DE1589432A1 - Blende zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbuendeln - Google Patents

Blende zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbuendeln

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DE1589432A1
DE1589432A1 DE19671589432 DE1589432A DE1589432A1 DE 1589432 A1 DE1589432 A1 DE 1589432A1 DE 19671589432 DE19671589432 DE 19671589432 DE 1589432 A DE1589432 A DE 1589432A DE 1589432 A1 DE1589432 A1 DE 1589432A1
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Davydova Irina A
Litvan Abram B
Atovmian Artashes E
Jagolkovsky Vladimir K
Pukov Nikolau P
Nesterenko Stanislav V
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ATOVMIAN ARTASHES E
PUKOV NIKOLAU P
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ATOVMIAN ARTASHES E
PUKOV NIKOLAU P
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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/04—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers

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  • Invalid Beds And Related Equipment (AREA)

Description

Zwei.:ϊ.ίι ί . .--wii. c " ■
Artashes B. Atovmian, Moskau /UdSSR 4. März 1970 Irina A, Davydova, "
Abram B. Litvan » -
- Stanislav V» NesterenJco "
Nikolai P. Pukov " .
Vladimir K. Jagolkovsky " .
P 15 89 432.3-33 P I5177
Blende zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbündeln
Die Erfindung betrifft steuerbare Blenden zur Begrenzung von Bündeln energiereicher ionisierender Strahlen. Sie ist hauptsächlich für die Anwendung auf dem Gebiet der Strahlenheilkunde bestimmt, kann aber auch zu anderen Zwek·*- ken benutzt werden. .
Bs-sind steuerbare Blenden zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbündeln bekannt, die in ein Gehäuse eingebaute und senkrecht zur Hauptachse des Strahlenbündels verschiebbar angeordnete Blöcke aus Strahlenschutzwerkstoff enthalten (Kanadisches Patent, erteilt in England Hr802 647, EL.98/1·.
E3). .:
Einer der Nachteile dieser bekannten Blende bes.teht in der
...2 Neue Uniei lagen (Art 7 § 1 Abs. 2 Nr. 1 Slate 3 des ÄnderunöBfleä. v. 4.9.1967J
009830/0509
langen für die Einstellung der Blende notwendigen Dauer, was durch die langwierige nacheinander folgende Betätigung von sechs Greifrädern der Handsteuerung verursacht wird· Da andererseits die Strahlungsdosis direkt von der EIns-telldauer der Blende abhängt, ist das bei der Einstellung der Blende unmittelbar am Strahlerkopf arbeitende Bedienungspersonal stark gefährdet·
Dieser Nachteil wird noch dadurch verstärkt#daß die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit moderner Geräte gerade durch eine Erhöhung der Dosisleistung erreicht wird, wodurch die Bestrahlungsdauer des Kranke..,! auf ein Minimum herabgesetzt wird·
"Ein anderer Nachteil der bekannten Blende, besteht darin, daß sich die keilförmigen Blöcke bei der Einstellung der Blendenöffnung verklemmen oder gegenseitig zusammenstoßen, wodurch die Blöcke, insbesondere deren scharfa Kanten beschädigt werden und die Benutzung der Blende erschwert wird·
Das Ziel der Erfindung besteht in der Beseitigimg dieser Nachteile· . .
Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, eine Blende zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbündeln zu enty/ickeln mit einer bezüglich der Gestalt und den Abmessungen steuerbaren Blendenöffnung, die mit großer Schnelligkeit und mittels einer Fernsteuerung eingestellt werden kann·
. 009830/0589 ...3
Diese Aufgabe wird bei einer Blende zur Begrenzung von ioni<sierenden StrahlenhiindelHj bestehend aus keilförmigen, aufeinander gleitenden und in einem Gehäuse senkrecht zur Hauptachse des Strahlenbündels verschiebbar- angeordneten !Peilen aus Sfcrahienschutzwerkstoff dadurch gelöst, daß das Verschieben der die vieleckige Blendenöffnung bildenden keilförmigen, Teile durch mindestens zivei in das Gehäuse eingebaute f die Blende umfassende innen verzahnte Räder er*· ■"folgt!, die von. einem gemeinsamen Antrieb entweder gleichzeitig oder aufeinander folgend gedreht werden und'wobei jedes mit mindestens einem keilförmigen Teil kinematisch gekoppelt ist. - ·
Der Antrieb der innenverzahnten Räder kann einen Radkranz enthalten, dar durch Schaltkupplungen mit äen innen ver« sahnten Rädern gekoppelt wird.
