DE336725C - Einrichtung zur Kuehlung elektrischer Apparate, insbesondere Roentgenroehren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur praktischen Ausführung des Verfahrens nach Patent 336493.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausfübrungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

Fig. ι zeigt schematisch die neue Anordnung bei gleichzeitiger Anwendung einer den Durchfluß des Wassers durch den Schlauch ίο unterstützenden Wasserstrahlpumpe.

Fig. 2 zeigt eine praktische Ausführung des Wasserwiderstandes, bei der der Schlauch in Schraubenwindungeni auf Spulen gewickelt und die beiden Spulen für den Zu- und Abfluß in einem gemeinsamen Schrank untergebracht sind.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Spule in vergrößertem Maßstabe,

Fig. 4 einen Grundriß zu Fig. 2.
In Fig. 5 ist eine Gesamtanordnung- veranschaulicht.
' Fig. 6 und 7 zeigen eine Einzelheit,

Fig. 8 eine Spule mit Kurzschlußvorrichtung.

In Fig. ι bezeichnet 1 den das Wasser einem Kühlkörper 3 zuführenden Schlauch', der in Schraubenwindungen geführt ist, um ihn trotz seiner großien Länge bequem unterbringen, zu können. 2 bezeichnet den entsprechenden Abflußschlauch. Das Walsser wird einem Zweigstutzem 5 eines Leitungsrohres 4 durch einen Hahn 6 entnommen, an den der Schlauch 1 angeschlossen ist. Der Schlauch 2 mündet in das Gehäuse einer an einen zweiten Zweigstutzen 7 der Wasserleitung mittels eines Hahnes 8 angeschlossenen Wasserstrahlpumpe 9. In der Regel wird der Leitungsdruck genügen, um das Kühlwasser mit der 'erforderlichen Geschwindigkeit durch die Schlauchleitung fließen zu lassen. Ist der Wasserleitungsd'ruck hierzu zu niedrig, bzw. ist die Wärmeentwicklung des zu kühlenden Apparates so stark, daß der Umlauf beschleunigt werden muß, oder soll der Wasserdruck im Kühlkörper niedriger gehalten werden, so kann man durch Inbetriebsetzung der Wasserstrahlpumpe 9 den Durch^- fluß beschleunigen.

Gemäß Fig. 1 ist der Kühlkörper 3 sternförmig ausgebildet, um eine möglichst große go Wärmeaustausc'hfläche zu schaffen.

In der praktischen Anwendung müssen die einzelnen Windungen des Schlauches so gehalten werden, daß sie sich nicht berühren', weil sonst infolge des zwischen den einzelnen Punkten des Schlauches bestehenden Spannungsgefälles Kurzschlüsse eintreten würden. Anderseits braucht selbstverständlich der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Windungen nicht groß zu sein, weil der Spannungsabfall pro Windung doch nur ein relativ geringer ist.

Zweckmäßig wird der Schlauch in der in Fig. 2 und 3 dargestellten Weise in> zwei gesonderten Spulen io und ii für den Zufluß und Abfluß aufgewickelt. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzen die Spulen io und ii einen zylindrischen Hohlkern 51, der zweckmäßig aus fester Pappe, z. B. Lederpappe, hergestellt ist,, aber auch aus jedem anderen geeigneten Material bestehen kann. Um diesen Kern ist dann ein Mantel 52 aus Wellpappe herumgelegt. Auf den so gebildeten Kern wird der Schlauch sorgfältig derart aufgewickelt, daß die aufeinanderfolgenden Windungen sich nicht berühren. Die so gewickelte Spule wird in eine feste Hülse 53 von größerer Weite derart eingesetzt,-daß sie überall in möglichst gleichmäßigem Abstande von der Wand- der Hülse liegt. Schließlich wird dann der Hohlraum- zwischen der Hülse 53 und der Wellpappe 52 mit einem flüssig gemachten Isoliermaterial, ζ. Β. mit Wachs, ausgegossen. Hierbei werden auch die. Zwischenräume zwischen den einzelnen Windungen sowie die Rinnen der Wellpappe | völlig ausgefüllt, so daß der Schlauch voll- j kommen in die Ausgußmasse eingebettet ist. j Im übrigen kann man auch noch die Hohl- } räume zwischen der Wellpappe 52 und der inneren festen Papphülse 51 ausgießen, um eine größere Widerstandsfähigkeit zu erhalten.

