DE102018218432B4 - Drehanodenlagerung für eine Röntgenröhre und Drehanode für eine Röntgenröhre - Google Patents

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Abstract

Drehanodenlagerung für eine Röntgenröhre1.1 mit einer Rotorwelle (3), die sich entlang einer Längsachse (6) von einem ersten axialen Ende (4) zu einem zweiten axialen Ende (5) erstreckt und drehbar um die Längsachse (6) gelagert ist; wobei1.2 die Rotorwelle (3) eine Anodenaufnahme (14) im Bereich des ersten axialen Endes (4) aufweist;1.3 mit wenigstens einem ersten Wälzlager (1) im Bereich des ersten axialen Endes (4), wobei das erste Wälzlager (1) einen Lageraußenring (15) und einen Lagerinnenring (22) aufweist, auf welchen Wälzkörper (17) des ersten Wälzlagers (1) abwälzen;1.4 mit einem ersten Feststoffschmiermaterial (23) auf dem Lagerinnenring (22) und einem zweiten Feststoffschmiermaterial (24) auf dem Lageraußenring (15), jeweils in einem Bereich, auf welchem die Wälzkörper (17) des ersten Wälzlagers (1) abwälzen; dadurch gekennzeichnet, dass1.5 das erste Feststoffschmiermaterial (23) einen höheren Schmelzpunkt als das zweite Feststoffschmiermaterial (24) aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehanodenlagerung für eine Röntgenröhre sowie eine Drehanode mit einer entsprechenden Drehanodenlagerung.
  • Drehanoden in Röntgenröhren weisen Lagerungen auf, welche die hohen Drehzahlen der Drehanode um die Längsachse ihrer Rotorwelle sicher beherrschen müssen. Diese Drehzahlen betragen beispielsweise bis zu 9000 U/min oder mehr. Darüber hinaus laufen die Drehanoden in einer Röntgenröhre eines CT-Scanners um die Scanner-Achse um, wobei die 40-fache Erdbeschleunigung auf die Röntgenröhre und damit die Drehanodenlagerung wirken kann.
  • Zwischen dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring entsprechender Drehanodenlagerungen liegt ein elektrisches Hochspannungsfeld an. Der Lagerinnenring sollte dabei gegenüber dem Lageraußenring elektrisch isoliert sein, um einen Stromfluss zu vermeiden. Herkömmliche Öle und Fette als Schmierstoff für die Lagerung kommen daher nicht in Betracht, weil diese verdampfen könnten, wobei eine solche Verdampfung das Vakuum in der Röntgenröhre verunreinigen kann. Die Lagerungen werden daher in der Regel mit einem Feststoffschmiermaterial geschmiert, das auf den Wälzkörpern, dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring als Beschichtung vorgesehen sein kann.
  • Um ein unerwünschtes Schmelzen, auch teilweises Schmelzen des Feststoffschmiermaterials zu vermeiden, werden hochtemperaturfeste Feststoffschmiermaterialen bevorzugt. Diese weisen einen hohen Schmelzpunkt auf, also einen Schmelzpunkt bei einer vergleichsweise hohen Temperatur. Feststoffschmiermaterialen mit einem hohen Schmelzpunkt sind jedoch zugleich auch teuer. Wenn hingegen ein Feststoffschmiermaterial mit einem zu niedrigen Schmelzpunkt eingesetzt wird, so kann es zu einem Lösen des Feststoffschmiermaterials von den Laufbahnen und verbunden hiermit zu Anhäufungen des Feststoffschmiermaterials im Randbereich der Laufbahnen der Wälzkörper kommen, was, wenn sich die Laufbahnen der Wälzkörper geringfügig verlagern, wie im Betrieb üblich ist, zu einem rauen Abrollverhalten der Wälzkörper und damit zu Geräuschen führt.
