DE102016212001A1

DE102016212001A1 - Brake system for an X-ray examination device

Info

Publication number: DE102016212001A1
Application number: DE102016212001.8A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Rudy
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2018-01-04
Anticipated expiration: 2036-07-02
Also published as: DE102016212001B4

Abstract

Ein elektromechanisches Bremssystem für eine röntgentechnische Untersuchungsvorrichtung umfasst eine zur direkten Zusammenwirkung mit einem C-Bogen (5) der röntgentechnischen Anlage ausgebildete Klemmvorrichtung (7), sowie eine zur deren Betrieb vorgesehene, von dieser räumlich getrennte energieerzeugende Einheit (19).An electromechanical brake system for an X-ray examination apparatus comprises a clamping device (7) designed for direct interaction with a C-arm (5) of the X-ray system, as well as a power-generating unit (19) provided for its operation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem, welches zum Bremsen und/oder Klemmen eines C-Bogens in einer röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung vorgesehen ist. Ferner betrifft die Erfindung eine röntgentechnische Untersuchungsvorrichtung mit einem Bremssystem, insbesondere Notbremssystem.The invention relates to a braking system which is provided for braking and / or clamping a C-arm in an X-ray examination apparatus. Furthermore, the invention relates to an X-ray examination apparatus with a brake system, in particular emergency braking system.

Bei als C-Bogen-Systemen gestalteten röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtungen trägt ein verstellbarer C-Bogen eine Röntgenquelle sowie einen zugehörigen Detektor, insbesondere Halbleiterdetektor. Prinzipiell können C-Bogen-Röntgensysteme sowohl für die Erstellung von Projektionsaufnahmen als auch für die Erstellung von Schnittbildern, das heißt für die Computertomographie, verwendet werden. In diesem Zusammenhang wird auf folgende Veröffentlichung verwiesen:
J. Rieber et al.: Kardiale Anwendung der C-Arm-Computertomographie, Radiologie 2009, Springer Medizin Verlag 2009, DOI 10.1007/s00117-009-1869-0 In X-ray examination apparatuses designed as C-arm systems, an adjustable C-arm carries an X-ray source and an associated detector, in particular a semiconductor detector. In principle, C-arm X-ray systems can be used both for the production of projection photographs and for the creation of sectional images, that is to say for computer tomography. In this context, reference is made to the following publication:
J. Rieber et al .: Cardiac application of C-arm computed tomography, Radiology 2009, Springer Medizin Verlag 2009, DOI 10.1007 / s00117-009-1869-0

Ein C-Bogen einer röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung, beispielsweise Computertomographieanlage, ist typischerweise motorisch angetrieben sowie gebremst. In der EP 0 430 338 B1 ist beispielsweise ein Röntgenuntersuchungsapparat mit Reibungsrolle zum Verschieben oder Verriegeln eines C-förmigen Trägers, das heißt C-Bogens, offenbart.A C-arm of an X-ray examination apparatus, for example computed tomography system, is typically powered by a motor and braked. In the EP 0 430 338 B1 For example, an X-ray examination apparatus with a friction roller for displacing or locking a C-shaped support, that is, C-arm, is disclosed.

Ein weiteres C-Bogen-Röntgengerät ist zum Beispiel aus der DE 10 2011 077 086 A1 bekannt. Eine Antriebseinheit ist zum Antreiben oder Bremsen von Lagerrollen vorgesehen, mittels welcher der C-Bogen des Röntgengerätes verfahrbar gelagert ist.Another C-arm X-ray machine is for example from the DE 10 2011 077 086 A1 known. A drive unit is provided for driving or braking bearing rollers, by means of which the C-arm of the X-ray machine is movably mounted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickeltes, insbesondere als Notbremssystem geeignetes, Bremssystem für eine C-Bogen-Röntgenanlage anzugeben.The object of the invention is to disclose a braking system for a C-arm X-ray system which has been further developed in comparison with the cited prior art, in particular suitable as an emergency braking system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektromechanisches Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das elektromechanische Bremssystem ist in einer röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung gemäß Anspruch 10 einsetzbar. Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Betrieb eines solchen elektromechanischen Bremssystems nach Anspruch 11 gelöst. Im Folgenden im Zusammenhang mit den Vorrichtungen, das heißt dem Bremssystem und der Untersuchungsvorrichtung, erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für das Betriebsverfahren und umgekehrt.This object is achieved by an electromechanical brake system with the features of claim 1. The electromechanical brake system can be used in an X-ray examination apparatus according to claim 10. The object is further achieved by a method for operating such an electromechanical brake system according to claim 11. In the following in connection with the devices, that is, the brake system and the examination device, explained embodiments and advantages of the invention apply mutatis mutandis to the operating method and vice versa.

