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Röntgeneinrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Röntgeneinrichtung
mit zwei Hochspannungstransformatoren mit getrenntem Kern, deren eine Sekundärwicklung
die Heizspannung der Röhre und die Reihenschaltung beider Sekundärwicklungen die
Beschleunigungsspannung der Röhre liefert und deren in Reihe geschaltete Primärwicklungen
aus einem Spannungsteiler mit zwei einstellbaren und einem festen Abgriff gespeist
sind.
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Die neue Röntgeneinrichtung ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich,
für radiographische Prüfungen gedacht, z. B. von Schweißstellen oder der inneren
Beschaffenheiten bestimmter Gegenstände, z. B. Metall, insbesondere Eisen, die nicht
auf andere Weise geprüft werden können, da die zu prüfenden Stellen nicht durch
Prüfwerkzeuge erreichbar sind oder für eine visuelle Prüfung nicht offenliegen.
ohne daß die betreffenden Waren verdorben oder die prüfende Person gefährdet werden.
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Bei Röntgeneinrichtungen für diesen Zweck bestehen mehrere Probleme.
Häufig werden solche Einrichtungen mit einer transportierbaren Röntgeneinheit versehen,
die mit Hilfe eines Kabels mit einer Steuereinrichtung verbunden ist. Die verschiedenen
wechselseitigen Steuereinrichtungen, Instrumente u. dgl. sind in der Steuereinheit
vorgesehen. Werden solche Apparate verwendet, so steht die Bedienungsperson nahe
bei der Steuereinheit, während eine weitere Bedienungsperson sich mit der Röntgeneinheit
selbst bewegt, um sie in die gewünschte Lage zu bringen. Es leuchtet daher ein,
daß sich z. B. bei Arbeiten auf Werften, im Inneren von Rohrleitungen oder an anderen
Stellen häufig Schwierigkeiten ergeben, um die Röntgeneinheit in die gewünschte
Lage zu bringen und sie dort herumzubewegen; sonach ist es wichtig, das Gewicht
dieser Einheit möglichst klein zu halten.
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Ferner müssen alle Teile, insbesondere auch diejenigen der Steuereinheit,
baulich einfach und gedrungen sein, und trotzdem sollen alle erforderlichen und
erwünschten Schalt- und Regelmöglichkeiten möglich sein.
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Nach der Erfindung werden diese Ziele dadurch erreicht, daß der in
einem Schaltkasten angeordnete Spannungsteiler als Ringkernspartransformator ausgebildet
ist und daß an diesem zwei getrennte Kontaktbahnen vorhanden sind, sowie daß die
beiden, diese Kontaktbahnen bestreichenden beweglichen Abgriffe so gelagert sind,
daß sie aneinander vorbeilaufen können. Diese räumlich in jeder Beziehung als gelungen
zu bezeichnende Ausführung gestattet, den Antrieb auf gedrängtem Raum von zwei in
verhältnismäßig geringem Abstand voneinander angeordneten Handgriffen oder Knöpfen
aus zu bewerkstelligen, wobei man mit einem Minimum von sich drehenden Teilen, Wellen,
Lagern, Rädern od. dgl. auskommt und wobei vor allem keinerlei hin- und herbewegliche
Teile erforderlich sind. Dabei gestattet diese Anordnung der Abgriffe auf in verschiedenen
Ebenen liegenden Kontaktbahnen eine absolute Freizügigkeit in der Einstellungsmöglichkeit,
sogar eine Subtraktion der beiden Hochspannungen im Anodenkreis, die in der Praxis
manchmal erforderlich ist.
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Bei einer bekannten Röntgeneinrichtung mit zwei Hochspannungstransformatoren
mit getrenntem Kern liefert gleichfalls die eine Sekundärwicklung die Heizspannung
der Röhre und die Reihenschaltung beider Sekundärwicklungen die Beschleunigungsspannung.
Auch dort werden die in Reihe geschalteten Primärwicklungen aus einem Spartransformator
mit zwei einstellbaren Abgriffen gespeist, wobei dessen eines Ende mit dem freien
Ende der Wicklung des auch die Heizspannung liefernden Transformators sowie dessen
erster einstellbarer Abgriff mit der Verbindungsleitung der Primärwicklungen und
dessen zweiter einstellbarer Abgriff mit dem freien Ende der Wicklung des anderen
Transformators verbunden sind. Beschrieben sind jedoch dort nicht die baulichen
Besonderheiten der Röntgeneinrichtung nach der Erfindung, und daher liegen auch
bei der bekannten Einrichtung die vorstehend aufgeführten Vorteile und Vorzüge der
neuen Röntgeneinrichtung nicht vor.
