DE259695C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 #. GRUPPE

Gleichrichter für Röntgenapparat^ Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Juli 1908 ab.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Betrieb der Röntgenapparate dadurch wirtschaftlicher zu gestalten, daß an Stelle des bloßen Funkengebers ein Gleichrichter verwendet wurde, dessen Kontakte an die Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen wurden und der Röntgenröhre einen Teil der positiven sowohl wie der negativen Wellen des Sekundärstromes zuführten.

Eine weitere Ausgestaltung dieses bekannten Vorschlages bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Nach dieser soll ein erheblich größerer Teil der Wechselstromkurve für die Erzeugung der X-Strahlen-nutzbar gemacht werden, als das > mit den' bisherigen Einrichtungen möglich war, und zwar sollen' die positiven sowohl wie die'negativen Wellen der Siromkurve fast vollständig nutzbar gemacht werden. ' Das geschieht -durch' eine besondere Ausbildung des Gleichrichters» .

Durch "■ die bisher bekannt gewordenen Anordnungen ließen sich nämlich die erzeugten Sekundärströme doch nur zu. einem verhältnismä'ßig geringes!. Teil ausnutzers. Einmal waren die'Gleichrichter mit den Enden der.Sekundärspule des Transformators' so verbunden, daß ■zwei aufeinander, folgende halbe Perioden der Wechselstromkurve (eine positive und die. daran •anschließende negative .Welle) zwei im Sinne der Drehrichtung des Gleichrichters unmittelbar 'aufeinander folgenden Kontaktbogen zugeführt wurden, ■ Daraus ergab sich die Notwendigkeit, die einander zugewendeten Enden der Kontaktbögen so weit voneinander zu entfernen, daß kein Kurzschluß zwischen ihnen "eintrat und während des Betriebes des Gleichrichters auch eine Stromunterbrechung zwischen ihnen sichergestellt wurde. Das brachte aber eine wesentliche Verkürzung des nutzbar zu machenden Teiles der Stromwelle mit sich. 4©

Nach der Erfindung wird eine wesentliche' Verbesserung des Röntgenappärates dadurch erzielt, daß die zur Übermittlung der Ströme von der Stromquelle an die Röntgenröhre dienenden Kontaktbogen die nachstehende An-Ordnung erhalten: Je zwei Kontaktbögen, die aufeinander folgenden halben Perioden des Sekundärstromes entsprechen, werden in verschiedene Ebenen verlegt, so daß der Winkejabstand der einander zugewendeten Enden 5" zweier in derselben Ebene aufeinander folgenden Koniaktbogen größer gemacht werden kann, als einer halben Periode der Wechselstromkurve entspricht. Alsdann kann man die einzelnen Kontaktbögen so lang machen, daß ein sehr viel größerer Teil der halben Stromwelle ausgenutzt wird wie bisher, ohne daß die Gefahr des Kurzschlusses zwischen zwei benachbarten Koniaktbogen und damit die Entstehung falscher Entladungen eintritt.

Wird außerdem noch dafür Sorge getragen, daß in an sich bekannter Weise ein Transformator zur Verwendung gelangt, dessen magnetische Streuung ungewöhnlich klein ist, kleiner als bei den sonst am Markt befindlichen für andere Zwecke verwendeten Transformatoren, so wird auch noch die Voreilung der Spannung ganz erheblich verringert und man kann eine fast völlige Ausnutzung der Stromkurve erreichen.

In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert, und zwar

(2. Auflage, ausgegeben am 23. September 1918J

zeigen Fig. ι ein Schaltungsschema und Fig. 2 und 3 eine Ausführungsform des Gleichrichters im Längsschnitt und Querschnitt.

In Fig. ι stellen 1 und 1' die Verteilungsleitungen eines Gleichstromnetzes dar, die durch einen Schalter s über den motorischen Teil eines Gleichstrom-Wechselstrom-Umformers G geschlossen werden können. Auf den Schleifringen des stromerzeugenden Teiles dieses

ίο Umformers schleifen die Bürsten c, c', die dem Handumschalter A durch die Leitungen d, d' Wechselstrom zuführen. Dieser wird durch die Leitungen e, e' und eine auf einen Induktorkern Z? gewickelte Windung L der Primärwicklung P eines Transformators T mit dem geschlossenen Eisenkern C zugeleitet. Eine Schaltvorrichtung α, b dient dazu, nach Bedarf einzelne Windungen der Primärwicklung P und der Induktorwicklung L abzuschalten.