Das Bremssystem weist mindestens eine Klemmvorrichtung auf, welche zur direkten Zusammenwirkung mit einem C-Bogen einer röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung ausgebildet ist. Insbesondere handelt es sich bei der röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung um eine medizintechnische bildgebende Vorrichtung. Prinzipiell kann die röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung auch für sonstige Zwecke, insbesondere für die zerstörungsfreie Materialprüfung, vorgesehen sein. In jedem Fall ist zum Betrieb der Klemmvorrichtung des elektromechanischen Bremssystems eine energieerzeugende Einheit vorgesehen, welche von der Klemmvorrichtung räumlich getrennt ist.The brake system has at least one clamping device which is designed for direct interaction with a C-arm of an X-ray examination device. In particular, the X-ray examination device is a medical imaging device. In principle, the X-ray examination apparatus can also be provided for other purposes, in particular for the non-destructive testing of materials. In any case, an energy generating unit is provided for operating the clamping device of the electromechanical brake system, which is spatially separated from the clamping device.

Je nach Ausgestaltung der röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung hat die räumliche Trennung zwischen energieerzeugender Einheit und Klemmvorrichtung unter anderem den Vorteil, dass mehrere Klemmvorrichtungen für verschiedene Achsen der röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung mittels einer einzigen energieerzeugenden Einheit betreibbar und/oder die bewegten Massen der röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung minimiert sind.Depending on the design of the X-ray examination apparatus, the spatial separation between the energy-generating unit and clamping device has the advantage, inter alia, that several clamping devices for different axes of the X-ray examination apparatus can be operated by means of a single energy-generating unit and / or the moving masses of the X-ray examination apparatus are minimized.

Der C-Bogen der röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung ist nicht notwendigerweise in sich starr. Vielmehr kann die mit Hilfe der Klemmvorrichtung zu bremsende oder zu klemmende C-bogenförmige Achse beispielsweise als Teleskopeinheit ausgeführt sein. Die Klemmvorrichtung kann an einem ortsfesten oder an einem beweglichen, insbesondere rotierbaren, Maschinenteil, beispielsweise an einem weiteren C-Bogen, angebracht sein. Der Antrieb des C-Bogens, welcher mit Hilfe der Klemmvorrichtung blockierbar ist, erfolgt mit einer von der Klemmvorrichtung mechanisch unabhängigen Antriebsvorrichtung. Damit ist das elektromechanische Bremssystem besonders als Notbremssystem geeignet. Zum Antrieb und auch zum regulären Bremsen des C-Bogens kann beispielsweise ein Zahnriemenantrieb vorhanden sein. Bei einem Bruch des Zahnriemens oder bei Stromausfall ist das elektromechanische Bremssystem als redundantes System in der Lage, den C-Bogen bis zum Stillstand abzubremsen.The C-arm of the X-ray examination apparatus is not necessarily rigid in itself. On the contrary, the C-arcuate axis to be braked or clamped with the aid of the clamping device may, for example, be designed as a telescopic unit. The clamping device may be attached to a fixed or to a movable, in particular rotatable, machine part, for example to another C-arm. The drive of the C-arm, which can be blocked by means of the clamping device, takes place with a mechanically independent drive device from the clamping device. Thus, the electromechanical brake system is particularly suitable as an emergency braking system. To drive and also for regular braking of the C-arm, for example, a toothed belt drive may be present. If the toothed belt breaks or the power fails, the electromechanical braking system as a redundant system is able to decelerate the C-arm to a standstill.

