DE2257778A1

DE2257778A1 - Steuereinrichtung zur eingrenzung des nutzstrahlenbuendels einer roentgenroehre

Info

Publication number: DE2257778A1
Application number: DE2257778A
Authority: DE
Inventors: Carold R Henninger; Ray R Lackey
Original assignee: Sybron Corp
Current assignee: Sybron Transition Corp
Priority date: 1971-11-26
Filing date: 1972-11-24
Publication date: 1973-05-30
Also published as: NL7214996A; DE2257778C2; IT970791B; ES408952A1; FR2160815B1; JPS4864894A; FR2160815A1; JPS5230235B2; US3764808A; NL153680B

Description

Anmelder; Sybron Corporatibn, 1100 Midtown Tower, Rochester, New York 14604, USA

Steuereinrichtung zur Eingrenzung des NutzStrahlenbündeIs einer Röntgenröhre

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur Eingrenzung des Nutzstrahlenbündels einer Röntgenröhre in Abhängigkeit von der Größe der Filmkassette.

Bei der Verwendung von Röntgenstrahlen in der medizinischen Diagnostik ist es wünschenswert, die Größe des Nutzstrahlenbündels auf die genaue Große des Films oder des sonstigen für Röntgenstrahlen empfindlichen Materials zu begrenzen, um eine Gefährdung des Patienten oder eine Verschleierung des Films zu vermeiden. Um das Diagnoseverfahren zu vereinfachen und Fehler durch das Bedienungspersonal zu vermeiden, ist es ferner wünschenswert, eine automatische Einstellung zu ermöglichen.

Es sind bereits Steuereinrichtungen zur Eingrenzung des Nutzstrahlenbündels in Abhängigkeit von der Größe der Filmkassette bekannt (US-PS 2 921 202, 3 502 878, 3 518 435 und 3 581 094) . Dabei besteht, jedoch, die Schwierigkeit, daß die

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Steuereinrichtung nicht automatisch in Abhängigkeit von der Größe unterschiedlicher Filmkassetten arbeitet. Ferner wäre es bei derartigen Steuereinrichtungen wünschenswert, die Zahl der Verbindungsleitungen zu dem Kassettenhalter möglichst gering zu halten. Bei einer Anzahl dieser bekannten Einrichtungen finden mehrere Schalter entsprechend den unterschiedlichen Kassettengrößen Verwendung, so daß eine große Anzahl von Verbindungen zwischen dem Kassettenhalter und der Steuerschaltung erforderlich ist, welche die Eingrenzung des Nutzstrahlenbündels bestimmt. Deshalb muß entweder der Kassettenhalter an dem Rest des Systems befestigt werden, oder es ist ein Verbindung sstecker mit einer großen Anzahl von Kontakten erforderlich.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß damit sowohl die Länge als auch die Größe an sich beliebig ausgebildeter Kassetten nachgewiesen werden kann, um eine praktisch kontinuierliche automatische Einjustierung des Strahlenbündels der Röntgenröhre auch dann zu ermöglichen, wenn nicht genormte Kassetten verwandt werden. Dabei soll die Anzahl der Verbindungsleitungen zwischen dem Kassettenhalter und der Steuerschaltung für die Begrenzung des Strahlenbündels möglichst gering sein, so daß die Komponenten zum Nachweis der Kassettengröße an dem Kassettenhalter angeordnet werden können undder Halter ausgebaut werden kann, ohne daß eine größere Anzahl von Verbindungsleitungen entfernt werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es ist deshalb ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß an dem Kassettenhalter zwei kontinuierlich veränderliche Meßwertumwandler angeordnet sind, sowie eine Einrichtung zur Einstellung dieser Meßwertumwandler in Abhängigkeit von der Breite und Länge der Filmkassette in dem Halter, und eine Einrichtung zur Verbindung der Meßwertumwandler mit der Steuer-

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schaltung zur Größe des Strahlenbündels. Da diese Umwandler kontinuierlich veränderlich sind, kann die Größe des Strahlenbündels entsprechend irgendeiner Kassettengröße innerhalb eines Bereichs von Kassettengrößen eingestellt werden, die in dem Halter angeordnet werden können. Durch die Verwendung der kontinuierlich veränderlichen Meßwertumwandler ist nur eine sehr geringe Anzahl von Verbindungen zwischen dem Kassettenhalter und der Steuerschaltung erforderlich.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann ferner die Inbetriebnahme der Röntgenröhre selbst verhindert werden, wenn der eingesetzte Halter keine Kassette enthält. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Schalter an dem Halter angeordnet wird, der automatisch geöffnet wird, wenn der eingesetzte Halter keine Kassette enthält.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel finden als Meßwertumwandler zwei DrehpotentiometerVerwendung, von denen der eine durch einen Schwenkarm an dem Halter eingestellt wird, der an einer Seitenwand der Kassette angreift. Das andere Drehpotentiometer wird über ein mit zwei Backen verbundenes Kabel eingestellt, welches die Kassette an dem Halter zentriert. Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Rückteils des Halters in Fig. 1, wobei die Abdeckung entfernt ist, um die Einstelleinrichtung für die Drehpotentiometer zu zeigen;

