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Die Erfindung betrifft ein Kabelführungssystem zur Verbindung eines bodengeführten, entlang einer horizontalen Raumachse verlagerbaren und während der horizontalen Verlagerungsbewegung von einer ersten Betriebsstellung in eine zweite Betriebsstellung um eine vertikale Raumachse schwenkbaren Verbrauchers mit wenigstens einem ersten Anschlusspunkt, der vertikal oberhalb des Verbrauchers in der Schwenkachse angeordnet ist, umfassend wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten Gelenkarm, wobei der erste Gelenkarm schwenkbar an dem ersten Anschlusspunkt angelenkt ist und der zweite Gelenkarm schwenkbar an dem zweiten Anschlusspunkt angelenkt ist.
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Ein gattungsgemäßes Kabelführungssystem ist beispielsweise aus der
EP 4 311 497 A1 bekannt. Diese Veröffentlichung betrifft ein Kabelführungssystem für eine Computertomographie-Anlage, wobei eine Gantry der Computertomographie-Anlage in einer zu der Gantry senkrecht verlaufenden Bewegungsrichtung verstellbar ist, wobei das Kabelführungssystem eine an der Gantry angeordnete Vertikalsäule umfasst, die von einem Sockel der Computertomographie-Anlage vertikal nach oben verläuft und das Kabelführungssystem eine Gelenkarm-Anordnung mit zwei Gelenkarmen und drei Gelenkpunkten umfasst, wobei ein erster Gelenkarm an einem oberen Ende der Vertikalsäule oberhalb der Gantry über einen ersten Gelenkpunkt rotierbar ist sowie mit ebenfalls oberhalb der Gantry angeordnetem zweiten Gelenkarm über einen zweiten Gelenkpunkt rotierbar angebunden ist. Insbesondere bei modernen Computertomographie-Anlagen besteht häufig der Wunsch oder die Notwendigkeit, diese räumlich verlagerbar auszuführen, derart, dass die Anlage zwischen verschiedenen Behandlungsräumen bewegbar ist. Dadurch reduzieren sich langfristig Investitions- und Wartungskosten. Das in der
EP 4 311 497 A1 beschriebene Kabelführungssystem ist entsprechend ausgebildet. Um zu gewährleisten, dass die Computertomographie-Anlage von einem ersten Behandlungsraum in einen zweiten Behandlungsraum verbringbar ist, ist die Anlage so ausgebildet, dass sie bei einer Verstellbewegung entlang eines Schienensystems eine Rotation der Gantry um eine durch das ISO-Zentrum der Gantry verlaufende Vertikalachse um etwa 180° vollzieht. Damit das Kabelführungssystem der Verlagerungsbewegung der Gantry entsprechend folgen kann, ist das Kabelführungssystem deckenseitig an einen Laufwagen angeschlossen, welcher wiederum in einer an der Raumdecke montierten Horizontalsäule geführt ist. Innerhalb der Horizontalsäule sind die Versorgungsleitungen für die Anlage in einer Energieführungskette verlegt. Die Horizontalsäule erstreckt sich von dem ersten in den zweiten Behandlungsraum.
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Diese Lösung ist insbesondere unter hygienischen Gesichtspunkten nicht vorteilhaft, da sich innerhalb der Horizontalsäule Verunreinigungen wie beispielsweise Staub und Abriebpartikel sammeln können. Darüber hinaus ist diese Lösung auch mechanisch aufwendig, da die Versorgungsleitungen innerhalb der Horizontalsäule in einer dort verlegten Energieführungskette bewegt werden müssen. Schließlich ist eine aufwendige Lagerung des Laufwagens erforderlich.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kabelführungssystem bereitzustellen, welches zur Versorgung eines bodengeführten beweglichen Verbrauchers zwischen verschiedenen Räumen geeignet ist und welches mechanisch einfacher ist. Insbesondere soll das Kabelführungssystem gemäß der Erfindung unter hygienischen Gesichtspunkten für medizinische Anwendungen, insbesondere für die Versorgung medizinischer Geräte, wie beispielsweise einer CT-Anlage, geeignet sein.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kabelführungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Kabelführungssystem zur Verbindung eines bodengeführten, entlang einer horizontalen Raumachse verlagerbaren und während der horizontalen Verlagerungsbewegung von einer ersten Betriebsstellung in eine zweite Betriebsstellung um eine vertikale Raumachse schwenkbaren Verbrauchers mit wenigstens einem ersten Anschlusspunkt, der vertikal oberhalb des Verbrauchers in der Schwenkachse angeordnet ist, umfassend wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten Gelenkarm, wobei der erste Gelenkarm schwenkbar an dem ersten Anschlusspunkt angelenkt ist und der zweite Gelenkarm schwenkbar an dem zweiten Anschlusspunkt angelenkt ist. Das Kabelführungssystem gemäß der Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der zweite Anschlusspunkt wenigstens bezüglich einer horizontalen Verlagerungsrichtung des Verbrauchers ortsfest angeordnet ist und dass der zweite Gelenkarm wenigstens während einer Verlagerung des Verbrauchers von der ersten Betriebsstellung in die zweite Betriebsstellung vertikal abgestützt ist. Bevorzugt ist wenigstens der zweite Gelenkarm als an einem Ende ortsfest gelagerter Schwenkarm ausgebildet, der über den gesamten Schwenkwinkel vertikal abgestützt ist.