Bei der energieerzeugenden Einheit des elektromechanischen Bremssystems handelt es sich vorzugsweise um einen elektrohydraulischen Aktor, insbesondere eine Hydraulikpumpe, welche beispielsweise mit einem Silikonöl als Druckmedium betrieben wird. Besonders geeignet ist ein niedrigviskoses Silikonöl, welches günstige Alterungseigenschaften, was beispielsweise Verharzung betrifft, aufweist.The energy-generating unit of the electromechanical brake system is preferably an electrohydraulic actuator, in particular a hydraulic pump, which is operated, for example, with a silicone oil as the pressure medium. Particularly suitable is a low-viscosity silicone oil, which has favorable aging properties, which relates, for example, resinification.

Der elektrohydraulische Aktor, an welchen die mindestens eine Klemmvorrichtung angeschlossen ist, weist in bevorzugter Ausgestaltung ein Getriebe auf, welches mit hoher Übersetzung eine Rotation in eine lineare Bewegung umsetzt. Insbesondere handelt es sich dabei um ein Planetenwälzgetriebe. Hinsichtlich des Aufbaus eines Planetenwälzgetriebes wird beispielhaft auf die DE 10 2009 040 606 A1 verwiesen.The electrohydraulic actuator, to which the at least one clamping device is connected, has a preferred embodiment Transmission, which converts a rotation in a linear movement with high translation. In particular, this is a Planetenwälzgetriebe. With regard to the structure of a Planetenwälzgetriebes is exemplified in the DE 10 2009 040 606 A1 directed.

Die Verwendung eines Planetenwälzgetriebes in der energieerzeugenden Einheit hat den Vorteil, dass auch mit einem geringen Antriebsmoment ein ausreichend hoher Hydraulikdruck, beispielsweise ein Druck von 40 bar, mit welchem die Klemmvorrichtung beaufschlagt wird, erzeugbar ist. Trotz der Integration eines hochübersetzten Getriebes in die energieerzeugende Einheit ist die Klemmvorrichtung in bevorzugter Ausgestaltung in einen im Vergleich zur energieerzeugenden Einheit nochmals verkleinerten Bauraum einsetzbar. Eine mögliche Bauart einer Klemmvorrichtung, welche hinsichtlich ihrer Grundkonzeption für das elektromechanische Bremssystem verwendbar ist, ist in der DE 198 05 449 A1 offenbart. Die aus der DE 198 05 449 A1 bekannte Bremsvorrichtung ist jedoch nicht zum Bremsen eines langgestreckten, gebogenen Objektes, wie es ein C-Bogen darstellt, sondern zum Bremsen eines Tragkörpers auf einer geraden Führungsschiene vorgesehen.The use of a Planetenwälzgetriebes in the power generating unit has the advantage that even with a low drive torque, a sufficiently high hydraulic pressure, for example, a pressure of 40 bar, with which the clamping device is acted upon, can be generated. Despite the integration of a highly geared transmission in the power generating unit, the clamping device can be used in a preferred embodiment in a compared to the power generating unit even smaller space. One possible type of clamping device, which is usable in terms of its basic concept for the electromechanical brake system is in the DE 198 05 449 A1 disclosed. The from the DE 198 05 449 A1 However, known braking device is not for braking an elongated curved object, as it represents a C-arm, but provided for braking a support body on a straight guide rail.

