DE102009040612B4 - Vibration-optimized sliding bearing for a rotating anode of an X-ray tube and X-ray tube - Google Patents
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Abstract
Gleitlager (1) für eine Drehanode (17) einer Röntgenröhre (18) mit einem feststehenden Lagerteil (8) und mit einem außerhalb oder innerhalb des feststehenden Lagerteils (8) konzentrisch angeordneten, drehbaren Lagerteil (9), wobei die Lagerteile (8, 9) Lagerflächen (14a, 14b) aufweisen, zwischen denen sich ein mit einem flüssigen Mittel gefüllter Lagerspalt (15) befindet, wobei die Lagerfläche (14a) des feststehenden Lagerteils (8) und/oder die Lagerfläche (14b) des drehbaren Lagerteils (9) durch Stege (11b) beabstandete Rillen (11a) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (16) der Stege (11b) mehrmals von einem Minimalwert gleichmäßig bis zu einem Maximalwert zu- und wieder abnimmt.Plain bearing (1) for a rotating anode (17) of an X-ray tube (18) with a fixed bearing part (8) and with a rotatable bearing part (9) arranged concentrically outside or inside the fixed bearing part (8), the bearing parts (8, 9 ) Have bearing surfaces (14a, 14b) between which there is a bearing gap (15) filled with a liquid agent, the bearing surface (14a) of the fixed bearing part (8) and / or the bearing surface (14b) of the rotatable bearing part (9) have grooves (11a) spaced apart by webs (11b), characterized in that the width (16) of the webs (11b) increases and decreases repeatedly from a minimum value to a maximum value.
Description
Die Erfindung betrifft ein im Patentanspruch 1 angegebenes Gleitlager für einen drehbaren Anodenteller einer Röntgenröhre und eine im Patentanspruch 9 angegebene Röntgenröhre mit einem Gleitlager.The invention relates to a specified in claim 1 sliding bearing for a rotatable anode plate of an X-ray tube and a specified in
Röntgenstrahlung wird in der Regel durch Beschuss einer Anode mit einem von einer Kathode ausgehenden Elektronenstrahl erzeugt. Die Kathode und die Anode sind hierbei in einem Vakuumgehäuse angeordnet. Üblicherweise ist eine Röntgenröhre mit einer Drehanode ausgestattet, die sich unter dem auftreffenden Elektronenstrahl wegdreht, um einen bezüglich der Anode stationären Brennfleck zu vermeiden. Der Brennfleck, das heißt der Punkt, an dem der Elektronenstrahl auf der Anodenoberfläche auftrifft, verschiebt sich aus Sicht eines mit der Drehanode rotierenden Koordinatensystems entlang einer kreisförmigen Bahn über die Anodenoberfläche. Hierdurch wird die beim Auftreffen des Elektronenstrahls erzeugte Verlustwärme vergleichsweise gleichmäßig auf die Anodenoberfläche verteilt, wodurch einer möglichen Materialüberhitzung im Brennfleck entgegengewirkt wird.X-radiation is typically generated by bombarding an anode with an electron beam emanating from a cathode. The cathode and the anode are arranged in a vacuum housing. Typically, an x-ray tube is equipped with a rotating anode which rotates away below the incident electron beam to avoid a focal spot stationary with respect to the anode. The focal spot, that is, the point at which the electron beam impinges on the anode surface, shifts along the surface of the anode along a circular path as viewed from a coordinate system rotating with the rotating anode. As a result, the heat loss generated upon impact of the electron beam is distributed relatively uniformly on the anode surface, whereby a possible material overheating is counteracted in the focal spot.
Es werden hohe Anforderungen an die Lagerung einer derartigen Drehanode gerichtet, da diese häufig mit hohen Umlaufgeschwindigkeiten betrieben wird und dementsprechend hohe Querbeschleunigungen auftreten können.There are high demands on the storage of such a rotary anode, since it is often operated at high rotational speeds and accordingly high lateral acceleration can occur.
