<Desc/Clms Page number 1>
Elektrischer Apparat, insbesondere Röntgenapparat.
In dem Stammpatent Nr. 145930 wird ein elektrischer Apparat beschrieben, der in einer seiner Ausführungen in der Hauptsache aus einem Radialtransformator mit darin angeordnetem Stromverbraucher besteht. Zweck dieser Anordnung ist vor allem die hiedurch erzielte Ersparnis an Raum und Gewicht und die damit zusammenhängende bequeme Hantierbarkeit.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird diese Ersparnis noch weiter erhöht, u. zw. dadurch, dass der Querschnitt des Kernmateriales, über konzentrische Kreise gemessen, nach der Peripherie stufenweise oder gleichmässig zunimmt. Hiedurch kann die sonst zwischen den Blechlamellen befindliche Lücke in Wegfall kommen und der Raum günstiger ausgenutzt werden.
Bei Verwendung von planparallelen Blechen können die Lücken durch fein verteiltes, gegebenenfalls pulverförmiges magnetisierbares Material angefüllt werden. Besser, obgleich weniger billig, ist es, Bleche zu verwenden, deren Querschnitt nach der Peripherie des Transformators derartig zunimmt, dass sich die Bleche zu einem vollständig geschlossenen Körper zusammenschliessen. In diesem Falle bleiben die Unterbrechungen der magnetischen Kraftlinien, die bei Kernen aus fein unterteiltem Material vorhanden sind, auf die Stossfuge der Lamellen beschränkt.
Will man die verhältnismässig teueren Bleche mit zunehmendem Querschnitt vermeiden, so kann man bei Verwendung von Blechen mit gleichbleibendem Querschnitt zwischen die Lamellen des aussenliegenden Joches Metallstreifen einsetzen. Bei genügend grossem Verhältnis des inneren und äusseren Radius des Magnetkörpers lassen sich hiezu Metallstreifen verwenden, welche dieselbe Stärke wie die Hauptbleche haben. Hiedurch kann Material erspart werden, weil zu ihrer Herstellung die Abfallteile aus dem Fenster benutzt werden können. Gewünschtenfalls können bei dieser Ausführung die noch verbleibenden Zwischenräume im Magnetkörper durch Metallteilchen angefüllt werden.
Die Verbesserung bringt den Vorteil mit sich, dass die Ausdehnung des Transformatorkernes, in Radialrichtung gemessen, kleiner gehalten werden kann. Schon wenn zu diesem Zwecke die Schlitze nur des äusseren Jochteiles durch Metallstreifen der gleichen Stärke angefüllt sind, kann die Ausdehnung um die Hälfte des Joches vermindert werden. Bei vollständigem Anfüllen der Lücken lässt sich der Durchmesser des Transformators noch weiter herabsetzen. Es kann dann auch die Höhe des Schenkels geringer gehalten werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie die Spulenform günstig beeinflusst.
Bei Apparaten, wie sie im Stammpatent Nr. 145930 beschrieben werden, sind die Spulen von gleichschenkelig trapezförmigem Querschnitt. Für die dem Strahlenkegel zugekehrte Seite der Spulen ist dies günstig ; an den Enden dient diese Abschrägung der Spulen dazu, um die Isolierung dem Transformatoreisen der örtlich herrschenden Spannung anzupassen. Die vorliegende Erfindung macht es aber möglich, das Transformatorfenster derart aus dem magnetischen Körper auszusparen, dass der Rand des Fensters nach der Peripherie zu schmäler ist als nach der Mitte zu. Zweckmässigerweise wird dem Fenster im Querschnitt die Form eines gleichschenkeligen Trapezes gegeben, dessen Basis der Peripherie des Transformators zugekehrt ist.
Es können dann die Transformatorspulen gegen die schmalen Seiten des Transformatorfensters rechtwinkelig zur Längsachse des Transformators begrenzt werden, wobei der gegen den Magnetkörper entstehende Zwischenraum durch einen Isolierkörper mit nach der Peripherie zunehmender Stärke ausgefüllt ist.
