(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１２）によって少なくとも部分的に密封されていて該ケーシング内部で定置の軸（１１）に回転可能に支承されたドラム（２）と、該ドラム内に組込まれて該ドラムに予荷重をかける第１のばね部材（７）と、重量で負荷されていてドラム側面の溝（３）内をガイドされる巻上げ・巻戻し可能な第１のケーブル（５）とを備えた形式の、重量補償装置（１）において、第１のばね部材（７）に対して並列的に配列された独立した第２のばね部材（８）と、ドラム側面の別の溝（４）内をガイドされていて重量と結合された第２のケーブル（６）とが設けられており、しかも前記の各ばね部材（７，８）及び各ケーブル（５，６）には、該ケーブルの故障による欠落時に自動的に夫々作用する別々の安全装置（１５，２５）が重量の降下を防止するために配設されていることを特徴とする、重量補償装置。
【請求項２】
安全装置（１５，２５）が、ドラム（２）に配置された係止装置として構成されており、かつ、押込まれた不作用位置とドラム外周壁面に突出する作用位置との間を運動可能なばね負荷された複数の係止部材を有し、該係止部材が、ほぼ円筒形のケーシング内周壁（２０）に沿って形成された複数のリブ状の係止突起（２１）と協働し、しかも前記係止部材は、無損傷の各ばね部材（７，８）及び各ケーブル（５，６）を介して不作用位置に保持され、かつ前記ばね部材又はケーブルの故障時には解放されるように構成されている、請求項１記載の重量補償装置。
【請求項３】
係止部材及び係止突起（２１）が、その協働時にケーシング（１２）に関してドラム（２）を一方向にだけ回転させ得るように形成されている、請求項２記載の重量補償装置。
【請求項４】
ばね部材（７，８）に配設された係止部材が係止爪（１６）として構成されており、該係止爪が、ばね部材（７，８）の予荷重の作用により前記係止爪（１６）に設けた対応成形部（２４）に噛合う、ばね部材（７，８）に配置された噛合い部材（２２）によって、ドラム（２）内の不作用位置へ内旋可能である、請求項２又は３記載の重量補償装置。
【請求項５】
ケーブル（５，６）に配設された係止部材が係止爪（２６）として構成されており、該係止爪には、ケーブル（５，６）をガイドする溝（３，４）内に突入するばね負荷されたピン（２７）が配置されており、該ピンは、無損傷のケーブル（３，４）によって溝底内へ押込まれると同時に、前記係止爪（２６）を押込める、請求項２から４までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項６】
溝がドラム回転軸線に対して角度を成して、１つの定点に向かって方位づけられて延びている、請求項１から５までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項７】
溝が、回転軸線に対して異なった距離を隔てた軌道に沿って延びている、請求項１から６までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項８】
少なくとも第１のケーブルをガイドする溝の経過特性曲線が、ばね部材及び重量の特性曲線に関連して選ばれている、請求項１から７までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項９】
両ばね部材（７，８）の上側及び／又は下側に、かつ／又は両ばね部材（７，８）間にプラスチック製の減摩ディスク（１４）が配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項１０】
各ばね部材の巻条間にプラスチックベルトが配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項１１】
各ばね部材が、減摩コーティング層を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項１２】
ドラムと作用結合可能な固定部材がケーシングに設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項１３】
固定部材が手動操作可能かつ／又は自動式に作動可能である、請求項１２記載の重量補償装置。
【請求項１４】
モータ式昇降装置をドラム（２）に直結するための複数の雌ねじ孔（３０）がケーシング側に設けられている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項１５】
電磁作動可能な永久磁石を含む自動制動装置が設けられており、前記永久磁石は、無通電状態においてドラムに係合して該ドラムを制動し、また通電状態では自重に基づいて前記ドラムとの係合を解除されるように配置されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項１６】