Zwecks Erhöhung, der Scrahlungssicherheit durch Fernsteuerung und als Erleichterung der Bedienung der Blende ist es vorteilhaft, den Radkranz durch einen "Elektromotor anzutreiben·
Zur Begrenzung der gegenseitigen Lage der keilförmigen Teile zwecks Vermeidung von Beschädigungen und Verkleidungen der letzteren sowie zur Verringerung von deren Größe und Gewichts' ist es zweckmäßig, an den innen verzahnten Rädern ■ Anschläge
009830/0589 v.-4
Im folgenden v/ird der Gegenstand der Erfindung durch ein Anwendungsbeispiel anhand der beigelegten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Blende;
Fig. 2 die Ansicht der Blende ohne Oberteil des Gehäuses in Strahlungsrichtung;
Fig. 3 den Schnitt HI-III gemäß Fig. 2;
Fig. 4 den Schnitt IV-IV gemäß Fig. 2;
Fig. 5 den Schnitt V-V gemäß Fig. 2;
Fig. 6 den Schnitt VI-VI gemäß Fig. 2';
Fig. 7 die relative Lage der Begrenzungsanschläge im Augen-
blick des Anstoßens gegeneinander·
Die erfindungsgemäße Blende besteht aus einem aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3 zusammengesetzten Gehäuse 1 (Fig. l).in-dem ein Satz keilförmiger Teile 4 (Fig. 2) 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 aus Schutzwerkstoff, z.B. Wolfram, angeordnet ist.
Diese zur Strahlenbundelach.se I-I (Fig. 1) senkrecht angeordneten keilförmigen Teile werden an ihren gemeinsamen Stoßstellen oben und unten durch Laschen 12 (Fig. 2 und p) aus dem gleichen Schutzwerkstoff miteinander verbunden.
•Die als zusätzlicher Schutz für die Stoßstellen dienenden
Ö09Ö30/0583
• Laschen 12 sind durch Schrauben an den keilförmigen Teilen 4-s 5» 6» 7» 8, 9» 10, 11 befestigt, halten dre letzteren in der Anstoßstellung zurück und ermöglichen ein gegenseitiges Gleiten.
Der spitze Winkel der keilförmigen Teile 4, (Pig. 2) 5j 8» 9, 'betragt 60° und derjenige der Teile 6, 7, 1:0,. 11 -50°, wodurch die dem Strahlenbündel zugekehrten Seiten der Teile 4-, 5, 7» 8, 9r H- ein© sechskantige Öffnung.mit einem Winkel von 120° zwischen den benachbarten Kanten bilden·
Die Anstoßebenen der Teile 6, 7, 10 und 11 bilden mit den dem Strahlenbündel zugekehrten Kanten der Teil 4, 8 einen rechten Winkel, wodurch .außer der sechskantigen auch achtkantige und rechteckige Öffnungen zusammengestellt werden können»-
Am Unterteil 2 des Gehäuses 1 sind drei die Blende umfassende innenverzahnte Räder 15, (Pig. 1) 14, 15 angeordnet, die sich unabhängig voneinander drehen können und dadurch die gegenseitig unabhängige 'Einstellung der Längs- und Quer-, größe; sowie der Gestalt der Blendenöffnung, für den Strah-
durch .