Die Sekundärwicklung S des Transformators T ist über Drosselspulen D, D von bekannter Ausführung mittels der Leitungen h, h' an die Kontaktbogen 3 und 5 bzw. 7 und 9 einer Vorreichtung E angeschlossen, durch die der Wechselstrom in Gleichstrom verwandelt werden soll, zur Zuführung zur Röntgenröhre, die also einen mechanischen Gleichrichter darstellt. Der Gleichrichter, der später noch näher beschrieben werden soll, besitzt acht solche Kontaktbogen, nämlich außer den bereits benannten 3, 5, 7 und 9 die Kontaktbogen 4, 6, 8 und 10. Je zwei dieser Kontaktbogen, und zwar 3 und 4, 5 und 6, 7 und 8 und 9 und 10 liegen in ein und derselben Ebene, senkrecht zur Achse / des Gleichrichters E. Dieser ist mit vier Kontaktarmen r, t, u und ν besetzt, die zu je zweien gekreuzt sind, und zwar um 90 °. Der Arm r dreht sich in der Ebene, in der die Kontaktbogen 3 und 4 angeordnet sind,

der Arm t in der Ebene der kontaktbogen 5 und 6, der Ann u in der Ebene der Kontaktbogen 7 und 8, und der Arm υ in der Ebene der Kontaktbogen 9 und 10. Aufder Zeichnung ist die drehbare Welle / so dargestellt, daß der Arm / die Kontaktbogen 5 und 6 miteinander very bindet, der Arm ν die Kontaktbogen 9 und 10. Die beiden anderen Arme, r und u, befinden sich in der Unterbrechungsstellung, so daß die Kontakt bogen -3 und 7 von den zugehörigen Bogen 4 und 8 isoliert sind. Die Achse / besteht aus Isoliermaterial. Wird sie um 90 ° gedreht,, so kommen die Kontaktbogen 5 und 6 bzw. 9 und 10 außer Berührung, und dafür werden je zwei der anderen Kontaktbogen miteinander leitend verbunden, und zwar durch die Arme r und u.

Die Kontaktbogen 4, 6, 8 und 10 sind nun mittels der Leitungen i und i' an die Röntgenröhre X angeschlossen, und zwar stehen die Kontaktbogen 4 und 10 mit der Antikathode / und die Kontakt bogen 6 und 8 mit der Kathode k in Verbindung. Zweckmäßig ist auch nocii ein Strommesser F eingeschaltet.

Die Achse / des Gleichrichters E wird synchron mit dem Wechselstromerzeuger G angetrieben, was durch einen Synchronmotor, zweckmäßiger aber durch direkte Kupplung mit diesem Wechselstromerzeuger geschehen kann (vgl. Fig. 2). Der Wechselstromerzeuger ist bei der gezeichneten Ausführungsform des Gleich- 7c riehters vierpolig gedacht, erzeugt also bei einer Umdrehung des Läufers zwei vollständige Wechselstromperioden; demgemäß entspricht eine Drehung des Läufers der Wechselstrom=· erzeugermaschine von 90⁰ einer vollständigen 7i halben Stromwelle der Wechselstromkurve. Die einzelnen Kontaktbogen des Gleichrichters haben eine Winkellänge von nahezu 90 °; die Kontaktanne nehmen also, während sie über einen der Bogen 3, 5, 7 oder 9 schleifen, nahezu 8< eine vollständige halbe Welle des Wechselstromes ab, um sie der Röntgenröhre zuzuführen. Dabei haben aber zwei in derselben Ebene liegende, also im Drehimgssinne der Gleichrichterachse aufeinander folgende Kontakt- 8, bogen, ζ. B. die Bogen ) und 4, mit ihren · einander zugewendeten Enden voneinander einen Abstand von etwas mehr als 90 °, also von etwas mefir als einer halben Periode der Wechselstromkurve entspricht. _t . ■ ,

Damit ist erreicht, daß fast die ganze Wechselstromkurve ausgenutzt wird, ohne daß die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen zwei in derselben Ebene liegenden, aufeinander folgenden Kontakten eintritt. Zwei aufeinander folgende halbe Stromwellen, also eine positive und eine negative, werden niemals von ein und demselben Stromäbnchmevarm und von Kontaktbogen, welche in. ein und derselben Ebene liegen, abgenommen, sondern stets von Strom- κ abnehmerarmen und Kontaktbogen, die in einer anderen, parallel zur ersten gelegenen Ebene sich befinden und deshalb beliebig gut isoliert werden können.