Es ist bekannt, zur Lagerung der Drehanode einer Röntgenröhre ein Flüssigmetall-Gleitlager einzusetzen. Ein Gleitlager ist ein Maschinenelement oder Bauteil, das auf gleitende Bewegungen eines Bauteils auf oder in einem Lager beruht. Im Gegensatz zu Kugellagern und Wälzlagern ist ein Gleitlager dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil und das Lager sich direkt oder nur durch einen Schmierfilm getrennt aneinander vorbei bewegen. Gleitlager sind daher im Allgemeinen auf exzellente Schmierung gegen Gleitreibung angewiesen. Die Schmierung erfolgt durch Schmieröle, Schmierfette oder Flüssigmetalle.It is known to use a liquid metal plain bearing for supporting the rotary anode of an X-ray tube. A plain bearing is a machine element or component that is based on sliding movements of a component on or in a bearing. In contrast to ball bearings and roller bearings, a sliding bearing is characterized in that the component and the bearing move directly or only separated by a lubricating film past each other. Sliding bearings are therefore generally dependent on excellent lubrication against sliding friction. Lubrication is carried out by lubricating oils, lubricating greases or liquid metals.
Ein derartiges Gleitlager zur Lagerung einer Drehanode wird in der
In der
In der
Es ist Aufgabe der Erfindung diesen Nachteil zu überwinden und ein Gleitlager für eine Drehanode anzugeben, das das Entstehen von mechanischen Schwingungen verhindert oder verringert.It is an object of the invention to overcome this disadvantage and to provide a sliding bearing for a rotary anode, which prevents or reduces the occurrence of mechanical vibrations.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit dem Gleitlager des unabhängigen Patentanspruchs 1 und der Röntgenröhre des unabhängigen Patentanspruchs 9 gelöst.According to the invention, the object is achieved with the sliding bearing of the independent claim 1 and the X-ray tube of the
Die Erfindung beansprucht ein Gleitlager für eine Drehanode einer Röntgenröhre mit einem feststehenden Lagerteil und mit einem außerhalb oder innerhalb des feststehenden Lagerteils konzentrisch angeordneten, drehbaren Lagerteil, wobei die Lagerteile Lagerflächen aufweisen, zwischen denen sich ein mit einem flüssigen Mittel gefüllter Lagerspalt befindet, wobei die Lagerfläche des feststehenden Lagerteils und/oder die Lagerfläche des drehbaren Lagerteils durch Stege beabstandete Rillen aufweisen. Die Breiten mindestens zweier Stege sind ungleich groß. Vorteilhaft daran ist, dass unerwünschte Geräusche vermieden werden.The invention claims a sliding bearing for a rotary anode of an X-ray tube with a fixed bearing part and with a outside or inside of the fixed bearing member concentrically arranged, rotatable bearing part, wherein the bearing parts have bearing surfaces, between which is a filled with a liquid agent bearing gap, wherein the bearing surface of the fixed bearing part and / or the bearing surface of the rotatable bearing part by webs spaced grooves. The widths of at least two webs are unequal in size. The advantage of this is that unwanted noise can be avoided.
In einer weiteren Ausführungsform können die Breiten der Stege derart variieren, dass das Gleitlager nicht in Resonanz gelangt.In a further embodiment, the widths of the webs may vary such that the sliding bearing does not resonate.
In einer Weiterbildung können die Rillen zueinander parallel sein.In a development, the grooves may be parallel to each other.
In einer weiteren Ausführungsform können die Rillen ein oder mehrere fischgrätartige Muster bilden.In another embodiment, the grooves may form one or more herringbone patterns.
Des Weiteren kann die Breite der Stege ein- oder mehrmals voneinem Minimalwert gleichmäßig bis zu einem Maximalwert zu-und wieder abnehmen.Furthermore, the width of the lands may increase and decrease one or more times from a minimum value evenly up to a maximum value.
Außerdem können die Stege mit folgenden Breiten in Millimetern angeordnet sein: 0,5/0,7/0,9/1,1/1,1/0,9/0,7/0,5/0,5/... usw.In addition, the webs can be arranged with the following widths in millimeters: 0.5 / 0.7 / 0.9 / 1.1 / 1.1 / 0.9 / 0.7 / 0.5 / 0.5 / .. etc.