Fig. 3 eine vergrößerte'Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2; und

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kassettenhalter 10 vorgesehen,,der beispielsweise an einem Röntgentisch eingesetzt, werden kann. Für den Halter

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sind vordere und hintere zentrierende Backen 11, 12 vorgesehen, die an einer Kassette 13 angreifen können, in der ein
Film oder sonstiges für Röntgenstrahlen empfindliches Material angeordnet ist. Die Backen können durch eine Rasteinrichtung 14 gehaltert werden, die an der vorderen Backe 11 befestigt ist. An dem Halter 10 ist ferner ein Schwenkarm 15
vorgesehen, der mit einer Seitenfläche der Kassette 13 in
Berührung steht. An der hinteren Backe 12 ist ein Kabel 16
befestigt. Der Schwenkarm und das Kabel sind mit Meßwert umwandlern hinter einer Abdeckung 55 auf der Rückseite des Halters verbunden. Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Meßwertumwandler sind Drehpotentiometer 17, 18. Statt dessen
können auch andere Meßwertumwandler bekannter Art Verwendung finden, die kontinuierlich oder in sehr kleinen Stufen verstellbar sind. Die Verstellbarkeit entsprechend kleinen Stufen reicht im allgemeinen aus, weil beispielsweise bei Drehpotentiometern die Stufen so klein sind, daß für den vorliegenden Zweck die Verstellung als kontinuierlich bezeichnet
werden kann.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist der
Schwenkarm 15 an einem Zapfen 19 an der oberen Platte 20 desHalters angelenkt. Ein Zahnsegment 21 am Ende des Arms 15 steht mit einem Zahnrad 22 in Eingriff, das an einer Einstellwelle 23 befestigt ist, die an dem Drehpotentiometer 17 vorgesehen ist. Das Zahnrad 22 und das Zahnsegment 21 sind so bemessen, daß die Einstellwelle 23 des Potentiometers um etwa 220 gedreht wird, wenn der Schwenkarm 15 aus der Lage entsprechend der größten Kassette in die Lage entsprechend der kleinsten
Kassette verschwenkt wird.

Beispielsweise kann ein Drehpotentiometer Verwendung finden, das einen elektrischen Bereich von 250 und einen Auflösungsprozentsatz von 0,255% hat. Deshalb ermöglicht dieses Potentiometer bei einem Winkel von 220° etwa 300 Einstellstufen. Wenn ein derartiges Potentiometer in Verbindung mit einer üblichen Steuerschaltung für die Eingrenzung des Nutzstrahlenbündels Verwendung findet, sind die einzelnen Einstellstufen

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hinreichend klein, so daß im Ergebnis eine kontinuierlich veränderliche Einstellung vorhanden ist.

Fig. lzeigt in gestrichelten Linien die Lage des Schwenkarms 15 beim Vorhandensein der kleinsten bzw. größten Kassette. Der Zapfen 19, um den der Schwenkarm verschwenkbar ist, ist zwischen einer Linie A angeordnet, die durch die Seitenwand der größten Kassette begrenzt ist, und einer Linie B, die durch die Seitenwand der kleinsten Kassette begrenzt ist. Dies erfolgt, um die Beziehung zwischen der Kassettengröße und der Potentiometereinstellung so linear wie möglich zu machen. Um eine genaue Einjustierung des Strahlenbündels entsprechend der genauen Größe"irgendeiner Kassette zu ermöglichen, ist. eine lineare Beziehung der Kassettengröße und der Potentiometereinstellung vorzuziehen. Mit einem Schwenkarm ist diese Abhängigkeit nicht genau linear, weil die Lage des Schwenkarms und damit die Potentiometereinstellung linear von dem Sinus des Winkels abhängig ist, der durch die Seite der Kassette 13 und eine Linie von dem Berührungspunkt des Arms 15 mit der Kassette 13 durch den Zapfen 19 eingeschlossen wird. Um diesen Winkel möglichst klein zu halten, wird der Schwenkzapfen 19 praktisch in einem gleichen Abstand zwischen der'Linie A entsprechend der Seitenwand der größten Kassette und der Linie B entsprechend der Seitenwand der kleinsten Kassette angeordnet.

