestellte Hubvorrichtung. Die Höhenverstellbarkeit ist durch einen vertikal orientierten Doppelpfeil angedeutet.
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In 2 wird eine Realisierung eines Ausführungsbeispiels unter Verwendung einer Doppelschere in Verbindung mit der Patientenlagerungsvorrichtung 1 näher erläutert. Die Bestandteile der Hubvorrichtung der Patientenlagerungsvorrichtung 1 sind schematisch dargestellt. Die Hubvorrichtung umfasst eine im Bereich des Standfuß 12 angeordnete oder integrierte Grundplatte 23, auf der die Doppelschere 13, d. h. eine Konstruktion aus zwei nebeneinander angeordneten einzelnen Scheren, gelagert ist. Die Doppelschere 13 ist in dem Sinne vertikal orientiert, als sie durch Betätigung in vertikaler Richtung verkürzt oder gelängt wird. Die Verkürzung oder Längung der Doppelschere 13 dient der Höhenverstellung der darauf gelagerten Hubplatte 22. Mit der Hubplatte 22 verbunden ist die Liege 11, so dass die Doppelschere 13 der Höhenverstellung der Liege 11 und damit eines aufliegenden Patienten dient.
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Die Doppelschere 13 ist in einem Festlager 21 auf der Grundplatte 23 gelagert. Auf der gegenüberliegenden Seite ist sie durch ein Loslager 16, das ein Gleitlager 15 umfasst, in der Grundplatte gelagert. Die Kombination von Festlager 21 und Loslager 16 ermöglicht die Betätigung der Doppelschere 13. Um gegenüber der Hubplatte 22 beweglich zu sein, ist diese auf der Doppelschere 13 über ein Loslager 17, das ein Gleitlager 14 auf der Hubplatte 22 umfasst, gelagert. Oberhalb des Festlagers 21 kann die Doppelschere 13 mit der Hubplatte 22 durch ein in der Figur nicht näher dargestelltes weiteres Festlager verbunden sein.
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Die Betätigung der Doppelschere 13 erfolgt über einen Spindeltrieb. Der Spindeltrieb kann z. B. als Trapezspindel oder Kugelumlaufspindel ausgeführt sein umfasst eine mit der Doppelschere 13 verbundene Spindel 18 sowie eine Spindelmutter 19. Durch Rotation der Spindelmutter 19 um die Spindel 18 wird die Spindel 18 axial in der Spindelmutter 19 bewegt. Dadurch wird die Spindel 18 angetrieben. Die Spindel 18 taucht in das Tauchrohr 60 ein und ist mit dessen in der Darstellung obenliegendem Ende verbunden, wodurch die Bewegung der Spindel 18 auf das Tauchrohr 60 übertragen wird. Das Tauchrohr 60 wiederum ist mit der Doppelschere 13 fest verbunden und nimmt diese mit, sodass durch die axiale Bewegung der Spindel 18 über das Tauchrohr 60 die Doppelschere 13 verstellt wird.
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Die Rotation der Spindelmutter 19 erfolgt durch einen Antrieb 20, der mit der Spindelmutter 19 derart verbunden ist, dass er diese rotierend antreiben kann. Der Antrieb ist typischerweise ein Elektromotor, könnte jedoch auch hydraulisch, pneumatisch oder manuell bzw. durch Fußkraft betätigt werden.
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Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass bei exzentrischer Belastung der Liege 11 ein Drehmoment auf die Doppelschere 13 ausgeübt werden kann. Dieses Drehmoment kann eine elastische Auslenkung bewirken, die wiederum auf die Spindel 18 einwirkt. Der Antrieb 20 ist in der Grundplatte 23 in einem, in der Abbildung nur angedeuteten, Kugelgelenk gelagert und die Spindel 18 in vergleichbarer Weise im Tauchrohr 60, so dass Spindel 18 und Spindelmutter 19 durch Rotation um die beiden Kugelgelenke die exzentrische Belastung kompensieren und die Spindelflucht aufrechterhalten können.