  • JP 2013 164954 A schlägt daher für eine Drehanodenlagerung vor, das Wälzlager, das der Anode näher ist, mit einem Feststoffschmiermaterial zu versehen, das einen höheren Schmelzpunkt aufweist, als ein Feststoffschmiermaterial, mit welchem das weiter entfernt von der Anode gelegene Wälzlager geschmiert wird. Hintergrund für diesen Vorschlag ist, dass die Anode die Wärmequelle für die hohen Temperaturen ist und somit davon ausgegangen wird, dass die Temperatur mit zunehmendem Abstand von der Anode geringer wird, weshalb das anodenferne Wälzlager mit dem entsprechend weniger temperaturbeständigen Feststoffschmiermaterial geschmiert wird.
  • Durch die in der JP 2013 164954 A vorgeschlagene Lösung, kann das eingangs genannte Problem der Anhäufungen von Feststoffschmiermaterial im Randbereich der Laufbahnen jedoch in der Praxis nicht in gewünschtem Maße behoben werden. Zudem scheint der gezielte Einsatz von hochpreisigem Feststoffschmiermaterial im Hinblick auf Kosten und Nutzen noch nicht ideal.
  • DE 10 2004 021 466 A1 offenbart ein elektrisch leitendes keramisches Lager, das in Lagereinrichtungen von Röntgenröhren in bildgebenden Röntgensystemen oder bei anderen Systemen, die elektrisch leitende Lager erfordern, eingesetzt werden kann.
  • US 2008/0 101 540 A1 , US 4 097 760 A und JP 2016- 4 766 A offenbaren weitere Wälzlager, die in Röntgenröhren montiert sind.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drehanodenlagerung für eine Röntgenröhre anzugeben, die gegenüber dem eingangs dargelegten Stand der Technik verbessert ist.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Drehanodenlagerung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sowie eine erfindungsgemäße Drehanode angegeben.
  • Eine erfindungsgemäße Drehanodenlagerung für eine Röntgenröhre weist wenigstens eine Rotorwelle auf, die sich entlang einer Längsachse von einem ersten axialen Ende zu einem zweiten axialen Ende erstreckt und die drehbar um die Längsachse gelagert ist. Im Bereich des ersten axialen Endes weist die Rotorwelle eine Anodenaufnahme auf, an welcher die Anode der Röntgenröhre befestigt werden kann oder befestigt ist.
  • Es ist wenigstens ein erstes Wälzlager im Bereich des ersten axialen Endes vorgesehen. Falls mehrere Wälzlager im Bereich des ersten axialen Endes nebeneinander vorgesehen sind, werden vorliegend alle im Bereich des ersten axialen Endes vorgesehenen Wälzlager jeweils als erstes Wälzlager bezeichnet.
  • Das wenigstens eine erste Wälzlager im Bereich des ersten axialen Endes weist einen Lageraußenring und Lagerinnenring auf, auf welchen Wälzkörper des ersten Wälzlagers abwälzen. Die Wälzkörper sind also entsprechend zwischen dem Lageraußenring und dem Lagerinnenring positioniert und wälzen auf beiden Ringen ab. Der Lagerinnenring wird beispielsweise durch die Rotorwelle gebildet oder durch einen separaten auf die Rotorwelle aufgebrachten Lagerinnenring. Der Lageraußenring wird beispielsweise durch ein die Rotorwelle umschließendes stationäres Gehäuse gebildet oder durch einen separaten in das Gehäuse eingesetzten Lageraußenring.
  • Auf dem Lagerinnenring ist ein erstes Feststoffschmiermaterial vorgesehen und auf dem Lageraußenring ist ein zweites Feststoffschmiermaterial vorgesehen. Die Feststoffschmiermaterialien sind jeweils in einem Bereich vorgesehen, auf welchem die Wälzkörper des ersten Wälzlagers abwälzen, also im Bereich der Wälzkörperlaufbahnen. Auf Feststoffschmiermaterial auf den Lagerringen außerhalb der Wälzkörperlaufbahnen kann verzichtet werden.
