DE3802623C2

DE3802623C2 -

Info

Publication number: DE3802623C2
Application number: DE19883802623
Authority: DE
Inventors: Guenter Menge; Ernst 4300 Essen De Lange
Original assignee: General Electric CGR Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: General Electric CGR Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1990-01-18
Also published as: DE3802623A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Umschaltvorrichtung für zwei Hochspannungs-Röntgenröhren, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Hochspannungsgeneratoren für die medizinische Röntgendiagnostik werden heute aus wirtschaftlichen Gründen in zunehmenden Maße nicht nur mit einer Röntgenröhre betrieben. Es muß deshalb die Röntgenröhrenhochspannung zwischen zwei verschiedenen Arbeitsplätzen umgeschaltet werden. Diese Umschaltung der Röntgenröhrenhochspannung wird mit dem Arbeitsplatzschalter, einschließlich aller für die Untersuchung erforderlichen Hilfsgeräte, vorgenommen. Ein schnelles und sicheres Umschalten wird dabei durch genannte Symbole sichergestellt.

Die Umschaltung von einem auf den anderen Arbeitsplatz geschieht im hochspannungslosen Zustand, d. h. es wird nicht unter Last geschaltet.

Ein weiterer wirtschaftlicher Aspekt liegt in der Größe des kompletten Hochspannungsgenerators. Durch die heute verwendete Wechselrichtertechnik werden die zur Erzeugung der Hochspannung benötigten Komponenten immer kleiner. Aus diesem Grunde ist auch der Konstrukteur bemüht, die geometrischen Abmessungen des Hochspannungsgenerators so klein wie möglich zu halten, um Platz und Gewicht zu sparen. Ein zusätzlicher Hochspannungstrennschalter ist bei Installationen nur schwer unterzubringen.

Aus der DE-PS 4 89 467 ist bereits ein Antrieb für elektrische Schalter bekannt, bei dem mittels eines einzigen Elektromagneten mehrere über eine Schubstange miteinander gekoppelte elektrische Schalter betätigt werden. Die vertikale Hubbewegung des Ankers wird durch Winkelhebel in eine horizontale Bewegung der Schubstange umgesetzt. Der Anker des Elektromagneten wird durch Federkaft in seiner Ruhelage gehalten. Für die Umschaltung von Hochspannungs-Röntgenröhren ist dieser Antrieb nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Umschaltvorrichtung für einen Hochspannungsgenerator zu schaffen, der für die Umschaltung der Hochspannung zwischen zwei Röntgenröhren geeignet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von schematischen Zeichnungen, die ein mögliches Ausführungsbeispiel zeigen, näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Elektromagneten mit Schalthebel und Schubstange,

Fig. 2 zeigt die Schubstange mit Schaltarmen und Kontakten.

Der Elektromagnet (1) muß vertikal mit nach unten zeigendem Anker (2) eingebaut werden. Dadurch wird schon erreicht, daß der Anker (2) durch sein Eigengewicht nach unten zieht, d. h. der Anker (2) ragt aus dem Elektromag neten (1) heraus. An dem herausragenden Teil des Ankers (2) ist ein Koppelteil (10) fest angebracht. Über eine Achse (3) wird das Gewicht (4) mit dem Koppelteil (10) drehbar verbunden. Das Koppelteil (10) taucht dabei in das innen hohl ausgebildete Gewicht (4) ein. Die Achse (3) ist so ausgebildet, daß sich das an dem Koppelteil (10) befindliche Gewicht (4) um die Achse (3) bewegen läßt.

Der Schalthebel (6) taucht ebenfalls mit einem Hebelarm in das Gewicht (4) ein, jedoch von der Seite. Er ist über den Drehpunkt (5) mit dem Gewicht (4) verbunden. Auch diese Befestigung ist so konstruiert, daß sich der winkelförmige Schalthebel (6) lose in dem Gewicht (4) bewegen kann. Der Schalthebel (6) besteht aus zwei Hebel armen, die um 90° versetzt ausgebildet sind. Der Dreh punkt (7) der beiden Hebelarme befindet sich im Schnitt punkt beider Hebelarme und ist an einem nicht darge stellten Punkt im Hochspannungsgenerator befestigt. Der bisher noch nicht beschriebene Hebelarm greift in die unter dem Elektromagneten (1) sitzende Schubstange (8) in die Mitnehmeröffnung (9) ein.

Durch diese Konstruktionsart wird die vertikale Bewegung des Ankers (2) bei Stromfluß in dem Elektromagneten (1) über das Gewicht (4) mit dem Schalthebel (6) in eine horizontale Bewegung umgesetzt.

An nicht näher bezeichneten Punkten im Hochspannungsgene rator sind die Drehpunkte (14, 15) der Schaltarme (11, 13) drehbar montiert. Unmittelbar an den Drehpunkten sind die Schaltarme (11, 13) angebracht, die untereinander durch die Schubstange (8) verbunden sind. Die Schubstange (8) ist über die beiden Mitnehmer (12) mit den Schalt armen (11, 13) verbunden. Um ein Verkanten der Schub stange (8) auszuschließen, umfassen gabelförmige Führungen (16, 17) von drei Seiten die Schaltarme (11, 13). An den nicht befestigten Enden der Schaltarme (11, 13) befinden sich die Kontaktfedern (22, 23) für die Hochspannungsumschaltung. Die Hochspannungsumschaltung wird zwischen den Hochspannungskontakten (20) und (21) für die Plusspannung und zwischen den Hochspannungskon takten (18) und (19) für die Minusspannung der beiden an geschlossenen Röntgenröhren vorgenommen.

