Elektrischer Apparat, insbesondere Röntgenapparat. Im Patentanapruch de,a Hauptpatentes wird ein elektrischer Apparat gekennzeich net, der aus einem Transformator finit .darin angeordnetem Stromverbraucher besteht. Zweck dieser Anordnung bildet an erster Stelle die dadurch erreichte Ersparnis an Raum und Gewicht und die damit zu sammenhängende bequeme Hantierbarkeit.
Gemäss der den Cvegenstand des vor liegenden Zusatzpatentes bildenden, weiteren Ausbildung der Erfindung wird diese Er sparnis noch weiter durchgeführt, und zwar für den Fall eines R.adialtrausformators, in dem der Querschnitt des Kernmaterials, über konzentrische Krei2.e , gemessen, nach .der Peripherie zunimmt. Hierdurch kann die sonst zwischen den Blechlamellen vorhandene Lücke in Wegfall kommen und der Raum günstiger ausgenutzt. werden.
lief Verwendinig, 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, über kon- zentrische Kreise gemessen, nach der Peri pherie des Transformators :derartig zunimmt, dass sich die Bleche zu einem vollständig geschlo@.senen Körper zusammenschliessen.
In diesem Falle bleiben die Unterbreehungen der magnetischen Kraftlinien. die bei Ker nen aus fein unterteiltem Material vorhanden sind, auf die Stossfugen der Lamellen be schränkt.
Will man die verhältnismässig teuren Bleche mit zunehmendem Querschnitt ver meiden, so kann man bei Verwendung von Blechen mit gleichbleibendem Querschnitt zwischen die Lamellen des aussenliegenden Joches Metallstreifen einsetzen. Bei genügend grossem Verhältnis des innern und äussern Radius des Kernes lassen sich dazu Metall streifen verwenden, welche dieselbe Stärke wie die Hauptbleche haben.
Hierdurch kann Material er.-part werden, weil zu ihrer Her stellung die Abfallteile aus :dem Fenster be nutzt werden können. Gewüns:chtenfalls können bei dieser Ausführung die noch ver bleibenden Zwischenräume im Kern :durch Metallteilchen angefüllt werden.
Die Verbesserung bringt den Vorteil mit sich, da.ss die Ausdehnung des Transformator- kerues, in Ra:dialrichtung gemessen, kleiner gehalten werden kann als bis anhin. Schon dann, wenn zu diesem Zweck die Schlitze nur des äussern Jochteils durch Metall streifen der gleichen Stärke angefühlt sind, kann die Ausdehnung um die Hälfte des Joches vermindert werden. Bei vollständigem Anfüllen der Lücken lässt sich der Durch messer des Transformators noch weiter herabsetzen.
Es kann dann auch die Höhe des Schenkels geringer gehalten werden.
Ein weiterer Vorteil :der Ausbildung ge mäss der Erfindung besteht darin, :dass sie die Spulenform günstig beeinflusst. Sie macht es möglich, das Transfo:rmatorfenster derart aus .dem magnetischen Körper auemu- sparen, dass der von innen nach aussen ver laufende Rand :des Fensters nach der Peri pherie zu schmäler wird. Zweckmässiger weise wird dem Fenster die Form eines gleichschenkligen Trapezes gegeben, dessen grosse Basis der Peripherie des Transforma tors zugekehrt ist.
Es können dann :die Transformatorspulen gegen die schmalen Seiten :des Transformatorfensters rechtwink lig zur Längsachse des, Transformators be grenzt werden, wobei der gegen den Kern entstehende Zwischenraum durch einen Iso- lierkörper mit nach der Peripherie zuneh mender Stärke ausgefüllt werden kann.
Fig. 1 und 2 der Zeichnung stellen ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung im Vertikalechnitt und in der Seitenansicht dar.
Fig. 3, 4 und 5 zeigen weitere beispiels weise Ausführungsformen von Kernen :des in Fig. 1 :dargestellten Transformators.