Um dieBeziehung zwischen der Kassettenbreite, und der Potentiometereinstellung so linear wie möglich zu machen, finr det ein versetzter Schwenkarm Verwendung. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Schwenkarm 15 versetzt, um Platz für größere Kassetten freizulassen. Deshalb kann das Ende des Schwenkarms mit Kassetten aller Größen in Berührung gelangen, wobei der Abstand von der Schwenkachse zu dem Berührungspunkt mit der Kassette praktisch konstant ist, wodurch die Abweichungen von der Linearität verringert sind.

Um das Einsetzen einer Kassette in den Halter zu vereinfachen, ist eine Einrichtung zum Verschwenken des Schwenk-

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arms 15 weg von der Kassette vorgesehen, wenn der Halter von dem Röntgentisch entfernt wird. Wie in den Fig. 2 land 3 dargestellt ist, ist eine Feder 24 zwischen dem Schwenkarm 15 und einem angelenkten Anschlag 25. eingespannt. Die Feder zieht den Schwenkarm zu dem Anschlag. Eine Drehung des Schwenkarms ist jedoch in dieser Richtung durch einen Block 26 begrenzt, der an dem Schwenkarm 15 befestigt ist und mit dem Anschlag 25 in Berührung steht. Der Anschlag 25 ist um einen Zapfen 27 an der oberen Platte 20 des Halters angelenkt. Eine zweite Feder 28 ist zwischen dem Anschlag 25 und einem Stützarm 56 an der oberen Platte 20 des Halters eingespannt und versucht, den Anschlag 25 im Uhrzeigersinne zu verschwenken. Wenn der Halter von dem Tisch entfernt wird, dreht sich der Anschlag 25 im Uhrzeigersinne und berührt den Block 26 an dem Schwenkarm, wodurch der Schwenkarm 15 im Uhrzeigersinne zu der Seite des Halters verschwenkt wird. Deshalb stört der Arm nicht das Einsetzen von Kassetten.

Wenn der Halter an dem Tisch befestigt wird, greift ein Zapfen 29 an dem Tisch (in gestrichelten Linien dargestellt) an dem Anschlag 25 an und dreht diesen im Gegenuhrzeigersinne. Eine Führung 30 dient zur Vereinfachung der Ausrichtung des Halters mit dem Zapfen an dem Tisch. Der Schwenkarm 15 dreht sich im Gegenuhrzeigersinne mit dem Anschlag 25, bis das Ende des Schwenkarms 15 an der Kassette angreift, so daß der Schwenkarm angehalten wird. Wenn keine Kassette in dem Halter vorhanden ist, dreht sich der Schwenkarm weiter mit dem Anschlag. Dadurch wird ein Sicherheitsschalter 31 betätigt, der die Einschaltung der Röntgenröhre verhindert, wenn keine Kassette in dem Halter angeordnet ist.

Der Schalter 31 wird durch eine Scheibe 32 an der Einstellwelle 23 des Drehpotentiometers 17 betätigt. Eine Abgriffrollle 33 an dem Schalter 31 rollt entlang dem Rand dieser Scheibe ab. Wenn ein Halter ohne Kassette an dem Tisch befestigt wird und der Schwenkarm entlang dem gesamten Weg mit dem Anschlag verschwenkt wird, fällt die Abgriffrolle in eine Aussparung 34 der Scheibe. Dadurch wird der Schalter geöffnet und die Röntgenröhre kann nicht eingeschaltet werden.

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Die Schaltlage der Aussparung 34 an der Scheibe 32 kann eingestellt werden, indem die Lage des Blocks 26 auf dem Schwenkarm eingestellt wird. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Block 26 an dem Schwenkarm mit zwei Schrauben 35, 36 befestigt. Die Schraube 36 erstreckt sich durch ein Langloch 37 in dem Arm, wodurch die Lage des Blocks auf dem Arm verstellbar ist.

Wie bereits erwähnt wurde, wird die Länge der Kassette in dem Halter durch ein zweites Drehpotentiometer 18 nachgewiesen, das über ein Getriebe und ein Kabel 16 mit der hin-

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teren zentrierenden Backe verbunden ist. Wie aus den Fig.