Die Funktionsweise des Hochspannungstrennschalters bei der Hochspannungsumschaltung von der Röntgenröhre I auf die Röntgenröhre II läuft wie folgt ab.

Im stromlosen Zustand des Elektromagneten (1) ist der Anker (2) abgefallen und drückt damit durch das Gewicht (4) den Schalthebel (6) nach unten. Gleichzeitig wird die Bewegungsrichtung über den Schalthebel (6) und den Dreh punkt (7) umgekehrt, es wird die Schubstange (8) in horizontaler Richtung verschoben. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel drückt die Schubstange (8) die Schalthebel (11, 13) sicher mit den Kontaktfedern (22, 23) an die Hochspannungskontakte (19, 21) der Röntgenröhre I. Es kann nun die Hochspannung eingeschaltet und die Röntgenröhre in Betrieb genommen werden.

Wenn an dem zweiten Arbeitsplatz gearbeitet werden soll, so muß die Hochspannung umgeschaltet werden, dieses geschieht dadurch, daß die Spule des Elektromagneten (1) an Spannung gelegt wird. Der Elektromagnet zieht aufgrund der magnetischen Induktion seinen Anker (2) nach oben. Gleichzeitig wird aber auch das über das Koppelteil (10) anschließende Gewicht (4) nach oben gezogen. Durch diese Bewegung wird der Schalthebel (6) aus seiner Grundstel lung (Hochspannungsanschluß an der Röntgenröhre I) herausgezogen. Über den freien Hebelarm, der sich in der Mitnehmeröffnung (9) der Schubstange (8) befindet, wird die Schubstange (8) nach links bewegt und in die Schaltstellung für die Röntgenröhre II gebracht. Durch die Schaltarme (11, 13) und die Kontaktfedern (22, 23) kann nun die Hochspannung an die Röntgenröhre II geschal tet werden.

Aufgrund der Erfindung können mit einem Elektromagneten für den Hochspannungstrennschalter zwei Arbeitsplätze sicher mit Hochspannung versorgt und umgeschaltet werden. Das Gewicht (4) an dem Anker (2) ist so bemessen, daß ein ausreichender, sicherer Kontaktdruck an den Hochspan nungskontakten (19, 21) im Ruhestand gewährleistet ist. Gleichzeitig ist die Anzugskraft des Elektromagneten (1) so ausgelegt, daß der Anker (1) mit Koppelteil (10), Gewicht (4) und Schalthebel (6) die Schubstange (8) störungsfrei in die zweite Schaltstellung für die Rönt genröhre II bringt und auch hier den erforderlichen Kontaktdruck aufbringt.

Aus Gründen der sicheren Kontaktschaltung ist auf die Verwendung von Federn zur Lagestabilisierung statt des Gewichtes (4) verzichtet worden. Federn sind in ihrer Kraftübertragung nicht linear, dies macht sich gerade im Anzug bemerkbar. Selbst der Einbau von Federn mit einer definierten Vorspannung und berechneten Druckwegen, wie sie z. B. in Kippschaltern verwendet werden, sind für diesen Anwendungsfall nicht ausreichend präzise genug. Aus diesem Grund stellt die dargestellte Erfindung eine preiswerte und sichere Umschaltart dar.

Claims

1. Umschaltvorrichtung für zwei Hochspannungs-Röntgenröhren, mit einem Antrieb, bei dem mittels eines einzigen Elektromagneten mehrere über eine Schubstange miteinander gekoppelte elektrische Schalter betätigt werden und die vertikale Hubbewegung des Ankers des Elektromagneten durch einen Winkelhebel in eine horizontale Bewegung der Schubstange bis in ihre erste Schaltstellung umgesetzt wird, gekennzeichet durch folgende Merkmale:

a) der Winkelhebel (6) ist mit seinem einen Arm gelenkig an ein mit dem Anker (2) des Elektromagneten (1) verbundenes Gewicht (4) angechlossen;
b) der Winkelhebel (6) greift mit seinem anderen Arm in eine Mitnehmeröffnung (9) der aus hochisolierendem Material bestehenden Schubstange (8);
c) die Schaltarme (11, 13) der elektrischen Schalter sind über Mitnehmer (12) an die Schubstange (8) angeschlossen;
d) die Schubstange (8) hält die Schaltarme (11, 13) durch das Gewicht (4) und das Eigengewicht des Ankers (2) bei nicht erregtem Elektromagneten (1) in ihrer zweiten Schaltstellung.

2. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel (6) oberhalb der Schubstange (8) angeordnet ist.

3. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (4) um eine horizontale Achse (3) drehbar an ein fest mit dem Anker (2) verbundenes Koppelteil angeschlossen ist.

4. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt des Winkelhebels (6) an dem Gewicht (4) unterhalb der Achse (3) gelegen ist, um welche das Gewicht (4) drehbar ist.