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Einrichtung zum selbsttätigen Abschalten der Röntgenröhre in Abhängigkeit
vom Milliamperesekundenprodukt Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum
selbsttätigen Abschalten der Röntgenröhre in Abhängigkeit vom Milliamperesekundenprodukt
mit einem Motor, dessen aus mehreren Wicklungen bestehender Anker vom Röhrenstrom
durchflössen wird und unter Vermittlung einer geeigneten Kupplungsvorrichtung nach
dem Erreichen einer von der Größe des Milliamperesekundenprodukts abhängigen Zahl
von Umdrehungen Ilie Abschaltung mit Hilfe eines Relais vornimmt. Bei bekannten
Einrichtungen dieser Art wirkt auf eine auf der Ankerachse angebrachte Metallscheibe
ein Dauermagnet ein, um unter Erzeugung einer Wirbelstromdämpfung als Bremskraft
für jede den Anker durchfließende Stromstärke eine -bestimmte Geschwindigkeit des
Ankers zu erzielen. Derartigen bisher bekannten Milliamperesekundenrelais haftet
aber der Mangel an, daß durch die Beschleunigung des Ankers Fehler eintreten, die
bei kurzen Schaltzeiten von einigen Zehntelsekunden nicht mehr vernachlässigt werden
können. Der Anker ist nicht masselos, und es vergeht deshalb eine gewisse Zeit,
bis er so weit beschleunigt ist, daß von einer .gleichförmigen Geschwindigkeit gesprochen
werden kann. Je kleiner nun die Gesamtschaltzeit ist, um so mehr wirkt sich die
Beschleunigungszeit aus, so daß von einer genau arbeitenden Schaltvorrichtung nicht
mehr die Rede sein kann.
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Um diesen Mangel zu beseitigen, hat man versucht, durch Vergrößern
des Trägheitsmomentes des Ankers die Beschleunigungszeit selbst für den Schaltvorgang
auszunutzen und den Schaltvorgang schon vor Erreichung einer gleichförmigen Geschwindigkeit
zu beenden.
Bei einer derartigen Einrichtung ist es aber unmöglich,
auch mit längeren Schaltzeiten zu arbeiten.
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Es wurden daher eingehende Untersuchuzigen angestellt, um auf dem
zuerst beschriebenen Wege zu einer brauchbaren Lösung zu kommen. Diesen Untersuchungen
liegen folgende Überlegungen zugrunde: Bei jedem Motor wird der Anker so lange beschleunigt,
bis sich zwischen der angelegten Spannung und der im Anker erzeugten Gegenspannung
ein Gleichgewichtszustand gebildet hat. Dieser Gleichgewichtszustand kann bei einem
als Milliamperesekundenrelais verwendeten Motor praktisch nie ganz erreicht werden.
Um nun aber doch in möglichst kurzer Zeit zu einer gleichförmigen Bewegung zu kommen,
muß dein Motor eine ArbL-it aufgebürdet werden, die je nach der Größe des zur Verfügung
stehenden Stromes in kürzerer oder längerer Zeit verrichtet wird. Je größer diese
Arbeit ist, desto kleiner ist die Umlaufgeschwindigkeit des Ankers und desto eher
wird der Gleichgewichtszustand erreicht. Die zu verrichtende Arbeit muß proportional
mit dem Strom zunehmet, wenn bei einem konstanten Milliamperesekundenprodukt die
Zeit unigekehrt proportional dem Strom sein soll.