Zwischen die energieerzeugende Einheit des Bremssystems einerseits und eine Klemmvorrichtung oder eine Anordnung aus mehreren Klemmvorrichtungen andererseits ist vorzugsweise ein Mehrwegeventil, insbesondere ein 3/3-Wegeventil, geschaltet. Das Mehrwegeventil kann mit der Hydraulikpumpe zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sein. Ebenso kann das Mehrwegeventil sowohl von der Hydraulikpumpe als auch von der mindestens einen Klemmvorrichtung räumlich getrennt sein.Between the energy-generating unit of the brake system on the one hand and a clamping device or an arrangement of a plurality of clamping devices on the other hand, preferably a multi-way valve, in particular a 3/3-way valve, connected. The multi-way valve can be combined with the hydraulic pump to form a structural unit. Likewise, the multi-way valve can be spatially separated both from the hydraulic pump and from the at least one clamping device.

An das Mehrwegeventil ist vorzugsweise ein Ölreservoir angeschlossen. Durch eine von äußerer Energiezufuhr unabhängige Kraftbeaufschlagung, insbesondere mittels einer Druckfeder, existiert eine Notfallstellung des Mehrwegeventils. Sobald diese Notfallstellung bei einem Ausfall der Energieversorgung des Mehrwegeventils und auch der energieerzeugenden Einheit angenommen wird, fließt Hydraulikmedium von der Klemmvorrichtung oder von den Klemmvorrichtungen über das Mehrwegeventil in das Ölreservoir. Im selben Zuge nimmt die mindestens eine Klemmvorrichtung ihren klemmenden, das heißt den C-Bogen fixierenden Zustand ein. Besonders eignet sich für diese Funktion eine Klemmvorrichtung, welche als federkraftbelastete Bremse ausgebildet ist, die entgegen der Federkraft durch Hydraulikdruck lösbar ist.To the multi-way valve, an oil reservoir is preferably connected. By an external energy supply independent application of force, in particular by means of a compression spring, there is an emergency position of the multiway valve. As soon as this emergency position is assumed in the event of a power supply failure of the multi-way valve and also of the power-generating unit, hydraulic medium flows from the clamping device or from the clamping devices via the multi-way valve into the oil reservoir. In the same course, the at least one clamping device takes its clamping, that is, the C-arm fixing state. Particularly suitable for this function is a clamping device, which is designed as a spring-loaded brake, which is releasable against the spring force by hydraulic pressure.

Die Klemmvorrichtung weist vorzugsweise genau einen inneren Bremsbacken und genau einen äußeren Bremsbacken auf, wobei die Reibfläche des inneren Bremsbackens konvex und die Reibfläche des äußeren Bremsbackens konkav ist. Mit einem Set unterschiedlicher Bremsbacken können in der Art eines Baukastensystems Klemmvorrichtungen für C-Bögen mit verschiedenen Radien bereitgestellt werden. Die verschiedenen Bremsbacken ein und derselben Klemmvorrichtung haben vorzugsweise unterschiedliche Krümmungsradien, mit denen sie der Geometrie eines C-Bogens angepasst sind.The clamping device preferably has exactly one inner brake shoe and exactly one outer brake shoe, wherein the friction surface of the inner brake shoe is convex and the friction surface of the outer brake shoe is concave. With a set of different brake shoes clamping devices for C-arms with different radii can be provided in the manner of a modular system. The various brake shoes of the same clamping device preferably have different radii of curvature with which they are adapted to the geometry of a C-arm.

Das elektromechanische Bremssystem arbeitet vorzugsweise mit einer einzigen energieerzeugenden Einheit, an welche mehrere, beispielsweise drei, Klemmvorrichtungen angeschlossen sind, welche in identischer Weise angesteuert werden. Mit geringem apparativen Aufwand ist damit ein Notbremssystem realisierbar, welches sämtliche Achsen eines C-Bogen-Röntgensystems bei Energieausfall simultan stoppt.The electromechanical braking system preferably operates with a single power-generating unit to which a plurality, for example three, clamping devices are connected, which are controlled in an identical manner. With low expenditure on equipment so that an emergency braking system can be realized, which simultaneously stops all axes of a C-arm X-ray system in case of power failure.