ドラムが、プラスチック又は合金から形成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【請求項１７】
ドラム（２）が軸（１１）に片持ち式に、一方のドラム端部でのみ支承されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載の重量補償装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシングによって少なくとも部分的に密封されていて該ケーシング内部で定置の軸に回転可能に支承されたドラムと、該ドラム内に組込まれて該ドラムに予荷重をかける第１のばね部材と、重量（荷重）で負荷されていてドラム側面の溝内をガイドされる巻上げ・巻戻し可能な第１のケーブルとを備えた形式の、特に医療レントゲン装置用の重量補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記形式の重量補償装置は例えば医療分野において、天井側でガイドされるテレスコープ式コラムに配置されたレントゲン線放射器をその自重に関して、手動式にか又は僅かな経費で機械式に高さ調整できるように、レントゲン線放射器の自重を補償するために使用される。このような重量補償装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第４３１１８０２号明細書に開示されている。当該重量補償装置は、ばね部材の予荷重によって、重力に対抗して作用する力をケーブルに作用させ、ひいては自重の補償を生ぜしめるように機能する。これによって重量の運動は、僅かな所要動力消費量で比較的簡単に可能になる。その場合このような重量補償装置には、特に安全対策技術の観点に立って若干の前提条件が課される。何故ならば、装置が万一故障した場合に重量つまり搭載荷重がコントロール不能にかつ制動されることなく降下し、かつ一方では荷重自体、もしくは該荷重を搭載する装置に損傷を及ぼし、勿論また他方では例えば当該荷重の下に位置している患者に傷害を及ぼすような事態は絶対に排除されねばならないからである。この場合の故障は、ばね部材においてもケーブルにおいても発生することがある。しかしながら前記の安全対策要件を全面的に満たすような重量補償装置は従来技術では未だ知られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、万一の故障の場合にも最大限の安全性を保証する重量補償装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の構成手段は、請求項１に記載したように、第１のばね部材に対して並列的に配列された独立した第２のばね部材と、ドラム側面の別の溝内をガイドされていて重量と結合された第２のケーブルとが設けられており、しかも前記の各ばね部材及び各ケーブルには、該ケーブルの故障による欠落時に自動的に夫々作用する別々の安全装置が重量の降下を防止するために配設されている点にある。
【０００５】
【作用】
本発明の重量補償装置は、安全対策上必要なエレメント、つまりばね部材とケーブル（又はロープ）とを夫々２重に設けたことによって格別顕著な作用効果を奏することになる。すなわち第１のばね部材に対し並行して作業する第２のばね部材を設けることによって、一方のばね部材が万一破損した場合には他方のばね部材がフルに働き、かつ懸垂荷重が約０．５ｇでしか沈降できないように該懸垂荷重を少なくとも部分的に補償するという利点が得られる。これに対してばね部材がただ１つしか設けられていない場合には、重量は無制動状態で沈降することになる。独自の安全装置を各ばね部材に夫々配設したことによって、この重量降下つまり荷重沈降が距離的に制限され、要するに安全装置が作用するまでの間に制限されるので、特に有利である。つまり一方のばね部材が断裂した場合には本発明の装置によって、比較的緩慢な、かつ著しく短い沈降距離が保証されるので、これによって装置の損傷又は患者の傷害などが有利に回避される。
【０００６】
また本発明のように第２のケーブルを設けることについても同等のことが当て嵌まる。すなわち第２のケーブルは、例えば第１のケーブルの裂損時に降下する荷重を受け止める。捕捉ケーブルとして構成されたこの第２のケーブルは原則として、例えば第１のケーブルの断裂発生時に弛められるループを形成することによって、荷重を支持するケーブルよりも幾分長く設計され、しかも該ケーブル長が最大落下距離を制限しているので、第１のケーブルの断裂時に作動する安全装置によって、荷重がケーブル長の差分だけ降下し、次いで第２のケーブルによって確実に捕捉される一方、安全装置の充分迅速な係合によって該安全装置は、荷重がケーブル長の差分より以上に降下するのを確実にかつ有利に阻止する。