2 und 4 ersichtlich ist, verläuft das Kabel um eine Rolle 38 auf eine Trommel 39, an der das andere Ende 40 des Kabels befestigt ist. Ein Zahnrad 41 auf der Oberseite der Trommel 39 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 42 an der Einstellwelle

43 des Drehpotentiometers 18, welches durch einen Stützarm

44 an der oberen Platte 20 des Halters gehaltert wird. Wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist das Zahnrad 42 an der Einstellwelle 43 durch eine^Schraube 45 befestigt, welche einen horizontalen Schlitz 46 in der Nabe 47 des Zahnrads 42 verschließt, wodurch die Bohrung 48 deformiert wird, durch welche die Einstellwelle 43 verläuft.

Das von der zentrierenden Backe 12 zu der Trommel 39 verlaufende Kabel 16 wird durch eine Feder 49 gespannt und ein zweites Kabel 50, das.an der Feder 49 befestigt ist, verläuft um die Nabe 47 des Zahnrads 42 auf der Einstellwelle des Potentiometers. Das andere Ende 51 des Kabels ist an einem Radialschlitz 52 in dem Zahnrad befestigt. Das Kabel und die Feder versuchen, das Zahnrad '42 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, wodurch die Trommel im Uhrzeigersinne gedreht wird und ein Durchhängen des Kabels 16 vermieden wird, das mit der hinteren zentrierenden Backe verbunden ist.

Das Zahnrad 41 an der Trommel und das Zahnrad 42 an der Welle des Potentiometers sind so bemessen, daß die Einstellwelle 43 um etwa 220° gedreht wird, wenn die hintere Klaue entlang ihrem Bewegungsbereich verstellt wird. Deshalb

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kann das gleiche Potentiometer zum Nachweis der Länge und Breite der Kassette Verwendung finden.

Die beiden Potentiometer 17, 18 und der Schalter 31 sind mit einer Steckdose 53 mit acht Anschlüssen verbunden, die auf der Rückseite des Halters angeordnet sind. Wenn der Halter an einem Röntgentisch angeordnet ist, ist die Steckdose mit den Kontaktstiften 54 eines Steckers (in gestrichelten Linien in Fig. 2) an dem Tisch verbunden. Dadurch werden die Potentiometer mit einem nicht dargestellten System zur Steuerung der Größe des Strahlenbündels verbunden, während der Sicherheitsschalter mit der Steuerschaltung zur Spannungsversorgung der Röntgenröhre verbunden wird.

Der oben beschriebene Halter kann mit einer Anzahl an sidibekannter Steuerschaltungen zur Eingrenzung des Nutzstrahlenbündels Verwendung finden, um die Größe des Strahlenbündels entsprechend einer Kassettengröße innerhalb eines Größenbereichs einzustellen, für welchen der Halter konstruiert ist. Deshalb ermöglicht ein derartiger Halter eine größere Flexibilität im Vergleich zu bekannten Systemen zur automatischen Einjustierung der Größe des Nutzstrahlenbündels, obwohl nur eine geringere Anzahl Verbindungen für den Halter hergestellt werden müssen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Steuereinrichtung zur Eingrenzung des Nutzstrahlenbündels einer Röntgenröhre in Abhängigkeit von der Größe der Filmkassette in einem Kassettenhalter, d a d u r c h g e k e η η zeichnet, daß zwei kontinuierlich veränderliche Meßwertumwandler (17, 18) an dem Kassettenhalter (10) angeordnet sind, daß der erste Meßwertumwandler (17) durch ein Einstellglied (15) in Abhängigkeit von der Breite der Kassette (13) in dem Kassettenhalter (10) einstellbar ist, daß der zweite Meßwertumwandler (18) durch eine Einstelleinrichtung (16) in Abhängigkeit von der Länge der Kassette einstellbar ist, und daß eine Einrichtung zum Anschluß der Meßwertumwandler (17, 18) an die Steuerschaltung zur Eingrenzung des Nutzstrahlenbündels der Röntgenröhre vorgesehen ist, so daß die Größe des Strahlenbündels automatisch proportional der Breite und Länge der Filmkassette einstellbar ist.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Meßwertumwandler ein Drehpotentiometer mit einer Einstellwelle ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung für das Potentiometer ein Schwenkarm (15) ist, der mit der Seite der eingesetzten Kassette in Berührung gelangt» und daß eine Verzahnung (21, 22) zwischen dem Schwenkarm (15) und der Einstellwelle (23) des Potentiometers (17) vorgesehen ist.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kassettenhalter (10) zwei Backen (11, 12) zum Zentrieren der Kassette in dem Halter aufweist, daß der zweite Meßwertumwandler ein zweites Drehpotentiometer mit einer sich davon erstreckenden Einstellwelle (43) ist, und daß die Einrichtung zur Einstellung des zweiten Drehpotentiometers ein Kabel (16, 50) ist, das am einen Ende an einem der Backen (12) befestigt ist und über eine Zahnradverbindung an