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Insbesondere durch den Umstand, dass wenigstens einer der Gelenkarme über seinen möglichen Verschwenkwinkel vertikal abgestützt ist, ist es möglich, eine Gelenkarm-Anordnung zu realisieren, die so dimensioniert ist, dass die Gelenkarme verhältnismäßig große Lasten aufnehmen können und eine entsprechend große Strecke überbrücken können. Dadurch wird ein entsprechend großer Verstellweg des Verbrauchers von einer ersten Betriebsstellung in eine zweite ermöglicht. So lassen sich Gelenkarme mit einer entsprechenden Länge realisieren, sodass zwischen den Anschlusspunkten eine verhältnismäßig große Überbrückungslänge realisierbar ist, ohne die Notwendigkeit, beide Anschlusspunkte in einer sich parallel zum Boden erstreckenden Ebene verlagern zu müssen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Kabelführungssystems gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der erste und der zweite Gelenkarm eine Gelenkarm-Anordnung mit einem ersten, zweiten und einem dritten Gelenkpunkt bilden. Das Kabelführungssystem gemäß der Erfindung ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass eine horizontale Verlagerung des Verbrauchers bei einer gleichzeitigen Drehung um eine vertikale Achse, vorzugsweise um das ISO-Zentrum des Verbrauchers um 180°, der Verbraucher bezüglich des ersten Gelenkarms eine Schwenkbewegung um den ersten Gelenkpunkt vollzieht, wohingegen der erste Gelenkarm bezüglich des zweiten Gelenkarms eine Schwenkbewegung um den zweiten Gelenkpunkt vollzieht und der zweite Gelenkarm um den horizontal ortsfesten dritten Gelenkpunkt verschwenkt wird. Die Gelenkarm-Anordnung erstreckt sich in einer Ebene oberhalb der Stellfläche für den Verbraucher. Die in und/oder an der Gelenkarm-Anordnung befestigten oder geführten Kabel, Leitungen oder dergleichen sind zweckmäßigerweise entlang einer vertikalen Raumachse zu dem unterhalb der Gelenkarm-Anordnung angeordneten Verbraucher geführt.
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Kabel und Leitungen im Sinne der vorliegenden Erfindung können Stromversorgungskabel, Datenleitungen und/oder Medienleitungen umfassen.
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Eine vertikale Raumachse im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Raumachse, die sich vom Boden in Richtung der Decke eines Raums, insbesondere eines Behandlungsraums erstreckt. Eine horizontale Verlagerungsrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf eine Ebene, die sich parallel zur Aufstellfläche des bodengeführten Verbrauchers erstreckt, der beispielsweise auf Schienen im Boden des Behandlungsraums geführt sein kann.
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Bei einer vorteilhaften und zweckmäßigen Ausgestaltung des Kabelführungssystems gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens der zweite Gelenkarm vorzugsweise über seinen gesamten zulässigen bzw. möglichen Verschwenkwinkel vertikal abgestützt ist.
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Besonders bevorzugt und vorgesehen, dass der zweite Gelenkarm über den gesamten Verschwenkwinkel in oder an der vertikalen Abstützung geführt ist. Eine Führung des zweiten Gelenkarms kann beispielsweise als Kulissenführung ausgeführt sein.
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Bei einem weiterhin bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite Gelenkarm an wenigstens einer Führungsschiene abgestützt ist. Die Führungsschiene kann an einer Raumdecke abgehängt montierbar sein bzw. montiert werden.