Der Apparat nach Fig. 1 enthält eine Röntgenröhre mit einer Anode 1 und einem Kathodengebilde 2. Die Wand der Röhre besteht aus einem Metallteil 3, an dem gläserne Verschlussteile 4 und 5 ange- s:chmolzen o:ind. Diese haben Einstülpungen, die durch Verschmelzung mit :der Anode<B>be-</B> ziehungsweise mit dem Kathodengebilde luftdicht befestigt sind. Andere Röntgen röhren können ebenfalls verwendet werden; es empfiehlt sich aber, :dass sie in ihrer Mitte einen äquipotentialen Wandteil besitzen.
Die Röntgenröhre wird von einem Trans formator umgeben, dessen Magnetkörper aus radial um die Röhre herum angeordneten, :schnallenförmigen Eisenblechen 6 besteht. Die Transfo:rmato-rwieklungen sind in zwei hintereinandergeschaltete Teile aufgeteilt. Sie bestehen aus :den Primärspulen 7 und 8 und :den Sekundärspulen fürHochspannungs- erzeugung 9 und 10. Die Wicklungen werden durch einen Isolator 11 vom Transformator eisen getrennt.
Der Anischsuss der Primärwicklung er folgt durch die Drähte 12 und 13, welche in einer Aussparung 14, die in Fig. 2 sichtbar ist, zwischen den Transformatorblechen hin durchgeführt werden. Sie werden von einem besonderen Isolator 15 an dem einen Ende des Apparates gegen Überschlag vom Innen raum gesichert.
Die Anode :der Röntbenröhre ist durch einen in einem Isolierrohr 16 liegenden Zu- führunglsleiter 17 mit dem Hochspannungs ende :der Spule 9 verbunden. Zwei Drähte 1,8 und 19 verbinden den Glühdraht 20 der Kathode mit dem Hochspannungsende der Spule 10 und einem Punkt dieser Spule, der vom Ende einen genügenden Spannungs unterschied 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 zylin drischen Teil 22 und von Endkappen 23 und 24 gebildet wird, umgeben. Das Gehäuse ist leitend mit dem Tran.sfarm.atorkern verbun den und kann beim Betriebe geerdet werden. Dazu dient der Draht 29, der zusammen mit den Drähten 12 und 13 durch die Aus- sparung 14 geführt wird und bei 38 mit dein Verbindungsleiter der innern Enden der Sekundärspulen in Verbindung steht.
Auch der Mittelteil 3 der Röntgenröhre steht durch die Kontaiktfeder 43 in direkter leitender Verbindung mit dem Kern des Tmans- f ormators.
Die Röhre ist, um einen Durchschlag der Glasteile zu vermeiden, von dem Mittelteil 3 an bis an die Ränder der Isolatoren 27 mit einer Metallfolie 44 bekleidet.
Die zwischen dieser Metallfolie und den Anschmelzstellen der Elektroden befind lichen Teile der g lä"gernen Verschlüsse 4 und 5 nehmen je die Hälfte der beim Be triebe zwischen den Elektroden herrschen den Hochspannung auf.
Isolierende Bekleidungen 25 und 26 ver hindern den Überschlag zwischen Teilen, die unter Hochspannung stehen, und dem Me- inlIgehäuse. Auch wird durch isolierende Bekleidungen 27 und 28 der Überschlag nach dem Transformaterkern verhindert.
Die Röntgenstrahlen, welche an der Wolframplatte 39 der Röntgenröhre erzeugt werden, verlassen die Röhre durch das Glas fenster 30. Um ihnen einen bequemen Aus tritt zu gewähren, ist der Isolator 11 vordem Fenster örtlich geschwächt, wie bei 31 er sichtlich. Der Metallmantel 22 hat eine Öffnung 33, die von einem zum Ansetzen von Zentriertuhen geeigneten Rand 34 be grenzt wird.
Der Apparat kann von einem Bügel 41 getragen werden, der um die durch den Brennfleck gehende Achse 42 schwenk bar ist, während der Apparat, der mit Zapfen. in den Bügeln ruht, um seine Längs- ach@se gedreht werden kann.
Dadurch, dass die Blechlamellen des Transformators nicht parallel, sondern radial angeordnet sind, entstehen, wie aus Fig. 2 ersichtlich, Zwischenräume, deren Breite nach der Peripherie hin zunimmt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, diese Zwischen räume wenigstens teilweise auszufüllen. Zwar wird dadurch die Wärmeableitung er schwert, und die Belastbarkeit des Apparates scheinbar vermindert. Weil diese Mass- nahme aber die Möglichkeit mit sieh bringt. den Eisendurchmesser zu verkleinern, ergibt sich, da.ss die Belastbarkeit im Verhältnis zum Rauminhalt und zum Gewicht ver grössert anstatt vermindert wird.