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In 3 sind Details der Kugelgelenklagerung des Antriebs 20 dargestellt. Erkennbar sind die Doppelschere 13 sowie die Spindelmutter 19, wobei der Verbindungspunkt der beiden nicht dargestellt ist. Die Spindelmutter 19 ist mit dem Antrieb 20 fest verbunden, so dass der Antrieb 20 die Spindelmutter 19 rotierend antreiben kann. Die durch den Antrieb 20 und die Spindelmutter 19 gebildete bauliche Einheit ist über ein Kugelgelenk in der Grundplatte 23 gelagert. Die Grundplatte 23 weist dazu einen Kugelkopf 26 auf, die in der dargestellten Ausführungsform einen Bogenwinkel-Abschnitt von etwa 90° umfasst. Antrieb 20 und Spindelmutter 19 sind durch eine Kugelpfanne 27 auf dem Kugelkopf 26 gelagert. Das Material, aus dem Kugelkopf 26 und Kugelpfanne 27 bestehen, kann je nach Bedarf gewählt werden. Sie können gehärtet sein oder Lagerschalen oder Laufflächen aufweisen, die sich mindernd auf Reibung und Verschleiß auswirken. Derartige Lagerflächen sind in der 3 nicht näher dargestellt.
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In der dargestellten Ausführungsform ist der Antrieb 20 in Bezug auf die Rotationsachse der Spindelmutter 19 exzentrisch angeordnet. Damit ist er auch im Bezug auf das Kugelgelenk exzentrisch angeordnet und bewirkt daher aufgrund seines Gewichts ein Drehmoment des Spindeltriebs, und zwar in der Abbildung entgegen dem Uhrzeigersinn. Um diesen Drehmoment entgegenzuwirken, ist der Antrieb 20 auf federnden bzw. elastischen Elementen gelagert, und zwar auf Gummipuffern 28. Anstelle von Gummipuffern könnten hier auch andere elastische Lagerelemente, z. B. auf der Basis von Stahlfeder-Elementen, verwendet werden. Die Gummipuffer 28 bewirken eine bewegliche Lagerung, indem sie Bewegungen des Antriebs um das Kugelgelenk herum in geringem Maße zulassen. Andererseits bewirken die Gummipuffer 28, dass der Antrieb von vorneherein selbst tragend gelagert ist, so dass er kein Drehmoment auf den Spindeltrieb ausübt. Mit anderen Worten sind die Gummipuffer 28 derart dimensioniert, dass der Antrieb 20 in der dargestellten Position stabil verharrt. Zu diesem Zweck sind die Gummipuffer 28 ebenfalls nicht symmetrisch um das Kugelgelenk herum angeordnet, sondern derart exzentrisch, dass der exzentrische Teil der Masse des Antriebs 20 stärker abgestützt wird.
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Die bewegliche Lagerung des Antriebs 20 muss insofern eingeschränkt werden, als der Antrieb 20 eine Rotationskraft auf die Spindelmutter 19 ausüben können muss. Er muss also seinerseits trotz beweglicher Lagerung gegen Rotation gesichert sein. Dies wird bewirkt durch eine Nase 25, die am Antrieb 20 fest angebracht ist und in eine mit der Grundplatte 23 fest verbundene Verdrehsicherung 24 eingreift. Die Verdrehsicherung 24 ist derart gestaltet, dass der Antrieb 20 zwar gegen Rotation um die Spindelmutter 19 herum gesichert ist, dass er jedoch einer Rotation um das Kugelgelenk infolge einer exzentrischen Belastung der Liege 11 und damit einer Veränderung der Flucht des Spindeltriebs folgen kann. Damit gewährleistet die Lagerung von Antrieb 20 und Spindelmutter 19, dass Fluchtfehler zwischen Spindelmutter 19 und Spindel 18 durch exzentrische Liegenbelastung kompensiert werden können.
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In 4 ist das aufgeklappte Kugelgelenk perspektivisch dargestellt. Erkennbar ist die Grundplatte 23, auf der die Gummipuffer 28 angeordnet sind. Auf der Grundplatte 23 befindet sich der Kugelkopf 26. Die Kugelpfanne 27 ist in der Unterseite der baulichen Einheit von Antrieb 20 und Spindelmutter 19 angeordnet. Der Bogenwinkel-Abschnitt, den die Kugelpfanne 27 bildet, kann je nach Konstruktion variieren, so dass der Kugelkopf 26 von der Kugelpfanne 27 bei zusammengefügtem Kugelgelenk mehr oder weniger weit umschlossen wird. Eventuell vorgesehene spezielle Lagerschalen oder behandelte Laufbahnen des Kugelgelenks sind in der Abbildung nicht näher dargestellt. Zur weiteren Minderung von Reibung und Verschleiß ist das Kugelgelenk mit einem Schmiermittel gefüllt, was in der Abbildung ebenfalls nicht näher dargestellt ist.