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Wenn die Steuereinrichtungen in einem Schaltkasten und die Röntgenröhre
mit Hochspannungstransformatoren in einer transportablen Hochspannungseinheit angeordnet
sind, die mit dem. Schaltkasten durch Kabelverbindungen verbunden ist, ist es, wie
weiter gefunden wurde, besonders zweckmäßig, wenn die nicht mit der Röntgenröhre
verbundenen Sekundärwicklungsenden beider Hochspannungstransformatoren von der Hochspannungseinheit
in den
Schaltkasten zurückgeführt sind und dort einen Erdpunkt aufweisen,
und zwar in einer Brückenschaltung mit einer Relaisanordnung, durch welche die Zufuhr
der Arbeitsspannung zu den Primärtransformatorwicklungen unterbrochen werden kann
in Abhängigkeit von überhohem Röhrenstrom oder einer vorbestimmten Abweichung vom
Gleichgewichtszustand im Hochspannungskreis.
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In Verbindung mit der neuen und zweckmäßigen Ausführung desSpannungsteilers
läßtsich, wieweiterhin gefunden wurde, die Röntgeneinrichtung so gestalten, daß
in Reihe mit dem festen Abgriff des Ringkernspartransformators ein Strombegrenzungswiderstand
in Verbindung mit einem Schalter eingeschaltet ist, der von den beweglichen Abgriffen
derart betätigt wird, daß der Widerstand in Reihe mit den Transformatorprimärwicklungen
eingeschaltet ist, wenn die Abgriffe sich in der Minimumstellung befinden, wobei
der Schalter bei Bewegung der Abgriffe hinweg von der Minimumstellung derart betätigt
wird, daß der Widerstand kurzgeschlossen wird. Dabei kann in Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen werden, daß bei Bewegung der Abgriffe hinweg von der Minimumstellung
ein zweiter Schalter betätigt wird, durch den ein Hauptrelais in Reihe mit einer
Kontaktuhr eingeschaltet wird, über deren Kontakte die Stromzufuhr an die Transformatorprimärwicklungen
geleitet wird.
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Wie späterhin eingehend beschrieben wird, ist es beim Gegenstand der
Erfindung vorteilhaft, zwischen den Ringkerntransformator und die Primärwicklungen
der Hochspannungstransformatoren Gleichrichter einzuschalten.
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Wie ferner gefunden wurde, ist es bei der Röntgeneinrichtung nach
der Erfindung auf verhältnismäßig einfache Weise möglich, die Summe der Spannungen
der Sekundärwicklungen anzuzeigen, dad--rch, daß zwischen die mit den freien Enden
der Primärwicklungen verbundenen Abgriffe des Ringkernspartransformators ein Spannungsmeßinstrument
eingeschaltet ist.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung
sind aus den Darstellungen eines Ausführungsbeispiels sowie aus derBeschreibung
zu entnehmen. Es zeigt Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltschema, Fig.2 ein genaueres
Schaltschema, welches unter anderem die Verbindung der in Fig. 1 veranschaulichten
Teile sowie die Art ihrer Anordnung und ihres Anschlusses im Steuerkreis wiedergibt,
Fig.3 eine perspektivische Ansicht der Röntgeneinheit sowie den S chaltkasten eines
Röntgenapparates nach der Erfindung, welche die Verbindung zwischen der Röntgeneinheit
und dem Schaltkasten zeigt, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Röntgeneinheit
ohne äußeres Gehäuse, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Grundplatte samt Bauelementen
des Schaltkastens von unten, Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Röntgeneinheit,
Fig. 7 einen Schnitt durch den Regeltransformator. In großen Zügen weist die Einrichtung
nach der Erfindung zwei voneinander unabhängige tragbare Einheiten auf, deren eine,
mit 1 bezeichnet, in Fig. 3 eine Hochspannungseinheit verkörpert, welche die Röntgenröhre
enthält, während die andere, mit 2 bezeichnete, der Schaltkasten ist.
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Die einzige Verbindung zwischen diesen beiden Einheiten ist ein flexibles
Kabel 91 (Fig. 3).
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Wie oben vermerkt, ist es ein Zweck der vorliegenden Erfindung, einen
Apparat der erwähnten Art zu schaffen, der ein vermindertes Gewicht besitzt, gedrungen
und einfach im Aufbau ist und dennoch alle erforderlichen Schalt und Regelmöglichkeiten
bietet.
