WO2014075664A1 - Lagereinheit für drehanoden von röntgenröhren - Google Patents

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Stefan Tritthart
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    • H01J2235/1053—Retainers or races

Definitions

  • the invention relates to a bearing unit for rotary anodes of x-ray tubes.
  • the invention has for its object to produce a storage unit for such rotary anodes of X-ray tubes, which is particularly easy to install.
  • the storage unit according to the invention with the features of claim 1 is compact and consists of a small number of parts which can be pre-assembled in order to install the thus preassembled storage unit easy to install in the corresponding recess in the X-ray tube.
  • the bearing unit can absorb axial forces to some extent.
  • the use of two angular contact ball bearings eliminates the need for elaborate shaft production.
  • a relatively ponderegünster material eg, unhardened steel
  • the spacer elements ensure a positionally secure positioning of the bearing elements on the shaft, wherein the inner spacer element is in contact with the inner rings of the angular contact ball bearings and the outer spacer element is in contact with the outer rings of the angular contact ball bearings.
  • an angular contact ball bearing or both angular contact ball bearings with the inner ring on a shoulder of the shaft are thus fixed easy to install in the axial direction.
  • the angular contact ball bearings are oriented opposite to each other, ie, the respective open side of the angular contact ball bearings are either facing each other or facing away from each other.
  • the open shoulder of the angular contact ball bearing of the first bearing element is arranged in the direction of the flange end of the shaft and the open shoulder of the angular contact ball bearing of the further bearing element in the direction of the flange distal end of the shaft.
  • the spacer element arranged between the outer rings and / or the inner rings of the bearing elements may be formed as a divided spacer elements.
  • a divided spacer element is understood to mean that the spacer element consists of several separate parts (for example a plurality of ring segments).
  • a first (e.g., larger) standard sized ring segment may be used, and further one or more precision made spacers to fill the desired distance between the outer rings and / or inner rings of the bearing elements.
  • FIG. 1 is a schematic partial sectional view of a storage unit; and FIG. 2 shows an enlarged detail with a storage unit whose
  • Stemming element is locked by plastic deformation of the shaft.
  • the bearing unit 1 shown in Fig. 1 has a shaft 2 with a flange element 3 to which a rotary anode (for example according to DE 30 41 558 A1) can be attached.
  • a rotary anode for example according to DE 30 41 558 A1
  • the entire storage unit 1 can be inserted into a designated and not shown recess of the x-ray tube and locked there in the usual way (eg by screwing).
  • the bearing unit 1 has to receive the shaft 2, a first bearing element 4 and a further bearing element 5.
  • the first bearing element 4 is formed by an attached to the shaft 2 angular contact ball bearing 6, which has an inner ring 7 and an outer ring 8.
  • the second bearing element 5 is formed by a mounted on the shaft 2 angular contact ball bearing 9, which has an inner ring 10 and an outer ring 1 1.
  • the open side of the angular contact ball bearing 6 is formed on the outer ring 8 and is arranged in the direction of the flange-side end of the shaft 2.
  • the open side of the angular contact ball bearing 9 is formed on the outer ring 1 1 and is arranged in the direction of the flange 3 opposite end of the shaft 2.
  • the inner rings 7 and 10 are dimensionally exactly spaced by a spacer element 12.
  • a further spacer element 13 is arranged between the outer rings 8 and 1 1, a further spacer element 13 is arranged.
  • the angular contact ball bearing 6 is applied with its inner ring 7 at a shoulder of the shaft 2.
  • the Verstemmelement 14 is sleeve-shaped. More specifically, the caulking 14 has the shape of a ring or a hollow cylinder. 2 shows an enlarged detail of a storage unit 201.
  • the bearing unit 201 differs from the bearing unit 1 only by a differently shaped shaft 202. The other components remain unchanged, so that reference can be made in this regard to the comments on Fig. 1.
  • the caulking 14 is locked in the embodiment of FIG. 2 by a plastically deformed end portion 16 of the shaft 202 on the shaft 202.
  • An axial displacement of the Verstemmelements 14 is no longer possible.
  • the components of the bearing unit 201 are thus securely clamped together.
  • the plastic deformation of the end region 16 of the shaft 202 can be carried out, for example, by applying a force directed in the axial direction of the shaft.
  • the shaft 202 is identical to the shaft 2 of FIG. 1.

Landscapes

  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagereinheit (1) für Drehanoden von Röntgenröhren, mit einer Welle (2) und einem Flanschelement (3), an dem eine Drehanode anbringbar ist, wobei - die Lagereinheit (1) in eine Ausnehmung innerhalb der Röntgenröhre einschiebbar und dort arretierbar ist, - die Welle (2) über ein erstes Lagerelement (4) und ein weiteres Lagerelement (5) aufgenommen ist, - das erste Lagerelement (4) und das weitere Lagerelement (5) jeweils aus einem auf der Welle (2) angebrachten Schrägkugellager (6, 9) mit einem Innenring (7, 10) und einem Außenring (8, 11) besteht, - zwischen den Innenringen (7, 10) und/oder den Außenringen (8, 11) des ersten und des zweiten Lagerelements (4, 5) mindestens ein Distanzelement (12, 13) angebracht ist.