<Desc/Clms Page number 2>
Zur näheren Erläuterung ist in Fig. 1 der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines Apparates gemäss der Erfindung dargestellt. Fig. 2 zeigt denselben Apparat von der Seite gesehen ; die Fig. 3 und 5 zeigen Querschnitte, welche weitere Ausführungsmöglichkeiten von Apparaten nach der Erfindung ersehen lassen und Fig. 4 zeigt schematisch die Form einzelner Metallelemente, aus deren Mehrzahl
EMI2.1
Der Apparat nach Fig. 1 enthält eine Röntgenröhre mit einer Anode 1 und einem Kathodengebilde 2. Die Wand der Röhre besteht aus einem Metallteil), an dem gläserne Verschlussteile 4 und 5 angeschmolzen sind. Diese haben Einstülpungen, die durch Verschmelzung mit der Anode und mit dem Kathodengebilde luftdicht befestigt sind. Es können auch andere Röntgenröhren verwendet werden ; es empfiehlt sich aber, dass sie in ihrer Mitte einen äquipotentialen Wandteil besitzen.
EMI2.2
wicklungen sind in zwei hintereinandergeschaltete Teile aufgeteilt. Sie bestehen aus den Primärspulen 7 und 8 und den Sekundärspulen 9 und 10. Die Wicklungen werden durch eine Isolierung 11 vom Transformatoreisen getrennt.
Der Anschluss der Primärwicklung erfolgt durch die Drähte 12 und 23, welche durch eine Aussparung 14 (Fig. 2) zwischen den Transformatorblechen hindurchgeführt werden.
Sie werden von einem besonderen Isolator 15 an dem einen Ende des Apparates gegen Überschlag vom Innenraum aus gesichert.
Die Anode der Röntgenröhre ist durch einen, in einem Isolierrohr 16 liegenden Zuführung- leiter 17 mit dem Hochspannungsende der Spule 9 verbunden. Zwei Drähte 18 und 19 verbinden den Glühdraht 20 der Kathode mit dem Hochspannungsende der Spule 10 und einem Punkt dieser Spule, der vom Ende einen genügenden Spannungsunterschied hat, um den Glühdraht auf Emissionstemperatur zu bringen. Die Drähte 18 und 19 sind durch ein Isolierrohr 21 für Hochspannung isoliert.
Der Transformator seinerseits ist von einem Metallgehäuse, das von einem zylindrischen Teil 22 und von Endkappen 23 und 24 gebildet wird, umgeben. Das Gehäuse ist leitend mit dem Magnetkörper verbunden und kann beim Betriebe geerdet werden. Dazu dient der Draht 29, der zusammen mit den Drähten 12 und 13 durch die Aussparung 14 geführt wird und bei. 38 mit dem Verbindungsleiter der inneren Enden der Sekundärspulen in Verbindung steht. Auch der Mittelteil : 3 der Röntgenröhre steht durch eine Kontaktfeder 43 in leitender Verbindung mit dem Eisenkern des Transformators.
Die Röhre ist, um einen Durchschlag der Glasteile zu vermeiden, von dem Mittelteil 3 ab bis an die Ränder der Isolatoren 27 mit einer Metallfolie 44 bekleidet. Die zwischen dieser Metallfolie und den Anschmelzstellen der Elektroden befindlichen Teile der gläsernen Verschlüsse 4 und 5 nehmen je die Hälfte der beim Betriebe zwischen den Elektroden herrschenden Hochspannung auf. Isolierende Bekleidungen 25 und 26 verhindern den Überschlag zwischen Teilen, die unter Hochspannung stehen, und dem Metallgehäuse. Auch wird durch isolierende Bekleidungen 27 und 28 der Überschlag nach dem Magnetkern verhindert.
Die Röntgenstrahlen, welche an der Wolframplatte 39 der Röntgenröhre erzeugt werden, verlassen die Röhre durch das Glasfenster 30. Um ihnen einen leichten Austritt zu gewähren, ist der Isolator 11 vor dem Fenster örtlich geschwächt, wie bei 31 ersichtlich. Der Metallmantel 22 hat eine Öffnung 33, die von einem zum Ansetzen von Zentriertuben geeigneten Rand 84 begrenzt wird. Der Apparat kann von einem Bügel 41 getragen werden, der um die durch den Brennfleck gehende Achse 42 schwenkbar ist, während der Apparat, der mit Zapfen in dem Bügel ruht, um seine Längsachse gedreht werden kann.
Dadurch, dass die Blechlamellen des Transformators nicht parallel, sondern radial angeordnet sind, entstehen, wie in Fig. 2 ersichtlich, Zwischenräume, deren Breite nach der Peripherie hin zunimmt.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, diese Zwischenräume wenigstens teilweise auszufüllen. Zwar wird dadurch die Wärmeableitung erschwert und die Belastbarkeit des Apparates scheinbar vermindert ; weil diese Massnahme aber die Möglichkeit mit sich bringt, den Eisendurchmesser zu verkleinern, so ergibt sich, dass die Belastbarkeit im Verhältnis zum Rauminhalt und zum Gewicht vergrössert anstatt erniedrigt wird.