:-lüngsgang gewährleisten« ;
Die innenyerzahnten Räder 15, 14, 15 werden durch einen einzigen Antrieb 15' betätigt, der einen im Gehäuse 1 angeordneten drehbaren Radkranz 16 (Pig. 1*2) enthält.. vr , v ^
0 0 9830/0S89 --
Zum aufeinanderfolgenden oder gleichzeitigen Anschluß der innen verzahnten Räder 13, 14, 15 an den Radkranz 16 sind drei gleiche unabhängig voneinander v/irkende Schaltkupplungen 17 (in Fig. 6 ist nur eine Kupplung gezeigt), in der Blende angeordnet.
Zur Betätigung der keilförmigen Teile bei der Bildung von Blendenöffnungen der erforderlichen Größe und Gestalt ist jedes der innenνerzahnten Räder 13 (Fig. 1), 14 und 15 mit dem jeweiligen Satz keilförmiger Teile kinematisch verbunden.
Das innenverzahnte Rad 13, welches das Längsmaß der Blendenöffnung regelt, bewerkstelligt das*Verschieben der in Längsnuten 20 und 21 des Gehäuses 1 laufenden Schlitten 18 und 19.
Zu diesem Zv/eck sind die Schlitten 18 und 19 mit Zahnstan-' gen 22, 23 versehen, die mit im Gehäuse 1 angeordneten und über Zahnräder 26 (Fig. 1, 2), 27 mit dem Rad 13 verbundenen Ritzeln 24 .und 25 im Eingriff stehen.
Auf den Schlitten 18 (Fig. 2) 19» sind entsprechend die Teile 10, 11 und 6, 7 angeordnet. Zur Querverschiebung dieser Teile ist der Teil 10 mit Führungen 28 (Fig. 2,3,4) versehen, in deren Nuten auf dem Schlitten 18 quer angeordnete Keile 29 (Fig. 3, 4) sitzen^
009830/0589 '"7
Der Teil 11 (Fig. 2,3,4) ist ebenfalls mit Führungen 30 versehen, in deren Hüten auf dem Schlitten 18 quer angeordnete Keile 31 (Fig. 2,4) sitzen.
Die keilförmigen Teile 6 und 7 (Figo .2) sind mit dem Schlitten 19 in ähnlicher Weise durch Führungen 32, 33 und quer liegende Keile (in den Darstellungen niGht gezeigt) verbunden·
Aufgrund des gegenseitigen Gleitens aller aneinander stoßender keilförmiger Teile wird die jeweilige Lage und Orientierung der Teile in Bezug auf das Gehäuse 1 der Blende durch die Schlitten 18, 19 mit den quer liegenden Keilen in der zur Strahlenbiiadelaciise 1-1 senkrecht on Ebene verschoben·
Andererseits dienen die Schlitten 18, 19 mit den auf ihnen angeordneten Keilen zum Festhalten der Teile 5, 6» 7 und 9» 10, 11 bei Länäsverscniebungen.
Das Rad 14 bev/erksteiligt die Querverschiebung der Teile 4 und 8 durch Zahnstangen 34 (Fig. 2,3) und 35 (Fig. 2), die über Ritzel 36 (Fig.2, 3) und 37 (Fig. 2) mit von dem Rad 14 angetriebenen Zahnrädern 38 (Fig. 2,3) und 39 (Fig.2) im Eingriff stehen·
Die Zähne der Ritzel 36, 37-kaben eine für alle Stellungen der Schiit«en 13 und 19 ausreichende Breite.
. · 009830/0 5 89
Außerdem-dienen die Zähne der Ritzel 3&i 37 in dung mit deren Zahnstangen 34, 35 bei einer Längsverschiebung der Schlitten 18, *19 als Führungen der Teile 4, 8, um eine Änderung des Abstandes zwischen den"letzteren zu verhindern.
Zur Veränderung der relativen Stellung der "Teile Il und 10 sowie auch der Teile 6 und 7 zu den Teilen 4, "8 zwecks Änderung der Gestalt der Blenden-öffnung sind die Führungen dieser Teile, nämlich 30 (Fig. 4), 28 und 32 (Fig. 2) und 33, mit Zahnstangen· versehen.
