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Einrichtung zum Betrieb von Röntgenröhren.
In der Röntgendiagnostik muss ein rascher Übergang von der Durchleuchtung zur Herstellung einer Aufnahme möglich sein, so dass hiefür möglichst wenige einfache Schaltmassnahmen erwünscht sind. Die bekannten Röntgeneinrichtungen erfüllen diese Forderung nur in ungenügendem Masse, da bei ihnen stets mehrere Schaltgriffe benützt werden, um die für die Durchleuchtung und Aufnahme erforderlichen Betriebsbedingungen einzustellen, und dies ist besonders dann der Fall, wenn die Intensität des Leuchtbildes mit Hilfe eines besonderen Schaltgriffes während der Durchleuchtung ein-oder nachreguliert werden soll.
Da der Untersuchungsraum während der Durchleuchtung verdunkelt ist, ist das rasche Auffinden der einzelnen Sehaltgriffe schwierig und erfordert häufig eine Schalttischbeleuchtung, die jedoch das Auge blendet und bei der Beobachtung stört.
Um diese und andere Nachteile zu vermeiden, werden gemäss der Erfindung die Kontaktorgane für die Einstellung der für die Durchleuchtung und die Aufnahme gewünschten Betriebsbedingungen, beispielsweise mittels einer Schaltwalze, einem einzigen Regelungsgriff zugeordnet, wobei jeder Betriebsspannung eine bestimmte unveränderliche Röhrenstromstärke zugeteilt ist. Dadurch wird es möglich, die Einrichtung nach der Durchleuchtung sofort aufnahmebereit zu machen, ohne dass es nötig wäre, den Sehaltgriff zu wechseln ; derselbe Griff, mit welchem vorher die Durchleuchtung einreguliert wurde, dient auch dazu, die Betriebsbedingungen für die Aufnahme einzustellen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Schaltstellungen für die Durchleuchtung auf der einen Seite (Durchleuchtungsseite) und die Schaltstellungen für die Aufnahme auf der andern Seite (Aufnahmeseite) der Nullage des Schaltgriffes. Es hat sich gezeigt, dass man bei der normalen Diagnostik mit einer geringen Anzahl von Spannungen und Röhrenstromstärken auskommt.
Daher genügt es, für Durchleuchtung und Aufnahme nur je vier Schaltstellungen vorzusehen, denen je eine vorbestimmte Spannung und vorbestimmte Röhrenstromstärke entsprechen. Bei einer so geringen Anzahl von Schaltstellungen für jede Betriebsart können die gewünschten Betriebsbedingungen ohne Beobachtung einer Schaltskala, lediglieh gefühlsmässig durch die den Schalter bedienende Hand ausgewählt und eingestellt werden, insbesondere dann, wenn der Schalter so eingerichtet ist, dass eine federnde Schaltklinke in jeder Schaltstellung, für die Hand deutlich fühlbar, einschnappt.
Dadurch wird die Bedienung der Einrichtung höchst einfach : Nach Vornahme der Durchleuchtung wird der hiefür verwendete Regelungsgriff nicht losgelassen, sondern zurück in die Nullage und darüber hinaus bis auf die gewünschte, dem Arzt erfahrungsgemäss bekannte Schaltstellung der Aufnahmeseite gedreht ; dadurch sind bereits die für die Aufnahme erforderlichen Betriebsbedingungen eingestellt und die Aufnahme selbst kann dann, wie üblich, durch Auslösung eines Zeitschalters vorgenommen werden. Die Verminderung der Zahl der Regelungsgriffe macht auch den Aufbau des Schalttisches einfach und übersichtlich.
Da die Spannung der Stromquelle, an welche die Hochspannungseinrichtung angeschlossen wird, für die Erzielung richtiger Resultate stets genau den vorgeschriebenen Wert besitzen muss, dies aber beim gebräuchlichen Netzanschluss äusserst selten der Fall ist, empfiehlt es sich, bei der Einrichtung nach der Erfindung eine besondere Vorregelung vorzusehen, mittels welcher die Netzspannung auf den vorgeschriebenen Wert reguliert werden kann, so dass den Primärwicklungen des Heiz-und Hochspannungstransformators die richtige Spannung zugeführt wird. Diese Vorregelung kann in an sich bekannter Weise über einen Stufentransformator erfolgen, u. zw. kann hiefür erfindungsgemäss derselbe Vortransformator verwendet werden, der auch zur Einstellung der verschiedenen Betriebsbedingungen für Durchleuchtung und Aufnahme dient.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung gemäss der Erfindung sei an Hand des Schaltschema der Zeichnung erläutert.
Die Röntgenröhre 1 mit Anode 2 und Kathode 3 erhält ihre Betriebsspannung von der Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators 4 und ihre Heizspannung vom Heiztransformator 5. Zur Einstellung der jeweils gewünschten Betriebsverhältnisse der Röntgenröhre dient der Stufentransformator 6, an welchen der Heiztransformator 5 mittels Leitungen 20, 21 über Widerstände 10 und der Hochspannungstransformator mittels Leitungen 22', 22, 23 über einen Walzenschalter 25 angeschlossen ist. Im Zuge der Leitung 22 liegt ein elektromagnetischer Schalter 24, der diese Leitung unterbricht, wenn seine Erregerspule M c stromlos ist.