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In 5 ist eine Hub-Doppelschere mit Spindeltrieb schematisch dargestellt. Die Hubeinheit kann Bestandteil einer Patientenlagerungsvorrichtung sein und zu deren Höhenverstellung dienen, sie kann jedoch auch Bestandteil eines C-Bogen-Geräts oder einer sonstigen DT-Einrichtung sein und zur Höhenverstellung z. B. eines C-Bogens oder einer Strahlungsquelle dienen. Sie umfasst eine untenliegende Grundplatte 23, auf der sowohl die Doppelschere als auch der Spindeltrieb gelagert sind. Eine Hubplatte 22 kann durch die Doppelschere bzw. den Spindeltrieb gegenüber der Grundplatte 23 linear verfahren werden, in der gewählten Ausführung also höhenverstellt werden. Der Spindeltrieb umfasst einen Antrieb 20, der die Spindelmutter 19 antreibt. Die Spindelmutter 19 läuft um die Spindel 18 herum, so dass eine Kugelumlaufspindel gebildet wird. Durch das Umlaufen der Spindelmutter 19 um die nicht-rotierende Spindel 18 wird letzte axial verfahren, in der Abbildung also nach oben oder nach unten.
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Die Spindel 18 verläuft an ihrem der Spindelmutter 19 gegenüberliegenden Ende in einem Tauchrohr 60. Das Tauchrohr 60 ist auf der obenliegenden Seite durch eine Tauchrohrkappe 63 abgeschlossen, mit der die Spindel 18 verbunden ist. Das Tauchrohr 60 lagert über die Tauchrohrkappe 63 auf dem obenliegenden Ende der Spindel 18 und wird daher durch die Bewegung der Spindel 18 nach oben oder nach unten verfahren.
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Das Tauchrohr 60 wiederum ist mit der Traverse 64 der Doppelschere fest verbunden. Wird das Tauchrohr 60 nach oben oder nach unten verfahren, so wird deshalb auch die Traverse 64 nach oben oder unten verfahren. Die Traverse 64 wiederum ist Bestandteil der Doppelschere und bildet eine Achse der Scheren-Konstruktion. Das nach oben oder nach unten Bewegen der Traverse 64 bewirkt daher ein Verkürzen oder -längern der Doppelschere und damit eine Höhenverstellung der Hubplatte 22.
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Um ein möglichst weitgehendes Absenken der Hubplatte 22 zu ermöglichen, ist der Innendurchmesser des Tauchrohrs 60 dabei weiter als der Außendurchmesser der Spindelmutter 19, so dass beim Absenken das Tauchrohr 60 über die Spindelmutter 19 gleiten kann bzw. die Spindelmutter 19 in das Tauchrohr 60 eintauchen kann.
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In 6 ist die jeweilige Kugelgelenk-Lagerung an beiden Enden des Spindeltriebs schematisch dargestellt. Der Spindeltrieb umfasst dabei eine Tauchrohr-Konstruktion, wie sie in der vorangehenden Figur beschrieben ist. Der Antrieb 20 des Spindeltriebs ist auf einer Grundplatte 23 gelagert. Um die Kugelgelenk-Lagerung zu realisieren, weist die Grundplatte 23 eine Kugelscheibe 80 auf. Die Kugelscheibe 80 weist, wie in der Figur lediglich angedeutet ist, eine kugelabschnitt-förmige außenliegende Wange auf, um eine leichtgängige Kugelgelenk-Bewegung zu ermöglichen.
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Die Unterseite des Antriebs 20 weist eine Kugelpfannenscheibe 81 auf. Wie in der Abbildung ebenfalls nur angedeutet ist, weist die Kugelpfannenscheibe 81 eine innenliegende, kugelabschnitt-förmige Wange auf, ebenfalls um eine leichtgängige Kugelgelenk-Bewegung zu ermöglichen. Die jeweiligen, kugelabschnitt-förmigen Wangen der Kugelpfannenscheibe 81 und der Kugelscheibe 80 bilden gemeinsam eine Kugelgelenk-Lagerung, d. h. die Bogenradien der Kugelpfannenscheibe 81 und der Kugelscheibe 80 stimmen überein.