In der Ausführung nach Fig. 2, die den Apparat von der Seite gesehen zeigt, wobei die Endkappe 24 und die Schutzisolatoren entfernt gedacht sind, sind in die Lücken Metallstreifen eingesetzt, die den an der Aussenseite liegenden Teil des Joches zu einem geschlossenen Zylinder machen. Die Höhe dieses Jochteiles in Radialrichtung ist dementsprechend kleiner gehalten als die Höhe des innenliegenden Teiles und dadurch hat der Transformator einen kleineren Durchmesser, als sonst nötig sein würde. Die Streifen 35 lassen sich aus den Abfallstücken des aus dem Blech ausgesparten Transformatorfensters herstellen, die dadurch nützlich verwertet werden. Gewünschtenfalls kann der restliche Raum zwischen den Blechlamellen mit Metallpulver ausgefüllt werden, um einen vollständig geschlossenen Magnet- körper zu bilden.
Besser aber ist es, wie im oberen Teil der Fig. 3 dargestellt, den hier mit 36 bezeichneten Transformatorblechen eine nach der Peripherie zunehmende Stärke zu geben, so dass sie sieh zu einem vollständig geschlossenen Körper schliessen. Um die Verringerung des Durchmessers, die dadurch möglich wird, klar erkennen zu lassen, ist in Fig. 3 unten angegeben, wie gross bei gleichem Innendurchmesser des Transformators die Blechlamelle bei der früheren Konstruktion, wobei sie in Paketen 37
<Desc/Clms Page number 3>
zusammengefügt sind, sein müssen. In Wirklichkeit ist die Verbesserung noch grösser, weil man auch den Innendurchmesser wieder kleiner halten kann.
Sind auch die Räume zwischen den schmalen Teilen der Bleche weggeschafft, so kann die Breite dieser Teile von der Mitte ab nach der Peripherie zu geringer werden. Fig. 4 zeigt schematisch, wie solche Blechlamellen perspektivisch aussehen. Das in Fig. 1 ersichtliche Transformatorfenster hat im
Querschnitt die Form eines gleichschenkeligen Trapezes. Diese durch die vorliegende Erfindung ermöglichte Form passt sieh besonders günstig den Forderungen der Isolation an. Die Hochspannungspulen sind nämlich derart gewickelt und verbunden, dass sie beim Betriebe ein nach der äusseren Ober- fläche zunehmendes Potential haben, so dass die Isolierung zwischen den Spulen und zwischen diesen und dem Magnetkörper nach der Peripherie zu zunehmen muss.
Darum sind die Spulen an den einander zugekehrten Seiten abgeschrägt. Diese schräge Form der Spulen passt sich dem austretenden Röntgenstrahlenkegel sehr gut an, der dadurch ungehindert nach aussen gelangt. An den andern S'irnseiten können nun die Spulen wegen der schiefen Form des Fensterausschnittes reehtwinkelig zur Längsachse gewickelt werden. Es entsteht dadurch von selbst ein nach der Peripherie breiter werdender Zwischenraum, der von dem einwärts gerichteten Rand des Isolators 11 ausgefüllt wird. Es wird somit auch in der Längsabmessung des Apparates an Raum gespart.
Fig. 5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines Apparates nach der Erfindung, wobei Blechlamellen mit konstantem Durchmesser verwendet werden. Die Zwischenräume 40 zwischen den Lamellen sind hier durch Metallpulver aus magnetisierbarem Material, wie Eisen, angefüllt, wodurch der Magnetkörper vollständig geschlossen und die erforderliche Eisenhöhe, wie bei der Ausführung nach Fig. 3 oben, verringert wird.
Röntgenapparat gemäss der Erfindung für Spannungen von 30 bis 40 KV. die sich besonders gut für die Zwecke der Zahnheilkunde eignen, brauchen einen Durchmesser von 100 mon und eine Länge von 175 mm nicht zu überschreiten und das Gewicht braucht nicht grösser als 7 kg zu sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Apparat, insbesondere Röntgenapparat nach Patent Nr. 145930 mit Radial-
EMI3.1
Kreise gemessen, nach der Peripherie des Transformators stufenweise oder gleichmässig zunimmt.