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Schaltungsanordnung für Röntgenapparate Es sind bereits Röntgenapparate
bekannt, die an ein Netz mit schwankender Spannung angeschlossen werden und bei
denen der Ausgleich der Netzspannungsschwankungen durch Änderung des übersetzungsverhältnisses,
vorzugsweise der primären Windungszahl des Hochspannungstransformators, erfolgt
und der Grad des Ausgleiches an einem Spannungsmesser abgelesen wird, der an ein
am Netz liegendes Abbild des Hochspannungstransformators angeschlossen ist, das
zwangsläufig und entsprechend mit der Änderung des Übersetzungsverhältnisses des
Hochspannungstransformators beeinflußt wird. Die Hilfsstromkreise des Röntgenapparates,
denen zweckmäßig eine konstante Spannung zugeführt werden soll, insbesondere die
Heizstromkreise für die Röntgenröhren, kann man dann an das vorzugsweise aus einem
Hilfstransformator, z. B. Spartransformator, bestehende Abbild anschließen. Bei
diesen bekannten Röntgenapparaten, bei denen der Netzausgleich durch Änderung der
Windungszahl der Primärwicklung des Röntgentransformators erfolgt, ergibt sich der
Nachteil, daß immer nur für eine bestimmte Spannungsstufe ein vollkommener Ausgleich
möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß die für
die Einstellung der gewünschten Röhrenspannung dienende Regel- bzw. Anzeigevorrichtung
zusätzlich von dem Abbild aus mit dessen Einstellungsänderungen zwangsläufig verstellt
wird. Man erreicht auf diese Weise einen vollkommenen Ausgleich bei jeder Spannungsstufe.
Außerdem hat die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung gegenüber den vorher erwähnten
bekannten Röntgenapparaten den Vorteil, daß an dem Hochspannungstransformator nur
mehr eine einzige Regelvorrichtung, nämlich die für die Röhrenspannung, benötigt
wird.
Die zusätzliche Verstellung der Regelvorrichtung für die Röhrenspannung
erfolgt vorzugsweise über ein Differentialgetriebe, dessen erstes Glied mit der
Einstellvorrichtung für die Röhrenspannung gekuppelt ist, während das zweite Glied
die Regelvorrichtung afn Hochspannungstransformator verstellt, und dessen drittes
Glied (Differentialglied) mit der Ausgleichsvorrichtung für Netzspannungsänderungen
zusammenarbeitet.
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Die Abb. i bis 3 zeigen schematisch Ausführungsbeispiele für eine
Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.
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In Abb. i ist mit 4o ein Handrad bezeichnet, welches über die Welle
41 eine Reguliervorrichtung steuert, die im Hochspanmtngstransformator 42 untergebracht
ist. Diese Reguliervorrichtung kann sowohl auf der primären wie auf der sekundären
Seite des Hochspannungstransformators liegen. Weiter ist auf der Welle 41 eine Seilscheibe
43 befestigt, an der das eine Ende eines Seiles 44 angebracht ist. Das Seil44 führt
über eine Umlenkrolle 45, eine Seilrolle 46 eine weitere Umlenkrolle 47 zu der Skalentrommel
48, die die kV-Skala trägt. Die Skalentrommel48 wird beispielsweise durch eine Feder
immer in Pfeilrichtung gespannt, so daß auch das Seil 44 immer gespannt ist. Die
Seilrolle 46 sitzt an einem Schieber 49, der in einer Führung 5o geführt wird. Am
anderen Ende des Schiebers 49 sitzt eine Abtastrolle 51, die auf einer Kurve 52
läuft. Die Kurve 52 ist auf einem Stab 53 geführt. Der Stab 53 dient gleichzeitig
als Stromzuführung für den Autotransformator 21. Die Stromzuführung selbst erfolgt
über eine Kontaktrolle 54, die mit der Kurve 52 gemeinsam verstellt wird. Diese
gemeinsame Verstellung wird dann betätigt, wenn Netzspannungsschwankungen in dem
Netz 16 auftreten. Zur Kontrolle von Netzspannungsschwankungen dient das Voltmeter
24. Die Antriebsvorrichtungen für den Schieber 52 mit der Kontaktrolle 54 sind in
der Abbildung nicht mit dargestellt. Die Hilfsstromkreise, die an eine konstante
Spannung angeschlossen werden, sind an die Klemmen 55 und 56 angeschlossen.
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Tritt nun eine Netzspannungsschwankung auf, dann wird die Kontaktrolle
54 und damit die Kurve 52 entsprechend nach oben oder unten verschoben. Die Folge
hiervon ist, daß die Abtastrolle 51 den Schieber 49 mit der Seilrolle 46 entsprechend
mit verstellt. Durch die Verstellung der Seilrolle 46 wird das Seil 44 entsprechend
gespannt oder gelockert. Die immer in Pfeilrichtung gezogene Skalentrommel 48 stellt
sich entsprechend nach. Die Form der Kurve 52 muß so gewählt werden, daß bei jeder
Stellung der Kontaktrolle 54 die Anzeige der Skalentrommel 48 der wirklichen Röhrenspannung
entspricht. Der Hochspannungstransformator 42 wird in prinzipiell gleicher Weise,
wie dies in Abb. i oder 2 der Patentschrift 651622 dargestellt ist. an das Netz
angeschlossen.