Description

Lagereinheit für Drehanoden von Röntgenröhren BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Lagereinheit für Drehanoden von Röntgenröhren.
Aus der DE 30 41 558 A1 ist z.B. aus Zeichnungsfigur 1 eine Lagereinheit für Drehanoden von Röntgenröhren bekannt, wobei die Drehanode in einem teilweise wiedergegebenen evakuierten Glaskolben untergebracht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagereinheit für derartige Drehanoden von Röntgenröhren herzustellen, welche besonders montagefreundlich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Lagereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die erfindungsgemäße Lagereinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ist kompakt ausgebildet und besteht aus einer geringen Anzahl von Teilen, welche vormontiert werden können, um die derart vormontierte Lagereinheit montagefreundlich in die entsprechende Ausnehmung in der Röntgenröhre einschieben zu können.
Durch die Ausführung der ersten Lagerelemente als Schrägkugellager wird es ermöglicht, dass die Lagereinheit auch in gewissem Umfang Axialkräfte aufnehmen kann. Außerdem entfällt durch die Verwendung von zwei Schrägkugellagern eine aufwändige Wellenfertigung. Auch kann für die Welle ein relativ kostengünster Werkstoff (z.B. ungehärteter Stahl) verwendet werden. Die Distanzelemente sorgen für eine lagesichere Positionierung der Lagerelemente auf der Welle, wobei das innenliegende Distanzelement mit den Innenringen der Schrägkugellager in Kontakt steht und das außenliegende Distanzelement mit den Außenringen der Schrägkugellager in Kontakt steht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform liegen ein Schrägkugellager oder beide Schrägkugellager mit dem Innenring an einem Absatz der Welle an und sind damit in axialer Richtung montagefreundlich fixiert.
Durch die Befestigung des weiteren Lagerelements über ein insbesondere formschlüssiges, sich verjüngendes Verstemmelement bzw. durch eine plastische Verformung der Welle kann nach Anbringung der Lagerelemente auf der Welle eine Arretierung der Schrägkugellager und damit eine Fixierung der gesamten Lagereinheit auf einfache Weise stattfinden. Hierbei handelt es sich um schnelle und einfache Fixierungsmöglichkeiten, die kostengünstiger sind als Fixierlösungen, die auf eine Schraubenmutter o.ä. basieren.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Schrägkugellager entgegengesetzt zueinander ausgerichtet, d.h. die jeweils offene Seite der Schrägkugellager sind entweder einander zugewandt oder einander abgewandt. In besonders bevorzugter Weise ist die offene Schulter des Schrägkugellagers des ersten Lagerelements in Richtung des flanschseitigen Endes der Welle angeordnet und die offene Schulter des Schrägkugellagers des weiteren Lagerelements in Richtung des flanschfernen Endes der Welle angeordnet. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Lagerung, insbesondere die Aufnahme von axialen Kräften aus unterschiedlichen axialen Richtungen, möglich.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das zwischen den Außenringen und/oder den Innenringen der Lagerelemente angeordnete Distanzelement als geteilte Distanzelemente ausgebildet sein. Unter einem geteilten Distanzelement wird hierbei verstanden, dass das Distanzelement aus mehreren separaten Teilen (z.B. mehrere Ringsegmente) besteht. Auf diese Weise kann z.B. ein erstes (z.B. größeres) in Standardmaßen hergestelltes Ringsegment verwendet werden und ferner eine oder mehrere auf exaktes Maß hergestellte Distanzscheiben zum Ausfüllen der gewünschten Distanz zwischen den Außenringen und/oder Innenringen der Lagerelemente. Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren weiter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teilschnittansicht einer Lagereinheit; und Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt mit einer Lagereinheit, dessen
Verstemmelement durch plastische Verformung der Welle arretiert ist.
Die in Fig. 1 abgebildete Lagereinheit 1 besitzt eine Welle 2 mit einem Flanschelement 3, an dem eine Drehanode (z.B. gemäß DE 30 41 558 A1 ) anbringbar ist.
Die gesamte Lagereinheit 1 kann dabei in eine hierfür vorgesehene und nicht abgebildete Ausnehmung der Röntgenröhre eingeschoben und dort auf übliche Weise (z.B. durch Verschraubung) arretiert werden. Die Lagereinheit 1 besitzt zur Aufnahme der Welle 2 ein erstes Lagerelement 4 und ein weiteres Lagerelement 5. Das erste Lagerelement 4 ist durch ein auf der Welle 2 angebrachtes Schrägkugellager 6 gebildet, welches einen Innenring 7 und einen Außenring 8 aufweist. Das zweite Lagerelement 5 ist durch ein auf der Welle 2 angebrachtes Schrägkugellager 9 gebildet, welches einen Innenring 10 und einen Außenring 1 1 aufweist.
Die offene Seite des Schrägkugellagers 6 ist am Außenring 8 ausgebildet und ist in Richtung des flanschseitigen Endes der Welle 2 angeordnet. Am Innenring 7 sind zwei Schultern ausgebildet und die dem Flansch 3 abgewandte Seite des Schrägkugellagers 6 ist am Außenring 8 ebenfalls als Schulter ausgebildet.
Die offene Seite des Schrägkugellagers 9 ist am Außenring 1 1 ausgebildet und ist in Richtung des dem Flansch 3 entgegengesetzten Endes der Welle 2 angeordnet. Am Innenring 10 sind zwei Schultern ausgebildet und die dem Flansch 3 zugewandte Seite des Schrägkugellagers 9 ist am Außenring 1 1 ebenfalls als Schulter ausgebildet. Die Innenringe 7 und 10 sind über ein Distanzelement 12 maßlich exakt beabstandet. In ähnlicher Weise ist zwischen den Außenringen 8 und 1 1 ein weiteres Distanzelement 13 angeordnet.
Das Schrägkugellager 6 ist mit seinem Innenring 7 an einem Absatz der Welle 2 angelegt.
Über das am flanschfernen Wellenende angebrachte Verstemmelement 14 wird die montierte Lagereinheit 1 arretiert. Das Verstemmelement 14 ist hülsenförmig ausgebildet. Genauer besitzt das Verstemmelement 14 die Form eines Ringes bzw. eines Hohlzylinders. Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einer Lagereinheit 201 . Die Lagereinheit 201 unterscheidet sich von der Lagereinheit 1 lediglich durch eine anders ausgebildete Welle 202. Die weiteren Komponenten bleiben unverändert, sodass diesbezüglich auf die Ausführungen zu Fig. 1 verwiesen werden kann.
Das Verstemmelement 14 ist in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 durch einen plastisch verformten Endbereich 16 der Welle 202 auf der Welle 202 arretiert. Eine axiale Verschiebung des Verstemmelements 14 ist nicht mehr möglich. Die Komponenten der Lagereinheit 201 sind somit sicher miteinander verspannt. Die plastische Verformung des Endbereichs 16 der Welle 202 kann beispielsweise durch ein Aufbringen einer in axiale Richtung der Welle gerichtete Kraft erfolgen. Abgesehen von dem plastisch verformten Endbereich 16 ist die Welle 202 identisch zu der Welle 2 aus Fig. 1.
BEZUGSZEICHENLISTE , 201 Lagereinheit
, 202 Welle
3 Flansch
4, 5 Lagerelement
6 Schrägkugellager
7 Innenring
8 Außenring
9 Schrägkugellager
10 Innenring
1 1 Außenring
2, 13 Distanzelement
14 Verstemmelement
16 verformter Endbereich