  • Erfindungsgemäß weist das erste Feststoffschmiermaterial, also das Feststoffschmiermaterial des Lagerinnenringes, einen höheren Schmelzpunkt als das zweite Feststoffschmiermaterial, also das Feststoffschmiermaterial des Lageraußenringes, auf. Demnach erweicht das zweite Feststoffschmiermaterial bei einer vergleichsweise niedrigeren Temperatur als das erste Feststoffschmiermaterial.
  • Somit werden für ein und dasselbe anodennahe Wälzlager zwei verschiedene Feststoffschmiermaterialen verwendet, weil nämlich die Rotorwelle und damit der Lagerinnenring, ungeachtet dessen, ob er durch die Rotorwelle selbst ausgebildet wird oder in Form eines zusätzlichen Lagerinnenringes auf der Rotorwelle vorgesehen ist, eine deutlich höhere Temperatur aufweisen als der Lageraußenring und das stationäre Gehäuse. Beispielsweise weisen die mit der Rotorwelle verbundenen Bauteile eine Temperatur auf, die um 100 K größer ist als die mit dem stationären Gehäuse verbundenen Bauteile. Bevorzugt wird daher auch der Lagerinnenring eines zweiten Wälzlagers im Bereich des zweiten axialen Endes der Rotorwelle mit einem Feststoffschmiermaterial, zumindest im Bereich der Laufbahn, versehen, das einen vergleichsweise hohen Schmelzpunkt aufweist, insbesondere einen höheren Schmelzpunkt als ein Feststoffschmiermaterial, mit welchem der Lageraußenring des zweiten Wälzlagers versehen ist.
  • Vorliegend wird das Feststoffschmiermaterial, mit welchem der Lagerinnenring des optional vorgesehenen zweiten Wälzlagers versehen, insbesondere beschichtet, ist, als drittes Feststoffschmiermaterial bezeichnet, und das Feststoffschmiermaterial des entsprechenden Lageraußenringes des zweiten Wälzlagers wird als viertes Feststoffschmiermaterial bezeichnet. Alle hier genannten Feststoffschmiermaterialen können als Imprägnierung oder Beschichtung auf dem jeweiligen Ring und/oder, wie nachfolgend noch beschrieben wird, auf den Wälzkörpern vorgesehen sein.
  • Insbesondere weist das erste Feststoffschmiermaterial einen höheren Schmelzpunkt als das vierte Feststoffschmiermaterial auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden das erste Feststoffschmiermaterial und das dritte Feststoffschmiermaterial durch identische Materialien gebildet.
  • Bevorzugt werden das zweite Feststoffschmiermaterial und das vierte Feststoffschmiermaterial durch identische Materialien gebildet.
  • Insbesondere werden genau zwei Feststoffschmiermaterialen verwendet, nämlich eines, beispielsweise das erste und insbesondere das dritte, mit einem vergleichsweise höheren Schmelzpunkt, wobei insbesondere Silber oder eine Silberlegierung hierfür geeignet ist. Unter einer Silberlegierung wird jede Legierung verstanden, bei welcher Silber anteilig den größten Bestandteil der Legierung bildet, in Gewichtsprozent.
  • Als zweites Material für das zweite Feststoffschmiermaterial und insbesondere das vierte Feststoffschmiermaterial kann dann beispielsweise Blei oder eine Bleilegierung verwendet werden, wobei unter einer Bleilegierung jede Legierung verstanden wird, bei welcher Blei anteilig den größten Bestandteil, in Gewichtsprozent, ausbildet.
  • Wenn reines Silber oder reines Blei als Material verwendet wird, so weist dies jeweils insbesondere einen Reinheitsgrad von mehr als 95%, mehr als 98% oder sogar mehr als 99% auf.
  • Die Wälzkörper des ersten Wälzlagers und/oder des zweiten Wälzlagers können mit einem Feststoffschmiermaterial beschichtet sein oder gemäß einer alternativen Ausführungsform frei von einer Beschichtung mit einem Feststoffschmiermaterial sein.