Insgesamt sind damit beim Betrieb der röntgentechnischen Untersuchungsvorrichtung mit Hilfe des elektromechanischen Bremssystems folgende Merkmale realisierbar:

– Vor der Aufnahme des regulären Betriebs der Untersuchungsvorrichtung, das heißt vor der Akquisition von Bilddaten mittels eines verstellbaren Anordnung aus Röntgenstrahler und Röntgendetektor, wird eine als federkraftbelastete Bremse ausgebildete Klemmvorrichtung des Bremssystems, gegebenenfalls eine Mehrzahl solcher Klemmvorrichtungen, durch Druckbeaufschlagung mit einem Druckmedium, insbesondere Hydrauliköl, gelöst,
– im anschließenden regulären Betrieb der Untersuchungsvorrichtung wird mindestens ein C-Bogen, welcher durch die Klemmvorrichtung abgebremst und blockiert werden kann, mittels einer vorzugsweise elektrisch betriebenen Antriebs- und Führungseinheit unter Offenhaltung der Klemmvorrichtung verstellt,
– bei einem Energieausfall, insbesondere Stromausfall, welcher die Antriebs- und Führungseinheit betrifft, wird durch den zwangsläufigen, gleichzeitigen Wegfall der Energieversorgung der Klemmvorrichtung, welche einen Druckabfall der Druckmittelversorgung bedeutet, die Klemmvorrichtung aufgrund ihrer Federkraftbelastung selbsttätig geschlossen und der C-Bogen damit gestoppt.

Overall, the following features can thus be realized in the operation of the X-ray examination apparatus with the aid of the electromechanical brake system:

- Before recording the regular operation of the examination device, that is before the acquisition of image data by means of an adjustable arrangement of X-ray and X-ray detector, designed as a spring-loaded brake clamping device of the brake system, optionally a plurality of such clamping devices, by pressurizing with a pressure medium, in particular hydraulic oil , solved,
In the subsequent regular operation of the examination device, at least one C-arm, which can be braked and blocked by the clamping device, is adjusted by means of a preferably electrically operated drive and guide unit, keeping the clamping device open;
- In case of power failure, especially power failure, which relates to the drive and guide unit is closed by the inevitable, simultaneous omission of the power supply of the clamping device, which means a pressure drop of the pressure medium supply, the clamping device automatically closed due to their spring load and the C-arm stopped it.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:

1 eine als C-Bogen-Röntgensystem ausgebildete Computertomographieanlage in schematischer Darstellung, 1 a computed tomography system designed as a C-arm X-ray system in a schematic representation,

2 in einer schematisierten Schnittdarstellung eine Klemmvorrichtung eines elektromechanischen Bremssystems der Computertomographieanlage, 2 in a schematic sectional view of a clamping device of a electromechanical braking system of the computed tomography system,

3 die Klemmvorrichtung nach 2 und weitere Komponenten des elektromechanischen Bremssystems. 3 the clamping device after 2 and other components of the electro-mechanical brake system.

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Computertomographieanlage, das heißt eine röntgentechnische Untersuchungsvorrichtung, ist als C-Bogen-Röntgensystem ausgebildet. Das Isozentrum der Computertomographieanlage 1 befindet sich zwischen einem Röntgenstrahler 2 und einem Detektor 3, welche von einem C-Bogen 5 gehalten werden. Ferner ist in 1 eine Patientenliege 4 angedeutet.A total with the reference numeral 1 characterized computer tomography system, that is an X-ray examination device, is designed as a C-arm X-ray system. The isocenter of the computed tomography system 1 is located between an X-ray source 2 and a detector 3 which of a C-arm 5 being held. Furthermore, in 1 a patient bed 4 indicated.

Der C-Bogen 5 wird mittels einer Antriebs- und Führungseinheit 6 verstellbar geführt. In nicht dargestellter Weise wird der C-Bogen 5 über einen Zahnriemenantrieb, welcher Teil der Antriebs- und Führungseinheit 6 ist, angetrieben sowie bei Bedarf gebremst. Zusätzlich ist eine Klemmvorrichtung 7 vorgesehen, welche als Notbremsvorrichtung zum Stoppen des C-Bogens 5 vorgesehen ist.The C-arm 5 is by means of a drive and guide unit 6 adjustable guided. In a manner not shown, the C-arm 5 via a toothed belt drive, which is part of the drive and guide unit 6 is, driven and braked when needed. In addition, a clamping device 7 provided, which as an emergency braking device for stopping the C-arm 5 is provided.

