DE975010C - Milliamperesekundenrelais, insbesondere fuer die Herstellung von Roentgenaufnahmen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 13. JULI 1961

K 17534 VIIIc/2ig

Herbert Soltau, Essen

ist als Erfinder genannt worden

Röntgenaufnahmen

Es sind bereits Milliamperesekundenrelais, insbesondere für die Herstellung von Rrätgenaurfnaihmen, bekannt, weiche beim Erreichen eines bestimmten, vorher eingestellten Produktes aus dem Meßstrom (z. B. Ränigenröhrenstrom) und der Zeit des Fließens dieses Stromes (bei Röntgenaufnahmen der Belichtungszeit) den Meßstrom (Röntgeniröhrenstrom) unterbrechen. Bei dem einem bekannten Relais wird ein mit der Röiitg'enröhre

ίο in Serie liegender Kondensator während der Röntgenaufnahme aufgeladen. Ein anderes nach Art eines Zählers ausgebildetes mAs-Relais hat den Nachteil, daß verhältnismäßig große Massen in Bewegung gesetzt werden müssen, so daß die Genauigkeit leidet und das Schalten· kürzester Belichtungszeiten unmöglich wird. Günstiger in dieser Beziehung ist ein ebenfalls schon bekanntes mAs-Relais, bei dem eine auf einem Isolierzylinder geringer Masse aufgebrachte Spule auf dem, zylinderförmigeni Anker eines Dauermagneten in der Zylinderachsenrichtung¹ verschiebbar und eine Luftdämpfung als Bremsvorrichtung für die verschiebbare Spule vorgesehen ist. Weiterhin ist ein mAs-Relais in Gestalt eines Motors mit einem. Kollektor bekannt, dessen Anker vom Röhremstrom durchflossen wird und bei dem die Spulen des Ankere über einen der Wirbelstromdämpfung durch das Magnetfeld unterworfenen Hohlzylinder gewickelt sind, der um einen den Eisenschluiß des Magnetfeldes herstellenden zylindrischen Körper rotiert.

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Für Meßzwecke sind auch, bereits· Drebspulmeßgeräte bekannt, welche mit zwei Dauermagneten, mit Polschuhen, einem zylindrischen Kern und einem Eisenrückschluß ausgerüstet sind. Ferner ist schon vorgeschlagen worden, bei Galvanometern zur Erzielung einer erhöhten Dämpfung die Antriebswicklung auf einem Zylinder hoher elektrischer Leitfähigkeit anzuordnen. Zur Erfassung von mAs-Werten auf dem Gebiete der Röntgentechnik sind auch ballistische Meßgeräte mit Polschuhen, einem Polkern und einer Drehspule bekannt. Als mAs-Relais sind diese Meßgeräte jedoch nicht verwendbar, weil die Energie des· Stromstoßes in einem Ballastgewicht aufgespeichert wird und dementsprechend ein dieser Energie proportionaler Ausschlag erst eine gewisse Zeit nach Abklingen des Stromstoßes, erreicht wird.

Für ein Drehspulmeßgerät mit besonders großer Dämpfung wurde außerdem bekannt, einen Dämpao fungszylinder aus elektrisch gut leitendem Material um den feststehenden zylindrischen Kern drehbar anzuordnen, der in Ausschnitten die Antriebswicklung trägt.

Diese bekannte Anordnung weist die gleichen Nachteile auf wie ein bekanntes Milliamperesekundenrelais, dessen Magnetsystem aus zwei Dauermagneten mit Polschuhen, einem feststehenden zylindrischen Kern und einem Eisenrückschlußring besteht und welches ebenfalls einen um den feststehenden zylindrischen Kern drehbaren Dämpfungszylinder aufweist. Bei diesen Konstruktionen muß nämlich bei der Montage der Dämpfungszylinder nebst den Wicklungen gleichzeitig mit dem Kern des Magnetsystems in das starke Magnetfeld eingebracht werden, wobei die Wicklungen sehr leicht beschädigt werden können.