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Um eine Linearverlagerung und gleichzeitig eine Drehbewegung des Verbrauchers unterhalb der Ebene der Gelenkarm-Anordnung zuzulassen, ist es vorteilhaft, wenn sich die Führungsschiene in einer Ebene oberhalb der Gelenkarm-Anordnung erstreckt, insbesondere wenn der Gelenkarm hängend an der Führungsschiene geführt ist.
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Beispielsweise kann wenigstens ein Gelenkarm mit wenigstens einem Nutstein in einer Gleitführung der Führungsschiene verlagerbar geführt sein.
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Besonders bevorzugt kann die Führungsschiene als Kurvenschiene ausgebildet sein, die sich über wenigstens einen Teilkreis des Verschwenkwinkels erstreckt. Die Kurvenschiene kann eine perfekte Kreisbahn beschreiben, auf der insbesondere der zweite Gelenkarm, der um einen festen Gelenkpunkt schwenkbar ist, vollständig geführt sein kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Führungsschiene als Polygonzug mit einer Vielzahl von geradlinigen Führungsabschnitten ausgebildet ist.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass über wenigstens einen Teil einer Überbrückungslänge von dem ersten Anschlusspunkt zu dem zweiten Anschlusspunkt wenigstens ein Abschnitt einer Energieführungskette vorgesehen ist, in welcher Kabel und/oder Leitungen abschnittsweise aufgenommen sind. Grundsätzlich können die Gelenkarme selber jeweils einen Hohlraum zur Aufnahme von Kabeln und Leitungen umfassen. Die Kabel und/oder Leitungen können im Bereich der Gelenkpunkte nicht geführt, d.h. frei, umgelenkt sein. Alternativ kann allerdings, wie vorstehend erwähnt, vorgesehen sein, dass die Kabel und/oder Leitungen jeweils im Bereich der Gelenkpunkte und vorzugsweise auch im Bereich einer Umlenkung von einer horizontalen Ebene vertikal in Richtung auf den Boden in Energieführungsketten oder Abschnitten von Energieführungsketten geführt sind. Solche Energieführungsketten sind im Allgemeinen bekannt und umfassen einzelne, gelenkbeweglich miteinander verbundene Kettenglieder die einen Aufnahmeraum für Kabel und/oder Leitungen definieren und die beispielsweise aus thermoplastischem Kunststoff ausgebildet sein können.
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Zweckmäßigerweise ist der erste Anschlusspunkt an einer sich in der vertikalen Raumachse erstreckenden Führungssäule vorgesehen, die mit dem Verbraucher verbunden ist. Die Führungssäule kann beispielsweise außermittig an dem Verbraucher befestigt sein, sodass der Verbraucher um sein ISO-Zentrum bzw. um eine vertikale Symmetrieachse in einer Ebene unterhalb der Ebene, in welcher sich die Gelenkarm-Anordnung erstreckt, unter der Gelenkarm-Anordnung gedreht werden kann.
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Um eine Verdrehung des Verbrauchers um die vertikale Raumachse besonders einfach zu ermöglichen, insbesondere wenn der Verbraucher ein schweres, schienengeführtes Gerät ist, kann eine vorübergehende und geringfügige axiale Verlagerung im Sinne eines Anhebens und/oder Absenkens des Verbrauchers von der Stellfläche bzw. vom Boden erforderlich sein. In diesem Fall ist es vorteilhaft und zweckmäßig, wenn die Führungssäule relativ zu dem Verbraucher in einer vertikalen Raumachse verstellbar ist.
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Alternativ kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Gelenkarm-Anordnung in einer vertikalen Raumachse verstellbar ist. Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, den ersten und dritten Gelenkpunkt bzw. den horizontal ortsfesten Gelenkpunkt und den an der Führungssäule vorgesehenen Gelenkpunkt höhenverstellbar auszubilden, sodass die gesamte Gelenkarm-Anordnung in einer horizontalen Ebene vertikal verstellbar ist. Die vertikale Abstützung des wenigstens einen Gelenksarms ist dann zweckmäßigerweise ebenfalls so ausgebildet, dass eine geringfügige Verlagerung des Systems in einer vertikalen Raumachse möglich ist. Wenn die vertikale Abstützung einer Führungsschiene ausgebildet ist, kann entweder die Führungsschiene vertikal verlagerbar aufgehängt sein oder eine Führungsaufnahme der Führungsschiene kann so dimensioniert sein, dass eine vertikale Verlagerung des Gelenksarms bezüglich der Führungsschiene möglich ist. Insbesondere, wenn der Verbraucher als schienengeführte CT-Anlage ausgebildet ist, genügt eine vertikale Verlagerbarkeit des Kabelführungssystems um einige wenige Millimeter.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbraucher als Einrichtung zur Durchführung eines radiologischen bildgebenden Verfahrens ausgebildet ist und eine entlang der horizontalen Raumachse verfahrbare Detektoreinheit umfasst.