Hinsichtlich des Aufbaus der Klemmvorrichtung 7 wird im Folgenden auf die 2 verwiesen. In einem Gehäuse 8 der Klemmvorrichtung 7 befinden sich zwei Bremsbacken 9, 10, nämlich ein innerer Bremsbacken 9 und ein äußerer Bremsbacken 10. Eine innere Reibfläche 11 des inneren Bremsbackens 9 sowie eine äußere Reibfläche 12 des äußeren Bremsbackens 10 sind der Form des C-Bogens 5 angepasst und wirken mit diesem unmittelbar zusammen. Während die innere Reibfläche 11 konvex gekrümmt ist, ist die äußere Reibfläche 12 konkav gekrümmt. Der Krümmungsradius der inneren Reibfläche 11 ist hierbei geringer als der Krümmungsradius der äußeren Reibfläche 12. Zum Verschieben der Bremsbacken 9, 10 innerhalb des Gehäuses 8 sind ein innerer Keil 13 sowie ein äußerer Keil 14 vorgesehen. Druckräume 15, 16, welche durch gehäusefeste Komponenten der Klemmvorrichtung 7 sowie durch die Keile 13, 14 begrenzt werden, ermöglichen die Verschiebung der Keile 13, 14 und damit auch der Bremsbacken 9, 10 mit Hilfe eines Druckmediums, nämlich Hydrauliköls. In nicht dargestellter Weise sind die Bremsbacken 9, 10 derart durch Federkraft vorgespannt, dass sie ohne Druckbeaufschlagung an den C-Bogen 5 angepresst werden und damit jegliche Bewegung des C-Bogens 5 unterbinden.With regard to the structure of the clamping device 7 will be referred to below 2 directed. In a housing 8th the clamping device 7 There are two brake shoes 9 . 10 namely an inner brake shoe 9 and an outer brake shoe 10 , An internal friction surface 11 of the inner brake shoe 9 and an outer friction surface 12 the outer brake shoe 10 are the shape of the C-arm 5 adapted and interact with this immediately. While the inner friction surface 11 is convexly curved, is the outer friction surface 12 concave curved. The radius of curvature of the inner friction surface 11 is less than the radius of curvature of the outer friction surface 12 , To move the brake shoes 9 . 10 inside the case 8th are an inner wedge 13 as well as an outer wedge 14 intended. pressure chambers 15 . 16 , which by housing-fixed components of the clamping device 7 as well as through the wedges 13 . 14 limited, allow the displacement of the wedges 13 . 14 and thus also the brake shoes 9 . 10 by means of a pressure medium, namely hydraulic oil. In a manner not shown, the brake shoes 9 . 10 biased by spring force so that they without pressurization to the C-arm 5 be pressed and thus any movement of the C-arm 5 prevention.

Die Einbindung mehrerer Klemmvorrichtungen 7 in ein einziges elektromechanisches Bremssystem ist in 3 veranschaulicht. An eine Anschlussöffnung 17 am Gehäuse 8 der Klemmvorrichtung 7 ist eine Druckleitung 18 angeschlossen. In nicht dargestellter Weise sind zwei weitere Klemmvorrichtungen 7, deren Aufbau ebenfalls der Klemmvorrichtung 7 nach 2 entspricht, an die Druckleitung 18 angeschlossen.The integration of several clamping devices 7 in a single electromechanical braking system is in 3 illustrated. To a connection opening 17 on the housing 8th the clamping device 7 is a pressure line 18 connected. In a manner not shown, two more clamping devices 7 whose structure is also the clamping device 7 to 2 corresponds to the pressure line 18 connected.