Durch das Einbetten des Schlauches in j Wachs o. dgl. wird übrigens erhöhte Sicherheit gegen das Entstehen von Und'ichtigkeiten geboten. Ein Durchschlagen¹ zwischen j einzelnen Windungen ist, wenn der Schlauch j sorgfältig gewickelt worden ist, in Anbetracht ' der geringen Spannungsunterschiede zwischen ! den aufeinanderfolgenden Windungen so gut I wie ausgeschlossen. 1

Die beiden Spulen 10 und 11 kann man, wie j in Fig. 2 dargestellt, in einen Schrank 18 ein- j setzen, an dem beispielsweise unten die An^ I Schlüsse 14 und 15 für die zum Leitungshahn und zum Abfluß bzw. zur Wasserstrahlpumpe führenden Leitungen angeordnet sind, während er oben Anschlüsse 16 und 17 für die nach dem zu kühlenden Apparat führenden Rohrleitungen trägt. Gemäß Fig. 2 ruht der Schrank 18 auf einem Fahrgestell 12, so daß er bequem zu jeder beliebigen Verwendungsstetle befördert werden kann. Man kann ihn aber auch stationär, z. B. durch Aufhängen j an der Wand, anbringen, wenn es auf eine Transportmöglichkeit nicht ankommt.

Ist der die Schlauchspulen aufnehmende j Schrank fahrbar, so müssen besondere Einrichtungen vorgesehen werden, um ztu verhüten, daß die von ihm zu dem zu kühlenden Apparat führenden, unter hoher Spannung stehenden Schläuche auf dem Erdboden liegen, weil sonst Veranlassung zu Erdschlüssen gegeben wäre. Zu diesem Zweck ist mit dem Schrank 18 eine Stütze 19 verbunden, auf der ein Tragarm 20 drehbar ge- &i ; lagert ist. Auf der Drehachse 21 dieses Armes sind beiderseits Führungsrollen 22 bzw. 23 gelagert, über die von den Anschlüssen 16 und 17 kommenden Schläuche 1 und 2 j zu am Ende des Tragarmes 20 gelagerten 7c Rollen 24, 25 geleitet werden, von denen sie dann zu dem zu kühlenden Apparat gehen. Auf dem rückwärtigen Ende des Hebels 20 sitzt ein Laufgewicht 26, das dazu dient, das Gewicht der Schläuche 1 und 2 auszugleichen.

Wird der Schrank 18 in erhöhter Lage an der Wand aufgehängt, so wird man die nach der Wasserleitung bzw. nach dem Abfluß führenden Schläuche oben, und die nach dem zu kühlenden Apparat führenden Schläuche unten anschließen, wie in Fig. 5 angedeutet. Diese Figur zeigt auch eine besondere Art des Anschlusses der Schläuche 1 und¹ 2 an eine Röntgenröhre, und zwar unmittelbar an den Antikathodenansatz. Auf diesen ist eine Kapsel 27 aufgesetzt, von der zwei Schlauchstücke 28 und 29 ausgehen, die, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, je mit einer Spiralfeder 50 umgeben sind. Die Schlauchstücke 28 und 29 sind in der Nähe der Enden in einem zweiteiligen Körper 30 zusammengefaßt, dessen beide Teile durch Schrauben 31, 32 fest miteinander verbunden sind und gleichzeitig die Schläuche, die von innen durch eingeführte Metallröbrchen 33 aibgestützt sind, fest einklemmen. Auf die am Ende aus den Schläuchen 28 und 29 herausragenden Enden der Röhrchen 33 sind Gummiringe 45 geschoben, die sich gegen die Enden der Schläuche stützen.

An den Enden def Schläuche 1 und 2 ist ein die beiden Schläuche zusammenfassender Kupplungsteil 34 angeordnet, der zwei voneinander getrennte Bohrungen besitzt. In diese Bohrungen sind einerseits als Schlauchanschlußstutzen ausgebildete Buchsen 35, anderseits Buchsen 38 unter Abdichtung durch zwiscbengelegte Gummiringe 37, 40 eingeschraubt. In dem etwas erweiterten Hohlraum 43 zwischen den Büchsen 35 und 38 liegt je ein Ventil 41, das in der Bohrung 36 des Aöschlußteils 35 geführt und durch eine in dieser Bohrung untergebrachte Feder 44 in der Richtung der Buchse 38 gedrängt wird, derart, daß es gewöhnlich mit seiner Dichtungsfläche au£ dem inneren Ende der Buchse 38 aufsitzt. Ein gabelförmig geschlitzter Ansatzstift 42 des Ventils 41 ragt in die Bohrung der Buchse 38 hinein. Am Kupplungsteil 34 ist drehbar ein Hebel 46 gelagert, an dem eine Zugstange 47 angelenkt ist. Letztere ist am freien Ende zu einer

