X線斷層照相機的製作方法

2023-04-30 21:45:56

專利名稱：X線斷層照相機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種X線斷層照相機，尤其是計算機X線斷層照相機。
背景技術：
按先有技術，例如計算機X線斷層照相機有一個可繞患者臥榻旋轉的滾筒，滾筒內裝有尤其一個X線源和與之對置布置的一個探測器。在新結構類型的計算機X線斷層照相機中，滾筒以高達180轉/分的高速旋轉。在這種情況下作用在安裝在滾筒內的部件上的離心力相當於重力加速度的20至30倍。因此，將部件安裝在滾筒上的緊固件承受有非常大的負荷。可能發生緊固件折斷並因而部件與滾筒脫離的情況。其結果是會導致破壞計算機X線斷層照相機，或甚至傷害使用者。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服先有技術中的這些缺點。應尤其提供一種X線斷層照相機，其中，裝在滾筒中的部件即使受大的離心力作用仍始終安全和可靠地固定。
上述技術問題通過這樣一種X線斷層照相機，尤其是計算機X線斷層照相機來解決，它包括一個可繞一軸線旋轉的滾筒，其中安裝至少一個部件，按照本發明，該部件以這樣的方式支承在滾筒上，即，使作用在該部件上的離心力是一個沿徑向延伸的矢量和一個基本上沿軸向延伸的矢量的合力，其中，所述基本上沿軸向延伸的矢量指向一個設在滾筒上的支承面。
通過將部件安裝成當旋轉時作用在它上面的離心力也有一個基本上沿軸向的矢量，因而通過此矢量迫使部件沿軸向壓在所述的設在滾筒上的支承面上。也就是說，作用在部件上的離心力越大，部件越牢固地固定在滾筒上。因此，規定用於固定部件的緊固件隨著離心力的增大不是加載而是卸載。在X線斷層照相機運行時不再會導致部件不希望的脫離。
按一項有利的設計，支承面設在滾筒底上。它可以從滾筒底傾斜地朝滾筒外殼的方向延伸。這樣一個設在滾筒底上傾斜延伸的表面可以按整體式設計與滾筒底一起製成。但是也可以例如以一個設計為楔的第一支承件的形式安裝在滾筒底上。
部件本身也可以有一個適當傾斜的表面。在這種情況下，支承面沿徑向平面地設計在滾筒底上。
按另一項設計，在滾筒外殼的內壁上設用於支承部件的另一個支承面。此另一個支承面恰當地從內壁傾斜地朝滾筒口的方向延伸。部件可沿基本上軸向可滑移地支承在此另一個支承面上。這樣做允許部件朝滾筒底的方向運動。這種運動可由作用在部件上的離心力引起。按一項恰當的進一步發展規定，所述的運動僅能朝滾筒底的方向進行，不可能朝滾筒口的方向。為此可在另一個支承面上例如設一個沿徑向向內伸出的凸塊，它允許部件僅朝滾筒底的方向運動。
按另一項設計，部件可以有第一輪廓以及在第二支承面上可以設與第一輪廓對應的第二輪廓，所以通過第一輪廓插入第二輪廓內，可將部件安裝在第二支承面上。所論及的輪廓可例如涉及設計為燕尾狀的輪廓、槽和對應的榫等。按類似的方式，也可以在第一支承面上以及在部件上設彼此對應的輪廓。在這種情況下也例如可以涉及槽和/或榫輪廓。
按另一項設計，第一和第二輪廓尤其設計為，使部件逆滾筒的旋轉方向被支承。為此目的，例如可以在另一個支承面上設沿徑向向內伸出的、在它們之間安裝部件的橫檔。當滾筒加速和/或減速時，這種橫檔或類似設計的支承件抵擋部件的慣性力，以及逆滾筒的旋轉方向支承部件。
有利地，在所述支承面上設第一定心裝置和在部件上設一個與之對應的第二定心裝置，所以部件在離心力作用下可自定心地支承在支承面上。由此保證，部件始終處於按規則的準確的裝配位置。這一點尤其在計算機X線斷層照相機中是至關重要的，其中，輻射源和與之對置設置的探測器的準確位置，對圖像質量有決定性的影響。
