DE2225806A1

DE2225806A1 - Drehanodenanordnung fuer roentgenroehren

Info

Publication number: DE2225806A1
Application number: DE2225806A
Authority: DE
Inventors: Johann Ebersberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-05-26
Filing date: 1972-05-26
Publication date: 1973-12-06
Also published as: US3828217A; FR2189866A1; JPS4944691A; CH548668A; GB1370279A

Description

Siemens Aktiengesellschaft ' Erlangen, 24. Mai 1972

Henkestraße 12.7.

•VPA 72/5070 Kn/Kof

Drehanodenanordnung für Röntgenröhren

Die Erfindung betrifft eine Drehanodenanordnung für Röntgenröhren, bei welcher der Anodenteller und der Antriebsrotor miteinander und mit der Verbindung der beiden äußeren Laufringe zweier in Abstand voneinander gehalterter lager verbunden ist, deren innere Laufringe an einer die Drehachse bildenden, im Röhrenkolben angebrachten Welle liegen.

Bei bekannten Drehanoden-Röntgenröhren treten in der Lagerung des drehbaren Teiles laute Laufgeräusche und Erschütterungen auf. Dies beruht darauf, daß die Unwucht der rotierenden Massen nie ganz beseitigt werden kann. Außerdem ergeben sich insbesondere durch das Anlaufen und das Abbremsen schlagartige Beanspruchungen der Lager, die dazu führen, daß die Laufflächen der Kugellagerringe und Kugeln verformt werden und verschleissen.

Die Erfindung geht davon aus, daß sich die Stöße und Unwuchten in den Lagern der Drehanode schädlich auswirken, indem durch

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den Verschleiß die Funktion der Lager beeinträchtigt wird (Verschlechterung von Laufruhe, Lebensdauer). Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Wirkungen der Stöße wenigstens weitestgehend !au vermeiden.

Erfindungsgemäß wird die vorgenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß sich sowohl der Antriebsrotor als auch die Verbindung zum Anodenteller entlang des Abstandes der beiden Lager erstrecken und daß sie an der Verbindung der beiden Lager in der Umgebung des tellerfernen Randes des tellerfernen Lagers befestigt sind, wobei wenigstens der Teil der Verbindung zwischen dem Teller und der Befestigung an den Lagern aus einem dünnwandigen Rohr besteht, das bei den gewählten Abmessungen ein federndes Element darstellt. Dadurch wird erreicht, daß sich Erschütterungen durch Stöße in dem rohrförmigen Element abfedern. So wird in'" vorteilhaft einfacher Konstruktion ein erschütterungsfreies Laufen der Röhre erhalten. Andererseits entstehen durch die federnden Elemente zugleich noch verlängerte Wärmeleitungswege zwischen dem Drehanodenteller, d.h. der Wärmequelle, und den Lagern, die dadurch zusätzlich geschont werden.

In einer Ausbildung der Erfindung können die federnden Elemente,, wie bereits erwähnt, ein Rohr oder die Stege eines geschlitzten Rohres sein. Dabei wird bei einer bekannten Drehanode mit einem Teller, der aus einem Molybdänlegierungsgrundkörper und einer Wolframlegierungsdeckschicht besteht, die zusammen eine Dicke in der Größenordnung von ca. 10 mm ergeben, und bei einem Durchmesser dieses Tellers von ca. 100 mm, als verbindendes federndes Element ein Rohr verwendet mit einem Durchmesser von 30 bis 50, insbesondere 45 mm, welches aus Eisen besteht und eine Wandstärke von ca. 0,5 mm aufweist. Bei abweichenden Bedingungen, z.B. anderem Gewicht des Tellers, können auch andere Wandstärken, wie etwa 0,2 bis 0,8 mm, geeignet sein.' Die zur Erhöhung der Federung gegebenenfalls in das Rohr ein-