  • Wenn eine Beschichtung der Wälzkörper vorgesehen ist, wobei vorliegend der Begriff Beschichtung auch eine Imprägnierung umfassen soll, so kann als Material der Beschichtung ein anderes Material als für die ersten bis vierten Feststoffschmiermaterialien verwendet werden, oder ein Material verwendet werden, aus dem auch wenigstens eines der ersten bis vierten Feststoffschmiermaterialien hergestellt ist.
  • Das erste Wälzlager und das zweite Wälzlager können getrennte Lagerinnenringe und/oder Lageraußenringe aufweisen. Gemäß einer vorzuziehenden Ausführungsform weisen das erste Wälzlager und das zweite Wälzlager einen gemeinsamen Lagerinnenring und/oder Lageraußenring auf.
  • Das erste Wälzlager und das zweite Wälzlager können in der Axialrichtung, das heißt in Richtung der Längsachse, gegeneinander elastisch verspannt sein. Hierfür ist bevorzugt wenigstens ein in Richtung der Längsachse wirkendes Federelement vorgesehen, das gemäß einer Ausführungsform in Richtung der Längsachse außerhalb der beiden Wälzlager vorgesehen ist, also nicht zwischen dem ersten Wälzlager und dem zweiten Wälzlager. Es können auch mehrere in Richtung der Längsachse wirkende Federelemente vorgesehen sein, wenigstens eins für die Lagerinnenringe und wenigstens eins für die Lageraußenringe.
  • Der oder die Lagerinnenringe und/oder der oder die Lageraußenringe können Schultern aufweisen, welche, bei einer entsprechenden Verspannung der Wälzlager zu einer Lagerung mit O-Anordnung oder zu einer Lagerung mit X-Anordnung führen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein einziges erstes Wälzlager im Bereich des ersten axialen Endes der Rotorwelle vorgesehen. Bevorzugt ist auch ein einziges zweites Wälzlager im Bereich des zweiten axialen Endes der Rotorwelle vorgesehen. Die Wälzlager sind insbesondere als einreihige Wälzlager ausgeführt.
  • Die Wälzkörper sind beispielsweise kugelförmig. Jedoch kommen auch Rollenlager, beispielsweise Zylinderrollenlager oder Kegelrollenlager, in Betracht, bevorzugt mit einer Anstellung der Rollen gegenüber der Längsachse.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den beiden Lageraußenringen des ersten Wälzlagers und des zweiten Wälzlagers ein Distanzstück vorgesehen. Insbesondere bei einer O-Anordnung der Wälzlager wird auf ein Distanzstück zwischen den beiden Lagerinnenringen verzichtet, sodass der Zwischenraum in Richtung der Längsachse zwischen den beiden Lagerinnenringen frei von jeglichem Abstandselement sein kann, über welches die Lagerinnenringe gegeneinander abgestützt sind. Vielmehr erfolgt die Abstützung der beiden Lagerinnenringe in einem solchen Fall bevorzugt über die Wälzkörper, die Lageraußenringe und das Distanzstück, wenn die Lageraußenringe nicht einteilig miteinander ausgeführt sind.
  • Eine erfindungsgemäße Drehanode für eine Röntgenröhre weist einen Rotor und einen den Rotor mit Abstand in der Umfangsrichtung umschließenden Stator auf, wobei der Rotor und der Stator in elektromagnetischer Wechselwirkung miteinander stehen, derart, dass der Rotor durch Anlegen eines elektromagnetischen Feldes mittels des Stators in Umlauf versetzbar ist, wobei der Rotor topfförmig ausgestaltet ist, eine wälzgelagerte Rotorwelle in der Umfangsrichtung umschließt und an einem ersten axialen Ende der Rotorwelle angeschlossen ist. Es ist ferner ein Anodenteller vorgesehen, der an einem Axialende des Rotors angeschlossen ist und mit Anodenmaterial versehen ist, wobei der Anodenteller im Bereich des ersten axialen Endes an der Rotorwelle und/oder dem Rotor angeschlossen ist.