従って本発明による重量補償装置は、如何なる故障時にも重量つまり搭載荷重の危険な降下を申し分無く防止する全面的な防災システムを形成している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では安全装置は、ドラムに配置された係止装置として構成されており、かつ、押込まれた不作用位置とドラム外周壁面に突出する作用位置との間を運動可能なばね負荷された複数の係止部材を有し、該係止部材は、ほぼ円筒形のケーシング内周壁に沿って形成された複数の殊にリブ状の係止突起と協働し、しかも前記係止部材は、無損傷の各ばね部材及び各ケーブルを介して不作用位置に保持され、かつ前記ばね部材又はケーブルの故障時には解放されるように構成されている。本発明のようにばね負荷された係止装置を使用することによって、安全装置の迅速な係合が格別顕著に実現される。他面において、各安全装置が所属の各ばね部材及び所属の各ケーブルと直結されているので、故障が発生すると即座に、かつ別の構成エレメントの中間接続なしに安全装置を作動させることが保証されている。
【０００８】
殊に例えばレントゲン装置において、レントゲン線放射器が患者の直ぐ上位まで移動降下されている場合には、万一故障が発生した場合、要するに安全装置が作用した場合に患者を防護するために、荷重を再び上方へ移動させて、患者が例えば台から降りれるようにすることが必要である。これを保証するために本発明では更に、係止部材及び係止突起が、その協働時にケーシングに関してドラムを一方向にだけ回転させ得るように形成されている。要するに係止部材と係止突起との噛合いは、有利に一方向にだけ、つまり荷重の降下を阻止する方向にだけロックを生ぜしめる。しかし他方の方向ではドラムはケーシング内部で回動可能であるので、荷重は上向移動することができる。その場合、複数の係止突起を配置したことによって、更なる上向移動時の連続的な噛合い、ひいては確保が有利に保証されている。欠損種には関わりなく、重量を支持するケーブルは常に少なくとも１つのばね部材の作用によって引き寄せられるので、これによって荷重はリフト位置に有利に留まる。
【０００９】
本発明によれば、ばね部材に配設された係止部材は係止爪として構成されており、該係止爪は、ばね部材の予荷重の作用により前記係止爪に設けた対応成形部に噛合う、ばね部材に配置された噛合い部材によって、ドラム内の不作用位置へ内旋可能である。本発明ではケーブルに配設された係止部材は同じく係止爪として構成されており、該係止爪には、ケーブルをガイドする溝内に突入するばね負荷されたピンが配置されており、該ピンは、無損傷のケーブルによって溝底内へ押込まれると同時に、前記係止爪を押込める。係止部材の安全対策技術上の利点以外に、該係止部材には同時に示唆機能が特別の利点として付与されている。それというのは、部材故障時に係止部材が作動された場合に、その際なお唯一許容されている荷重の上向運動時に係止爪が種々の係止突起をオーバーランすることによってラチェット状の明確なノイズが聴取されて、故障が可聴音として信号化されるからである。因みに故障は、荷重を下方へもはや引張ることができないことによっても表される。
【００１０】
このような形式の重量補償装置における更なる問題は、該装置の作動時に騒音が発生することである。この騒音発生の要因は、一方では溝内をケーブルが走行することにあり、また他方ではばねの作動自体にある。ケーブルの作業に関して対処するために本発明によれば溝は、ドラム回転軸線に対して角度を成して、１つの定点、特に後置の変向ガイドローラ上における各ケーブルの支点に向かって方位づけられて延びている。従ってこの実施形態ではケーブルは、溝壁に過度に大きな摩擦を惹起することなしに溝から進出することができる。それというのは該溝壁が、例えば後置の変向ガイドローラによって形成される整合点（Fluchtpunkt）に関して方位づけられており、これによって騒音の顕著な低減が生じるからである。
【００１１】
更に又、ばね部材の作動時における騒音減衰を得るために本発明によれば、両ばね部材の上側及び／又は下側に、かつ／又は両ばね部材間にプラスチック製の減摩ディスクが配置されている。該減摩ディスクに基づいて、帯状のばね部材の個々の巻条がエッジ側で互いに摩擦し合ったり、互いに引掛かったり、ドラムに沿って摩擦したりするような事態が防止される。また付加的に、各ばね部材の巻条間に、個々の巻条相互の摩擦を有利に弱めるプラスチックベルトを配置しておくことも可能である。更に本発明によれば、択一的又は付加的に各ばね部材は、特に滑りラッカー層又はテフロン層のような減摩コーティング層を有していてもよい。
【００１２】
実情に相応した正確な重量補償を実現し得るようにするために、本発明では、少なくとも第１のケーブルをガイドする溝の経過（特性曲線）が、ばね部材及び重量の特性曲線に関連して選ばれており、従ってこのような溝ガイドを用いれば、ばね部材によって及ぼされるトルクと相俟って、前記溝ガイドによって規定された梃子腕によって、極めて正確な補償が可能である。
