DE3802623A1 - Hochspannungsgenerator - Google Patents

Description

Hochspannungsgeneratoren für die medizinische Röntgen­ diagnostik werden heute aus wirtschaftlichen Gründen in zunehmenden Maße nicht nur mit einer Röntgenröhre betrieben. Es muß deshalb die Röntgenröhrenhochspannung zwischen zwei verschiedenen Arbeitsplätzen umgeschaltet werden. Diese Umschaltung der Röntgenröhrenhochspanung wird mit dem Arbeitsplatzschalter, einschließlich aller für die Untersuchung erforderlichen Hilfsgeräte, vorge­ nommen. Ein schnelles und sicheres Umschalten wird dabei durch genannte Symbole sichergestellt.

Die Umschaltung von einem auf den anderen Arbeitsplatz geschieht im hochspannungslosen Zustand, d. h. es wird nicht unter Last geschaltet.

Ein weiterer wirtschaftlicher Aspekt liegt in der Größe des kompletten Hochspannungsgenerators. Durch die heute verwendete Wechselrichtertechnik werden die zur Erzeugung der Hochspannung benötigten Komponenten immer kleiner. Aus diesem Grunde ist auch der Konstrukteur bemüht, die geometrischen Abmessungen des Hochspannungsgenerators so klein wie möglich zu halten, um Platz und Gewicht zu sparen. Ein zusätzlicher Hochspannungstrennschalter ist bei Installationen nur schwer unterzubringen.

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsgenerator nach dem Oberbegriff.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hochspannungsge­ nerator mit eingebautem Hochspannungstrennschalter zu schaffen, bei dem für die Umschaltung der Hochspannung zwischen zwei Röntgenröhren nur ein Umschaltmagnet verwendet wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von schematischen Zeichnungen, die ein mögliches Ausführungsbeispiel zeigen, näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Elektromagneten mit Schalthebel und Schubstange,

Fig. 2 zeigt die Schubstange mit Schaltarmen und Kontakten.

Der Elektromagnet (1) muß vertikal mit nach unten zeigendem Anker (2) eingebaut werden. Dadurch wird schon erreicht, daß der Anker (2) durch sein Eigengewicht nach unten zieht, d. h. der Anker (2) ragt aus dem Elektromag­ neten (1) heraus. An dem herausragenden Teil des Ankers (2) ist ein Koppelteil (10) fest angebracht. Über eine Achse (3) wird das Gewicht (4) mit dem Koppelteil (10) drehbar verbunden. Das Koppelteil (10) taucht dabei in das innen hohl ausgebildete Gewicht (4) ein. Die Achse (3) ist so ausgebildet, daß sich das an dem Koppelteil (10) befindliche Gewicht (4) um die Achse (3) bewegen läßt.

Der Schalthebel (6) taucht ebenfalls mit einem Hebelarm in das Gewicht (4) ein, jedoch von der Seite. Er ist über den Drehpunkt (5) mit dem Gewicht (4) verbunden. Auch diese Befestigung ist so konstruiert, daß sich der winkelförmige Schalthebel (6) lose in dem Gewicht (4) bewegen kann. Der Schalthebel (6) besteht aus zwei Hebel­ armen, die um 90° versetzt ausgebildet sind. Der Dreh­ punkt (7) der beiden Hebelarme befindet sich im Schnitt­ punkt beider Hebelarme und ist an einem nicht darge­ stellten Punkt im Hochspannungsgenerator befestigt. Der bisher noch nicht beschriebene Hebelarm greift in die unter dem Elektromagneten (1) sitzende Schubstange (8) in die Mitnehmeröffnung (9) ein.

Durch diese Konstruktionsart wird die vertikale Bewegung des Ankers (2) bei Stromfluß in dem Elektromagneten (1) über das Gewicht (4) mit dem Schalthebel (6) in eine horizontale Bewegung umgesetzt.