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Bei Röntgeneinheiten der in Rede stehenden Art treten nämlich bestimmte
Probleme beim Anschluß der Arbeitsspannung an den Hochspannungsteil auf. Die Röntgenröhre
muß mit einer Heizspannung zum Aufheizen der Kathode ebenso wie mit einer Anodenspannung
versorgt werden, die regelbar sein muß, um die Emission der Röhre steuern zu können.
Ferner darf bekanntlich die Anodenspannung der Röhre nicht zugeführt werden, wenn
die Kathode nicht geheizt ist, und es darf auf Grund der Charakteristiken der Röhre
die gesamte Hochspannung nicht auf einmal zugeführt werden.
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Deshalb ist es für gewöhnlich üblich, einen Hochspannungstransformator
zur Zuführung der Hochspannung und einen gesonderten Niederspannungstransformator
zur Zuführung der Spannung für den Heizfaden vorzusehen. Hierdurch werden verständlicherweise
gewisse Beschränkungen hinsichtlich des Gewichtes der Einheit insofern erforderlich,
als die Transformatoren die schweren Teile einer solchen Einheit sind.
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Es ist auch bekannt, einen besonderen Heiztransformator zu vermeiden
und einen Teil der Spulenwicklung des Hochspannungstransformators oder eine gesonderte
Wicklung von demselben Eisenkern des Transformators für die Heizspannung zu verwenden.
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Nach der Fig. 1 sind A und B die Anschlüsse, welche
den Apparat mit dem Netz, üblicherweise ein 220-Volt-Wechselstromnetz, verbinden.
An diesen Klemmen liegt eine Wicklung C eines Regeltransformators, dessen linke
Seite über die Zuleitung D in ein Kabel 91 (F'ig.3) mit dem einen Ende der
Primärwicklung E eines geteilten Hochspannungstransformators verbunden ist. Eine
feste Wicklung Ci liegt vor der Regelwicklung des Regeltransformators. Das andere
Ende der Wicklung E ist mit der anderen Primärwicklung F verbunden und durch eine
Leitung G im-biegsamen Kabel 91 mit einem bewegbaren Kontakt H. Das andere
Ende der Wicklung F liegt über eine weitere Leitung I an einem weiteren bewegbaren
Kontakt K am Regeltransformator.
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Der geteilte Hochspannungstransformator ist ferner mit zwei Sekundärwicklungen
L und M versehen, die in Reihe an der Röntgenröhre N liegen.
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Die Heizspannung für die Röhre wird entweder von einem Teil L1 der
Hochspannungswicklung L oder, falls gewünscht, von einer gesonderten Wicklung abgenommen,
die auf dem Eisenkern vorgesehen ist, auf welchem auch die Wicklungen E und L liegen.
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Der Hochspannungskreis liegt zwischen den beiden Transformatorwicklungen
L und M bei P an Erde, und zwar in einer im folgenden genauer beschriebenen
Weise.
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Aus der Fig. 1 geht unter anderem hervor, daß bei Inbetriebnahme des
Apparates mit den beiden bewegbaren Kontakten H und K nahe der linken Seite der
Regelwicklung C des Regeltransformators nur Spannung am Transformator
EIL liegt. Die Einrichtung ist dabei derart getroffen, daß schon eine kleine
Bewegung des Kontaktes H zur Regelung der Heizspannung ausreicht.
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Sodann wird der andere bewegbare Kontakt K an der Wicklung des Regeltransformators
entlangbewegt, so daß der andere Hochspannungstransformator F/M Spannung erhält,
wodurch zugleich die Spannung bis auf den gewünschten Wert geregelt wird.
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Die Gesamtspannung wird von einem Meßgerät R zwischen den Leitungen
D und 1 gemessen. Das Meßgerät
kann derart eingeteilt sein,
daß es die Hochspannung an der Röhre in kV anzeigt.
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Auf dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die Anwendung eines gesonderten
Heizspannungstransformators nicht erforderlich ist, wodurch das Gewicht der Einheit
1 um etwa 20°/u vermindert werden kann.
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Die beiden Teile des Hochspannungstransformators werden im folgenden
genauer beschrieben, insbesondere mit Bezug auf die mechanische Einrichtung an jedem
Ende im Inneren der Einheit 1.
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Der die Steuereinrichtung aufweisende Betriebskreis ist aus Fig. 2
zu ersehen.
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Die schon bei der Beschreibung der Fig. 1 erwähnten Teile haben hier
dieselben Bezugsziffern.