  • Die Rotorwelle ist mittels einer Drehanodenlagerung gemäß der dargestellten Art in einem stationären Gehäuse, welches vom Stator umschlossen wird, gelagert.
  • Sowohl der Rotor als auch das stationäre Gehäuse beziehungsweise Teile des stationären Gehäuses befinden sich vorteilhaft innerhalb eines Vakuumbehälters, beispielsweise aus Glas.
  • Im Betrieb der Röntgenröhre kann das Anodenmaterial auf dem Anodenteller, der an der Anodenaufnahme angeschlossen ist, mit Elektronen aus einer der Anode zugeordneten Kathode beschossen werden, wodurch die gewünschte Röntgenstrahlung erzeugt wird. Die Kathode sowie die Drehanode können sich in dem genannten Vakuumbehälter einander gegenüberstehend, insbesondere in der Axialrichtung einander gegenüberstehend positioniert sein. Der Stator hingegen kann außerhalb des Vakuumbehälters positioniert sein.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
  • Es zeigen:
    • 1 ein Ausführungsbeispiel einer Drehanodenlagerung;
    • 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehanode.
  • Die Drehanodenlagerung für eine Röntgenröhre gemäß der 1 weist eine in einem ersten Wälzlager 1 und einem zweiten Wälzlager 2 gelagerte Rotorwelle 3 auf. Die Rotorwelle 3 erstreckt sich von einem ersten axialen Ende 4 zu einem zweiten axialen Ende 5 entlang der Längsachse 6, um welche die Rotorwelle 3 umläuft. Die Rotorwelle 3 ist im Bereich des ersten axialen Endes 4 durch das erste Wälzlager 1 gelagert und im Bereich des zweiten axialen Endes 5 durch das zweite Wälzlager 2 gelagert, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel beide axiale Enden 4, 5 jeweils über das entsprechende Wälzlager 1, 2 überstehen.
  • An ihrem ersten axialen Ende 4 trägt die Rotorwelle 3 eine Anodenaufnahme 14, an die ein Anodenteller und gegebenenfalls ein Rotor angeschlossen werden kann, wie nachfolgend anhand der 2 noch erläutert wird.
  • Im Bereich des zweiten axialen Endes 5 wird die Rotorwelle 3 axial außerhalb des zweiten Wälzlagers 2 von einem Federelement 7 umschlossen, welches sich einerseits gegen ein stationäres Gehäuse 8, in dem die Rotorwelle 3 umlaufend um die Längsachse 6 gelagert ist, und andererseits gegen einen Lageraußenring 15 des zweiten Wälzlagers 2 federelastisch abstützt. Durch das Federelement 7 wird der Lageraußenring 15 des zweiten Wälzlagers 2 elastisch in Richtung des Lageraußenrings 15 des ersten Wälzlagers 1 gedrückt. Insbesondere kann dabei, wie dargestellt, zwischen dem Lageraußenring 15 des zweiten Wälzlagers 2 und dem Federelement 7 eine Scheibe oder dergleichen vorgesehen sein, über welche die Abstützung des Federelementes 7 am Lageraußenring 15 erfolgt.
  • Die Abstützkraft des Federelementes 7 wird über den Lageraußenring 15 des zweiten Wälzlagers 2 und die Wälzkörper 17 der Wälzkörperreihe 16 des zweiten Wälzlagers 2 in Richtung der Längsachse 6 auf die Rotorwelle 3 übertragen. Hierzu weist der Lageraußenring 15 des zweiten Wälzlagers 2 eine Lageraußenringschulter 18 auf, die radial nach innen vom Lageraußenring 15 vorsteht und in der Axialrichtung, das heißt in Richtung der Längsachse 6, an den Wälzkörpern 17 angreift. Die Lageraußenringschulter 18 ist dabei auf der dem Federelement 7 zugewandten Seite der Wälzkörperreihe 16 des zweiten Wälzlagers 2 positioniert.