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE
1 . Lagereinheit (1 ) für Drehanoden von Röntgenröhren, mit einer Welle (2) und einem Flanschelement (3), an dem eine Drehanode anbringbar ist, wobei
- die Lagereinheit (1 ) in eine Ausnehmung innerhalb der
Röntgenröhre einschiebbar und dort arretierbar ist,
- die Welle (2) über ein erstes Lagerelement (4) und ein weiteres Lagerelement (5) aufgenommen ist,
- das erste Lagerelement (4) und das weitere Lagerelement (5) jeweils aus einem auf der Welle (2) angebrachten
Schrägkugellager (6, 9) mit einem Innenring (7, 10) und einem Außenring (8, 1 1 ) besteht,
- zwischen den Innenringen (7, 10) und/oder den Außenringen (8, 1 1 ) des ersten und des zweiten Lagerelements (4, 5) mindestens ein Distanzelement (12, 13) angebracht ist.
2. Lagereinheit nach Anspruch 1 , wobei sowohl zwischen den Innenringen (7, 10) als auch zwischen den Außenringen (8, 1 1 ) des ersten und des zweiten Lagerelements (4, 5) jeweils mindestens ein Distanzelement (12, 13) angebracht ist.
3. Lagereinheit nach Anspruch 1 , wobei das erste Lagerelement (4)
und/oder das zweite Lagerelement (5) mit ihrem Innenring (7, 10) an einem Absatz der Welle (2) anliegen.
4. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schrägkugellager (9) des weiteren Lagerelements (5) über ein
Verstemm element (14) an der Welle (2) befestigt ist.
5. Lagereinheit nach Anspruch 4, wobei das Verstemmelement (14) als sich verjüngendes Verstemmelement ausgebildet ist.
6. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei das
Verstemmelement (14) als hülsenförmiges Verstemmelement (14) ausgebildet ist.
7. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das
Verstemmelement (14) durch einen plastisch verformten Endbereich (16) der Welle fixiert ist.
8. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Welle (2) aus einem nichtgehärteten Stahlwerkstoff besteht.
9. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schrägkugellager (6, 9) entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind.
10. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die offene Seite des Schrägkugellagers (6) des ersten Lagerelements (4) in Richtung des flanschseitigen Endes der Welle (2) angeordnet ist.
1 1 . Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die offene Seite des Schrägkugellagers (9) des weiteren Lagerelements (5) in Richtung des dem Flansch (3) entgegengesetzten Endes der Welle (2) angeordnet ist.
12. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die offenen Seiten der Schrägkugellager (6, 9) am jeweiligen Außenring (8, 1 1 ) ausgebildet sind.
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