【００１３】
種々の荷重を或る限度範囲内で補償するために同一の重量補償装置を使用できるようにするために、本発明では溝は、回転軸線に対して異なった距離を隔てた軌道に沿って延びている。回転軸線に対する溝底の距離は、やはり補償作用に関わる前記梃子腕に対して因果関係にあるので、適当に高さの異なった溝経過によって、種々異なった重量を補償することが可能である。重量（荷重）を支持する第１のケーブルは、或る特定の重量を補償するために設計された適当な溝内に簡単に挿入され、次いで第２のケーブルは、その都度別の溝に挿入される。これによって安全機能が害なわれることはない。それというのは安全機能にとって溝の位置は重要ではないからである。
【００１４】
万一生じる故障の有無には関わり無く、例えば保安整備工が特定位置に荷重を固定できるようにするために、ドラムと作用結合可能な固定部材、特にドラム側に形成された少なくとも１つの切欠部内に係合するピン又はこれに類似の部材がケーシングに設けられており、該ピンは、本発明では手動操作可能かつ／又は自動式、特に電磁式に作動可能である。
【００１５】
手動運転以外に荷重移動の自動運転も保証するために、モータ式昇降装置をドラムに直結するための複数の雌ねじ孔がケーシング側に設けられている。この直結によって、従来ケーブルをガイドしかつ昇降装置が係合するところの、これまで必要とされた外部の変向ガイドローラを省くことが可能になり、むしろこのようにしてドラムに直接係合することが可能になるので、不利な従来技術の場合におけるようなケーブルスリップも最早生じることはない。
【００１６】
本発明によれば電磁作動可能な永久磁石を含む自動制動装置が設けられており、前記永久磁石は、無通電状態においてドラムに係合して該ドラムを制動し、また通電状態では自重に基づいて前記ドラムとの係合を解除されるように配置されており、この場合、荷重を分離するためには一面において、減磁作用を生ぜしめる僅かな電流を付勢すればよく、磁石が自動的にドラムから離脱し、このために別の手段を最早必要としないように構成するのが特に有利である。また他面において万一停電した場合には磁石が即座にドラムに係合することが有利に保証されている。ドラム自体は本発明によればプラスチック又はマグネシウム合金のような合金から形成されている。更にドラムは、軸に片持ち式に、一方のドラム端部でのみ支承されており、これは従来技術の２点支承方式に対比して、特にもはや極度に正確なトレランスを厳守する必要がない点で有利である。
【００１７】
【実施例】
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００１８】
図１には、一方の截頭円錐形状の端部に２条の溝３，４がフライス切削されたほぼ円筒形状のドラム２から成る重量補償装置１が図示されている。前記の両溝３，４内では２本のケーブル又はロープ５，６がガイドされ、そのうち一方のケーブルは重量つまり荷重を支持する本来の支持ケーブルであり、また他方のケーブルは、前記支持ケーブルが万一断裂した際に荷重を掴む捕捉ケーブルである。溝３，４はウォーム状の軌道に沿って延びている。ドラム内部には、帯状のばね鋼から成る２条のばね部材７，８が設けられている。両ばね部材は外周で夫々１つのブライド（Bride）９によって纏められる。ドラム装置全体は、鎖線で略示したにすぎないケーシング１２内に装着されている定置の軸１１に２つの玉軸受１０によって回転可能に支承されている。すなわち万一１本のケーブルに引張り負荷がかかるとドラム２は軸１１を中心として回転する。円筒形のドラム凹設部は上側で蓋１３によって密封されている。両ばね部材７，８間及びドラム２へのばね部材８の移行部並びに蓋１３へのばね部材７の移行部には、プラスチック製の減摩ディスク１４が配置されており、ドラム２の回転時に運動する個々のばね巻条のエッジが前記減摩ディスクに沿って運動する。
【００１９】
更に図１には、図１ではばね部材８に配設された安全装置１５が図示されている。図２から判るように、ばね部材７に独自に配設された安全装置１５は、ばね部材８用の安全装置１５に直径方向で対向した側に配置されている。各安全装置１５は、特に図３から判るように、円筒形ドラム部分１８にピン１７を介して旋回可能に配置された係止爪１６から成っている。該係止爪１６は、円筒形ドラム部分１８内へ内旋した不作用位置と、該円筒形ドラム部分の外へ外旋してこれから突出する作用位置との間を、双脚ばね１９によってばね負荷されて旋回可能である。係止爪１６は、該係止爪に配設されたばね部材が断裂した際に動かされる作用位置において、図２に部分的に略示したケーシング内周壁２０に形成された係止突起２１に係合する。この場合係止爪１６も係止突起２１も共に、荷重が降下する場合に図２の矢印Ａの方向でのドラム２の回転をロックした状態になるように形成されている。これに対して荷重の上昇時に行われる逆向きの（図２に示した矢印Ｂの方向の）回転運動は可能である。それというのは係止突起２１の具体的な構造が係止爪１６のラチェット状の擦過運動（爪送り運動）を可能にするからである。