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gebrachten Schlitze erhalten z.B. Abstände von ca. 10 mm· voneinander und sind selbst ca. 1 mm breit. Diese Abmessungen ergeben sich im Einzelfall aus der zu erzielenden Stabilität und den Eigenschaften des Rohrmaterials. Die Schlitzlänge zeigt ihre optimale Wirkung bei maximal möglicher Unterbrechung zwischen den Halterungen des Anodentellers und dem rotierenden, die Lager halternden Element und erstreckt sich bei zur Zeit üblichen Röhren auf ca. 80 bis 100-mm. Bei der vorgenannten, vor), einem Rohr ausgehenden Ausführung ist der große Vorteil darin zu sehen, daß alle federnden Elemente in einem Bauteil vereinigt sind, das von vornherein kompakte Bauweise aufweist. Eine Verbesserung der Federungseigenschaften kann dadurch er-~: zielt werden, daß die Stege nach dem Einschneiden des Rohres platt- oder, in ein' anderes Profil gedrückt werden, so daß sie ebenen Blattfedern etc. gleichen. . ·

In einer anderen Abwandlung der Erfindung können die federnden Elemente aus einzelnen blattfederartigen Streifen, aus Stäben von Rundmaterial bzw. solchen anderen Querschnitts bestehen, die zu dem federnden Rohr zusammengefaßt sind. Ein Vorteil dieser Ausbildung ist, daß man zur Herstellung rohrartigen Dämpfungskörpers Federmaterial, wie Stahl etc., entsprechender Eigenschaften, Form, Querschnitte etc. -verwenden kann.

Die Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert.

In der Fig. 1 ist dabei der ein gemäß der Erfindung aufgebautes Drehsystem umfassende Teil einer Röntgenröhrendrehanode" dargestellt, bei welchem die Halterung des Tellers mit dem tellerfernen Lager über ein geschlitztes Rohr verbunden ist und

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in der Fig. 2 eine Ausbildung, bei welcher die besagte Verbindung aus einem rohrartigen Bauteil besteht, das aus nebeneinanderliegenden Federstahlbändern gebildet ist.

In der Fig. 1 ist mit 1 der Ausschnitt aus dem Röntgenröhrenkolben bezeichnet, an dessen Ende das im Querschnitt gezeichnete Drehsystem gelagert ist·. Dieses System umfaßt den eigentlichen ; Anodenteller 2, der über die Achse 3 mit dem eigentlichen Rotorsystem 4 verbunden ist. Dieses besteht aus der Achshalterung 5* an welcher das rohrförmige Teil 6 befestigt ist, in welches die. Schlitze 7 eingebracht sind. Außen am geschlitzten Rohrteil 6 befindet sich konzentrisch dazu das Teil 8 aus Kupfer, das in bekanntem Zusammenwirken mit dem nicht dargestellten Stator den Antrieb des Drehsystems 4 bewirkt. Die beiden Lager 9 und 10 sind an ihren äußeren Laufringen über das Rohr 11 miteinander verbunden und ihre inneren Laufringe sind an der Welle 12 angebracht, die mit dem Kolben 1 vakuumdicht verbunden ist.

Bei einem Stoß, welcher über den Teller 2 auf das Teil 6 gelangt, wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine Verformung der zwischen den Schlitzen 7 verbleibenden Stege bewirkt. Durch diese Biegebeanspruchung des Teiles 6 wird eine schädliche Übertragung des Stoßes auf die Lager 9 und 10 durch Dämpfung verhindert. Der zwischen dem Teil 6 und dem kupfernen zylinderförmigen Teil 8 verbleibende Spalt von ca. 1 mm Breite läßt -ausreichend Raum zum Abfangen von Schwingungen. Außerdem wird eine vorhandene Restunwucht des Systems im federnden Rotor 6 ausgeglichen.

