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Title:
ANTIFRICTION BEARING AND THE USE THEREOF IN AN NMR TOMOGRAPH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/027203
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an antifriction bearing (W¿2?) for use in an NMR tomograph (KT), comprising magnetic rolling bodies (23), an inner ring (21) and an outer ring (22) between which the rolling bodies (23) roll off, said outer ring (22) being enclosed by a non-magnetic ring (24). The invention further relates to the use of a magnetic antifriction bearing (W¿2?) in an NMR tomograph (KT).

Inventors:
SEUFERT MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/003583
Publication Date:
April 04, 2002
Filing Date:
September 17, 2001
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
SEUFERT MATTHIAS (DE)
International Classes:
A61B5/055; F16C19/00; F16C33/32; F16C35/077; G01R33/28; (IPC1-7): F16C35/077; F16C19/00; G01N24/08; G01R33/28; A61B5/055
Domestic Patent References:
WO1998046983A11998-10-22
Foreign References:
EP0562865A11993-09-29
US2992868A1961-07-18
US5439297A1995-08-08
DE3922279A11990-01-11
DE1892000U1964-04-30
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 06 30 April 1998 (1998-04-30)
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Wälzlager für einen Kernspintomographen mit magnetischen Wälzkörpern (23), mit einem Innenring (21) und einem Außen ring (22), zwischen denen Wälzkörper (23) abrollen, wobei der Außenring (22) von einem nichtmagnetischen Ring (24) umgeben ist.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, bei welchem der nichtmagneti sche Ring (24) nichtmagnetischen Stahl, nichtmagnetisches Messing und/oder nichtmagnetisches Kupfer aufweist.
3. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Außen ring (22) in den nichtmagnetischen Ring (24) eingepresst ist.
4. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem der Innenring (21) und/oder der Außenring (22) magnetisch sind.
5. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der Außendurchmesser (D24) des nichtmagnetischen Ringes (24) wenigstens 1,5mal größer ist als der Außendurchmesser (D22) des Außenringes (22).
6. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches ein Kugellager ist.
7. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches ein zweireihiges Kugellager ist.
8. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Wälzkörper (23) kugelförmig sind und einen Durchmesser zwischen 3mm und 8mm aufweisen und der nichtmagnetische Ring (24) einen Außendurchmesser (D24) zwischen 55mm und 65mm auf weist.
9. Verwendung eines Wälzlagers für einen Kernspintomographen (KT), wobei das Wälzlager (W2) magnetische Wälzkörper (23) aufweist.
10. Verwendung nach Anspruch 9, wobei die magnetischen Wälz körper (23) des Wälzlagers (W2) zwischen einem Innenring (21) und einem Außenring (22) abrollen, und der Außenring (22) von einem nichtmagnetischen Ring (24) umgeben ist.
11. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10, wobei der nichtmagne tische Ring (24) nichtmagnetischen Stahl, nichtmagnetisches Messing und/oder nichtmagnetisches Kupfer aufweist.
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Außenring (22) in den nichtmagnetischen Ring (24) eingepresst ist.
13. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der Innenring (21) und/oder der Außenring (22) magnetisch sind.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei der Außendurchmesser (D24) des nichtmagnetischen Ringes (24) we nigstens 1,5mal größer ist als der Außendurchmesser (D22) des Außenringes (22).
15. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei das Wälzlager ein Kugellager (W2) ist.
16. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei das Wälzlager ein zweireihiges Kugellager (W2) ist.
17. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Wälzkörper (23) kugelförmig sind und einen Durchmesser zwi schen 3mm und 8mm aufweisen und der nichtmagnetische Ring (24) einen Außendurchmesser (D24) zwischen 55mm und 65mm auf weist.
Description:
Beschreibung Wälzlager und dessen Verwendung für einen Kernspintomographen Die Erfindung betrifft ein Wälzlager für einen Kernspinto- mographen und dessen Verwendung für einen Kernspinto- mographen.

Viele Komponenten eines Kernspintomographen sollen möglichst nichtmagnetisch sein, damit ein für eine kernspintomographi- sche Untersuchung hergestelltes magnetisches Feld nicht von einem zusätzlichen magnetischen Feld überlagert wird. Deshalb werden beispielsweise für die Laufrollen eines Patiententi- sches des Kernspintomographen nichtmagnetische Wälzlager ver- wendet, dessen Wälzkörper aus Keramik und dessen Innen-und Außenringe, zwischen denen die Wälzkörper abrollen, aus nichtmagnetischem und gehärtetem Stahl ausgeführt sind. Sol- che Wälzlager sind jedoch teuer herzustellen. Nichtmagneti- sche, für Kernspintomographen geeignete Wälzlager werden bei- spielsweise von der INA Wälzlager Schaeffler KG hergestellt, wie deren technischer Produktinformation TPI 41, erschienen im April 1995, zu entnehmen ist.