In der Ausführung nach Fig. 2, die :den Apparat von der Seite gesehen zeigt, wobei die Endkappe 2'4 und die Schutzisolatoren entfernt gedacht sind, sind in die Lücken Metallstreifen eingesetzt, die den an der Aussenseite liegenden Teil .des Jochas zu einem geschlossenen Zylinder machen. Die Höhe @dieses Jochteils in Radialrichtung ist.
dementsprechend kleiner gehalten, als die Höhe des innenliegenden Teils, und -dadurch hat der Transformator einen kleineren Durchmesser, als sonst nötig sein würde. Die Streifen 35 lassen sich aus, den Abfall stücken des aus .dem Blech ausgesparten Transformatorfensters herstellen, die da durch nützlich verwertet werden.
Gewünschtenfalls kann der restliebe Raum zwischen den Blechlamehen mit Me tallpulver ausgefüllt werden, uin einen voll ständig geschlossenen Magnetkörper zu bil den. Besser aber isst es, wie im obern Teil der Fig. 3 daegestellt, den Blechen 316 eine nach der Peripherie zunehmende Stärke zu geben, so dass, sie sich zu einem vollständig geschlos senen Körper schliessen.
Um die Verringerung des Durchmessers; die dadurch möglich wird, -klar vor Augen zu führen, ist in Fig. 3 unten angegeben, wie gross bei gleichem Innendurchmesser des Transformators die Bilechlamellen bei der früheren Konstruktion, wobei sie. in Paketen 37 zusammengefügt :sind, sein müssen. In der Wirklichkeit ist die Verbesserung noch grösser, weil man auch den Innendurch- inesser 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 na-eh der Peripherie geringer werden. Fig. 4 gibt schematisch an, wie solche Blech lamellen perspektivisch aussehen. Das in Fig. 1 ersichtliche Transformatorfenster hat im Querschnitt die Form eines gleichsehenk- ligen Trapezes. Diese durch die vorliegende Ausbildung ermöglichte Form trägt beson ders günstig den Anforderungen der Isola tion Rechnung.
Die Hochspannungsspulen sind nämlich derart gewickelt und verbun den, dass, sie beim Betriebe ein nach der äussern Oberfläche zunehmendes Potential haben, so da.ss die Isolierung zwischen den Spulen und zwischen diesen und dem Magnetkörper nach .der Peripherie zu wach sen muss. Darum sind die Spulen an den eiuanderzugekehrten Seiten abgeschrägt. Diese schräge Form der Spulen passt sich dem austretenden Röntgenstrahlenkegel sehr gut an, der dadurch ungehindert nach aussen gelangt.
An den: andern Stirnseiten können nun die Spulen wegen der schiefen Form .des Fensterauseahnittes rechtwinklig zur Längs achse gewickelt werden. Es entsteht dadurch von selbst ein nach der Peripherie breiter werdender Zwischenraum, der von dem ein wärts gerichteten Rand des Isolators 11 aus gefüllt wird. Es wird somit auch in der Längsabmessung des Apparates an Raum gespaTt.
Fig. 5 veranschaulicht eine weitere Aus- führungsform eines Apparates, wobei Blech lamellen mit konstanter Dicke verwendet werden. Die Zwischenräume 40 zwischen den Lamellen sind hier durch Metallpulver aus magnetisierbarem Material, wie Eisen, angefüllt, wodurch der Magnetkörper voll ständig gesehlos sen und die erforderliche Eisenhöhe wie bei der Ausführung nach F'ig. 3 oben verringert wird.
Erfindungsgemäss hergestellte Röntgen apparate für Spannungen von z. B. 30 bis 40 kV, die sich besonders gut für die Zwecke der Zahnheilkunde eignen, brauchen einen Durchmesser von 100 mm und eine Länge von 175 mm nicht zu überschreiten, während das Gewicht nicht grösser als 7 kg zu sein braucht.