  • Die Wälzkörper 17 des zweiten Wälzlagers 2 sind in einer Umfangsrinne 20 in der radial äußeren Oberfläche der Rotorwelle 3, welche den Lagerinnenring 22 beziehungsweise radial innere Laufbahnen für die Wälzkörper 17 ausbildet, aufgenommen. Somit bildet der Lagerinnenring 22 beziehungsweise die Rotorwelle 3 eine Lagerinnenringschulter 21, über welche die Wälzkörper 17 die Kraft des Federelementes 7 in Richtung der Längsachse 6 in die Rotorwelle 3 in Richtung zum ersten Wälzlager 1 übertragen. Im Bereich des ersten Wälzlagers 1 weist die Rotorwelle 3 eine entsprechende Umfangsrinne 20 auf, die eine Lagerinnenringschulter 21 ausbildet, über welche die Kraft des Federelementes 7 in Richtung der Längsachse 6 weg vom zweiten Wälzlager 2 auf die Wälzkörper 17 der Wälzkörperreihe 16 des ersten Wälzlagers 1 übertragen wird. Demnach sind die beiden Lagerinnenringschultern 21 der beiden Wälzlager 1, 2 axial innerhalb der beiden Wälzkörperreihen 16 positioniert.
  • Von den Wälzkörpern 17 des ersten Wälzlagers 1 wird die Kraft in Richtung der Längsachse 6 weiter auf den Lageraußenring 15 des ersten Wälzlagers 1 übertragen. Hierfür weist dieser Lageraußenring 15 eine Lageraußenringschulter 18 auf, die auf der dem zweiten Wälzlager 2 abgewandten Seite der Wälzkörperreihe 16 des ersten Wälzlagers 1 positioniert ist und entsprechend radial nach innen vom Lageraußenring 15 hervorsteht. Von diesem Lageraußenring 15 wird schließlich die Axialkraft des Federelementes 7 auf das stationäre Gehäuse 8 übertragen, hier mittels eines Sprengringes 19, der im stationären Gehäuse 8 eingesetzt ist und an welchem der Lageraußenring 15 des ersten Wälzlagers 1 in Richtung der Längsachse 6 anliegt. Selbstverständlich könnte ein anderer axialer Anschlag im stationären Gehäuse 8 vorgesehen sein.
  • Durch die hier dargestellte bevorzugte, jedoch nicht zwingende Gestaltung wird somit die gesamte Federkraft des Federelementes 7 über die Lagerinnenringe 22, hier gebildet durch die Rotorwelle 3, übertragen. Ein diese Axialkraft übertragendes Element in der Axialrichtung zwischen den beiden Lageraußenringen 15 kann entfallen. Somit kann eine kostengünstige und besonders spielfreie Verspannung der Drehanodenlagerung erreicht werden.
  • Abweichend von der hier gezeigten Gestaltung könnten jedoch auch separate Lagerinnenringe 22 vorgesehen sein, die auf den äußeren Umfang der Rotorwelle 3 aufgebracht, beispielsweise aufgeschrumpft, sind.
  • Sowohl für das erste Wälzlager 1 als auch für das zweite Wälzlager 2 ist eine Feststoffschmierung vorgesehen. Hierfür sind die Laufbahnen der Wälzkörper 17 mit einem Feststoffschmiermaterial beschichtet, wobei in der 1 die Beschichtungen zur besseren Darstellung überproportional dick gezeigt sind. Der Lagerinnenring 22 des ersten Wälzlagers 1 ist im Bereich der Laufbahn, also hier der Umfangsrinne 20, mit einem ersten Feststoffschmiermaterial 23 versehen, der Lageraußenring 15 des ersten Wälzlagers 1 ist im Bereich der Laufbahn mit einem zweiten Feststoffschmiermaterial 24 versehen.
  • Der Lagerinnenring 22 des zweiten Wälzlagers 2 ist im Bereich der Laufbahn, hier demnach im Bereich der Umfangsrinne 20, mit einem dritten Feststoffschmiermaterial 25 versehen und der Lageraußenring 15 des zweiten Wälzlagers 2 ist im Bereich der Laufbahn mit einem vierten Feststoffschmiermaterial 26 versehen.