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Der Regeltransformator ist als Ringkernspartransformator ausgebildet,
was im einzelnen aus der Fig. 7
zu ersehen ist. Der äußere Teil der Wicklung
hat die Form eines Kommutators oder Stromwenders, an welchem die beiden bewegbaren
Kontakte H und K entlanggleiten können.
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In der Leitung D ist ein Widerstand Di eingeschaltet. Ferner ist in
jede der Leitungen D und J außerdem je ein Paar von Kontakten eingeschaltet, die
mittels einer Relaiswicklung I' betätigt werden können, die in Reihe mit jedem Glied
eines Paares von Bimetallgliedern Ti und T., für den Betätigungsschalter O liegt.
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Der Schalter 0 liegt in einem Steuerkreis in Reihe mit der Relaiswicklung
V, ferner mit einem mittels eines weiteren Relais V", betätigbaren Schalter, einem
Zeitschalter ST, einem Schalter a, einem Anlaßschalter I und einem Schalter
b. Aus dem Schaltbild ist ersichtlich, daß diese Steuereinrichtung zwischen
den Klemmen A und B liegt. Das Relais Z' ist ferner mit zwei weiteren Kontakten
versehen, deren einer in einem unabhängigen Kreis angeordnet ist, der nur eine Sonderwicklung
v auf dem Regeltransformator in Reihe mit einer Signallampe l aufweist.
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Der vierte Schalter des Relais I', der nach der Darstellung am nächsten
der Wicklung liegt, befindet sich in einer Leitung h, die sich in die Steuerleitung
zwischen die Leitung .-1' und der unteren Seite des Schalters 0 verzweigt.
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Weiter sind in den beiden Leitungen D und J gegeneinander geschaltete
Gleichrichter T'i und 1'? vorgesehen, wobei jedem ein Widerstand Si bzw. S2 parallel
geschaltet ist. Die Anwendung dieser Gleichrichter geschieht in bekannter Weise
vor allem dazu, die Röntgenröhre nur in einer Halbwelle zu belasten, was zum Entstehen
eines einseitig wirkenden Stromes führt, der den Eisenkern des Hochspannungstransformators
nur in einer Richtung erregt.
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Wenn beide Halbwellen des Wechselstromes, mit welchen der Apparat
gespeist wird, durch die Primärwicklungen des Hochspannungstransformators fließen
könnten, würde eine beträchtliche Verstärkung des magnetischen Feldes das Ergebnis
des Durchganges dieser Halbwellen sein, die in Phase liegen mit dem Strom in den
Sekundärwicklungen; solche Verstärkung des magnetischen Feldes würde dann wiederum
Anlaß zum Auftreten verschiedener unerwünschter Effekte geben. Demgemäß ist es zweckmäßig,
einen solchen Teil der Halbwellen über den Primärtransformator zu unterdrücken,
welcher zu der besagten Verstärkung des magnetischen Feldes Anlaß geben würde.
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Die Relaiswicklung des Relais l'M"x liegt in Reihe zwischen den beiden
Hochspannungswicklungen und in Reihe mit einem Milliamperemeter U, dem vorzugsweise
ein kleiner Kondensator z4 parallel geschaltet ist, welcher dazu dient, den Durchgang
der Harmonischen höherer Frequenzen durch das Meßgerät L' zu verhindern.
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Der Erdanschluß für den Hochspannungskreis liegt, wie veranschaulicht,
in der Mitte der Wicklung des Relais ['","x, so daß ungeachtet des Umstandes, daß
die Hochspannungsseite des Hochspannungstransformators einen Anschluß rückwärts
zum Schaltkasten aufweist, hierdurch keinerlei Gefahren hervorgerufen werden, weil
die einzige übertragene Spannung der kleine Spannungsabfall an der Wicklung TI""
ist.
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Der Anschluß der Erde im Mittelpunkt der Wicklung I' ,""x hat außerdem
den Vorteil, daß er für die Betätigung des Relais Sicherheit gewährleistet im Fall
von Störungen in jeder derbeiden Hochspannungsseiten.
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Des weiteren ist vorteilhaft, daß der Kontakt b als doppelpoliger
Schalter ausgebildet ist, dessen normale Ausgangslage aus der Fig. 2 zu ersehen
ist, der aber geöffnet, wie im folgenden beschrieben in Abhängigkeit von dem Betriebszustand,
den Widerstand Di kurzschließt.