Die Zahnstangen 42 (Fig. 2,4) und 43 der Führungen 30., 28 stehen mit einem Ritzel 44 (Fig. 4) im Eingriff, das· über zwei Kegelradpaare 45 (Fig. 2, 4) und 47 und durch eine Teleskopwelle 46 mit einem- durch das Rad 15 angetriebenen Zahnrad 48 gekoppelt ist. "■"-- .
Auf dieselbe 7/eise sind die Teile 6 und 7 mittels eines Zahnrades 49 mit dem Rad 15 verbunden«
Außer zur Ankupplung der innenverzahnten Räder 13, .14, 15 an den Radkranz 16 dienen die Schaltkupplungen 17 (Fig. 6) als Sperrvorrichtung für die Jeweils unerwünschte Verschiebungsart. ■
Die Schaltkupplung 17 enthält eine in dem Gehäuse 1 angeordnete Achse 50 sit einem hierauf festsitzenden mit dem Rad
0098 30/058 9
15.88*3?
' Achae- JpQ) ist; frerilau-iend! eia> mit,
Biie4is& 351
.mat dysia Esyäfcimnz 16 geicuppelt oaer- >^, la-au; ig^te <äie ^ei-sctole^bb-ajce Biicbse- 55 Bit; An« lügeini 5S^ edinem 4^$etieiimg.al£egel· 57 und, einer Spiralfe- ?' 5® asjiS-gefSk-feaife^t· A^tstallet &es. Hebels 60- für den Handbeta?iesbj "teanii; di.e Kisip^l^üjg 1? mit. einem Bllelct;romagn.eten 59 ver
liies Bad'eitj' 1^> uftdi 1,5 sind; du^Qli entsprechende Sch,altkupplun-: gen■ ([plefeft d;aÄSe:S.t,e;2i,lt:^ imit dleift KadJcranz 16 gekoppelt·.
15'("Big.* t) entnält außer dem Zahnkranz 16 Ä am\ Qfter^eil '3: dle-s. Gehäuses 1 angeordneten Blektromo>- : 63it, am:· iLbep" eia Getriebe 63 und, über ein im Gehäuse 1 i sitzendes; Zahnrad 63 mit dem Zahnkranz 16 ge-
, Begrenzung; der· Wechsels ei t.igen Stellungen: der keille siwie ihrer Lage in Bezug auf das Gehäuse 1 .sind die· Eäder 13^ 14 und'15'mit Begrenzungsanschlägen 64 ^ 66 j, 67»> $8 C^iS.' 2) versehen. Außerdem sind
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ϊ 68 uidi 7© ζΜ&* 2$ attt äßm Gte&äms® 1i
der> Blende?
Wirkungsweise der; BOleaidie ist
Zxm Einstellen· der,· e^:£&E(SeC'iicb.©rL· langsabntessuii^
dienöffatmg νύ,ζά. Sex BILekferomagiiefc 5© Clig* S)?
kupplung 17 eirtgeseiialtat,, wodaorQit si.e&
Biicitsa 55 eatlang dec? Acitsa 5Q veJfSicisiebt; una. tntfeeaEä Zitcsam« mendriicicen der Feder 59 das. Zajmrad 52 iolfeireüLs dea* .
Se 53.1 56 mit dem Zahnkranz 16 in, MngiEifi' bi!i3ig,fe· Bei"
.■■kranz: 16 wird Hierbei durek den Blefct^oaiOitur über· das: Getriebe 62 und das; Zahnrad
Ber Zahnkranz; IS (Big* 6·)- kann amcii von!" Hand gedreht; wer dem zu dieseDi Zweck ist der Zahnkranz; IS unit einer Riffelung ve seiien. ' - .
Dadurch, wird die Achse 50 und damit; iiaer- das darauf fes.fcs-i.fc zende Zahnrad 51 das Rad 13 in Dreitung vOrs&fczfc* Yom Rad 13 aus werden die Zahnräder 26 und 27 angetrieben, die über
die Ritzel 24, 25" die Schlitten 18 und 19' in BeAve^gung ver-' setzen. .
