DE2226714C3 - Drehanoden-Anordnung einer Röntgenröhre mit in einem buchsenförmigen Rohr über radial wirkende Federn gelagerten Kugellagern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Drehanoden-Anordnung einer Röntgenröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Anordnung dieser Art ist etwa bekannt aus der GB-PS 888 240. Bei dieser Anordnung ist wenigstens ein Lager in Federn gehaltert, die radial zur Drehachse wirken und deren Resonanzfrequenzen weit unterhalb der Antriebsfrequenz des rotierenden Systems liegen. Die Drehachse und die Lager sitzen außerdem in einem Rohr, welches mit dem Kolben verbunden ist. Dies bedingt aber, daß der Zusammenbau des schweren Rotationssystems mit dem Kolben justierend, also sehr präzise, erfolgen muß. Auch bei einem Vorabeinbau des Rohres, an dem die äußeren Laufringe der Lager gehaltert sind, würde eine Auswuchtung des Rotationssystems erst in der Röhre vorgenommen werden können.

In einer anderen, aus der DT-AS 1 059 118 vorbekannten Anordnung sind der Anodenteller einer Drehanode und der becherförmige Rotor über Federn an der Drehachse befestigt, die in den inneren Laufringen von Kugellagern sitzt. Die Federn liegen zwischen der Anode und den Lagern und wirken nur in Längsrichtung der Achse. Quer dazu ist keine Federung vorhanden. Daher werden immer noch Schwingungen vom Drehsystem auf den Kolben und damit auf die Kathode übertragen, in welcher ein Glühdraht, d. h. eine Glühwendel, angeordnet ist. Diese Wendel kann dadurch ins Schwingen geraten und an ihrer Umhüllung, die einen Wehnelt-Zylinder darstellt, anschlagen. Dabei kann es zu Anschweißungen kommen, wodurch die Kathode und damit die Röhre unbrauchbar werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung von Drehanoden für Röntgenröhren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine radial gefederte Anordnung so auszubilden, daß das drehbare System mit einer Halterung gesondert herstellbar und justierbar und in einfacher Weise in die Röntgenröhre einsetzbar und austauschbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Ausbildung gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind die Lehren des Standes der Technik so miteinander verknüpft und ergänzt, daß unter Beibehaltung der bei bekannten Anordnungen vorliegenden Vorteile eine gefederte Stekker-Buchse-Verbindung des Drehanodensystems mit dem Röhrenkolben erhalten wird. Erst dadurch werden über die alleinige Federung hinausgehende Vorteile erzielt, die hauptsächlich in der gesonderten Herstellbarkeit und fustierbarkeit des Rotationssystems und seiner gefederten Halterung im Kolben liegen. Außerdem ist dieses System in einfacher Weise austauschbar.

Auch bei dem Aufbau nach der Erfindung sind alle in Rotation befindlichen Elemente der Röhre vom übrigen Röhrenaufbau mechanisch entkoppelt, weil durch die Federung der Amplitudenresonanz entgegengewirkt wird. d. h. es wird nur ein vernachlässigbarer Bruchteil der Schwingungsamplitude übertragen. Dadurch ist in einfacher Weise verhindert, daß Schwingungen vom Rotor auf die Kathode übertragen werden und daß dadurch Zerstörungen der Röhre auftreten können, die auf dem Ausfall der Kathode beruhen. Außerdem werden Geräusche, die nach außen dringen, eingedämmt. Überdies können entstehende Unwuchten selbsttätig ausgeglichen werden, weil die Federung eine Neueinstellung der Lage der Drehachse zuläßt. Es ist nur darauf zu achten, daß zwischen dem Rotor und der Halterung ein ausreichender Spalt zum Ausweichen vorgesehen ist, ebenso wie ein die Auslenkung ermöglichender ausreichender Federungsweg.

Als entkoppelnde Federungen sind alle Elemente anwendbar, die eine Übertragung von Schwingungen verhindern können. Diese sind, wie oben bereits angegeben, beliebige Federn, die zwischen dem Rotationssystem und dem Kolben wirksam werden. In einer zwar einfachen aber wirksamen Ausführung werden federnde Zungen benutzt, die in das die Lager haltenden buchsenförmige Rohr eingeschnitten sind. Es sind aber auch andere Federungen denkbar, die z. B. von der federnden Wirkung von Spiralfedern Gebrauch machen.

In einer konstruktiv gut beherrschbaren und die Herstellung von Röhren förderlich beeinflussenden Ausführungsform sind die Federn auf der Außenseite des Halterungsrohrs angebracht, das die die Achse des Tellers bildende zentrale Welle, auf welcher die inneren Laufringe der beiden Lager sitzen, während deren äußeren Laufringe an dem Halterungsrohr anliegen. Am Kolben ist das buchsenförmige Rohr angebracht, in welches das mit dem Halterungsrohr eingesteckt und hauptsächlich durch den entstehenden Andruck der Federn gehalten wird. Zur Einhaltung einer bestimmten Lage sind Raststellen, Nuten oder Wulste für die Federn vorgesehen. Eine äquivalente Lösung stellt die Anbringung der Federn an der Innenseite des buchsenförmigen äußeren Rohrs dar.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäß ausgestalteten Röntgenröhren-Drehanoden-Anordnungen erläutert.

In der F i g. 1 ist die Anbringung der Federn an einem die Lager verbindenden Rohr dargestellt und in der

Fig.2 in einem Ausschnitt die Anbringung der Federn in der Nähe des oberen Lagers an einem am KoI-ben befestigten Rohr.