In der Fig. 2 ist in dem Abschnitt des gläsernen Kolbens 13 ein Drehsystem 14 gelagert, bei welchem die Drehanode von der Achse 15 abgenommen ist. Die Anoden'achse 15 ist ihrerseits mit der Halterungsplatte 16 verbunden, die parallel zu ihrem Rand eine Nut 17 aufweist, an welcher das rohrartige Dämpfungsteil 18,

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wie an der Naht 19 sichtbar, angeschweißt ist. Die Verbindung der Halterungsplatte 16 mit der Verbindungsplatte 20 des drehenden kohres 21 erfolgt über die Blattfedern darstellenden Teile 22, welche das rohrartige Teil 18 bilden." Das Rohr 21 .ist mit den in Abständen voneinander liegenden äußeren Laufringen und 24 der Lager 25 und 26 verbunden, deren innere Laufringe an der Halterungsachse 27 liegen.

Bei übereinstimmender Wirkung dieses Ausführungsbeispiels mit derjenigen nach Fig. 1 wird nach Fig. 2 der Vorteil erhalten, daß konstruktiv eine einfachere Ausbildung möglich wird. Dies beruht darauf, daß alle Teile so ausgebildet und angeordnet; sind, daß man mit Schweißverbindungen 19 und 28 auskommen kann. An der Naht 19 sind die Enden der Federn 22 mit dem Rand der Platte 16 verbunden. Diese ist durch eine parallel zum Rand verlaufende Nut 17 zur Vereinfachung des Anschweißens verjüngt. Auch an der Platte 20 ist eine Nut 29 eingebracht, so daß.ein Rand 30 erhalten wird, dessen Dicke eine sog.. Dreielemente-Schweißung ermöglicht. So werden in einem Arbeitsgang der Rand 30, die Federn 22 und der Rotor 31 miteinander.verbunden. Die vorgenannte, bei dem Beispiel nach Fig. 2 benutzte Lösung, die das Schweißen ermöglicht,'ist bei analoger Ausbildung der rohrför- ■ migen Teile auf die Ausbildungsform nach der Fig. 1 ..übertragbar.

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Claims

Patentansprüche

M.)Drehanodenanordnung für Röntgenröhre, bei welcher der Anodenteller und der Antriebsrotor miteinander und mit der Ver- ' bindung der beiden äußeren Laufringe zweier in Abstand voneinander gehalterter Lager verbunden ist, deren innere Laufringe an einer die Drehachse bildenden, im Röhrenkolben' angebrachten Welle, liegen, dadurch gekennzeichnet, daß sich sowohl der Antriebsrotor (8, 31) als auch die Verbindung (6, 22^-) zum Anodenteller (2) entlang des Abstandes der beiden Lager (9, 10 und 23, 24) erstrecken und daß sie an der Verbindung der beiden Lager in der Umgebung des tellerfernen Randes des tellerfernen Lagers befestigt sind, wobei wenigstens der Teil der Verbindung zwischen dem Teller und der Befestigung an den Lagern aus einem dünnwandigen Rohr (6, 18) besteht, das bei den gewählten Abmessungen ein federndes Element darstellt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federungswirkung des Rohres (6) durch Einbringen von parallel zur Drehachse laufenden Schlitzen (7) erhöht ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Schlitzen (7) verbleibenden Stege plattgedrückt sind. '
4. Anordnung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (18) aus um die Achse herum angeordneten Blattfederstreifen (22) gebildet ist.
5.' Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfederstreifen (22) nach Anspruch 4 durch ebenfalls langgestreckte _: Federö-emente ersetzt sind, die vom Rechteck abweichenden, etwa kreisförmigen, Querschnitt haben. *

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6. Verfahren zur Herstellung eines Drehsystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche,· dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (31) und das rohrartige Dämpfungsteil (18) sowie das Verbindungsteil (20) zur Verbindung (21) der lager (25, 26) wenig-r stens an ihren aneinanderliegenden Enden auf angenähert gleiche Dicke gebracht und verschweißt (28) werden und daß auch die Verbindung zwischen der die Anodenachse (15) tragenden Platte (16) und dem Teil (18) als Verschweißung (19) ausgeführt wird.

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