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Das Gerät nach der Erfindung besteht zur Hauptsache aus einer Röntgeneinheit
1, einem Schaltkasten 2 und kann außerdem ein Gestell zum Lagern der Einheit 1 aufweisen.
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Die Röntgeneinheit 1 (Fig. 3), aufrecht angeordnet, ist mit dem Schaltkasten
2 über das Steuerkabel 91 verbunden.
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Die Röntgeneinheit 1 besteht aus zwei Hauptteilen, nämlich dem äußeren
Gehäuse 4 und der Röntgeneinrichtung 5 (Fig. 6).
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Das äußere Gehäuse 4, welches den einzigen Teil der in der Fig. 3
veranschaulichten Röntgeneinheit verkörpert, ist deutlicher aus der Fig. 6 zu erkennen;
es hat die äußere Form eines im wesentlichen zylindrischen Rohres, das an seinem
einen Ende ständig verschlossen ist, z. B. durch Srhweißen, und an seinem anderen
Ende mittels eines Deckels 6 verschlossen ist, der ebenfalls durch Schweißen oder
auch in anderer Weise mit dem Rohr verbunden sein kann.
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Das Gehäuse 4 weist im zylindrischen Teil eine Öffnung 7 auf, die
mittels einer Fensterkonstruktion 8 verschlossen ist (vgl. insbesondere F'ig. 6).
Der zylindrische Teil des Gehäuses 4 ist mit einem Bleimantel 9 ausgekleidet, der
z. B. durch Schweißen mit dem Gehäuse fest verbunden ist. Der Bleimantel dient dem
Schutz der Bedienungsperson gegen die von der Anode der Röntgenröhre emittierten
Strahlen.
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Der Bleimantel 9 weist eine Öffnung auf, welche der Öffnung 7 im äußeren
Gehäuse entspricht, und ferner in dieser Öffnung aufrecht stehende Ränder 10, welche
die Öffnung umgeben und mit der Fensterkonstruktion 8 fest verbunden sind.
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Die Fensterkonstruktion 8 weist einen ringförmigen Körper 8a, auf,
der mit dem zylindrischen Teil des Gehäuses 4 z. B. durch Schweißen fest verbunden
ist. Die Ränder 10 des Bleimantels 9 sind mit Hilfe von Flanschen 10a in die inneren
Aussparungen des erwähnten ringförmigen Körpers hineingedrückt.
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Das Gehäuse 4 ist an seinen beiden Enden mit inneren Taschen 18 versehen,
von denen aber nur eine in Fig. 6 links erkennbar ist. In diesem Metallkörper befinden
sich Einsätze 19, die z. B. mittels dichtender Muttern fest angebracht sind. Handgriffe
21 und gummiüberzogene Schutzringe 22 sind mittels Ösenbolzen 92 mit den Einsätzen
fest verbunden. Durch Entfernen dieser Ösenbolzen werden auch die Schutzringe 22
entfernt, was nötig sein kann, wenn die Röntgeneinheit durch ein Mannloch hindurchgebracht
werden muß. Die Schutzringe können außerdem gemäß
der Fig.3 gedreht
werden, wobei der obere Schutzring in entgegengesetzter Richtung des unteren Schutzringes
gedreht wird.
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Die Röntgeneinrichtung 5 ist in den Fig. 4 und 6 veranschaulicht.
Sie umfaßt die folgenden Hauptteile: den anodenseitigen Transformator 26, den kathodenseitigen
Transformator 27, die Röntgenröhre 28 und das Grundgestell 29.
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Die beiden Transformatoren 26 und 27 sowie das Gestell 29 sind
zu einer Einheit vereinigt, und zwar mit Hilfe von Stangen 93, welche die beiden
Transformatoren verbinden und ferner die elektrischen Leiter zurVerbindung der beidenTransformatoren
enthalten. Kurze Stangen 94 verbinden das Gestell und den kathodenseitigen Transformator
miteinander. Die Stangen 93 und 94 sind mit den ringförmigen Lagern 95 für den äußeren
Transformatorkern sowie mit der ringförmigen Wandung des Grundgestelles fest verbunden,
wie aus der Fig. 6 zu entnehmen ist.
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Der anodenseitige Transformator (Fig.4 und 6) weist den inneren Kern
31, die Transformatorwicklungen 32 sowie das Transformatorgehäuse 34 auf, das teilweise
den inneren Kern sowie die Wicklungen und den äußeren ringförmigen Transformatorkern
35 umgibt, der im ringförmigen Lager 95 ruht.
