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Vorrichtung zur Vermeidung örtlicher Alberhitzung bei räumlich einstellbaren,
mit einem Isolier- und Kühlmittel gefüllten Behältern für Röntgenröhren Die Erfindung
bezieht sich auf einen Behälter für Röntgenröhren, der mit einem besonderen Isolier-
und Kühlmittel. z. B. Öl, gefüllt und im Raum verschieden einstellbar ist, um das
Röntgenstrahlenbündel beliebig auf das Objekt einrichten zu können. Bei einem derartigen
Behälter liegt bekanntlich die Stelle stärkster Erwärmung des Kühlmittels an der
Anode, insbesondere um den Anodenkühlkörper herum, und man muß bemüht sein, die
Wärme möglichst schnell auf möglichst kurzem Wege nach außen abzuführen. Wird nun
der Behälter bei der Einstellung um eine zur Längsachse der Röntgenröhre senkrechte
Achse gedreht, so.treten wesentliche Veränderungen hinsichtlich der Wärmeabfuhr
ein, die für die höchstzulässige Belastungszeit, vor allem bei Durchleuchtungen,
von größter Wichtigkeit sind. Steht beispielsweise die Röntgenröhre vertikal mit
nach oben gerichteter Anode, so wird die vom- Anodenkühlkörper an das
01 abgegebene ärme sofort nach oben abgeführt, so däß das Öl am Mittelteil
der Röhre und auf der Kathodenseite sich kaum merklich erwärmt. Wird dagegen die
Röntgenröhre in die ungünstigste Stellung, nämlich mit nach unten gerichteter .Anode,
gebracht, so steigt die vom Anodenkühlkörper abgegebene Wärme im 01 an der
Röhre entlang nach oben, das erwärmte C51 kann sich gegebenenfalls dabei in irgendeiner
Vertiefung festsetzen, so daß dadurch die Röhre im erhöhten Maße gefährdet ist:
Noch krasser werden die Unterschiede, wenn am Anodenende des Röhrenbehälters eine
besondere Vorrichtung, z. B. eine von Wasser durchflossene Kühlschlange, zur beschleunigten
Abfuhr der von dem Kühlmittel aufgenommenen Wärme vorhanden ist und diese Vorrichtung
bei nach unten gerichteter Anode nahezu vollkommen ihre Wirkung verliert, da sie
sich dann ja unterhalb der Wärmeentstehungsstelle befindet und die Wärme nach oben
steigt. Es -darf daher bei der letzteren Einstellung nur wesentlich kürzere Zeit
durchleuchtet werden. Zwischen diesen beiden extremen Einstellungen gibt es gegebenenfalls
noch Zwischenstellungen bezüglich des Erwärmungsgrades, so daß hier mittlere Durchleuchtungszeiten
möglich sind. Es besteht nun selbstverständlich größte Gefahr, daß auf diese Wärmegefährdung
der
Röntgenröhre bei Durchleuchtungen auf Kosten der Lebensdauer
.der Röntgenröhre nicht genügend geachtet wird.
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Erfindungsgemäß wird dieser Gefahr örtlicher Überhitzung dadurch abgeholfen,
daß eine mit den Einstellmitteln des Röhrenbehäl= ters, insbesondere mit seiner
Drehachse zusammenwirkende Schalteinrichtung vorgesehen wird, durch welche unter
bei den verschiedenen Einstellungen des Behälters zwangsläufiger Einstellung verschieden
eingestellter Zeitschalter die Belastungszeit in Abhängigkeit von der Behältereinstellung
selbsttätig begrenzt wird. Dies kann z. B. durch einen mit zwei oder mehreren Segmenten
versehenen Schleifkontakt geschehen, der gleichzeitig mit dem Röhrenbehälter verstellt
wird, so daß der Einstellung des Behälters entsprechend über eines der Segmente
ein mit einem der Belastbarkeit bei dieser Einstellung entsprechend geregelten Zeitschalter
ausgerüsteter Steuerstromkreis für den Hochspannungserzeuger in Tätigkeit gesetzt
wird.