An nicht näher bezeichneten Punkten im Hochspannungsgene­ rator sind die Drehpunkte (14, 15) der Schaltarme (11, 13) drehbar montiert. Unmittelbar an den Drehpunkten sind die Schaltarme (11, 13) angebracht, die untereinander durch die Schubstange (8) verbunden sind. Die Schubstange (8) ist über die beiden Mitnehmer (12) mit den Schalt­ armen (11, 13) verbunden. Um ein Verkanten der Schub­ stange (8) auszuschließen, umfassen gabelförmige Führungen (16, 17) von drei Seiten die Schaltarme (11, 13). An den nicht befestigten Enden der Schaltarme (11, 13) befinden sich die Kontaktfedern (22, 23) für die Hochspannungsumschaltung. Die Hochspannungsumschaltung wird zwischen den Hochspannungskontakten (20) und (21) für die Plusspannung und zwischen den Hochspannungskon­ takten (18) und (19) für die Minusspannung der beiden an­ geschlossenen Röntgenröhren vorgenommen.

Die Funktionsweise des Hochspannungstrennschalters bei der Hochspannungsumschaltung von der Röntgenröhre I auf die Röntgenröhre II läuft wie folgt ab.

Im stromlosen Zustand des Elektromagneten (1) ist der Anker (2) abgefallen und drückt damit durch das Gewicht (4) den Schalthebel (6) nach unten. Gleichzeitig wird die Bewegungsrichtung über den Schalthebel (6) und den Dreh­ punkt (7) umgekehrt, es wird die Schubstange (8) in horizontaler Richtung verschoben. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel drückt die Schubstange (8) die Schalthebel (11, 13) sicher mit den Kontaktfedern (22, 23) an die Hochspannungskontakte (19, 21) der Röntgenröhre I. Es kann nun die Hochspannung eingeschaltet und die Röntgenröhre in Betrieb genommen werden.

Wenn an dem zweiten Arbeitsplatz gearbeitet werden soll, so muß die Hochspannung umgeschaltet werden, dieses geschieht dadurch, daß die Spule des Elektromagneten (1) an Spannung gelegt wird. Der Elektromagnet zieht aufgrund der magnetischen Induktion seinen Anker (2) nach oben. Gleichzeitig wird aber auch das über das Koppelteil (10) anschließende Gewicht (4) nach oben gezogen. Durch diese Bewegung wird der Schalthebel (6) aus seiner Grundstel­ lung (Hochspannungsanschluß an der Röntgenröhre I) herausgezogen. Über den freien Hebelarm, der sich in der Mitnehmeröffnung (9) der Schubstange (8) befindet, wird die Schubstange (8) nach links bewegt und in die Schaltstellung für die Röntgenröhre II gebracht. Durch die Schaltarme (11, 13) und die Kontaktfedern (22, 23) kann nun die Hochspannung an die Röntgenröhre II geschal­ tet werden.

Aufgrund der Erfindung können mit einem Elektromagneten für den Hochspannungstrennschalter zwei Arbeitsplätze sicher mit Hochspannung versorgt und umgeschaltet werden. Das Gewicht (4) an dem Anker (2) ist so bemessen, daß ein ausreichender, sicherer Kontaktdruck an den Hochspan­ nungskontakten (19, 21) im Ruhestand gewährleistet ist. Gleichzeitig ist die Anzugskraft des Elektromagneten (1) so ausgelegt, daß der Anker (1) mit Koppelteil (10), Gewicht (4) und Schalthebel (6) die Schubstange (8) störungsfrei in die zweite Schaltstellung für die Rönt­ genröhre II bringt und auch hier den erforderlichen Kontaktdruck aufbringt.

Aus Gründen der sicheren Kontaktschaltung ist auf die Verwendung von Federn zur Lagestabilisierung statt des Gewichtes (4) verzichtet worden. Federn sind in ihrer Kraftübertragung nicht linear, dies macht sich gerade im Anzug bemerkbar. Selbst der Einbau von Federn mit einer definierten Vorspannung und berechneten Druckwegen, wie sie z. B. in Kippschaltern verwendet werden, sind für diesen Anwendungsfall nicht ausreichend präzise genug. Aus diesem Grund stellt die dargestellte Erfindung eine preiswerte und sichere Umschaltart dar.