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Das Transformatorgehäuse 34 besteht aus zwei teilweise zylindrischen
Seitenwandungen 36 und 37 sowie zwei Stirnwandungen 38 und 39. Die Stirnwandung
39 hat ein zylindrisches Loch, in welchem ein Ring 40, z. B. aus Kupfer, angeordnet
ist, der einen Sitz für eine Schraubenfeder 41 bildet. Der Ring 40 und die Schraubenfeder
41 dienen der Isolierung des Transformatorgehäuses, das vorzugsweise aus thermoplastischem
Werkstoff, z. B. dem unter dem Handelsnamen Perspex bekannten Stoff, besteht, gegen
die Hitze des Anodenbolzens 96. Ein Radiator 42 umgibt den Anodenbolzen 96 und dient
der Weiterleitung der Hitze dieses Bolzens zum hitzeableitenden, nicht veranschaulichten,
isolierenden Öl, welches die gesamte Röntgeneinheit umgibt.
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Die Stirnwandung 39 des Gehäuses 34 ist mit den zylindrischen Seitenwandungen
36 und 37 und diese mit der Stirnwandung 38 verschlossen oder verriegelt, wie es
aus der Fig. 6 hervorgeht. Während die Stirnwandung 38 die Form einer vollen ringförmigen
Scheibe aufweist, hat die Stirnwandung 39 eine abweichende Form, um eine Art Bajonettverschluß
zwischen den unteren Seitenwandungen und der Stirnwandung 39 zu bilden.
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Die beiden Seitenwandungen 36 und 37 sind, wie oben erwähnt, nur zum
Teil zylindrisch und bilden hierdurch Öffnungen an Stellen, wo keine Gefahr der
Entladung von Hochspannungswicklungen aus besteht.
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Der Transformator 27 ist im Aufbau im wesentlichen identisch mit dem
Transformator 26; die einzigen Unterschiede bestehen darin, daß der Transformator
27 Heizwindungen 33 besitzt sowie daß die Stirnwandung 45 des Gehäuses von der entsprechenden
Stirnwandung 39 des anderen Transformators abweicht.
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Aus der Fig. 6 geht ferner hervor, daß das zylindrische Loch 46 der
Stirnwandung 45 zur horizontalen Ebene geneigt ist und hierdurch ein leichtes Einsetzen
sowie Entfernen der Röntgenröhre zwischen den beiden Transformatorgehäusen ermöglicht.
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Das Grundgestell 29 weist eine kurze zylindrische Wandung 29 c, sowie
eine Stirnwandung 29 b auf. Das Gestell 29 dichtet die innere Kammer des äußeren
Gehäuses 4 ab, wenn die Röntgeneinrichtung in dies-es Gehäuse hineingesetzt wurde.
Zwei nicht veranschaulichte Rohre erstrecken sich durch das Gestell 29 und die Stirnwandung
29 b dieses -Gestelles hindurch. Eines dieser Rohre dient der Erzeugung eines Vakuums
in der inneren Kammer, während das andere Rohr der Zuführung von hitzeleitendem
Isolieröl unter Vakuum in diese Kammer dient.
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Eine Ausdehnungseinrichtung 29-c bildet eine Verlängerung der obenerwähnten
Ölkammer und erlaubt die Ausdehnung und Zusammenziehung des Öles. Die ganze von
der Ausdehnungsvorrichtung und der Innenkammer gebildete Kammer ist völlig gegen
den Außenraum abgedichtet.
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Der Schaltkasten weist als Hauptteile einen Boden 48, eine die Schaltungselemente
tragende Grundplatte sowie einen Deckel auf.
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Fig. 5 zeigt die Grundplatte vom Boden aus. Auf der Grundplatte sind
alle elektrischen Teile des Schaltkastens angeordnet. Von diesen Teilen wird hier
genauer nur der Regeltransformator beschrieben.
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Der Regeltransformator weist einen ringförmigen, geschichteten Kern
53' und Wicklungen 54 auf (Fig.7). Er besitzt ferner eine geteilte hohlzylindrische
Welle 53, die in einer Tragkonstruktion angeordnet und mit Hilfe von Bolzen mit
der Grundplatte fest verbunden ist. Die Tragkonstruktion weist zwei Schenkel z.
B. 55 auf, die zusammen Winkel bilden (s. Fig. 5).
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Zwei Schnurscheiben 56 und 57 sind auf der Welle 53 drehbar an jedem
Ende derselben gelagert; mit den Scheiben sind z. B. mittels eines Bolzens zwei
Lagerarme 58 und 59 verbunden, die Bürsten 60 und 61 tragen, die auf den nicht isolierten
Teilen der Transformatorwicklüng schleifen (s. Fig. 7).