Auf Seite 40 des Hauptkatalogs 94/96 der Räder-und Rollen- fabrik Rädler-Vogel, Sperlsdeicher Weg 19-23,21109 Hamburg, sind beispielsweise Laufrollen für die Fördertechnik offen- bart. Die Laufrollen sind aus einem Spezialmaterial gefertigt und umgeben ein Spezialkugellager.

Des weiteren ist aus der DE 1 892 000 U eine Laufrolle an Fahrzeugtüren bekannt. In der aus Kunststoff bestehenden Laufrolle ist ein Kugellager hineingedrückt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager für einen Kernspintomographen derart auszuführen, dass dessen Fertigungskosten geringer sind.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Wälz- lager für einen Kernspintomographen mit magnetischen Wälzkör- pern, mit einem Innen-und einem Außenring, zwischen denen die Wälzkörper abrollen, wobei der Außenring von einem nicht- magnetischen Ring umgeben ist. Als Wälzkörper werden somit konventionelle magnetische Wälzkörper verwendet, die in gro- ßen Stückzahlen und somit kostengünstig hergestellt werden können.

Der nichtmagnetische Ring kann gemäß Varianten der Erfindung nichtmagnetischen Stahl, nichtmagnetisches Messing und/oder nichtmagnetisches Kupfer aufweisen.

Um die Fertigungskosten bei der Herstellung eines erfindungs- gemäßen Wälzlagers gering zu halten, ist bei einer Ausführung der Erfindung vorgesehen, den Außenring in den nichtmagneti- schen Ring einzupressen.

Wenn nach einer weiteren Variante der Erfindung der Innenring und/oder der Außenring magnetisch sind, können die Ferti- gungskosten weiter gesenkt werden. Magnetische Wälzlager mit magnetischen und gehärteten Wälzkörpern, Innen-und Außenrin- gen können außerdem bei gleicher Tragzahl wesentlich kleiner ausgeführt werden als nichtmagnetische Wälzlager mit kerami- schen Wälzkörpern. Somit kann gemäß einer besonders bevorzug- ten Ausführungsform der Erfindung der Außendurchmesser des nichtmagnetischen Ringes wenigstens 1,5-mal größer als der Außendurchmesser des Außenringes ausgeführt werden. Folglich ist die räumliche Ausdehnung der magnetischen Komponenten des erfindungsgemäßen Wälzlagers klein und das von den magneti- schen Komponenten hervorgerufene magnetische Feld wirkt sich, wenn überhaupt, dann kaum störend auf die Funktionsweise des Kernspintomographen aus.

Weitere Varianten der Erfindung sehen vor, dass das Wälzlager ein Kugellager oder ein zweireihiges Kugellager ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass. die Wälz- körper kugelförmig sind und einen Durchmesser zwischen 3mm und 8mm und der nichtmagnetische Ring einen Außendurchmesser zwischen 55mm und 65mm aufweisen.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Verwendung eines Wälzlagers mit magnetischen Wälzkörpern für einen Kernspinto- mographen. Ein solches Wälzlager ist kostengünstiger her- stellbar als ein nichtmagnetisches Wälzlager, wodurch die Herstellungskosten des Kernspintomographen reduziert werden.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigelegten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 ein konventionelles nichtmagnetisches Wälzlager, Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Wälzlager, und Fig. 3 einen Kernspintomographen mit einem erfindungsgemäßen Wälzlager.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Schnittbild eines konventio- nellen magnetischen Wälzlagers W1 für einen Kernspinto- mographen. Das in der Fig. 1 gezeigte Wälzlager Wrist als ein Kugellager ausgeführt.

Das Wälzlager W1 weist einen Innenring 1 und einen Außenring 2 auf, die z. B. aus nichtmagnetischem und gehärtetem Stahl ausgeführt sind. Zwischen dem Innenring 1 und dem Außenring 2 sind kugelförmige Wälzkörper 3 angeordnet, die zwischen dem Innenring 1 und dem Außenring 2 abrollen können. Die kugel- förmigen Wälzkörper 3 sind beispielsweise aus Keramik gefer- tigt und sind somit nichtmagnetisch.

Das in der Fig. 1 dargestellte Wälzlager W1 ist zur Lagerung einer in der Fig. 3 dargestellten Patientenliege 30 eines Kernspintomographen KT vorgesehen. Um eine der Verwendung des in der Fig. 1 dargestellten Wälzlagers W1 entsprechende Trag- zahl des Wälzlagers W1 zu erreichen, sind die kugelförmigen Wälzkörper 3 relativ groß, was sich u. a. negativ auf die Her- stellungskosten des Wälzlagers W1 auswirkt.

Die Fig. 2 zeigt ein Schnittbild eines erfindungsgemäßen Wälzlagers W2 für einen Kernspintomographen. Das in der Fig. 2 gezeigte Wälzlager W2 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles ein zweireihiges Kugellager. Das erfin- dungsgemäße Wälzlager W2 weist einen Innenring 21 und einen Außenring 22 auf, zwischen denen kugelförmige Wälzkörper 23 abrollen können. Der Innenring 21, der Außenring 22 und die Wälzkörper 23 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbei- spieles aus einem magnetischen und gehärteten Stahl gefer- tigt. Außerdem ist der Außenring 22 des Wälzlagers W2 in ei- nen nichtmagnetischen Ring 24 gepresst, welcher im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles aus einem nichtmagneti- schen Stahl gefertigt ist.