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Das Kabelführungssystems gemäß der Erfindung kann besonders vorteilhaft zur Versorgung beweglicher medizinischer Untersuchungsgeräte genutzt werden. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Verbraucher als Anlage zur Computertomographie ausgebildet ist. Diese kann vorzugsweise eine Gantry mit einer an dieser vorgesehenen Führungssäule umfassen, die sich in der vertikalen Raumachse erstreckt und an deren distalem Ende der erste Anschlusspunkt vorgesehen ist.
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Demnach betrifft die Erfindung auch die Verwendung das Kabelführungssystems zur Versorgung eines Computertomographen. Auch betrifft die Erfindung ein medizinisches Untersuchungsgerät, insbesondere eine Anlage zur Computertomographie, die ein erfindungsgemäßes Kabelführungssystem aufweist.
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf und anhand eines in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf das Kabelführungssystem gemäß der Erfindung an einer Computertomographie-Anlage als Verbraucher, deren Gantry zwischen zwei Behandlungsräumen verfahrbar ist, wobei die Darstellung in 1 die Gantry der Computertomographie Anlage in einem ersten Behandlungsraum zeigt,
- 2 die Anordnung gemäß 1, bei welcher sich die Gantry der Computertomographie-Anlage in einer Zwischenposition zwischen einem ersten und einem zweiten Behandlungsraum befindet,
- 3 die Anordnung gemäß 1, die die Gantry der Computertomographie-Anlage nach einer ersten Drehung um eine vertikale Achse um 90° zeigt,
- 4 die Anordnung gemäß 1, die die Gantry der Computertomographie-Anlage nach einer Drehung um die vertikale Achse um 180° zeigt, und
- 5 die Anordnung gemäß 1, bei welcher die Gantry der Computertomographie-Anlage sich in einem zweiten Behandlungsraum in einer zweiten Betriebsstellung befindet.
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Das Kabelführungssystem 1 gemäß der Erfindung ist zur Führung von Kabeln 2 und/oder Leitungen von einem ersten Anschlusspunkt 3 an einem bodengeführten und horizontal verschiebbaren sowie um eine vertikale Achse Z (Z-Achse) drehbaren Verbraucher zu einem zweiten ortsfesten Anschlusspunkt 4 vorgesehen. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist als Verbraucher eine Detektoreinheit, im Folgenden als Gantry 7 bezeichnet, einer Computertomografie-Anlage, nachstehend als CT-Anlage bezeichnet, vorgesehen, die zwischen einer ersten Betriebsstellung und einer zweiten Betriebsstellung von einem ersten Behandlungsraum 5 in einen zweiten Behandlungsraum 6 verlagerbar ist. Die Draufsicht in den 1, 2, 3, 4 bis 5 zeigt eine stark vereinfachte und schematische Darstellung, die sich auf die Darstellung der Funktionalität des Kabelführungssystem 1 beschränkt und nicht gegenständlich ist. Die CT-Anlage ist so ausgebildet, dass die Gantry eine Verlagerungsbewegung entlang eines nicht dargestellten Schienensystems entlang einer horizontalen Raumachse X vollziehen kann. Die Aufstellebene für die CT-Anlage in den jeweiligen Behandlungsräumen 5,6 wird durch die Raumachsen Y und X aufgespannt. Die vertikale Raumachse wird im Folgenden als Z-Achse bezeichnet.
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Die CT-Anlage ist ferner so ausgebildet, dass diese in den Betriebsstellungen und bei einer Verstellbewegung entlang des Schienensystems eine Rotation der Gantry 7 um eine durch das ISO Zentrum der Gantry 7 verlaufende Vertikalachse um maximal 180° vollziehen kann.