Diese Nachteile vermeidet die Erfindung durch eine solche Ausbildung des Magnetsystems und des drehbaren Systems, daß der Kern des Magnetsystems von der einen Seite aus in den Raum zwischen den Polschuhen, das drehbare System nach dem Zusammenbau des ganzen Magnetsystems von der anderen Seite aus in den Ringspalt zwischen den Polschuhen und dem Kern einsetzbar ist. Es empfiehlt sich, das mAs-Relais weiter so auszubilden, daß außer der vom Meßstrom (Röntgenröhrenstrom) durchflossenen Antriebswicklung auf dem Dämpfungszylinder eine oder mehrere weitere Antriebs-wicklungen voirgesehen sind, die von, einem. Hilfsstroor zwecks Aufhebung· der Lagerreibung und der Reibung: an, den. Stromzuführungen der Antriebswicklungen durchflossen werden. Eine der weiteren Antriebswicklungen dient zweckmäßig nach Abschaltung¹ des Meß-Stromes. (Beendigung· der Röntgenaufnahme) zur Rückführung' des drehbaren Systems in die Ausgangstage, wobei diese Wicklung von einem Hilfsstrom in umgekehrter Richtung durchflossen¹ wird. Zur Verringerung¹ der Reibung werden die Strom-Zuführungen zu den Wicklungen auf dem drehbaren Dämpfungszylinder vorzugsweise in dessen Drehachse angeordnet; die Achse des drehbaren Dämpfungszylinders wird zweckmäßig in. Spitzen gelagert. Weitere vorteilhafte Merkmale, insbesondere der konstruktiven Gestaltung des mAs-Relais gemaß der Erfindung sind aus, der folgenden. Beschreibung eines Ausführungsbeispieles· ersichtlich. Die Abb. 1 a und 1 b zeigen, sobematisch in zwei verschiedenen Schnitten das Magnetsystem und das drehbare System des mAs-Relais, wobei die für das Verständnis der Erfindung unwesentlichen Teile nicht dargestellt sind. Das Magnetsystem besteht aus zwei Dauermagneten 11 und 12 mit den angesetzten Palschuhen 13 und 14. Der Ring 15 bildet den magnetischen· Rückschluß. Der zylindrische Kern des Magnetsystems ist mit 16 bezeichnet; zwischen ihm und den Polschuhen 13, 14 verbleibt ein Ringspalt, in dem sich das drehbare System bewegen kann. Dieses, besteht aus einem Dämpfungszylinder 17 aus, Kupfer oder einem anderen elektrisch gut leitenden Material, der in zwei einander gegenüberliegenden Nuten die Anrtriebswicklungen trägt, welche in Abb. 1 b durch zwei schwarze Striche 18 angedeutet sind. Die Polschuhe 13,14 sind in einem Gußteil gehalten,, welches einen ringförmigen Teil 19 und zwei Seitenteile 20, 21 aufweist und aus nichtmagnetischem Material besteht. Zweckmäßig werden die beiden Polschuhe beim Gießen des Gußteiles in die Gießform eingesetzt, so daß sie nach Beendigung des Gießvorganges fest in dem Gußteil sitzen. Vorteilhaft ist es, wenn, ein aus dem Palschuhmaterial bestehender Block entsprechender Größe beim Gießen des Gußteiles in die Gießform gesetzt und danach in den so entstandenen vollen Körper ein Loch gebohrt wird, dessen Durchmesser etwas größer als· der Außendurchmesser des. Dämpfungszylinders ist. Dann entstehen beim Ausbohren die beiden Polschuhe 13 und 14. Der Zusammenbau des Magnetsystems erfolgt in der Weise, daß die beiden Dauermagnete 11, 12 zwischen den beiden Seitenteilen 20,21 des Gußteiles an die Polschuhe 13, 14 angesetzt werden; darauf wird der Rückschlußring 15 etwas in einer Richtung zusammengedrückt, so daß er mit seinen beiden einander gegenüberliegenden Längsnuten über die Enden der Dauermagnete geschoben werden kann. Beim Nachlassen des Druckes geht der Rücksohlußring 15 in seine Kreisform zurück und preßt dabei die Dauermagnete fest an die Polschuhe, soi daß Rückschluß ring, Dauermagnete, Polschuhe und Gußteil fest miteinander zusammenhangen. Der Kern 16 des Magnetsystems, ist an einer den ringförmigen Teil 19 unten abschließenden Platte 22 befestigt, wie Abb. 1 a erkennen läßt. Er hat unten einen Ausschnitt, in dem sich das untere Lager 23 für das drehbare System bewegen kann.. Dieses ist an einem Tragring 24 angeschraubt, in dem der Dämpfungs,-zylinder 17, wie Abb. 1 zeigt, eingesetzt werden kann. Oben am Dämpfungszylinder ist ein Isolier- iao stück 25 befestigt, welches das obere Lager 26 für das drehbare System und die Anschluß Schleifkontakte 27, 28 und 29. für die Antriebswiaklungen trägt sowie einen seitlich vorspringenden Hebel 30 für die Betätigung eines Sahaltkontaktes nach Erreichen des eingestellten mAs-Produktes auf-