【００２０】
係止爪１６を不作用位置にもたらすために、ブライド９の領域で各ばね部材には、前側を楔形に斜め面取りされた噛合い部材２２が設けられている。ばね部材７，８を挿入しかつその内端２３を軸１１に固定した後に該軸は、図示を省いたウォーム伝動装置によって、ばね部材に予荷重をかけるために究極的には矢印Ｂの方向に回転される。前記予荷重は、荷重の如何なる位置においても、該荷重に伝達される力をばね部材から作用させるために必要である。軸１１の回転によって、矢印Ｃの方向での噛合い部材２２の運動が惹起されるので、該噛合い部材は係止爪１６の方向に移動する。該係止爪には、やはり楔形に斜め面取りの施された対応成形部２４が形成されており、該対応成形部に前記噛合い部材２２が噛合い、これによつて係止爪１６はドラム内部に引込められ、要するに不作用位置に在る訳である。
【００２１】
ところで係止爪１６の安全機能は、ばね部材が万一折損した場合に双脚ばね１９の作用によって該係止爪１６が再び、図２に示した作用位置へ押圧されるように働く。それというのはばね折損時にはばね部材は１秒未満の短時間のうちに弛緩し、その結果、噛合い部材２２が、矢印Ｃとは逆向きに動かされるからである。これによって係止爪１６は解放される。各ばね部材７，８には独自の安全装置が配設されているので、いかなる故障発生時にも荷重の降下は阻止される。
【００２２】
更にまた図１には、ケーブルに配設された安全装置２５が図示されており、この場合も各ケーブル毎に夫々１つずつ独自の安全装置が設けられている（図２参照）。このケーブル用の安全装置２５は係止爪２６から成り、該係止爪は、押出した位置で同じく係止突起２１に噛合つて運動をロックする。係止爪２６はピン２７と結合されており、該ピンは押圧ばね２８を介してばね負荷されて、図１に示したように各溝３，４内へ突入している。溝内をガイドされる無損傷のケーブルは前記ピン２７を溝底内へ押込め、これによって係止爪２６も押込められることになる。いまケーブルが断裂すると、ピン２７は解放されるので、図１に示した二重矢印Ｄから判るように該ピン２７は外向きに溝内へ押込まれ、これに基づいて矢張り係止爪２６が押出されて係止突起２１と噛合い、それに伴ってドラムをロックすることになる。この安全装置も相応に構成されているので、係止爪が係止突起２１に噛合っていても、矢印Ｂの方向でのシフトは依然として可能である。それというのは係止突起に沿っての爪送りが保証されているからである。換言すれば万一ケーブルが切れた場合には患者を防護するために荷重を上方へシフトすることが可能である。
【００２３】
また図２には、ドラム下面２９に等間隔をおいて形成された複数の雌ねじ孔３０が図示されている。該雌ねじ孔は、ドラム２ひいては荷重をモータで動かすべくモータ式昇降装置を前記ドラム２に直結するために使用される。組付け位置では、図１及び図２に示した重量補償装置は、図示位置に対して１８０゜転回した位置で配置されているので、図示を省いた永久磁石が磁気的に作用している蓋１３は下部ドラム密閉蓋を形成することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ケーシングが部分的に略示されたにすぎない本発明の重量補償装置の断面図である。
【図２】一部破断して図１の矢印ＩＩの方向に見た本発明の重量補償装置の平面図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩの方向に見た本発明の重量補償装置の側面図である。
【符号の説明】
１    重量補償装置、  ２    ドラム、  ３，４    溝、  ５，６    ロープ又はケーブル、  ７，８    ばね部材、  ９    ブライド、  １０    玉軸受、１１    軸、  １２    ケーシング、  １３    蓋、  １４    減摩ディスク、  １５    ばね部材用の安全装置、  １６    係止爪、  １７    ピン、  １８    円筒形ドラム部分、  １９    双脚ばね、  ２０    ケーシング内周壁、２１    係止突起、  ２２    噛合い部材、  ２３    ばね部材の内端、  ２４    対応成形部、  ２５    ケーブル用の安全装置、  ２６    係止爪、  ２７    ピン、  ２８    押圧ばね、  ２９    ドラム下面、  ３０    雌ねじ孔
【図１】
0003962129.tif 000002
【図２】
0003962129.tif 000003
【図３】
0003962129.tif 000004