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In einer Ebene oberhalb der Aufstellebene, d. h. in der Nähe der Raumdecke und parallel zur Raumdecke erstreckt sich die erfindungsgemäße Gelenkarm-Anordnung, umfassend einen ersten Gelenkarm 8 und einen zweiten Gelenkarm 9, wobei der erste Gelenkarm 8 schwenkbar an dem ersten Anschlusspunkt 3 angelenkt ist und der zweite Gelenkarm 9 schwenkbar an dem zweiten Anschlusspunkt 4 angelenkt ist und sowohl der erste als auch der zweite Gelenkarm 8,9 zur Führung von Kabeln 2 von dem zweiten Anschlusspunkt 4 zu dem ersten Anschlusspunkt 3 ausgebildet sind. Der erste Anschlusspunkt 1 befindet sich senkrecht oberhalb einer sich in einer vertikalen Achse erstreckenden Führungssäule, die sich in den Darstellungen in die Zeichnungsebene hinein und nach unten erstreckt und deshalb naturgemäß in den Darstellungen verdeckt sichtbar ist. Die Führungssäule ist außermittig, d. h. außerhalb des ISO-Zentrums der Gantry 7 an dieser befestigt, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an einem Mitnehmerarm 10, und dient zur vertikalen Führung der Kabel 2 von dem ersten Anschlusspunkt an den Verbraucher. Unter dem ISO-Zentrum im Sinne der vorliegenden Anmeldung und im Allgemeinen wird der Schnittpunkt der Strahlung des CT-Geräts verstanden. Das ISO-Zentrum entspricht der Rotationsachse der Gantry 7.
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Die Gelenkarm-Anordnung umfasst einen ersten Gelenkpunkt 11, an welchem der erste Gelenkarm 8 an den ersten Anschlusspunkt 3 der Führungssäule angelenkt ist, einen zweiten Gelenkpunkt 12, an welchen der erste Gelenkarm 8 an den zweiten Gelenkarm 9 angelenkt ist und einen dritten Gelenkpunkt 13, in welchem der Gelenkarm 9 an den zweiten Anschlusspunkt 4 angelenkt ist. Der zweite Gelenkarm 9 ist als Schwenkarm ausgebildet, der nur eine Schwenkbewegung um den zweiten Anschlusspunkt 4 vollziehen kann, da der zweite Anschlusspunkt 4 bezogen auf die X-Y Ebene des Raums ortsfest ist. Der zweite Gelenkarm ist in Richtung der Z-Achse vertikal mittels einer Führungsschiene 14 abgestützt, die als Kurvenschiene ausgebildet ist und sich bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in einer idealen Kreisbahn erstreckt. Die Führungsschiene 14 ist an der Decke des Raums abgehängt und erstreckt sich oberhalb des zweiten Schwenkarms 9, der wiederum hängend in der Führungsschiene geführt ist. Diese Kreisbahn der Führungsschiene 14 ermöglicht eine vertikale Abstützung des zweiten Gelenkarms 9 über dessen gesamten möglichen Schwenkweg in einer X-Y Ebene, der sich im Folgenden aus der Bewegungsabfolge der Gantry 7 gemäß den 2, 3, 4 bis 5 ergibt.
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2 zeigt die Position der Gantry 7 nach einer Verlagerungsbewegung in Richtung der X-Achse von dem ersten Behandlungsraum 5 in Richtung auf den zweiten Behandlungsraum 6. In dieser Stellung kann die Gantry 7 beispielsweise zunächst um 90° um ihr ISO-Zentrum gedreht werden, sodann um weitere 90°, wie dies in 4 dargestellt ist. Schließlich kann in dieser Stellung die Gantry weiterhin horizontal in den zweiten Behandlungsraum 6 verschoben werden. Während dieser horizontalen Verlagerung und Rotation um die Z-Achse wird die Gantry 7 in einer X-Y Ebene unterhalb der Gelenkarm-Anordnung hindurchgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kabelführungssystem
- 2
- Kabel
- 3
- erster Anschlusspunkt
- 4
- zweiter Anschlusspunkt
- 5
- erster Behandlungsraum
- 6
- zweiter Behandlungsraum
- 7
- Gantry
- 8
- erster Gelenkarm
- 9
- zweiter Gelenkarm
- 10
- Mitnehmerarm
- 11
- erster Gelenkpunkt
- 12
- zweiter Gelenkpunkt
- 13
- dritter Gelenkpunkt
- 14
- Führungsschiene
- Z
- vertikale Raumachse
- X
- horizontale Raumachse
- Y
- horizontale Raumachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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