Öse 48 ausgebildet, mit der sie über einen mit der Schraube 31 verbundenen Kopf 49 greift. Zum Zwecke des Kuppeins werden die vorstehenden Enden der Röhrchen 33 in die Bohrungen der Buchsen 38 eingeführt, worauf die Zugstange 47 mit ihrer Öse 48 über den Kopf 49 geworfen und schließlich: der Hebel 46 in der Pfeilrichtung niedergedrückt wird. Hierbei werden· die beiden Kupplungsteil« gegeneinander angezogen, wobei einerseits die Gummiringe 45 sich in trichterförmige Aushöhlungen 39 der Stirnflächen der Buchsen 38 hineinpressen, anderseits die Röhrchen 33, die auf die Ansätze 42 der Ventile 41 treffen, diese von ihren Sitzflächen abheben, so daß ■das Wasser beispielsweise aus dem Schlauch 1 durch die Bohrung 36, die Erweiterung 43 und den Schlitz im Ansatz 42 in das Röhrchen 33 und von da in den Schlauch 28 und von dem Schlauch 29 auf dem umgekehrten Wege nach dem Schlauch 2 überströmen kann.

Wird die Kupplung gelöst, so setzen die Ventile 41 sich unter der Wirkung der Feder 44 bzw. beim Zuführungsschlauch' unter dem Druck des Wassers wieder auf ihre Sitzflächen, so daß ein selbsttätiger Abschluß erfolgt und der Verlust von Wasser vermieden wird, ohne daß es nötig· wäre, vor dem Entkuppeln den Leitungshahn zu schließen. Die Rohre 28 und 29 werden im gekuppelten Zustand durch das Gewicht der Schläuche 1 und 2 in der in Fig. 5 dargestellten Weise abwärts gebogen, während sie sich beim Loskuppeln von den Schläuchen 1 und 2 unter der Wirkung der Feder 50 von selbst in die punktierte Stellung aufrichten, so daß hier ebenfalls nach dem Entkuppeln das Ausfließen von Wasser .selbsttätig verhindert wirdi.

Die beiden Kupplungsteile 30 und 34 werden zweckmäßig aus einem nicht leitenden Stoff, z. B. Hartgummi, hergestellt, damit sie ohne Gefahr angefaßt werdien können. Für den Zweck einer Isolierung der beiden Leitungen voneinander ist dies nicht erforderlich, weil die beiden Leitungen gleiche Spannungen aufweisen und deshalb ein St-romübergang zwischen ihnen so wie so ausgeschlossen ist.

Auf dem Wege von dem zu kühlenden Apparat zu den Schlauchspulen wenden die Schläuche ebenfalls zweckmäßig mit einer Drahtspirale umwickelt, zum Zwecke, bei etwaiger Berührung mit leitenden Teilen ein Durchschlagen der Schläuche zu verhüten, indem der Ausgleich dluroh, die Drahtbewick- ; lung herbeigeführt wird. Statt eine beson- _; dere Drahtwicklung anzuordnen, kann man | auch, da ohnedies mit Rücksicht auf den !

Wasserdruck umsponnene Schläuche ver- ! wendet werden müssen, in die Schlauchumhül- !

lung einen oder mehrere Metallfäden einflechten. Bei den Schlauchstücken 28 undi 29 dienen selbstverständlich die federnden Drahtspiralen ebenfalls als Durchschlagschutz.

Statt die Schläuche für die Zu- und Ableitung auf gesonderte Spulen zu wickeln, könnte man sie auch auf einer einzigen Spule unterbringen, vorausgesetzt, daß das Aufwickeln so erfolgt, daß stets die gleich weit von dem zu kühlenden Apparat entfernten, also im gleichen Spannungszustand befindlichen Schlauchteile nebeneinanderliegen. Man kann auch gesonderte Spulen wickeln und' diese konzentrisch ineinanderschieben, bzw. erst den einen Schlauch wickeln und den anderen unter Zwischenlegung einer Isolierschicht darüber wickeln. Keinesfalls ist aber ein Hin- und Herwickeln eines und desselben Schlauches in sich kreuzenden Windungen bzw. ein entgegengesetztes Wickeln der beiden Schläuche für die Zu- und Ableitung zulässig, weil sonst die Gefahr eines Durchschlagens besteht. -

Durch die Führung der Schläuche, in Scbrauibenwindiungen wird nicht nur der Widerstand erhalten, der der Höhe der Wassersäule in den Schläuchen entspricht, sondern es wird' gleichzeitig der durch die Schraubenwindungen sich ergebende Indiuktionswiderstand ausgenutzt. Im übrigen kann man den Widerstand auch regelbar machen, indem man in die Schläuche an einzelnen Stellen metallene Zwischenstücke einsetzt, die man dann zum Zwecke des Kurzschließens der dazwischen liegenden Windungen durch Kurzschlußbrücken miteinander verbinden kann. Man ist dann in der Lage, durch Verringerung des Widerstandes etwas Erdschluß zu joo geben, wie sich dies beim Gebrauch einzelner Röntgenröhren als vorteilhaft herausgestellt hat. Um gleichzeitig den Durchflußwiderstand des Kühlwassers entsprechend zu vermindern, der von der Länge des Durchflußweges abhängt, kann man Kurzschlußumleitunigen zwischen einzelnen Punkten - der Schläuche anorden. Beispielsweise kann man gemäß Fig. 8 von verschiedenen Stellen eines Schlauches mit Hähnen versehene Anschlüsse no 55 aus der Spule nach; außen führen, die je nach Bedarf in beliebiger Weise durch Schläuche oder Rohre 56 untereinander verbunden werden können.