weist, wie aus Abb. 2 ersichtlich ist. Für das drehbare System sind zwecks Verminderung¹ der Reibung Spitzenlager vorgesehen; die Spitze 31 für das obere Lager ist in einer an den beiden Seiten,-wänden 20, 21 des Gußteiles abnehmbar befestigten Brücke 32, die Spitze 33 in der Absohlußplatte 22 einstellbar eingeschraubt. Die auf den Anschlußkontakten 27 bis 29 schleifenden, mit den Stromzuiführungsklemmen. verbundenen Schleifkontakte oder -bürs'':ii liegen zwecks Verminderung' der Reibung in der Drehachse des Dämpfungszylinders 17. Die Montage erfolgt in der Weise, daß nach dem schon beschriebenen Zusammenbau der Dauermagnete nebst Polschuhen und Rüoksciblußring der Kern 16 mit dem Tragring' 24 nebst Lager 23 von unten in die Bohrung zwischen den Polschuhen eingeführt und mittels der anzuschraubenden Platte¹22 befestigt wird. Damit ist das Magnetsystem fertig montiert, und es kann ohne Schwierigkeit der Dämpfungszylinder mit seinen Wicklungen von oben her in den Ringspalt eingeführt und einfach in den Tragring 24 eingesetzt werden, worauf die Brücke 32 mit der Lagerspitze aufgesetzt und am Gußteil befestigt wird. Falls eine Reparatur oder Auswechslung des Dämpfungszylinders mit den Wicklungen erforderlich sein sollte, braucht man also nur die Brücke 32 abzunehmen und kann dann den Zylinder nach oben herausnehmen, ohne da® Magnetsystern irgendwie demontieren zu müssen. Der Dämpfungszylinder trägt beispielsweise zwei Wicklungen, von. denen die eine vom Meßstrom, also z. B. dem Röntgenr röhrenstrom oder einem, ihm proportionalen Strom durchflossen, wird. Durch die andere Wicklung fließt ein Hilfsstrom, der zur Kompensation, der Reibungskräfte dient und im selben Sinne wie die andere Wicklung wirkt.

Wie die Abb. 2 erkennen läßt, schließt (oder öffnet) der Hebel 30 am Ende seiner Bewegung,