An der einen Stirnfläche eines zylindrischen Teils eines Kolbens 1 einer Drehanoden-Röntgenröhre ist das buchseiiförmige Rohr 2, welches nach innen offen ist, befestigt In dieses Rohr 2 ist ein eigentliches Drehsystem 3 eingefügt, welches zwei Kugellager 4 und 5 umfaßt. Sie halten eine Achse 6 im Zentrum eines Halterungsrohrs 7. Damit ist die Verbindung des Drehsystems 3 über das Rohr 2 zum Kolben 1 gegeben. Ein Rotor 9 besteht aus Kupfer und ist innen mit einer Schicht 10 belegt, die aus Eisen besteht und etwa 5 mm stark ist. Das Eisen kann auch in der Fon eines Rohrs angebracht sein. Am oberen freien Ende des Rotors 9 ist an einem Teil 11 der Achse 6 ein aus Wolfram bestehender Anodenteller 12 angebracht.

Zum Betrieb der Röntgenröhre wird in bekannter Weise zwischen einer Leitung 13 und dem Rohr 2 die Betriebsspannung angelegt. Durch Anlegen einer Heizspannung von 20 V zwischen der Leitung 13 und einer oder beiden Leitungen 14 oder 15 wird der Teller 12 mit Elektronen beaufschlagt, so daß Röntgenstrahlen entstehen. Dabei dreht sich der Anodenteller 12, weil außen am Kolben 1 ein Stator angebracht ist, der mittels eines Wechselfeldes im Rotor 9 ein Drehmoment erzeugt. Dadurch wird die Achse 6 in Rotation versetzt und sie dreht sich in den Lagern 4 und 5, deren innere Lauf ringe 16 und 17 an der Achse 6 liegen. Die äußeren Laufringe 18 und 19 liegen am Ha'.terungsrohr 7. Dieses Halterungsrohr 7 besteht aus Eisen und weist in einer zu den Kugellagern 4 und 5 parallelen Ringzone mehrere, in vorliegendem Beispiel je vier, nach außen gebogene Zungen auf. Von diesen Zungen sind in der F i g. 1 am oberen Lager die Zungen 20 und 21 und am unteren Lager die Zungen 22 und 23 sichtbar. Das Einschieben des Drehsystems 3 ist durch nach innen gerichtete Wulste 23' begrenzt, die eine Einschnapprille für die Federn 22, 23 bilden und eine Begrenzung des Einschubes darstellen. Durch die Verwendung von hochtemperaturfestem Federstahl als Material für das Halterungsrohr 7 erhalten die Zungen 20 bis 23 dauerhaft federnde Eigenschaften, die eine ausreichend feste Halterung bewirken, um den bei Röntgenröhren auftretenden Umlauffrequenzen und aus Lagerung sowie Bewegung resultierenden mechanischen Belastungen standzuhalten. In dem Ausschnitt der F i g. 2 trägt das buchsenförmige äußere, dem Rohr 2 der F i g. 1 entsprechende Rohr 24 die Federn. Von diesen sind in der F i g. 2 die dem oberen, dem Lager 4 der F i g. 1 entsprechenden Lager 25 zugeordneten Federn 26 und 27 dargestellt. Sie stützen das innere, dem Halterungsrohr 7 der F i g. 1 entsprechende Rohr 28. An vom Lager 25 entfernter Stelle ist in Übereinstimmung mit dem Ring, der die Federn 22 und 23 gemäß F i g. 1 enthält, auch in der Ausführung, aus der die F i g. 2 einen Ausschnitt darstellt, eine weitere Reihe von Federn vorgesehen, um ausreichend stabile Halterung zu gewährleisten. Den fixierenden Anschlag stellen Rillen 29 dar, in welche die Federn 26,27 einschnappen. Ebenso wie bei der Anordnung nach F i g. I wird bei dieser Ausbildung die Achse

30 der Anode über Laufringe, von denen die Laufringe

31 und 32 des oberen Lagers 25 dargestellt sind, schwingungsmäßig vom Kolben entkoppelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Drehanoden-Anordnung einer Röntgenröhre mit einem aus einem Anodenteller, einer Achse, «inem Rotor und den inneren Laufringen von Kugellagern bestehenden drehbaren System, dessen Anodenteller, Rotor und Laufringe mit der Achse Verbunden sind, sowie mit einem mit dem Kolben 4er Röntgenröhre verbundenen buchsenförmigen Rohr, in dem das drehbare System über mit den lußeren Laufringen der Kugellager verbundene, radial wirkende Federn gelagert ist, wobei die Federn •o bemessen sind, daß ihre Eigenfrequenz weit unterhalb der Antriebsfrequenz des drehbaren Syitems liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Laufringe (18, 19) der Kugellager (4,5) an einem Halterungsrohr (7; 28) befestigt sind und daß die Federn (20 bis 23; 26, 27) entweder an dem Halterungsrohr (7) oder an dem buchsenförmigen Rohr (24) so befestigt sind, daß das das drehbare System (11, 12, 3, 6; 30) tragende und mit diesem zusammen ein Bauteil bildende Halterungsrohr (7: 28) nach Art einer Stecker-Buchse-Verbindung in das buchsenförmige Rohr (2; 24) einsteckbar und in eingestecktem Zustand in diesem Rohr (2; 24) über die Federn (20 bis 23; 26.27) gehaltert ist.

2. Drehanoden-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn durch entweder in das Halterungsrohr (7) oder in das büchsenförmige Rohr (24) eingeschnittene Zungen (20 bis 23 bzw. 26 und 27) gebildet sind.