Der Walzenschalter 25, dessen Schaltschema unter Annahme einer zur Zeiehenebene parallelen, vertikal gerichteten Walzenachse in der üblichen Weise, nämlich durch Abwicklung der Walzenober- fläche in die Zeichenebene, dargestellt ist, besteht im Wesen aus der die Kontaktsätze 8, 9 und 9 a tragenden Schaltwalze und aus den entlang der Schaltwalze, aber unabhängig von ihr, fix angeordneten Kontaktfingersätzen 7 und 7 a, die je nach der Stellung der Schaltwalze verschiedene Kontakte derselben berühren und infolgedessen verschiedene Schaltverbindungen herstellen.
Die Schaltwalze kann mittels eines Handgriffes aus der Nullage nach zwei entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, wobei die Drehung in der einen Richtung zur Einstellung der Betriebsbedingungen für die Durchleuchtung und die Drehung in der andern Richtung zur Einstellung der Betriebsbedingungen für die Aufnahme dient.
In der Zeichnung ist die Stellung der Kontakte des Walzenschalters für die Nullage der Schaltwalze dargestellt ; einer Drehung der Schaltwalze bzw. ihres Handgriffes nach der Durchleuchtungsseite entspricht eine waagrechte Verschiebung der Kontaktsätze 8, 9 und 9 a in der Richtung des Pfeiles 26 und einer Drehung der Schaltwalze nach der Aufnahmeseite eine waagrechte Verschiebung derselben Kontaktsätze im Sinne des Pfeiles 27.
Die Schaltwalze kann für die Durchleuchtung und für die Aufnahme in je vier verschiedene Stellungen gedreht werden, die im Schaltschema der Zeichnung dann zustande kommen, wenn einer der Kontakte a, b, c, d von 8 bzw. a', b', c', d'von 9 einen entsprechenden Kontaktfinger von 7 berührt (in der Zeichnung überdeckt). Während die Kontaktfinger ¯TI-V von 7 durch Leitungen mit vier verschiedenen Anzapfungen h2-hs der Wicklung des Stufentransformators 6 verbunden sind, sind die Kontaktfinger VI und VIII an das Ende e dieser Wicklung und der Kontaktfinger I an die Leitung 2 : ; angeschlossen.
Vom Kontaktfinger VII führt eine Leitung 28 zu einem Handschalter 12, der diese Leitung mit der an die Spule 24 a enthaltenden Leitung 29 verbindet. Diese Leitung bildet auch die Fortsetzung einer vom Ende e des Stufentransformators 6 ausgehenden Leitung 30, die jedoch für gewöhnlich durch den in ihr vorgesehenen Zeitschalter 12 unterbrochen ist. Die Kontaktfinger X-XII von 7 a sind mit Zwischenpunkten des Widerstandes 10 leitend verbunden, so dass ein Teil dieses Widerstandes in den
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Dagegen verbindet eines der Kontaktpaar von 9 a in den Durchleuchtungsstellungen der Schaltwalze die Kontakte VII und VIII von 7.
Der Stufentransformator 6 wird von den Netzklemmen 14 aus mittels der Leitungen, 31 und 32 über einen Walzenschalter 13, der zur Vorregelung der Netzspannung dient, gespeist. Dieser Walzen- schalter 1, 3 ist in der Zeichnung in analoger Weise dargestellt wie der Walzenschalter 25 ; er besteht aus der die Kontaktsätze 34 und 85 tragenden Schaltwalze und aus einem fixen Kontaktfingersatz 38, dessen zwei unterste Kontakte an den Enden eines in der Leitung 81 befindlichen Dämpfungswiderstandes. 86 liegen und dessen übrige Kontakte mit verschiedenen Anzapfungen des Stufentransformators 6 leitend verbunden sind.
In der gezeichneten Lage befindet sich der Walzenschalter 18 ausser Betrieb, so dass der Stufentransformator nicht unter Spannung gesetzt ist. Wird der Walzenschalter 13 gedreht, welcher Drehung in der Zeichnung eine Verschiebung der Kontaktsätze 34 und 85 in der Richtung des Pfeiles. 38 entspricht, so wird die Netzspannung je nach der Stellung der Sehaltwalze an eine andere Anzapfung des Stufentransformators 6 gelegt, so dass auch die vom Transformator 6 sekundärseitig abgegebene und mit dem Voltmeter 37 gemessene Spannung verschieden gross sein wird.
Die im Ausführungsbeispiel beschriebene Einrichtung lässt sich folgendermassen betreiben : Zunächst wird durch Betätigung des Walzenschalters 13 und unter Beobachtung des Voltmeters 37 die zur Speisung des Stufentransformators 6 vorgeschriebene Spannung eingestellt ; dabei wird während des Überganges von einer Schaltstufe zur nächsten der durch die Kontakte 35 bewirkte Kurzschluss des Dämpfungswiderstandes 36 aufgehoben, so dass dieser Widerstand die unerwünschten Schaltstösse unterdrücken kann. Nachdem die Vorregulierung der Netzspannung beendet ist, wird der Handschalter 12 geschlossen und die Schaltwalze des Walzenschalters 25 nach der Durchleuehtungsseite gedreht, bis jene Stellung erreicht ist, in der die günstigsten Betriebsbedingungen für die Durchleuchtung vorhanden sind.