In einer Weiterbildung können die Stege mit folgenden Breiten in Millimetern angeordnet sein: 0,5/0,55/0,62/0,7/0,8/0,92/1,04/1,04/0,92/0,8/0,7/0,62/0,55/0,5/0,5/... usw.In a further development, the webs can be arranged with the following widths in millimeters: 0.5 / 0.55 / 0.62 / 0.7 / 0.8 / 0.92 / 1.04 / 1.04 / 0.92 / 0.8 / 0.7 / 0.62 / 0.55 / 0.5 / 0.5 / ... etc.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Zu- und Abnahme fünf Mal erfolgen.In another embodiment, the increase and decrease can be done five times.
Des Weiteren kann das Gleitlager als Axiallager mit einer Unter- und einer Oberscheibe ausgebildet sein, wobei die Anzahl der Rillen in der Unter- und Oberscheibe unterschiedlich ist. Furthermore, the slide bearing can be designed as a thrust bearing with a lower and a lower disk, wherein the number of grooves in the lower and upper disk is different.
Außerdem kann die Oberscheibe 120 Rillen und die Unterscheibe 110 Rillen aufweisen.In addition, the top plate 120 grooves and the bottom plate 110 have grooves.
Die Erfindung beansprucht auch eine Röntgenröhre mit einer Drehanode, die mittels eines erfindungsgemäßen Gleitlagers drehbar gelagert ist.The invention also claims an X-ray tube with a rotary anode, which is rotatably supported by means of a sliding bearing according to the invention.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following explanations of several embodiments with reference to schematic drawings.
Es zeigen:Show it:
An ihrem oberen Ende ist die Lagerachse
Im Anschluss an den mit Rillenmustern
Infolge der Regelmäßigkeit des Rillenmusters
Bei Axiallagern ist es überdies vorteilhaft, die Anzahl der Rillen
Bei den zuvor besprochenen Lagern befindet sich das Rillenmuster jeweils auf einer feststehenden Lagerfläche, jedoch kann das Rillenmuster auch auf einer im Betriebszustand rotierenden Lagerfläche angeordnet sein.In the previously discussed bearings, the groove pattern is located on a fixed bearing surface, however, the groove pattern may also be arranged on a bearing surface rotating in the operating state.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gleitlagerbearings
- 22
- erster Isolatorfirst insulator
- 33
- Kathodecathode
- 44
- zweiter Isolatorsecond insulator
- 55
- Anodentelleranode plate
- 66
- StrahlenaustrittsfensterRay window
- 77
- Trägerkörpersupport body
- 88th
- feststehendes Lagerteil/LagerachseFixed bearing part / bearing axis
- 99
- drehbares Lagerteil/Lagerschalerotatable bearing part / bearing shell
- 1010
- Rotorrotor
- 1111
- Rillenmustergroove pattern
- 11a11a
- Rillegroove
- 11b11b
- Stegweb
- 12a12a
- OberscheibeOberscheibe
- 12b12b
- Unterscheibelower pane
- 1313
- Metallkolbenmetal pistons
- 14a14a
-
Lagerfläche des feststehenden Lagerteils
8 Bearing surface of the fixed bearing part8th - 14b14b
-
Lagerfläche des drehbaren Lagerteils
9 Bearing surface of therotatable bearing part 9 - 1515
- Lagerspaltthe bearing gap
- 1616
-
Breite des Stegs
11b Width of thebridge 11b - 1717
- Drehanoderotating anode
- 1818
- RöntgenröhreX-ray tube
- 1919
- RöntgenstrahlungX-rays
- A-BFROM
- Schnittlinieintersection
- CC
-
Bereich mit eng beabstandeten Rillen
11a Area with closely spacedgrooves 11a - DD
-
Bereich mit weit beabstandeten Rillen
11a Area with widely spacedgrooves 11a
Claims (9)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102009040612A DE102009040612B4 (en) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Vibration-optimized sliding bearing for a rotating anode of an X-ray tube and X-ray tube |
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| DE102009040612B4 true DE102009040612B4 (en) | 2012-01-26 |
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Citations (2)
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2009
- 2009-09-08 DE DE102009040612A patent/DE102009040612B4/en not_active Expired - Fee Related
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| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
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|
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