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Alle diese Forderungen «erden erfindungsgemäß bei einer Einrichtung-zum
selbsttätigen Abschalten der Röntgenröhre in Abhängigkeit vom Millialnperesekundenprodukt
mit einem Motor, dessen Anker vom Röh'renstrom_ durchflossen wird und die Abschaltung
mit Hilfe eines Relais vornimmt, wobei der Anker unter der Einwirkung einer Wirbelstromdämpfung
steht, dadurch erfüllt, daß diese Wirbelstromdämpfung durch dasselbe Feld erzeugt
wird, in dem sich die Ankerwicklung bewegt, und so groß gewählt ist, d.aß bei dem
kleinsten praktisch in Frage kommenden lZilliamperesekundenproduk-t die Beschleuniguligszeit
des Ankers höchstens io °/o der Gesamtschaltzeit beträgt. Beispielsweise ist dabei
an .-ine Belastung mit 2o m As bei einem Röhrenstrom von iooo in A, also einer Schaltzeit
von o,o2 Sek. zu denken. Die Spulen des. Ankers Werden zweckmäßigerweise über einen
der Wirbelstromdämpfung durch das Magnetfeld unterworfenen Hohlzylinder, z. B. aus
Aluininium, gewickelt. der um einen den Eisenschluß des Maglietfeldes herstellenden
zylindrischen Körper rotiert.
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Zum Stande der Technik ist noch ein -Iillianiperesekundenmesser zu
erwähnen, bei dein zwecks guter Ablesbarkeit der Leitung bei Röntgenaufnahmen das
Meßwerk nach Art eines Drehspulgerä-ces ausgebildet ist, jedoch ein sehr ,geringes
Gewicht und Trägheitsmoment des beweglichen Meßwerkteiles und eire abnormal große
aperiodische Dä nipfung bei gerit:ger Richtkraft aufweist. Ein derartiges Gerät
kommt aber für eine Lösunder vorliegenden Aufgabe nicht in Frage.
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Ein Milliamperesekundenrelais gemäß der Erfindung ist beispielsweise
in den Abbildungen schematisch dargestellt. Die Abb. i zeigt ein Schaubild des Relais,
die Abb.2 einen Längsschnitt durch den Anker, die Abb. 3 eine Kopfansicht des Ankers.
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Das Milliampereselundenrelais besteht im wesentlichen aus einem Elektromagneten
i, zwischen dessen Polschuhen 2 der vom Röhrenstrom durchflossene Anker 3 rotiert.
Der .Anker ist über ein Zahngetriebe .I mit der aus der Skala 5. dein Knopf 6 und
dein Zeiger 7 bestehenden Einstellvorrichtung des Relais gekuppelt.
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Der Aufbau des Ankers ist aus der Abb. 2 ersichtlich. Inn Innern des
Ankers ist als Eisenschluß für den Elektromagneten ein zylindrischer Körper
8, der mit der in irgendwelchen Trägern ruhenden Achse 9 durch die Madenschraube
io fest verbunden ist, angeordnet. Um diesen Körper 8 rotiert der Anker, der mit
den Hohlwellen ii auf der Achse 9 drehbar gelagert ist. Der Anker besteht aus dem
Aluminiumzylinder 12 und den beiden aus Isolierstoff hergestellten Endstücken 13-
Um einen möglichst gleichmäßigen Lauf des Ankers zu erzielen, ist ein zwölfteiliger
Kollektor mit einer aus zwölf Spulen sich zusammensetzenden Ankerwicklung gew iihlt.
Die einzelnen Wicklungen sind von dem Aluminiumzylinder noch durch eine besondere
Zwischenlage aus Isolierpapier getrennt. Damit die Ankerwicklungen den Durchmesser
des Ankers möglichst wenig vergrößern, ist eine möglichst gleichmäßige Verteilung
der Wicklungen über den ganzen Umfang des Zylinders erforderlich. Damit dabei die
Wicklungen sich nicht verschieben können, sind besondere Nocken 14 am Umfang der
Kopfstücke 13 angebracht. Diese Nocken sind möglichst schmal gehalten, damit durch
sie nicht ein zu großer Wicklungsrauinverlust eintritt. Es sind insgesamt zwölf
Nocken an jedem Endstück vorhanden. so daß immer zwei Wicklungen zwischen zwei Nocken
angeordnet sind.