部件可藉助至少一個緊固件固定在滾筒上。緊固件在這裡可涉及螺釘、螺栓等。按照本發明，緊固件基本上是部件的鎖定裝置，而並不用於將作用在部件上的離心力傳遞給滾筒。因此，與按先有技術已知的X線斷層照相機相比，可使用尺寸較小或較弱的緊固件。


下面藉助示意圖詳細說明本發明的實施例。其中圖1表示按照本發明的X線斷層照相機的第一種滾筒的局部徑向剖面；圖2表示按圖1中剖切線A-A′剖切得到的軸向剖面；圖3示意表示圖2所示輪廓的另一種設計的軸向剖面；圖4示意表示圖2所示輪廓的另一種設計的軸向剖面；圖5表示按圖4中剖切線B-B′剖切得到的剖視圖；圖6示意表示圖2所示輪廓的另一種設計的軸向剖面；圖7表示按照本發明的X線斷層照相機的第二種滾筒的局部徑向剖面；圖8表示按照本發明的X線斷層照相機的第三種滾筒的局部徑向剖面。
具體實施例方式
圖1表示X線斷層照相機的一個可繞軸線A旋轉的滾筒1的局部徑向剖面。滾筒通常涉及一臺圖中未表示的、眾所周知的計算機X線斷層照相機機架可旋轉的部分。滾筒1有一滾筒底2，它例如設計為環形盤的形式。從滾筒底2的圓周邊沿軸向延伸一個環形的滾筒外殼3。設在滾筒底2圓周邊區域內的第一支承面4，相對於滾筒底2設計為傾斜的以及沿徑向向內凸起。第一支承面4與滾筒底2共同形成一個第一銳角，它朝滾筒底2的圓周邊方向張開。
在滾筒外殼3的內壁上設沿徑向向內伸出的第二支承面5。第二支承面5相對於外殼面3的內壁設計為傾斜的。它與內壁共同形成銳角，此銳角朝滾筒1口的方向張開。一個用符號6表示的部件，例如X射線源，通過其外殼支承在第一支承面4和第二支承面5上。第一支承面4可以是安裝在滾筒2上的第一支承件4a的組成部分。以相同的方式，第二支承面5可以是一個可安裝在滾筒外殼3內壁上的第二支承件5a的組成部分。但是，支承面4、5也可以按整體式設計與滾筒底2和/或滾筒外殼3一起製成。
尤其可由圖2看出，部件6制有第一輪廓7，它與第二輪廓8配合作用達到固定的目的。第二輪廓8涉及兩根從滾筒底2出發延伸的軌條。為了鎖定，部件6在軌條自由端的區域內可例如藉助設計為彈簧鉸鏈形式的第一緊固件9固定。
由於部件6通過第一支承面4和第二支承面5造成的相對於一個當滾筒1旋轉時作用在部件6上的離心力g傾斜支承，使離心力g分解為兩個分量z。
圖1表示徑向矢量r′、軸向矢量z′以及合力g。基於通過軸向矢量z′作用在部件6上的力，使部件隨著離心力增大不僅被迫壓靠在第一支承面4上，而且被強制壓靠在第二支承面5上。以第一輪廓7和第二輪廓8以及緊固件9的形式工作的緊固裝置，在滾筒1旋轉時卸載。作用在部件6上的力通過第一支承面4和第二支承面5承受。
圖3示意表示第一輪廓7和第二輪廓8另一種實施形式的軸向剖面。在這種情況下，這些輪廓設計為燕尾狀。第二輪廓8與第二支承件5a設計為一體。
圖4至6表示第一輪廓7和第二輪廓8另一些實施形式。按這兩種設計，仍在滾筒外殼3的內壁上安裝第二支承件5a，它有第二支承面5和第二輪廓8。在圖4和5所示的實施形式中，第二輪廓8有兩個在邊緣延伸的橫擋10，它們使部件6逆滾筒1旋轉運動地被支承。在圖6中表示的實施形式按類似的方式工作，其中第一輪廓7設計為軸向延伸的V形隆凸的形式。第二輪廓8在這種情況下相應地設計為一個同樣沿軸向延伸的V形槽的形式。
按圖7所示的第二種滾筒1，部件6有第一輪廓7，它包括一個沿滾筒1環周方向延伸的橫擋。第二輪廓8設計為相應的槽的形式。此外，在這種實施例中，部件6藉助在這裡設計為螺釘的形式的第二種緊固件11，力傳遞地安裝在滾筒底2上。