Ist dies beispielsweise die zweite Durchleuchtungsstellung, so speist der Stufentransformator 6 zunächst folgenden Stromkreis : 22', 24 a, 29, 12, 28, VII, 12'VIII, e. Dadurch wird die Spule 24 a erregt und schliesst den Schalter 24, so dass der Stufentransformator 6 nunmehr den Transformator 4 auf dem folgenden Stromweg speist : 22', 24,22, 4,23, I, 8, b, 111, ha. Dabei ist im Primärkreis des Heiztransformators 5 der ganze Widerstand 10 eingeschaltet. Nach Vornahme der Durchleuchtung wird die Schalt-
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walze des Walzensehalters 25 in die Nullage zurück und darüber hinaus bis in jene Aufnahmestellung gedreht, die nach der Erfahrung des Arztes im betreffenden Falle für die Aufnahme die günstigsten Betriebsbedingungen ergibt.
Da in der Nullage und in allen Aufnahmestellungen keine Überbrückung der Kontakte VII und VIII stattfindet, wird jener Stromkreis 22', 24 a, 29, 12, 28 unterbrochen, der die Spule 24 a während der Durchleuchtung mit Strom versorgt ; infolgedessen wird der elektromagnetische Schalter 24 augenblicklich geöffnet, sobald die Sehaltwalze die Durchleuchtungsstellungen verlassen hat. Wird nun die Schaltwalze in eine Aufnahmestellung gedreht, so fliesst, da der Schalter 24 offen ist, zunächst kein Strom durch die Primärwicklung des Transformators 4 ; es wird aber jener Stromweg vorbereitet, der während der Aufnahme die Speisung des Transformators 4 mit der gewünschten Spannung ermöglicht. Wird z.
B. die Schaltwalze in die dritte Aufnahmestellung bewegt, in der der Kontakt c'von 9 den Kontaktfinger V von 7 berührt, so verläuft der vorbereitete Stromweg folgendermassen : 22', offener Schalter 24,22, 4, 23, I, 9, c', V, . In derselben Aufnahmestellung überbrückt das Kontaktpaar 13 von 9 a die Kontaktfinger X-XI von 7 a, so dass nur zwei Drittel des Vorsehaltwiderstandes 10 des Heiztransformators 5 wirksam sind.
Nachdem auf diese Weise die gewünschten Betriebsbedingungen für die Aufnahme bloss durch eine Drehung des Walzenschalters 25 eingestellt worden sind, kann die Aufnahme
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blicklich den Stromkreis 22', 24 a, 29, 11, 30, wodurch die Wicklung 24 a erregt und der Schalter 24 eingelegt wird ; nach Ablauf der eingestellten Laufzeit des Zeitsehalters 11 unterbricht dieser wieder den eben beschriebenen Stromkreis und öffnet damit auch den Schalter 24, so dass die gewünschte Zeit der Aufnahme eingehalten wird.
Da der Handschalter 12 in den Aufnahmestellungen des Walzenschalters 25 infolge Unterbrechung seines Stromkreises unwirksam gemacht ist, kann während der Aufnahme nur der Zeitschalter 11 benutzt werden, so dass keine Gefahr besteht, dass die Röntgenröhre durch irrtümlich Verwendung des Handschalters überlastet wird. Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, können die den Schaltstufen für die Aufnahme und für die Durchleuchtung entsprechenden Spannungen voneinander verschieden sein. So entspricht beispielsweise der zweiten Aufnahmestellung (b'berührt IV) eine Spannung, die grösser ist als die Spannung in der zweiten Durchleuchtungsstellung (b berührt III) und kleiner ist als die Spannung in der dritten Durehleuehtungsstellung (c berührt V).
Der Grund hiefür liegt darin, dass die Betriebsbedingungen für eine Aufnahme meistens andere sind als für eine Durchleuchtung. Da eine Veränderung der dem Stufentransformator 6 zugeführten Spannung während des eigentlichen Betriebes (Durchleuchtung und Aufnahme) unerwünscht ist, empfiehlt es sieh, eine Sperrung vorzusehen, welche die Drehung des Walzensehalters 13 verhindert, solange der Walzenschalter 25 sich nicht in der Nullage befindet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Betriebe von Röntgenröhren mit wahlweiser Einschaltung für die Betriebsbedingungen für die Durchleuchtung einerseits und für kurzzeitige Aufnahmen anderseits, wobei die Regelungsvorrichtungen jeweils unabhängig voneinander eingestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktorgane für die beiden Betriebsbedingungen (Durchleuchtung und Aufnahme), beispielsweise mittels einer Schaltwalze, einem einzigen Regelungsgriff zugeordnet sind, wobei jeder Betriebsspannung eine bestimmte unveränderliche Röhrenstromstärke zugeteilt ist.
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