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Die Scheiben 56 und 57 werden mit Hilfe von Riemen 62 bzw. 63 sowie
mittels kleinerer Scheiben 64 und 65 angetrieben, die ihrerseits auf den Schenkeln
54' bzw. 55 angeordnet sind. Die Scheibe 65 befindet sich auf einer verhältnismäßig
langen Welle 66, damit sie auf die Höhe der Scheibe 57 kommt. Die Scheibe 64 hingegen
befindet sich auf einer verhältnismäßig kurzen Welle 67, die ihrerseits diese Scheibe
auf die Höhe der Scheibe 56 bringt.
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Drei Steckdosen 99, 100, 101 (Fig. 3 und 5) befinden sich an der einen
Seite der Platte 49a, wobei die Dose 99 dem Anschluß des Kabels 91, die Dose 100
demjenigen des Speisekabels und die Dose 101 demjenigen des Kabels für den Zurückspeisekreis
dient.
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Die Wirkungsweise des Apparates ist die folgende: Wie bereits beschrieben,
weist die Schalttafel vier Handgriffe auf; einen für den Hauptschalter 97, einen
Schalter 98, H1-0 zum Anlassen des Apparates und Schalter 68 bzw. 69 für jeweils
eine der beiden Bürsten des Regeltransformators.
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Der Regeltransformator ist so ausgebildet, daß die Bürsten sich abwärts
nur bis zu einem Punkt bewegen können, der etwa 40°/o der vollen Spannung entspricht.
Bei der normalen Anlaßstellung sind beide Handgriffe 68 und 69 in die unterste Stellung
gedreht, welche den beiden Bürsten H und K in der obenerwähnten niedrigsten Spannung
entsprechenden Stellung zugehört.
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Hierdurch werden zugleich die Kontakte a und b in die Stellung nach,
der Fig. 2 gebracht.
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Der Steuerhandgriff HI-0 ist in entgegengesetzten Richtungen bewegbar
aus einer neutralen Lage heraus, in welcher der Schalter I geöffnet ist. Durch Bewegen
des Handgriffs in einer Richtung wird der Schalter I geschlossen, während der Schalter
O geschlossen bleibt. Der Schalter 0 wird nur geöffnet,.
wenn
der Handgriff in die entgegengesetzte Richtung über die neutrale Lage hinaus bewegt
wird.
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Der Apparat wird angelassen, indem der Steuerhandgriff H1-0 so bewegt
wird, daß er den Schalter I
schließt; nachdem das Zeitglied auf die gewünschte
Belichtungszeit eingestellt wurde, schließt er den Schalter ST.
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Hierdurch wird die Relaiswicklung V erregt und schließt die vier Relaiskontakte,
welche den vorerwähnten Arbeitskreis nach der Fig.2 bilden. Das Schließen des Kontaktes,
der nächst der Relaiswicklung V veranschaulicht ist, bewirkt wiederum das Schließen
des Zweiges vom unteren Ende des Schalters 0 zur Leitung A'. Dadurch wird ein Nebenschlußkreis
zum Halten des Relais V, und zwar ungeachtet der Stellungen der Kontakte cs und
b geschaffen.
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Durch das Schließen dieses Kontaktes wird außerdem ein Kreis für den
Zeitmotor <17T gebildet, der in einem Teilzweig zwischen der Leitung B' und dem
Haltekreiszweig angeordnet ist, welcher durch das Schließen dieses Schalters gebildet
wird. Der Motor arbeitet mit dem Schalter ST zusammen und wird zuerst auf die gewünschte
Zeit eingestellt. Der Motor läuft dann so lange wie eingestellt und öffnet nach
der vorbestimmten Zeit den Schalter ST.
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Sodann wird der Handgriff 68, welcher die Bürste H steuert, bewegt,
bis der gewünschte Anodenstrom herrscht. Diese Bewegung des Handgriffs öffnet den
Schalter b und legt ihn um, so daß der Anlaßwiderstand D1 kurzgeschlossen wird.
Der Zweck dieses Widerstandes besteht darin, den Anfangsstoß durch die Primärtransformatorwicklung
E nicht wirksam werden zu lassen. Wenn die Bürste H die gewünschte Lage erreicht
hat, wird die volle Spannung der Transformatorwicklung E zugeführt, und hierdurch
erhält, wie bereits in Verbindung mit Fig. 1 dargelegt wurde, die Röntgenröhre Heizstrom
sowie etwa die Hälfte der Hochspannung. Die restliche Hochspannung wird hierzu mittels
des Handgriffes 69 eingeregelt, welcher die Bürste K bewegt.