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Es ist in einer vereinfachten und weniger aufwändigen Ausführung jedoch auch möglich, die innenliegende Wange der Kugelpfannenscheibe 81 lediglich als °90-Grad-Senkung, also geradwandig, auszuführen; in Zusammenwirken mit der vorangehend beschriebenen Kugelabschnitt-Form der Kugelscheibe 80 ergibt sich dadurch nach wie vor eine Kugelgelenk-Lagerung.
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Der Antrieb 20 weist eine Achse 85 auf, auf der die Spindelmutter 19 rotierbar gelagert ist. Die Spindelmutter 19 ist in nicht näher dargestellter Weise mit einem Motor oder Antriebsmittel verbunden und wird durch einen ebenfalls nicht näher dargestellten Mechanismus an einer axialen Bewegung gehindert.
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Die Spindel 18 wird von der Spindelmutter 19 geführt, indem diese um die Spindel 18 umlaufend angeordnet ist. Das obenliegende Ende der Spindel 18 bildet ein Kugelkopfende 66. Die außenliegenden Wangen des Kugelkopfendes 66 sind kugelabschnitt-förmig ausgebildet, vergleichbar den außenliegenden Wangen der Kugelscheibe 80. Das Widerlager wird durch die Tauchrohrkappe 63 gebildet, deren innenliegende Wangen ebenfalls kugelabschnittförmig ausgebildet sind und einen Kugelpfannenring 61 bilden. Wie in der Figur nur angedeutet ist, stimmen die Kugelradien der Wangen von Kugelpfannenring 61 und Kugelkopfende 66 überein, so dass die beiden gemeinsam eine Kugelgelenk-Lagerung bilden.
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Es ist in einer vereinfachten und weniger aufwändigen Ausführung jedoch auch möglich, die innenliegende Wange der Tauchrohrkappe 63 bzw. des Kugelpfannenrings 61 lediglich als °90-Grad-Senkung, also geradwandig, auszuführen; in Zusammenwirken mit der vorangehend beschriebenen Kugelabschnitt-Form des Kugelkopfendes 66 der Spindel 18 ergibt sich dadurch nach wie vor eine Kugelgelenk-Lagerung.
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Damit die Spindel 18 nicht durch die Spindelmutter 19 mitgenommen wird und um ihre eigene Achse rotieren kann, ist sie mit dem Tauchrohr 60 durch einen Bolzen 62 verbunden. Die Spindel 18 weist ein Bolzenauge 65 auf, durch das der Bolzen 62 durchgeführt ist. Der Bolzen 62 wiederum ist mit dem Tauchrohr 60 derart verbunden, dass eine Rotation um die Spindelachse nicht möglich ist. Das Tauchrohr 60 selbst ist durch Anbindung an die zu verfahrende Komponente der DT-Einrichtung so verbunden, dass es seinerseits nicht rotieren kann.
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Die Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen: Die Erfindung betrifft eine Diagnose- und/oder Therapieeinrichtung (DT-Einrichtung). In einer Ausführungsform umfasst die DT-Einrichtung eine Komponente, die linear verstellbar gelagert ist, und einen Spindeltrieb, der dazu ausgebildet ist, die Komponente linear zu verstellen. In der Komponente und in der sonstigen DT-Einrichtung ist je ein Lager vorgesehen, in dem der Spindeltrieb jeweils gelagert ist, um die Komponente relativ zur sonstigen DT-Einrichtung linear verstellen zu können. Beide Lagerungen sind als Kugelgelenke ausgeführt. Durch die Ausführung als Kugelgelenk wird ein Verdrehen der Achse des Spindeltriebs ermöglicht, z. B. falls die anzutreibende Komponente ein Drehmoment auf den Spindeltrieb ausüben sollte. Durch Verdrehen der Achse des Spindeltriebs können Fluchtfehler zwischen Spindelmutter und Spindel und damit einhergehender Verschleiß unterbunden werden. Eine besonders vorteilhafte Ausführung ergibt sich bei Verwendung des Spindeltriebs in einer Patientenlagerungsvorrichtung mit Doppelscheren-Hubeinheit.