Die Konstruktion des Gleichrichters ist in κ einem Ausführungsbeispiel aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. Aus der Grundplatte H, einer Kapsel K, Seitendeckeln 0 und Streben 1 und 2 ist ein Gehäuse gebildet, in dem die Drehachse / des Gleichrichters mit den vier Stromabnehmerarmen r, t, u und ν untergebracht ist. Die Stromabnehmerarme sind mit einer Isolierhülle w umkleidet. Die Achse /, die zweckmäßig aus Holz besteht und mit Metallzapfen m ausgerüstet ist, ist mit diesen in Lagern η in den Seitendeckeln 0 des Gehäuses gelagert und durch eine Kupplung ρ mit der Achse q der Wechselstromerzeugermaschine G direkt gekuppelt. Die Kontaktbogen 3 bis 10 sind an den mit Isolierstoff bekleideten Streben 1 und 2 befestigt. Durch Leitungen 11, 12, 13, und 15 sind die einzelnen Kontakt-

Claims (1)

1. bogen so miteinander verbunden, wie in Fig. ι schematisch angedeutet. Der Transformator T ist in einem Gehäuse I untergebracht, die Sekundärwicklung ist durch die Leitungen h und h', die in den Rohren 14 und 16 geschützt liegen, an die Kontaktbogen 3 und 5 bzw. 7 und 9 herangeführt. Von den entgegengesetzten Kontaktbogen führen die Leitungen i und %'■■ zur Röntgenröhre, wie ebenfalls aus Fig. ι ersichtlich ist. Durch Isolierwände χ, y und ζ sind diejenigen Kontaktbogen sicher voneinander getrennt, in denen entgegengesetzte Spannungen herrschen, so daß Kurzschlüsse völlig ausgeschlossen sind.

   Wie schon bemerkt, ist die direkte Kupplung zwischen Wechselstrommaschine unÖ Gleichrichter nicht notwendige Bedingung für die Benutzung der Erfindung. Wichtig ist nur der genau synchrone Gang von Gleichrichter und

   so Maschine. Erfolgt der Antrieb auf andere Art, etwa durch Riemen, Vorgelege o. dgl., so muß der Synchronismus durch geeignete Einrichtungen sichergestellt werden. Benutzt man z. B. einen Synchronmotor, so empfiehlt sich die Anbringung einer Kontrollvorrichtung, die den Synchronismus aufrechterhält. Eine solche Kontrollvorrichtung könnte z. B. durch einen Feldmagneten gebildet werden, dessen Pole durch Wechselstrom erregt werden, und dessen Anker gewickelte oder ungewickelte Pole haben könnte.

   Als Primärstrom könnte selbstverständlich auch Wechselstrom benutzt werden, der dann einen*Induktiorismotor oder sonstigen Wechselstrommotor betreibt, der seinerseits mit der Wechselstrommaschine gekuppelt ist. Der Induktionsmotor könnte auch direkt die Achse / des Gleichrichters und eine Synchronisierungsvorrichtung betreiben. Gegebenenfalls könnte der Primärwechselstrom auch direkt zur Speisung der Primärwicklung verwendet werden.

   Ρλτεντ-Α nspru ch :

   Gleichrichter für Röntgenapparate zur fast vollständigen Ausnutzung sowohl der positiven als der negativen Wellen des Sekundärstromes eines Transformators, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Kontaktbögen, von denen aus aufeinander folgende halbe Perioden der ^Röntgenröhre zugeführt werden, in verschiedenen senkrecht zur Drehachse des Gleichrichters verlaufenden Ebenen angeordnet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.