Das in der Fig. 2 dargestellte Wälzlager W2 ist für den Ein- bau in einen Kernspintomographen KT anstelle des in der Fig. 1 gezeigten Wälzlagers W1 vorgesehen. Deshalb weisen die Innenringe 1 und 21 der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Wälzla- ger W1 und W2 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles wenigstens im Wesentlichen dieselben Innendurchmesser d1 bzw. d21 auf. Des weiteren weist der nichtmagnetische Ring 24 des in der Fig. 2 dargestellten Wälzlagers W2 einen Außendurch- messer D24 auf, der wenigstens im Wesentlichen gleich dem Au- ßendurchmesser D des in der Fig. 1 dargestellten Außenringes 2 des Wälzlagers W1 ist. Im Falle des vorliegenden Ausfüh- rungsbeispieles sind der Außendurchmesser D des Außenringes 2 und der Außendurchmesser D24 des nichtmagnetischen Ringes 24 62mm.

Magnetische Wälzlager mit magnetischen und gehärteten Wälz- körpern, Innen-und Außenringen weisen eine höhere Tragzahl auf als nichtmagnetische Wälzlager mit keramischen Wälzkör- pern. Somit können die kugelförmigen Wälzkörper 23 des erfin- dungsgemäßen Wälzlagers W2 deutlich kleiner ausgeführt werden als die nichtmagnetischen kugelförmigen Wälzkörper 3 des in der Fig. 1 gezeigten konventionellen nichtmagnetischen Wälz- lagers W1. Im Falle der vorliegenden Ausführungsbeispiele weisen die kugelförmigen Wälzlagers 3 des nichtmagnetischen Wälzlagers W1 einen Durchmesser von 12mm auf, wobei die ku- gelförmigen magnetischen Wälzlager 23 des erfindungsgemäßen Wälzlagers W2 nur einen Durchmesser von 5mm aufweisen.

Des weiteren ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbei- spieles vorgesehen, dass der Außendurchmesser D24 des nicht- magnetischen Ringes 24 doppelt so groß ist als der Außen- durchmesser D22 des Außenringes 22 des in der Fig. 2 gezeig- ten Wälzlagers W2. Folglich haben die magnetischen Komponen- ten des in der Fig. 2 gezeigten Wälzlagers Wa nur eine rela- tiv geringe räumliche Ausdehnung, so dass das von den magne- tischen Komponenten des Wälzlagers W2 erzeugte magnetische Feld im Gegensatz zu einem magnetischen Feld, welches von ei- nem Kernspintomographen für eine Untersuchung erzeugt wird, klein ist und sich somit wenn, dann kaum störend auf den Be- trieb des Kernspintomographen auswirkt.

Die Fig. 3 zeigt grob schematisch einen Kernspintomographen KT, für den das in der Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße Wälz- lager W2 verwendet wird. Im Falle des vorliegenden Ausfüh- rungsbeispieles ist vorgesehen, das in der Fig. 2 gezeigte Wälzlager W2 insbesondere für die Lagerung einer Patienten- liege 30 des Kernspintomographen KT zu verwenden. Es sind a- ber auch andere Verwendungszwecke für einen Kernspinto- mographen KT denkbar.

Außerdem müssen der Innenring 21 und der Außenring 22 des in der Fig. 2 dargestellten Wälzlagers W2 nicht notwendigerweise

magnetisch sein. Es sind auch nichtmagnetische Innenringe 21 und/oder Außenringe 22 möglich.

Die kugelförmigen Wälzkörper 23 müssen nicht notwendigerweise aus magnetischem und gehärtetem Stahl hergestellt sein. Sie können auch aus anderen magnetischen Materialien hergestellt sein.

Der nichtmagnetische Ring 24 kann auch andere als nichtmagne- tischen Stahl aufweisende Materialien umfassen, solange diese Materialien nichtmagnetisch sind. Insbesondere können auch nichtmagnetisches Messing und/oder nichtmagnetisches Kupfer verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Wälzlager W2 muss nicht notwendigerweise ein zweireihiges Kugellager sein. Es sind auch andere Kugel- lager oder Wälzlager mit nicht-kugelförmigen Wälzkörpern, beispielsweise Zylinderrollen, Nadeln, Kegel oder Tonnenrol- len, möglich.

Die obengenannten Abmessungen des erfindungsgemäßen Wälzla- gers W2 und das Größenverhältnis zwischen dem Außendurchmes- ser D des nichtmagnetischen Ringes 24 und dem Außendurch- messer D22 des Außenringes 22 sind ebenfalls nur exemplarisch zu verstehen.