Die Verwendung von Schläuchen ist selbstverständlich nicht unbedingt erforderlich. Man kann die schraubenförmigen Kanäle in einem Isolierkörper gemäß Fig. 2 und 3 auch auf andere Weise herstellen, z. B. indem man in Hartgummimasse einen Wachsfaden einbettet, der dann beim Vulkanisieren des Hartgummikörpers herausschmilzt.

Claims (14)

1. P at ent-Ansprüche:

   τ. Einrichtung- zur Ausführung- des Kühlverfahrens nach Patent 336493, daduroh gekennzeichnet, daß der das Kühlwasser zuführende Kanal oder Schlauch in Windungen geführt ist, die zweckmäßig in> Spuknform um einen Kern herumgelegt sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Kanals in sftromieitend'em Material untergebracht 'bzw. in den Schlauch an einzelnen Stellen Metallteile eingesetzt sind¹,

   so daß man durch, Verbinden einzelner ,

   leitender Teile den Widerstand regeln :

   kann. j
3. 3. Einrichtung· nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einzelnen j

   Stellen dies Kanals bzw. Schlauches An- ; Schlüsse angeordnet sind, die zwecks '. Kurzschließer von Teilen des Wasser- j weges durch Umleitungsrohre miteinander verbunden werden können. ^!
4. 4. Einrichtung zur Ausübung>«des Ver- ; fahrens nach Patent 336493 sowie nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kühlstelle zur Abfiußstelle führende L'eitung an eine Säugpumpe, zweckmäßig· eine Wasserstrahlpumpe, angeschlossen ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zu einer Spule gewickelte Schlauch in Isoliermaterial eingebettet ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch! 1 bis S, dadurch gekennzeichnet,· daß der in Form einer Spule auf einen Kern gewickelte Schlauch in eine Hüföe von größerem Durchmesser eingesetzt, und der Zwischenraum mit Wachs o·. dgl ausgegossen ist.
7. 7. Einrichtung" nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Schlauchwicklung ein Kern dient, der in seiner Oberfläche, z. B. infolge Umhüllung mit Wellpappe, quer zur Wickelrichtung laufende Wellen besitzt, deren Täler beim Ausgießen sich ebenfalls mit der. Ausgußmasse anfüllen, so daß der Schlauch¹ im wesentlichen vollkommen eingebettet ist.
8. 8. Einrichtung nach' Anspruch 1 bis 7, • dadurch gekennzeichnet, daß die mit den schraubenförmigen Kanälen versehenen Widerstandskörper in ein Gehäuse eingesetzt sind, das mit Anschlüssen für die Zu- und Abflußleitungen ausgestattet ist.
9. ,9. . Einrichtung nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Gehäuse ein mit veränderlichem Gegengewicht ausgestatteter Tragarm für die vom Behälter nach dem zu kühlenden Apparat führenden· Schläuche verbunden ist.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Widerstandsspulen nach dem zu kühlenden Apparat führenden Schläuche mit einem Durchschlagschutz in Form einer sie umgebenden besonderen Drahtspirale oder eines in die Stoffumspinnung eingeflochtenen Drahtes versehen sind.
11. 11. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patent 336493 sowie nach Anspruch 1 bis 10 mit einer zum Anschluß der Wasserzu- und -abführungsschläuche an den zu kühlenden Apparat dienenden Kupplung mit Selbstschlußventil in ihrem mit dem Schlauch verbundenen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsteil des zu kühlenden Apparates an einem federnden Schlauchstück befestigt ist, das sich, beim Entkuppeln selbsttätig aufrichtet, so daß auch aus ihm nach dem Entkuppeln kein Wasser ausfließen kann.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 10 und

    11, dadurch, gekennzeichnet, daß das mit dem zu kühlenden Apparat verbundene Schlaiuohstück mit einer Spiralfeder umwickelt ist, die gleichzeitig einen Schutz gegen Durchschlagen bietet.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 10 bis

    12, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Zu- und Abführungsschlauches sowie die beiden mit dem zu kühlenden Apparat verbundenen Schlauchstücke in gemeinsamen Kupplungsteilen zusammengefaßt sind. '
14. 14. Bei dem Verfahren nach. Patent 336493 bzw. der Einrichtung nach Anspruch ι bis 13 die Anwendung eines in den zu kühlenden. Apparat einzuführenden Kühlkörpers von sternförmigem Querschnitt.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.