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-10-der Einstellwelle (43) angreift.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch, cye.k.e nnzeichnet, daß mit dem Schwenkarm (15) eine Einrichtung zur Betätigung eines Sicherheitsschalters (31) verbunden ist, so daß die steuerschaltung der Röntgenröhre abechaltbar ist, wenn in dem eingesetzten Kassettenhalter keine Kassette enthalten ist.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1_# dadurch g e -

kennze ichnet , daß der Kassettenhalter zwei Backen (11, 12) zum Zentrieren einer eingesetzten Kassette aufweist, daß der zweite Meßwertumwandler ein Drehpotentiometer mit einer Einstellwelle ist, und daß die Einstelle iiir'xehtUllg' für das Drehpotentiometer ein Kabel (16) aufweist, das an einem der beiden Backen befestigt ist und über eine verzahnung an der Einstellwelle des Potentiometers angreift.
6. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Bestandteil des Kassettenhalters (10) mit dem Schwenkarm (15), dem veränderlichen Meßwertumwandler und der Verbindungeeinrichtung des Schwenkarms mit der Einstelleinrichtung dos Meßwertumwandlers ist, so daß der Meßwertumwandler automatisch in Abhängigkeit von der Lage des Schwenkarms einstellbar ist.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertumwandler ein Drehpotentiometer ist, daß die Einstelleinrichtung für das Potentiometer eine Drehwelle ist, daß die Verbindungseinrichtung für den Schwenkarm mit der Einstellwelle ein Zahnsegment (21) und ein an der Einstellwelle befestigtes Zahnrad (22) aufweist.
8. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm um eine Schwenkachse zwischen einer ersten Linie verschwenkbar ist, die durch

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die Seitenwand der größten einsetzbaren Kassette bestimmt ist, und einer zweiten Linie, die durch die Seitenwand der kleinsten einsetzbaren Kassette bestimmt ist.
9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm um einen Zapfen (19) verschwenkbar ist, der äquidistant zwischen den beiden Linien angeordnet ist.
10. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e kennze ichnet, daß der Schwenkarm (15) derart abgewinkelt ist, daß die größeren Kassetten unbehindert einsetzbar sind.
11. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e kennze ichnet , daß ein angelenkter Anschlag (25) zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Schwenkarms (15) vorgesehen ist, daß der Anschlag durch eine Feder (24) in eine er- * ste Richtung vorgespannt ist, um den Schwenkarm von der Kassette wegzuschwenken, daß der Anschlag (25) entgegen der ersten Richtung durch ein vorspringendes Glied (29) an dem Röntgentisch oder dergüchen ver schwenkbar ist, wenn der Halter angesetzt ist, so daß der Schwenkarm zu der eingesetzten Kassette verschwenkbar ist, und daß eine Feder (28) den Schwenkarm zu dem Anschlag (25) vorspannt.
12. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Einrichtung mit dem Schwenkarm zur Betätigung eines Sicherheitsschalters (31) verbunden ist, wenn dessen Schwenklage eine Grenzlage überschreitet, und daß der Sicherheitsschalter mit der Steuerschaltung der Röntgenröhre verbunden ist, um eine Betätigung zu verhindern, wenn keine Kassette in dem Halter angeordnet ist.
13. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet , daß an dem Kassettenhalter zwei

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Backen zum Zentrieren einer Kassette angeordnet sind, daß ein kontinuierlich verstellbarer Meßwertumwandler vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zur Verbindung eines zentrierenden Backens mit der Einstelleinrichtung des Umwandlers vorgesehen ist, so daß der Meßwertumwandler automatisch einstellbar ist, wenn die Backen zur Halterung einer Kassette bewegt werden.
14- Steuereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e kennze ichnet , daß der Meßwertumwandler ein Drehpotentiometer ist, daß die Einrichtung zum Einstellen des Potentiometers eine Drehwelle ist, und daß die Einrichtung zur Verbindung Mit der Backe mit der Einstellwelle ein Kabel aufweist, von dem ein Ende an der Backe und das andere Ende an einer Trommel (39) befestigt ist, und daß die Trommel mit der Einstellwelle des Potentiometers über eine Verzahnung verbunden ist.
15. Steuereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einstellwelle ein Zahnrad angeordnet ist, und daß der Kassettenhalter eine vorspannende Einrichtung aufweist, welche mit dem Zahnrad an der Einstellwelle verbunden ist, um das Zahnrad zu drehen und das Kabel zu spannen.

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