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Währ end in der Abb. i bei einem Ausgleich von Netzspannungsschwankungen
durch Verstellen der Kurve 52 bzw. der Kontaktrollen 54 die Anzeige der Röhrenspannung
an der Skalentrommel 48 entsprechend der veränderten Netzspannung korrigiert wird,
zeigt Abb.2 eine Ausführung, bei der die eingestellte Spannung auch dann konstant
bleibt; wenn sich die Netzspannung ändert. Dies ist dadurch möglich, daß die Reguliervorrichtung
für die Einstellung der Röhrenspannung am Hochspannungstransformator entsprechend
nachgestellt wird.
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In Abb. 2 dient das Handrad 57 zum Einstellen der an der Röhre liegenden
Spannung. Die Spannung selbst kann auf einer Skalentrommel 58 abgelesen werden.
Mit der Skalentromme158 ist ein Stahlseil 59 verbunden, welches eine Kontaktrolle
6o an der Primärwiclzlung des Hochspannungstransformators 61 verstellt. Die Skalentrommel
58 bleibt, z. B. durch Reibung selbsthemmend, nach vorgenommener Spannungseinstellung
stehen; das Stahlseil49 kann mit einem Federzug versehen sein; man kann aber auch
statt dessen das Eigengewicht der Kontaktrolle 6o entsprechend der in der Abb.2
eingezeichneten Pfeilrichtung wirken lassen, damit das Seil 59 stets gespannt
ist. Der Hochspannungstransformator selbst ist unmittelbar über ein Schaltschütz
69 an die Netzspannung 16 angeschlossen. Die noch weiter erforderlichen Steuerorgane
für die Erregerwicklung des Schaltschützes sind der Deutlichkeit halber in dem Bild
nicht mit dargestellt. Treten Netzspannungsschwankungen auf, so werden dieselben
in gleicher Weise, wie in Abb. i beschrieben, durch die Kontaktrollen 54 ausreguliert.
Die gemeinsam mit der Kontaktrolle 54 zu verschiebende Kurve 52 steuert über die
Abtastrolle 51 und den Führungsstab 49 die Seilrolle 46. Über dieselbe ist das Seil
59 geführt. Bei einer Verstellung der Kurve 52 erfolgt also eine zwangsläufige
Nachregulierung der Kontaktrolle 6o auf die an der kV-Skala 58 eingestellte Röhrenspannung.
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Es ist vorteilhaft, die Skalen 48 bzw. 58 und die Reguliervorrichtung
42 bzw. 6o so durchzubilden, daß sie einem logarithmischen Gesetz folgen. Es ist
aber auch möglich, lineare oder einem anderen Gesetz folgende Skalen oder Regelvorrichtungen
zu verwenden und gegebenenfalls logarithmischen Kurven oder Übersetzungen einzuschalten.
Folgen die Seile 44 bzw. 59 einem logarithmischen Gesetz,
dann entspricht
die Verschiebung der Seilrolle 46 bzw. des Führungsstabes q.9 um eine bestimmte
Strecke einem ganz bestimmten Prozentbetrag der an den kV-Skalen 48 bzw. 58 angezeigten
Spannungen. Ändert sich beispielsweise die Netzspannung um i o % und reguliert man
diese Netzspannungsschwankungaus, dann muß die sich ergebende Längenänderung der
Seile 44 bzw. 59 ebenfalls io% der jeweils angezeigten Röhrenspannung betragen.
Dies ist der Fall, wenn man die Seile nach einem logarithmischen Gesetz verstellt.
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In den Abb. i und 2 dient für die zusätzliche Verstellung der Reguliervorrichtung
ein Seildifferential, dessen drittes Glied (Differentiälglied) die Seilrolle 46
bildet. In Äbb. 3 dagegen ist ein Räderdifferential venvendet. Im Regulierprinzip
entspricht die Ausführung gemäß 3 der in Abb.2 beschriebenen. Die Einstellung der
Röhrenspannung erfolgt mit dem Handgriff 57; die Größe der eingestellten Röhrenspannung
ist an der Skala 58 abzulesen. Der Handgriff 57 steuert gleichzeitig noch ein Kegelrad
70, welches das erste Glied eines Differentialgetriebes darstellt. Das zweite Glied
dieses Getriebes wird durch das Kegelrad 62 gebildet, welches die Regeleinrichtung
6o am Hochspannungstransformator verstellt. Das dritte Glied dieses Getriebes bildet
das Kegelrad 63, welches auf einer Buchse 64 befestigt ist. An der Buchse 64 ist
gleichzeitig noch eine Seilscheibe 65 angebracht, die von der Einstellvorrichtung
zum Ausgleich der Netzspannungsschwankungen 66 über ein Seil 67 und eine Umlenkrolle
68 verstellt wird.
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Legt man Wert darauf, die Ausregulierung von Netzspannungsschwankungen
automatisch vorzunehmen, dann kann man das Meßinstrument 24 durch ein an sich bekanntes
Kontaktrelais steuern, welches beim Kleiner- bzw. Größerwerden der Netzspannung
über einen Hilfsmotor die Regelvorrichtung 54 bzw. 66 zum Ausgleich der Netzspannungsschwankungen
selbsttätig steuert.
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Von besonderem Vorteil ist die Verwendung einer Reguliervorrichtung
gemäß der vorstehenden Erfindung bei Röntgeneinrichtungen mit Überlastungsschutz
für die Röntgenröhre.