d. h. also beim Erreichen des betreffenden mAs-Produktes, einen Stromkreis, indem, sich die beiden Kontakte 34 und 35 berühren (bzw. getrennt werden). Dadurch wird die Abschaltung des Meßstromes, bei Röntgenaufnahmen also de» Röntgenröhrenstroms veranlaßt. Gleichzeitig kann durch die Berührung der Konitakte 34, 35 (bzw. ihre Trennung), beispielsweise durch Vergrößerung des durch die zweite Wicklung fließenden Hilfsstromes>, das Drehmoment des drehbaren Systems vergrößert werden, um eine gute Kontaktgabe (bzw. schnellere Kontakttrennung) zu erzielen. Der Kontakt 35 ist an einem Hebel 36 befestigt, der entgegen der Wirkung einer schwachen Feder durch, den Hebel 30 bis. zu einem Anschlag 37 gedreht wird. In dieser Endlage bleibt das drehbare System und damit der Hebel 30 so lange, bis die Abschaltung des Röntgenröhrenstromes erfolgt ist und der Röntgenkreisschalter, durch den die Röntgenaufnahme vorher eingeschaltet wurde, in seine AusgangssteHung (wie vor der Röntgenaufnahme) zurückgebracht wird. Dadurch wird der Strom in der erwähnten zweiten Wicklung in seiner Richtung umgekehrt, so daß das drehbare System in umgekehrter Richtung in seine Ausgangsstellung gedreht wird. Wie die Schaltung im einzelnen¹ ausgebildet sein kann, ist an sich bekannt und beispielsweise in Abb. 2 der deutschen Patentschrift 666 126 in Verbindung mit einem anderen mAs-Relais dargestellt. Diese Ausgangsstellung ist durch einen nicht dargestellten· Anschlag bestimmt, gegen, den der auf dem- Hebel 30 befestigte Stift 38 anschlägt. Dieser Anschlag ist entsprechend dem jeweils gewünschten mAs-Produkt einstellbar, bei Röntgen- ■ apparaten also durch die Einstellvorrichtung für das mAs-Produkt. Es ist aber auch möglich, diesen Anschlag fest und den Kontakt 35 entsprechend dem gewünschten mAs-Produkt einstellbar anzuordnen. Zwischen der mAs-Einstellvorrichtung und dem einstellbaren Anschlag bzw. dem einstellbaren Kontakt kann gegebenenfalls eine Übersetzung zwischengeschaltet werden, um. eine evtl. nicht lineare, z. B. logarithmische Verstellung des mAs-Einstellgliedes, wie sie bei Röntgenapparaten mit selbsttätigem Überlastungsschutz häufig angewendet wird;, in eine lineare oder anders geartete Verstellung des einstellbaren Anschlages bzw. Kontaktes umzuwandeln.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Milliamperesekundenrelais, insbesondere für die Herstellung von Röntgenaufnahmen, welches nach Art eines Drehspulmeßgerätes mit besonders großer Dämpfung ohne mechanische Rückstellkraft ausgebildet ist, dessen Magnetsystem aus zwei Dauermagneten mit Polschuhen, einem feststehenden zylindrischen Kern und einem Eisenrückschlußring besteht, wobei das drehbare System einen aus elektrisch gut leitendem Material bestehenden Dämpfungszylinder aufweist, der um den Kern in dem zwischen diesem und den Podschuhen befindlichen Ringspalt des Magnetsystems drehbar ist und mindestensi eine Antriebswicklung trägt, die von- dem Meßstrom (z. B. Röntgenr öhr entström) oder einem ihm proportionalen Strom durchflossen wird, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des Magnetsystems und des drehbaren Systems, daß der Kern des Magnetsystems von der einen Seite aus in den Raum zwischen den Polschuhen, das drehbare System nach dem Zusammenbau des ganzen Magnetsystems von der anderen Seite aus in den Ringspalt zwischen den Polschuhen und dem Kern einsetzbar ist.
2. 2. Milliamperesekundenrelais nach Ansprach i, dadurch gekennzeichnet, daß außer der vom Meßstrom (Röntgenröhrenstrom) durchnossenen Antriebswicklung auf dem Dämpfungszylinder eine oder mehrere weitere Antriebs wicklungen vorgesehen sind, die von einem iao Hilfsstrom zwecks Aufhebung der Lagerreibung und der Reibung an den Stromzuf ührungen der Antriebswicklungen durchflossen werden.
3. 3. Milliamperesekundenrelais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der weiteren Antriebswicklungen nach Abschaltung

   des Meß stromes (Beendigung der Röntgenaufnahme) zur Rückführung des drehbaren Systems in die Ausgangslage dient, wobei diese Wicklung von einem Hilfsstrom in umgekehrter Richtung durchflossen wird.
4. 4. Milliamperesekundenrelais nach einem der Ansprüche 1. bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführung«!! zu den Wicklungen auf dem drehbaren Dämpfungszylinder in dessen Drehachse angeordnet sind,.
5. 5. Milliamperesekundenrelais nach, einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des drehbaren Dämpfungszylindiers in Spitzen gelagert ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 724 910, 737 500, 611, 666 126, 587650;

   französische Patentschriften Nr. 848 348,940 378; Zeitschrift »Elektrotechnik«, Bd. 4, Nr. 4, 1950, S. 109 und 110;

   Kohlrausch, »Lehrbuch der praktischen Physik«, 1930, S. 586.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   © 509 698/375 3.56 (109 614/3 7.61)