Die Versorgung des elektromechanischen Bremssystems nach den 1 bis 3 mit Hydrauliköl erfolgt mit Hilfe einer Ölpumpe 19, allgemein als energieerzeugende Einheit bezeichnet. Die Ölpumpe 19 weist ein Pumpengehäuse 20 auf, in welchem sich unter anderem ein Elektromotor 21 befindet. Die mit 24 bezeichnete Motorwelle des Elektromotors 21 leitet ein Drehmoment über eine Kupplung 25 in ein Planetenwälzgetriebe 23 ein, welches ebenfalls innerhalb des Pumpengehäuses 20 angeordnet ist. Zur Lagerung der Motorwelle 24 ist unter anderem ein Axiallager 30 vorgesehen. Ausgangsseitig ist das Planetenwälzgetriebe 23, welches die Rotation der Motorwelle 24 in eine Linearbewegung umsetzt, mit einem Kolben 22 gekoppelt, der als Ringkolben gestaltet ist und Druck in einem ebenfalls ringförmigen Druckraum 26 innerhalb des Pumpengehäuses 20 aufbaut. Die Ölpumpe 19 befindet sich an einem von sämtlichen Klemmvorrichtungen 7 getrennten Ort. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen Maschinenschrank handeln, welcher in 1 nicht dargestellt ist.The supply of the electromechanical brake system after the 1 to 3 with hydraulic oil by means of an oil pump 19 , commonly referred to as a power generating unit. The oil pump 19 has a pump housing 20 in which, among other things, an electric motor 21 located. With 24 designated motor shaft of the electric motor 21 conducts torque via a clutch 25 in a planetary gear 23 which is also inside the pump housing 20 is arranged. For storage of the motor shaft 24 is among other things a thrust bearing 30 intended. On the output side is the Planetenwälzgetriebe 23 showing the rotation of the motor shaft 24 in a linear motion, with a piston 22 coupled, which is designed as an annular piston and pressure in a likewise annular pressure chamber 26 inside the pump housing 20 builds. The oil pump 19 is located at one of all clamps 7 separate place. For example, this may be a machine cabinet, which in 1 not shown.

Zwischen den Druckraum 26 und die Druckleitung 18, welche an die Klemmvorrichtungen 7 angeschlossen ist, ist ein Mehrwegeventil 27, nämlich 3/3-Wegeventil geschaltet.Between the pressure room 26 and the pressure line 18 , which are connected to the clamping devices 7 is connected, is a multi-way valve 27 , namely 3/3-way valve switched.