Die auf den Schlitten 18 und 19 angeordneten !eile 10
11 und" 6, 7 werden hierdurch in Längsrichtung verschoben
und nehmen dabei die Teile 4, 9 und 5> 8: mit·.
« · »-L-L k
009830/0589
- 1λ -
Zur Einstellung der erforderlichen Querabmessung der Blendenöffnung wird der Elektromagnet der entsprechenden Schaltkupplung (nicht gezeigt) betätigt, wodurch das Rad 14 in ähnlicher V/eise an den Antrieb 15' geschaltet wird· Durch Drehung des Rades 14 werden über die Zahnräder 38, 39, die beiden Keüelradpaare 40, 41 und die Ritzel 36» 37» die mit den Teilen 4, 8 gekoppelten Zahnstangen 34» 35 in Bewegung versetzt· Dadurch verschieben sich die Teile 4, 8 in Quer-
"'■■'.-■.■■.-..■ <
richtung und nehmen die aufeinander gleitenden keilförmigen Teile 5» 6, 11 und 9» 10, 7 mit.
Zur Veränderung der Gestalt der Blendenöffnung wird der Elektromagnet der dritten Schaltkupplung (nicht gezeigt) betätigt, wodurch das Rad 15 in ähnlicher Weise mit dem Antrieb 15' gekoppelt wird. Durch Drehung des Rades 15 v/erden über das Zahnrad 48 die beiden Kegelradpaare 47, 45, die Teleskopwelle 46, das Ritzel 44 und die Zahnstangen 42, 43 gegeneinander in Querrichtung verschoben. Gleichzeitig damit werden ebenfalls infolge der Drehung des Rades 14 über das Zahnrad 49 und einen ähnlichen Getriebezug die Teile 6 und 7 gegeneinander in Querrichtung verschoben. Gleichzeitig mit der Bewegung der Teile 6, 7 und 10, 11 verschieben sich auch die
Teile 8, 9 und 4, 5, die sowohl auf den ersteren als auch ♦aufeinander gleiten·
Treffen die spitzen Winkel der Teile 5, ' , 7 und 11, 9 zu- ' semaen, so entsteht eine sechseckige 31endenöffnung·
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!Treffen die spitzen Winkel der Teile' 6 und 10 mit den Kanten der Teile 4 und 8 entsprechend zusammen, so bildet sich. eine rechteckige Blendenöffnung· ·
Bei einer Zwischenstellung der spitzen Winkel der Teile 5, 6, 7 und 9r 10, 11 zwischen den GrenzStellungen, nimmt die. Blendenöffnung eine achteckige Gestalt an.
Die unabhängig voneinander arbeitenden Schaltkupplungen ermöglichen es, unter Benutzung eines gemeinsamen Antriebs diese Regelungen der Blendenöffnung bezüglich Abmessungen und der Form gleichzeitig oder aufeinander folgend vorzunehmen·
Werden die Räder 1$ und 14- gleichzeitig mit dem Antrieb .15' verbunden, so erfolgt eine stufenlose Änderung der Abmessungen der Blendenöffnung unter Beibehaltung der Gestalt der Blendenöffnung.
Ein Aneinanderstoßen von keilförmigen Teilen wird hierbei durch die auf den innenverzahnten Rädern 13,..14, 15 angeordneten Begrenzungsanschläge 64, 65, 66, 67 verhindert.
Bei einer Gestaltsänderung, z.B. bei der Einstellung einer rechteckigen Öffnung, verschiebt der Antrieb 15' mit Hilfe des Rades 15 die keilförmigen Teile so lange, bis die spitzen V/inkel der Teile 6 und 10 gegen die dem Strahlenbündel zugekehrten Kanten der Teile 4 und 8 stoßen» Da die Lage der Teile 6 und 10 in Bezug auf diejenige der Teile 4 und 8
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durch die gegenseitige Stellung der Räder 14 und 15 bestimmt wird, wird ©ine Beschädigung der Te'ile 4 und 8 durch die, auf den Rädern 14, 15 angeordneten Begrenzungsanschläge 66 und 67 vermieden«
Bei gleichförmiger Blendenöffnung wird das Verhältnis von Längs- und Querabmessung durch die auf den Rädern 13, 14 angeordneten Begrenzungsanschläge 65, 64 aufrechterhalten.