Bezugszeichenverzeichnis

1 Elektromagnet
2 Anker
3 Achse
4 Gewicht
5 Drehpunkt des Schalthebels
6 Schalthebel
7 Drehpunkt
8 Schubstange
9 Mitnehmeröffnung
10 Koppelteil
11 Schaltarm Minus-Hochspannungskontakt
12 Mitnehmer des Schaltarmes
13 Schaltarm Plus-Hochspannungskontakt
14 Drehpunkt Schaltarm Plus-Hochspannungskontakt
15 Drehpunkt Schaltarm Minus-Hochspannungskontakt
16 Führung in der Schaltstange
17 Führung in der Schaltstange
18 Minus-Hochspannungskontakt Röhre II
19 Minus-Hochspannungskontakt Röhre I
20 Plus-Hochspannungskontakt Röhre II
21 Plus-Hochspannungskontakt Röhre I
22 Kontaktfedern Minus-Hochspannung
23 Kontaktfedern Plus-Hochspannung.

Claims (1)

1. Hochspannungsgenerator für die medizinische Röntgendiag­ nostik mit Hochspannungstrennschalter für die Umschaltung der Röntgenhochspannung von zwei Röntgenröhren, der durch einen Elektromagneten betätigt wird, durch folgende Merkmale gekennzeichnet, daß

   • a) der Anker (2) des Elektromagneten (1) im stromlosen Zustand durch das Eigengewicht plus einem zusätz­ lichen Gewicht (4), das das Koppelteil (10) mittelbar mit dem winkelförmigen Schalthebel (6) über die Achse (3) und den Drehpunkt (5) verbindet, sicher die Kontaktfedern (22, 23) der Schaltarme (11, 13) an die Kontakte (19, 21) der Röntgenröhre I andrückt,
   • b) der Anker (2) des Elektromagneten (1) in seiner Arbeitsstellung angezogen ist und die Schaltarme (11, 13) mit ihren Kontaktfedern (22) und (23) an die Kontakte (18) und (20) der Röntgenröhre II angedrückt werden kann,
   • c) für die Umschaltung der Röntgenhochspannung zwischen zwei unterschiedlichen Röntgenröhren nur ein Elektro­ magnet (1) verwendet wird,
   • d) der Elektromagnet (1) senkrecht stehend eingebaut ist und der Anker (2) im stromlosen Zustand nach unten zieht,
   • e) eine winkelförmige Schubstange (8) die beiden Schalt­ arme (11, 13) verbindet,
   • f) der winkelförmige Schalthebel (6) sich oberhalb der Schubstange (8) befindet und mit seinem nicht be­ festigten Hebelarm in eine Mitnehmeröffnung (9) eingreift,
   • g) das Koppelteil (10) fest mit dem Anker (2) verbunden ist,
   • h) das Koppelteil (10) über die Achse (3) in der hori­ zontalen Achse drehbar mit dem Gewicht (4) verbunden ist,
   • i) der winkelförmige Schalthebel (6) über den Drehpunkt (5) in der horizontalen Achse, unterhalb der Achse (3) beweglich mit dem Gewicht (4) verbunden ist,
   • k) der Hochspannungstrennschalter sich innerhalb des Hochspannungsgenerators befindet,
   • l) die Schubstange (8) aus hochisolierendem Material besteht,
   • m) der Anker (2) des Elektromagneten (1) ein so hohes Eigengewicht zur Betätigung des winkelförmigen Schalthebels (6) mit der Schubstange (8) hat, daß kein zusätzliches Gewicht erforderlich ist, und er so ausgebildet ist, daß der winkelförmige Schalthebel (6) entsprechend seiner Funktion angebracht werden kann.