按圖8中示意表示的滾筒1，從滾筒底2出發延伸一個定心銷12，它伸入部件6內相對應的孔13中。部件6在這裡，如也在前面已提及的那些實施例中那樣，可沿軸向滑移地貼靠在第二支承面5上。基於軸向矢量z，當離心力作用在部件6上時，迫使部件6朝定心銷12的方向壓。所建議的裝置是自定心的。
採用所建議的設備，部件6可以極精確和可靠地固定在X線斷層照相機滾筒1內的一個規定的裝配地點上。由於部件6支承在第一支承面4和第二支承面5上，可以避免按先有技術不利地出現作用在緊固件上的重力。因此可以防止緊固件斷裂並因而避免不希望的部件6與滾筒1分離。
部件6相對於第一支承面4和第二支承面5有利地設計為，使它形狀封閉地貼靠在支承面4、5上。所建議的部件6在滾筒1上的安置，可以在裝配技術上簡單地實現。部件6例如只須藉助其有利地設在它上面的第一輪廓7插入設在滾筒側的第二輪廓8內，並藉助緊固件9、11、14固定在滾筒1上。因此在此自定心的設計中可簡單而快速地達到部件6極精確地安裝在滾筒1上。
權利要求
1.一種X線斷層照相機，尤其是計算機X線斷層照相機，它包括一個可繞一軸線(A)旋轉的滾筒(1)，其中安裝至少一個部件(6)，其特徵為該部件(6)以這樣的方式支承在滾筒(1)上，即，使作用在該部件上的離心力(g)是一個沿徑向延伸的矢量(r′)和一個基本上沿軸向延伸的矢量(z′)的合力，其中，所述基本上沿軸向延伸的矢量(z′)指向一個設在滾筒(1)上的支承面(4)。
2.按照權利要求1所述的X線斷層照相機，其中，所述支承面(4)設在一滾筒底(2)上。
3.按照權利要求1或2所述的X線斷層照相機，其中，所述支承面(4)從滾筒底(2)傾斜地朝滾筒外殼(3)的方向延伸。
4.按照上述任一項權利要求所述的X線斷層照相機，其中，在所述滾筒外殼(3)的一內壁上設另一個支承面(5)。
5.按照權利要求4所述的X線斷層照相機，其中，所述另一個支承面(5)從內壁傾斜地朝滾筒口的方向延伸。
6.按照上述任一項權利要求所述的X線斷層照相機，其中，所述部件(6)具有一第一輪廓(7)，以及在另一個支承面(5)上設有一個與第一輪廓(7)對應的第二輪廓(8)，通過將第一輪廓(7)插入第二輪廓(8)內，可將所述部件(6)安裝在第二支承面(5)上。
7.按照權利要求6所述的X線斷層照相機，其中，所述第一輪廓(7)和第二輪廓(8)設計為，使所述部件(6)逆滾筒(1)的旋轉方向被支承。
8.按照上述任一項權利要求所述的X線斷層照相機，其中，在滾筒底(2)上設第一定心裝置(12)以及在部件(6)上設一個與之對應的第二定心裝置(13)，使得所述部件(6)在離心力作用下可自定心地支承在所述支承面(4)上。
9.按照上述任一項權利要求所述的X線斷層照相機，其中，所述部件(6)藉助至少一個緊固件(10、11、14)固定在所述滾筒(1)上。
全文摘要
本發明涉及一種X線斷層照相機，包括一個可繞軸線(A)旋轉的滾筒(1)，滾筒中安裝至少一個部件(6)。按本發明規定，部件(6)以這樣的方式支承在滾筒(1)上，即，使作用在部件上的離心力(g)是沿徑向延伸的矢量(r)和基本上沿軸向延伸的矢量(z′)的合力。
文檔編號G01N23/04GK1723851SQ200510084759
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月20日 優先權日2004年7月23日
發明者約翰·拉辛格 申請人:西門子公司