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Es ist an sich bekannt, an ölgefüllten Röntgenrölirenbehältern einen
Dehnungskörper für einen Volumenausgleich bei Temperaturänderungen des Öls anzubringen
und in Verbindung mit dem Dehnungskörper ein Signal oder einen Schalter vorzusehen,
.der bei einer bestimmten Ölausdehnung den Röntgenapparat zwangsläufig außer Betrieb
setzt. Dieser Dehnungskörper spricht nur auf die Druckänderung im Ölbehälter an,
wobei die Ölerwärmung beliebig entfernt vom Dehnungskörper eintreten kann und es
auch gleichgültig ist, ob sich die ganze Ölmenge gleichmäßig in ihrer Temperatur
ändert oder ob .das Öl im allgemeinen kalt bleibt und nur an einer Stelle eine Überhitzung
eintritt, vorausgesetzt, daß die dem 0I zugeführte Wärmemenge in beiden Fällen die
gleiche ist. Daraus ergibt sich, daß die bekannten Dehnungskörper mit Abschaltvorrichtung
nicht verhindern können, daß sich bei irgendeiner Einstellung des Ölbehälters im
Raum an irgendeiner Stelle das Öl Übermäßig erhitzt und geschädigt wird, da sie
ja erst ansprechen, wenn die gesamte Druckänderung einen bestimmten Wert erreicht
hat. Diese örtliche Überhitzungsgefahr wird aber durch den Gegenstand vorliegender
Erfindung beseitigt.
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Der Gegenstand der Erfindung ist beispielsweise in den Abbildungen
dargestellt. Die Abb. i zeigt schematisch die Verbindung der Schaltvorrichtung mit
dem Röntgenapparat, die Abb. 2 die Anordnung der Schaltvorrichtung bei einem an
einem Stativ angebrachten Röhrenbehälter, die Abb. 3 einen Schnitt durch die Schaltvorrichtung
gemäß. Abb. 2.
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Der Hochspannungstransformator i eines Röntgenapparates wird durch
das Schütz 2 ein- und ausgeschaltet. Es ist nun der Stromkreis der Schützenspule
3 bei Einstellung des Hauptschalters q. auf D (Durchleuchtung) über eine Schalteinrichtung
mit den beiden Segmenten 5, 6 und einer Schleiffeder 7 geschlossen. Der Anschluß
dieser drei Teile ist so gewählt, daß die Schützenspule 3 bei Kontakt zwischen der
Schleiffeder 7 und dem Segment 5 unmittelbar Strom erhält. Steht dagegen die Schleiffeder
auf .dem Segment 6, so ist der Stromkreis der Schützenspule 3 nur über den Kontakt
8 eines Verzögerungsrelais 9 geschlossen. Es wird dann beim Umschalten des Hauptschalters
q. auf D gleichzeitig mit dem Einschalten der Hochspannung das Verzögerungsrelais
erregt. Nach Ablauf der entsprechend gewählten Verzögerungszeit wird Tier Kontakt
8 durch die Nase io unterbrochen und damit die Hochspannung wieder ausgeschaltet.
Es wird also durch diese Einrichtung bei einer Einstellung des Röhrenbehälters,
bei der die Kühlwirkung ungenügend ist, die Röntgenröhre selbsttätig zu einem früheren
Zeitpunkt als bei einer anderen Einstellung des Röhrenbehälters abgeschaltet.
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Die Abb.2 und 3 zeigen die Ausbildung dieser Schalteinrichtung bei
Anbringung des Röhrenbehälters i i an einem Stativarm i2. Dabei ist die den Röhrenbehälter
umfassende Schelle 13 mit einem Rohrstutzen 14 auf das Ende 15 des Stativarms 12
drehbar aufgesetzt. Mit dem Stativarm ist ein Gehäuse 16 mit den Segmenten 5 und
6 starr verbunden. Der elektrische Anschluß der Segmente erfolgt durch .die Leitungen
17 und 18. Mit dem beim Einstellen des Röhrenbehälters sich drehenden Rohrstutzen
1.1. ist dagegen die Schleiffeder 7 starr verbunden, deren Stromanschluß durch die
Leitung i9, die Schleiffeder 2o und den Kontaktring 2i hergestellt ist. Die drei
Anschlußleitungen 17, 18, 19 werden zweckmäßigerweise in einem Metallschlauch zum
Schalttisch des Röntgenapparates geführt.
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Die Erfindung erstreckt sich natürlich auch auf Behälter, in denen
Röntgenröhre und Hochspannungstransformator gemeinsam als hochspannungssichere Einheit
untergebracht sind.