In der Schaltstellung des Mehrwegeventils 27 nach 3 ist der Druckraum 26 der Ölpumpe 19 mit der Druckleitung 18 verbunden, sodass die angeschlossenen Klemmvorrichtungen 7 geöffnet sind, das heißt den C-Bogen 5 nicht bremsen. Die Schaltstellung nach 3 kann nur aufrechterhalten werden, solange das 3/3 Wegeventil 27 mit elektrischer Energie versorgt wird. Fällt die Energieversorgung aus, so wird durch eine Druckfeder 29 des Mehrwegeventils 27 sofort eine andere Schaltstellung dieses 3/3-Wegeventils 27 angenommen, in welcher Hydrauliköl aus der Druckleitung 18 zurück in ein Ölreservoir 28 fließt. Dieser Vorgang geht einher mit einem Blockieren der Klemmvorrichtungen 7, das heißt mit einer Notabbremsung des C-Bogens 5. Durch Druckbeaufschlagung der Druckleitung 18 kann die Klemmung der Klemmvorrichtungen 7 jederzeit wieder gelöst werden.In the switching position of the multi-way valve 27 to 3 is the pressure room 26 the oil pump 19 with the pressure line 18 connected so that the connected clamping devices 7 are open, that is the C-arm 5 do not brake. The switching position after 3 can only be maintained as long as the 3/3 way valve 27 is supplied with electrical energy. If the power supply fails, it is by a compression spring 29 the multi-way valve 27 immediately another switching position of this 3/3-way valve 27 assumed in which hydraulic oil from the pressure line 18 back to an oil reservoir 28 flows. This process is accompanied by a jamming of the clamping devices 7 , that is with emergency braking of the C-arm 5 , By pressurizing the pressure line 18 can the clamping of the clamping devices 7 be solved again at any time.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Röntgentechnische Untersuchungsvorrichtung X-ray examination device
22: Röntgenstrahler X-ray
33: Detektor detector
44: Patientenliege patient support
55: C-Bogen C-arm
66: Antriebs- und Führungseinheit Drive and guide unit
77: Klemmvorrichtung clamping device
8 8th: Gehäuse casing
99: Innerer Bremsbacken Inner brake shoes
1010: Äußerer Bremsbacken Outer brake shoes
1111: Innere Reibfläche Internal friction surface
1212: Äußere Reibfläche External friction surface
1313: Innerer Keil Inner wedge
1414: Äußerer Keil Outer wedge
1515: Druckraum pressure chamber
1616: Druckraum pressure chamber
1717: Anschlussöffnung port opening
1818: Druckleitung pressure line
1919: Ölpumpe, energieerzeugende Einheit Oil pump, energy-generating unit
2020: Pumpengehäuse pump housing
2121: Elektromotor electric motor
2222: Kolben piston
2323: Planetenwälzgetriebe Planetenwälzgetriebe
2424: Motorwelle motor shaft
2525: Kupplung clutch
2626: Druckraum pressure chamber
2727: Mehrwegeventil Multi-way valve
2828: Ölreservoir oil reservoir
2929: Druckfeder compression spring
3030: Axiallager thrust

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0430338 B1 [0003]
DE 102011077086 A1 [0004]
DE 102009040606 A1 [0011]
DE 19805449 A1 [0012, 0012]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

J. Rieber et al .: Cardiac application of C-arm computed tomography, Radiology 2009, Springer Medizin Verlag 2009, DOI 10.1007 / s00117-009-1869-0 [0002]

Claims

Electromechanical brake system for an X-ray examination device ( 1 ), comprising one for direct interaction with a C-arm ( 5 ) of the X-ray examination apparatus ( 1 ) formed clamping device ( 7 ), as well as an energy-generating unit intended for its operation ( 19 ).

Braking system according to claim 1, characterized in that the energy-generating unit ( 19 ) is designed as an electro-hydraulic actuator.

Braking system according to claim 2, characterized in that the energy-generating unit ( 19 ) is filled with a silicone oil as the pressure medium.

Braking system according to claim 2 or 3, characterized in that the energy-generating unit ( 19 ) a planetary gear transmission ( 23 ) having.

Braking system according to one of claims 1 to 4, characterized by a between the energy-generating unit ( 19 ) and the clamping device ( 7 ), with an oil reservoir ( 28 ) coupled multiway valve ( 27 ).

Brake system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the clamping device ( 7 ) is designed as a spring-loaded brake.

Braking system according to claim 6, characterized in that the clamping device ( 7 ) an inner brake shoe ( 9 ) with a convex friction surface ( 11 ) and an outer brake shoe ( 10 ) with concave friction surface ( 12 ).

Braking system according to claim 7, characterized in that the convex friction surface ( 11 ) one of the concave friction surface ( 12 ) has different radius of curvature.

A braking system according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality (at Clamps 7 ) to the energy-generating unit ( 19 ) are connected.

X-ray examination device ( 1 ) with an electromechanical brake system according to claim 1.

Method for operating an electromechanical brake system according to Claim 1, with the following features: - At least one clamping device designed as a spring-loaded brake ( 7 ) of the brake system is achieved by pressurization with a pressure medium, in particular hydraulic oil, - a means of at least one clamping device ( 7 ) brake and lockable C-arm ( 5 ) an X-ray examination apparatus ( 1 ) is controlled by a drive and guide unit ( 6 ), - in the drive and guide unit ( 6 ) energy loss is by eliminating the power supply of the clamping device ( 7 ) this automatically closed and the C-arm ( 5 ) stopped it.