DE4339817A1 - Drehanoden-Röntgenröhre mit einem Gleitlager - Google Patents
Drehanoden-Röntgenröhre mit einem GleitlagerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Drehanoden-Röntgenröhre mit einem Gleitlager,
insbesondere einem Spiralrillenlager, zur Lagerung der Drehanode, das einen
feststehenden und einen drehbaren Lagerteil umfaßt, wobei zwischen den
beiden Lagerteilen ein flüssiges Schmiermittel vorgesehen ist, und wenigstens
einer der beiden Lagerteile zumindest einen Schmiermittelkanal mit
Kapillarwirkung umfaßt.
Eine solche Drehanoden-Röntgenröhre ist aus der EP-A 378 273 bekannt. Die
Schmiermittelkanäle müssen dabei Kapillarwirkung haben, damit die
Kapillarkräfte das Schmiermittel nicht in den Vakuumraum der Röntgenröhre
abfließen lassen, und zwar auch dann nicht, wenn die Drehanode rotiert. Die
Kapillarwirkung hängt von der Länge und dem Durchmesser des
Schmiermittelkanals ab. Wenn als Schmiermittel eine Galliumlegierung
verwendet wird, ergibt sich bei einem Durchmesser des Schmiermittelkanals
von 0,5 mm eine kapillare Steighöhe von maximal 45 mm. Bei längeren
Schmiermittelkanälen muß der Durchmesser des Kanals noch kleiner sein.
Bohrungen mit einem derart geringen Durchmesser sind bei der angegebenen
Länge allenfalls mit großem Aufwand zu realisieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Drehanoden-
Röntgenröhre der eingangs genannten Art die Herstellung langer
Schmiermittelkanäle zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Schmiermittelkanal einen größeren Querschnitt hat als
zur Erzielung einer Kapillarwirkung zulässig und daß in dem Schmiermittel ein
vom Schmiermittel benetzbarer Körper angeordnet ist, der sich zumindest über
einen Teil der Länge des Schmiermittelkanals erstreckt und der den freien
Querschnitt im Schmiermittelkanal soweit verringert, daß sich eine
Kapillarwirkung ergibt.
Bei der Erfindung wird also zunächst eine Bohrung hergestellt, deren
Durchmesser größer ist als zur Erzielung der Kapillarwirkung zulässig;
beispielsweise kann der Durchmesser der Bohrung bei einem
Schmiermittelkanal mit einer Länge von 50 mm oder mehr 1 mm betragen.
Eine solche Bohrung ist relativ leicht herstellbar - z. B. durch Funkenerodieren
- zeigt aber keine Kapillarwirkung. Diese wird dadurch erreicht, daß in dem
durch die Bohrung gebildeten Schmiermittelkanal ein vom Schmiermittel
benetzbarer Körper angeordnet ist, der den freien Querschnitt im
Schmiermittelkanal soweit verringert, daß sich eine Kapillarwirkung ergibt.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, daß in dem
Schmiermittelkanal ein Draht angeordnet ist, dessen Außenquerschnitt kleiner
ist als der Innenquerschnitt des Schmiermittelkanals. Durch einen Draht mit
einem Außendurchmesser von 1 mm, der in einem Schmiermittelkanal von
1,1 mm Innendurchmesser angeordnet ist, ergibt sich somit ein
Schmiermittelkanal, der eine vergleichbare Kapillarwirkung hat, wie eine
0,1 mm Bohrung.
Eine besonders einfach Befestigung des Drahtes in dem Schmiermittelkanal
ergibt sich nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß der Draht an
einer Stelle - vorzugsweise am Ende - so geformt ist, daß er im
Schmiermittelkanal klemmt.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß in dem
Schmiermittelkanal ein offenporiger Körper angeordnet ist.
Hier kann durch den Körper der gesamte Querschnitt des Kanals ausgefüllt
werden. Da der Körper jedoch offenporig und porös ist, ergibt sich die
Kapillarwirkung durch die poröse Struktur des Körpers.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 eine Drehanoden-Röntgenröhre, bei der die Erfindung anwendbar ist,
Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines Schmiermittelkanals und
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform.
Die in Fig. 1 dargestellte Drehanoden-Röntgenröhre besitzt einen
Metallkolben 1, an dem gegenüber einem ersten Isolator 2 die Kathode 3 und
über einen zweiten Isolator 4 die Drehanode befestigt ist. Die Drehanode
umfaßt eine Anodenscheibe 5, auf deren der Kathode gegenüberliegenden
Fläche beim Einschalten einer Hochspannung Röntgenstrahlung erzeugt wird.