  • Erfindungsgemäß weist zumindest das erste Feststoffschmiermaterial 23 einen höheren Schmelzpunkt als das zweite Feststoffschmiermaterial 24 auf. Bevorzugt weisen das erste Feststoffschmiermaterial 23 und das dritte Feststoffschmiermaterial 25, die insbesondere aus einem identischen Material, beispielsweise Silber oder einer Silberlegierung hergestellt sind, einen höheren Schmelzpunkt als das zweite Feststoffschmiermaterial 24 und das vierte Feststoffschmiermaterial 26, die bevorzugt aus einem identischen Material, beispielsweise Blei oder einer Bleilegierung hergestellt sind, auf.
  • In der 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehanode gezeigt, umfassend eine Drehanodenlagerung entsprechend der 1. Die Rotorwelle 3 ist über ihrer Längsachse 6 drehbar innerhalb eines stationären Gehäuses 8 gelagert. Das stationäre Gehäuse 8 wiederum trägt einen Vakuumbehälter 9 oder ist an diesem druckdicht angeschlossen, der neben der Drehanode auch eine hier nicht näher dargestellte Kathode einschließt.
  • Außerhalb des Vakuumbehälters 9 ist ein Stator 10 vorgesehen, mittels welchem der Rotor 11, der am ersten axialen Ende 4 fliegend auf der Rotorwelle 3 gelagert ist, berührungslos durch die Wand des Vakuumbehälters 9 hindurch antreibbar ist, sodass er um die Längsachse 6 umläuft. An ihrem ersten axialen Ende 4 trägt die Rotorwelle 3 ferner den Anodenteller 12, der mit einem Anodenmaterial 13 versehen ist und mit dem Rotor 11 beziehungsweise der Rotorwelle 3 umläuft. Das Anodenmaterial 13 wird von der hier nicht dargestellten Kathode mit einem Elektronenstrahl beschossen, sodass die Röntgenstrahlung erzeugt wird und aus dem Vakuumbehälter 9 austritt.
  • Die Anodenaufnahme 14 zur Aufnahme des Anodentellers 12 beziehungsweise hier auch des Rotors 11 ist nur schematisch als Axialflansch gezeigt und könnte natürlich auch anders gestaltet sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    erstes Wälzlager
    2
    zweites Wälzlager
    3
    Rotorwelle
    4
    erstes axiales Ende
    5
    zweites axiales Ende
    6
    Längsachse
    7
    Federelement
    8
    stationäres Gehäuse
    9
    Vakuumbehälter
    10
    Stator
    11
    Rotor
    12
    Anodenteller
    13
    Anodenmaterial
    14
    Anodenaufnahme
    15
    Lageraußenring
    16
    Wälzkörperreihe
    17
    Wälzkörper
    18
    Lageraußenringschulter
    19
    Sprengring
    20
    Umfangsrinne
    21
    Lagerinnenringschulter
    22
    Lagerinnenring
    23
    erstes Feststoffschmiermaterial
    24
    zweites Feststoffschmiermaterial
    25
    drittes Feststoffschmiermaterial
    26
    viertes Feststoffschmiermaterial

Claims (12)

  1. Drehanodenlagerung für eine Röntgenröhre 1.1 mit einer Rotorwelle (3), die sich entlang einer Längsachse (6) von einem ersten axialen Ende (4) zu einem zweiten axialen Ende (5) erstreckt und drehbar um die Längsachse (6) gelagert ist; wobei 1.2 die Rotorwelle (3) eine Anodenaufnahme (14) im Bereich des ersten axialen Endes (4) aufweist; 1.3 mit wenigstens einem ersten Wälzlager (1) im Bereich des ersten axialen Endes (4), wobei das erste Wälzlager (1) einen Lageraußenring (15) und einen Lagerinnenring (22) aufweist, auf welchen Wälzkörper (17) des ersten Wälzlagers (1) abwälzen; 1.4 mit einem ersten Feststoffschmiermaterial (23) auf dem Lagerinnenring (22) und einem zweiten Feststoffschmiermaterial (24) auf dem Lageraußenring (15), jeweils in einem Bereich, auf welchem die Wälzkörper (17) des ersten Wälzlagers (1) abwälzen; dadurch gekennzeichnet, dass 1.5 das erste Feststoffschmiermaterial (23) einen höheren Schmelzpunkt als das zweite Feststoffschmiermaterial (24) aufweist.