Bin übermäßiges Auseinanderziehen der keilförmigen Seile bei der Vergrößerung der Abmessungen der Blendenöffnung wird durch die gemeinsam wirkenden Begrenzungsanschläge 64, 65, 66, 67, 68, 69 (Fig. 1, 7) verhindert.
Die minimale Blendenöffnung wird durch die Begrenzungsanschläge 64, 65,· 66, 67, 68, 70 festgelegt.
Der Erfindungsgegenstand ist zwar anhand einer Blende mit sechs keilförmigen !eilen, von denen zwei zusätzlich gespaltet sind, erläutert worden, ist aber ebenso für Blenden mit •einer größeren Zahl keilförmiger Teile anwendbar. .-..
Außerdem können je nach Form und Verschiebung der Teile · Blendenöffnungen mit drei und mehreren "Ecken eingestellt werden* ." . ; . ·
Der Vorteil de*1 Erfindung besteht aufgrund der an den innen verzahnten Rädern angeordneten Anschlägen in einer großen
G09830/0589
Betriebszuverlässigkeit und infolge der Anv/endung eines
einzigen Antriebs zur Änderung der Abmessungen und der Gestalt der Blendenöffnung in der Schnelligkeit der Einstellung, was bei einer hohen Aktivität der Strahlungsquelle
sowie bei Handregelung der Blende bezüglich, des Strahlungsschutzes wichtig ist» Darüber hinaus bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Blende über den antreibenden Elektromotor und die Elektromagneten der Schaltkupplungen fernzu-
■ ο
steuern, wodurch eine Strahlungsgefährdung des Bedienungspersonals ausgeschlossen wird.
009830/0 589

Claims (1)

  1. Γ
    acc-'
    1970
    Bs/Hu
    P 15 89 452.3-33
    Patentansprüche
    Ί· Blende zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbündeln, bestehend aus keilförmigen, aufeinander gleitenden und in einem Gehäuse senkrecht zur Hauptachse des Strahlenbündels verschiebbar angeordneten feilen aus Strahlenschutzwerkstoff, dadurch g e k e η η ζ e χ c h η e t , daß das Verschieben der die vieleckige Blenden*· öffnung bildenden keilförmigen Teile (4,5,6,7,8,9,10,11) durch mindestens zwei in das Gehäuse (1) eingebaute, die Blendenöffnung umfassende innen verzahnte Räder (13,14, 15) erfolgt, die von einem gemeinsamen Antrieb (15') entweder gleichzeitig oder aufeinander folgend gedreht werden und wobei jedes mit mindestens einem keilförmigen Teil kinematisch gekoppelt ist. . .
    2· Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der innen verzahnten Räder (13,14,15) einen Radkranz (lö) enthält, der durch Schaltkupplungen (17) mit · den innen veraahnten Hadern (13,14,15) gekoppelt wird«
    Neue ünteilagsrt (ArL7§lA&s.2Nr. I S3t2 3de3Äiidenjnssae3.v.4.9.19671
    009830/0589
    JlV
    J. Blende nach. Anspruch 1 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Radkranz (16) durch einen Elektromotor (61) angetrieben wird. · . ■ .
    4. Blende nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeich- ' net, daß an den innen verzahnten Rädern (13,14,15) zur Begrenzung der gegenseitigen Lage der keilförmigen Teile Anschläge (64,65»66,67,68,69,70) angeordnet sind.
    0098 3 0/0 589
DE19671589432 1966-03-22 1967-03-21 Blende zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbuendeln Pending DE1589432A1 (de)

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