Diese tritt durch ein vorzugsweise aus Beryllium bestehendes
Strahlenaustrittsfenster 6 im Kolben aus. Die Anodenscheibe 5 ist über einem
Gleitlager mit einem Trägerkörper 7 verbunden, der an dem zweiten Isolator
4 befestigt ist. Das Lager umfaßt einen mit dem Trägerkörper 7 fest
verbundenen rotationssymmetrischen Lagerteil 8, der von einem mit der
Anodenscheibe 5 verbundenen drehbaren Lagerteil 9 umschlossen wird, wobei
der feststehende Lagerteil auf seiner Außenfläche mit einem fischgrätartigen
Rillenmuster 11 (Spiralrillen) versehen ist. Ein derartiges Muster befindet sich
nur auf den Mantelfläche des festen Lagerteils 8, sonder auf - in der
Zeichnung nicht erkennbar - auf dessen Stirnflächen.
In dem festen Lagerteil sind Schmiermittelkanäle 12 vorgesehen, deren Zweck
in der EP-A 378 273 näher erläutert wird, worauf ausdrücklich bezug
genommen wird. Weitere in der Zeichnung nicht näher dargestellte
Schmiermittelkanäle können vorgesehen sein, beispielsweise ein
Schmiermittelkanal, der den Bereich 18 in der Mitte zwischen den zur
Aufnahme der radialen Lagerkräfte dienenden Hälften des Spiralrillenlagers 11
mit einer der Stirnflächen des festen Lagerteiles verbindet.
Fig. 2 zeigt einen solchen Schmiermittelkanal in vergrößerter Darstellung. Der
Schmiermittelkanal wird durch eine Bohrung 121 mit einem Durchmesser von
z. B. 1,1 mm in dem feststehenden Lagerteil 8 gebildet und durch einen darin
angeordneten Körper in Form eines Drahtes 122 mit einem
Außendurchmesser von z. B. 1 mm. Der zwischen dem Draht 122 und der
Innenwand der Bohrung 121 freibleibende Zwischenraum hat eine
Kapillarwirkung, die einer Bohrung mit einem Durchmesser von 0,1 mm
entspricht. Damit sich die Kapillarwirkung ergibt, muß der Draht von dem
Schmiermittel benetzbar sein. Zu diesem Zweck kann der Draht und die
Innenfläche der Bohrung aus dem gleichen Material bestehen wie die
Lagerteile 8 oder 9; für eine als Schmiermittel dienende Galliumlegierung
eignet sich beispielsweise ein Draht aus Wolfram oder Molybdän, dessen
Oberfläche vorzugsweise versilbert ist, um eine Oxidation zu verhindern und
eine noch bessere Benetzbarkeit zu erreichen.
An seinem einen Ende 123 ist der Draht 122 angeflacht, d. h. durch
Zusammenquetschen so verformt, daß er in der Bohrung 121 klemmt und
damit fixiert ist. Er kann sich deshalb nicht in axialer Richtung in der
Bohrung bewegen, und mit der relativ zu ihm rotierenden Lagerfläche in
Berührung kommen. Die Kapillarwirkung bleibt erhalten.
In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform eines Schmiermittelkanals
dargestellt. In diesem Fall enthält der Schmiermittelkanal in der Bohrung 121
einen offenporigen Körper 122, dessen offene Poren untereinander in
Verbindung stehen und so für eine Kapillarwirkung sorgen. Der Körper 122
muß aus einem von dem Schmiermittel benetzbaren Material bestehen, z. B.
aus grob gesintertem Molybdän oder Wolfram.
Claims (4)
1. Drehanoden-Röntgenröhre mit einem Gleitlager, insbesondere einem
Spiralrillenlager, zur Lagerung der Drehanode, das einen feststehenden und
einen drehbaren Lagerteil umfaßt, wobei zwischen den beiden Lagerteilen
ein flüssiges Schmiermittel vorgesehen ist, und wenigstens einer der beiden
Lagerteile zumindest einen Schmiermittelkanal mit Kapillarwirkung umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittelkanal einen größeren Quer
schnitt hat als zur Erzielung einer Kapillarwirkung zulässig und daß in dem
Schmiermittel ein vom Schmiermittel benetzbarer Körper angeordnet ist,
der sich zumindest über einen Teil der Länge des Schmiermittelkanals
erstreckt und der den freien Querschnitt im Schmiermittelkanal soweit
verringert, daß sich eine Kapillarwirkung ergibt.
2. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schmiermittelkanal ein Draht angeord
net ist, dessen Außenquerschnitt kleiner ist als der Innenquerschnitt des
Schmiermittelkanals.
3. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Draht an einer Stelle - vorzugsweise am
Ende - so geformt ist, daß er im Schmiermittelkanal klemmt.
4. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schmiermittelkanal ein offenporiger
Körper angeordnet ist.
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