  2. Drehanodenlagerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerinnenring (22) durch die Rotorwelle (3) gebildet wird.
  3. Drehanodenlagerung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (15) in ein die Rotorwelle (3) umschließendes stationäres Gehäuse (8) eingesetzt ist.
  4. Drehanodenlagerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des zweiten axialen Endes (5) wenigstens ein zweites Wälzlager (2) vorgesehen ist, das in Richtung der Längsachse (6) mit Abstand zu dem wenigstens einen ersten Wälzlager (1) positioniert ist und denselben oder einen zusätzlichen Lagerinnenring (22) sowie denselben oder einen zusätzlichen Lageraußenring (15) aufweist; mit einem dritten Feststoffschmiermaterial (25) auf dem Lagerinnenring (22) des zweiten Wälzlagers (2) und einem vierten Feststoffschmiermaterial (26) auf dem Lageraußenring (15) des zweiten Wälzlagers (2), jeweils in einem Bereich, auf welchem Wälzkörper (17) des zweiten Wälzlagers (2) abwälzen, wobei das erste Feststoffschmiermaterial (23) einen höheren Schmelzpunkt als das vierte Feststoffschmiermaterial (26) aufweist.
  5. Drehanodenlagerung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Feststoffschmiermaterial (25) einen höheren Schmelzpunkt als das vierte Schmelzpunkt Feststoffschmiermaterial (26) aufweist.
  6. Drehanodenlagerung gemäß den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Feststoffschmiermaterial (23) und das dritte Feststoffschmiermaterial (25) identische Materialien sind.
  7. Drehanodenlagerung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Feststoffschmiermaterial (24) und das vierte Feststoffschmiermaterial (26) identische Materialien sind.
  8. Drehanodenlagerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Feststoffschmiermaterial (23) Silber oder eine Silberlegierung ist.
  9. Drehanodenlagerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Feststoffschmiermaterial (24) Blei oder eine Bleilegierung ist.
  10. Drehanodenlagerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (17) des ersten Wälzlagers (1) und/oder des zweiten Wälzlagers (2) mit einem Feststoffschmiermaterial beschichtet sind, das ein identisches oder anderes Material als eines der ersten bis vierten Feststoffschmiermaterialien (23, 24, 25, 26) ist.
  11. Drehanodenlagerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (17) des ersten Wälzlagers (1) und/oder des zweiten Wälzlagers (2) frei von einer Beschichtung mit einem Feststoffschmiermaterial sind.
  12. Drehanode für eine Röntgenröhre 12.1 mit einem Rotor (11) und einem den Rotor (11) mit Abstand in Umfangsrichtung umschließenden Stator (10), wobei der Rotor (11) und der Stator (10) in elektromagnetischer Wechselwirkung miteinander stehen, derart, dass der Rotor (11) durch Anlegen eines elektromagnetischen Feldes mittels des Stators (10) in Umlauf versetzbar ist, wobei der Rotor (11) topfförmig ausgeführt ist, eine wälzgelagerte Rotorwelle (3) in Umfangsrichtung umschließt und an einem ersten axialen Ende (4) der Rotorwelle (3) angeschlossen ist; 12.2 mit einem am ersten axialen Ende (4) an der Rotorwelle (3) und/oder dem Rotor (11) angeschlossenen Anodenteller (12), der mit Anodenmaterial (13) versehen ist; dadurch gekennzeichnet, dass 12.3 die Rotorwelle (3) mittels einer Drehanodenlagerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem stationären Gehäuse (8), welches von dem Stator (10) umschlossen wird, gelagert ist.
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