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Unter gewöhnlichen Betriebsbedingungen geschieht anschließend nichts
weiter, bis das Zeitrelais abgelaufen ist und den Zeitschalter ST öffnet, der seinerseits
den ganzen Steuerkreis öffnet und die Relaiswicklung h abschaltet mit dem Ergebnis,
daß alle vier Relaiskontakte geöffnet werden.
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Bei Störungen auf der Hochspannungsseite ist das Gleichgewicht zum
Erdpunkt P gestört, so daß durch das Relais h""" ein überhöhter Strom fließt, wodurch
der Relaiskontakt geöffnet und wiederum das Relais I' abgeschaltet wird, und zwar
in gleicher Weise wie durch Betätigung des Zeitschalters.
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Ferner ist es für die Bedienungsperson auch möglich, den Apparat mit
Hilfe des Steuerhandgriffes H1-0 auszuschalten, indem sie diesen Handgriff über
seine neutraleLage hinaus dreht, damit der Schalter 0 geöffnet wird.
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Es leuchtet ein, daß es stets, wenn der Kreis unterbrochen ist, entweder
durch den Zeitschalter ST, den Kontakt des Relais h.«, oder den Kontakt 0, unmöglich
ist, den Apparat wieder anzulassen, ohne zuvor die Steuerhandgriffe 68 und 69 in
die Ausgangsstellung der Bürsten zu bewegen, weil beide Kontakte a und
b geschlossen werden müssen, bevor das Relais t' wieder erregt werden kann.
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Aus der obigen Beschreibung des Röntgenapparates, seiner Schaltungsanordnung
und der mechanischen Ausrüstung geht hervor, daß in bekannter Weise auch beim Gegenstand
der vorliegenden Erfindung durch die Art der Erzeugung der beiden elektromotorischen
Kräfte, mittels deren die Teilertransformatorwicklungen gespeist werden, ihre Summe
konstant gehalten, aber ihr gegenseitiges Verhältnis geändert werden kann. Demzufolge
kann, wenn die Bürste K so eingestellt ist, daß sie die gewünschte Anodenhochspannung
auf die Röntgenröhre gibt, die Heizspannung unabhängig davon durch Änderung der
Lage der Bürste H geändert werden.
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Bei praktischer Ausführung wird zweckmäßigerweise ein Anschlag vorgesehen,
um die Stellung der Bürste H im wesentlichen auf eine solche zu beschränken, bei
welcher der Transformator EL die Hälfte der Anodenspannung der Röntgenröhre
liefert.
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Wie bereits geschildert, befindet sich stets ein fester Teil der Regeltransformatorwicklung
im Spannungskreis. Demzufolge führt eine kleine, bereits zum Schließen des Kontaktes,
a. zum Anlassen des Apparates ausreichende Bewegung der Bürste H aus ihrer Ausschaltstellung
heraus dazu, daß eine elektromotorische Kraft dem Transformator EL so zugeführt
wird, daß selbst dann eine Gefahr für Schaden nicht besteht, wenn der bewegbare
Kontakt K sofort danach bewegt werden sollte, um den gesamten Anteil der elektromotorischen
Kraft dem Transformator FBI zu-
zuführen. In diesem Falle wird die Röhre nicht
genügend Heizspannung haben, doch kann die restliche Heizspannung unabhängig davon
mit Hilfe der Bürste H für die hier erwähnten Zwecke eingeregelt werden.
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In der Praxis wird der Apparat derart angelassen, daß die Bürste H
so weit bewegt wird, daß das Milliamperemeter U den zulässigen Sekundärkreisstrom
anzeigt. Sodann wird die Bürste K soweit bewegt, bis das KV-Meter R die gewünschte
Hochspannung anzeigt. Hierauf erfolgt eine Endeinregelung mittels der Bürste
H derart, daß das Milliamperemeter U genau den gewünschten Sekundärkreisstrom
entsprechend der gewünschten Emission anzeigt.
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Die beschriebenen Betriebsbedingungen sind auch im Hinblick auf die
mögliche Einzelregelung der Emission mit Hilfe der Bürste H vorteilhaft, weil mit
ihrer Hilfe die gesamte Einrichtung die Anwendung verschiedener Röntgenröhren mit
verschiedenen Charakteristiken und verschiedenen Heizströmen für dieselbe Emission
ermöglicht.