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Zeitschalteinrichtung zur Erzielung von Schaltserien mittels elektromechanischer
Schaltorgane Die Erfindung betrifft eine Zeitschalteinrichtung zur Erzielung von
Schaltserien mittels elektromechanischer Schaltorgane, wie sie insbesondere für
Röntgen-Diagnostikapparate zur Herstellung von Serienaufnahmen, z. B. in der Angiographie,
benötigt werden, und hat eine Erhöhung der Repetierfähigkeit, d. h. der pro Zeiteinheit
möglichen Schaltungen, einer derartigen Zeitschalteinrichtung zum Ziel.
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Es sind zwar elektronische Schalteinrichtungen für Röntgenapparate
bekannt, die Aufnahmefrequenzen bis zu 50 Bildern pro Sekunde erzielen lassen. Diese
Einrichtungen - bei denen die Röntgenröhre entweder sekundärseitig mittels eines
in der Röhre angeordneten Gitters bzw. mittels gittergesteuerter Hochvakuumschaltröhren
oder aber mittels auf der Primärseite des Hochspannungstransformators vorgesehener
gasgefüllter Schaltröhren ein- und abgeschaltet wird -sind außerordentlich kompliziert
und teuer, und ihr Einsatz läßt sich wirtschaftlich nur rechtfertigen, wenn sehr
hohe Bildfrequenzen gefordert werden müssen, wie es leim Röntgenkinobetrieb der
Fall ist.
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Insbesondere wegen ihres hohen Aufwandes hat sich die Röntgenkinotechnik
mit Bildfrequenzen von wesentlich mehr als zehn Bildern pro Sekunde in der Praxis
bisher wenig durchsetzen. können. Die sogenannte Schnellserienaufnahmetechnik mit
Bildfrequenzen bis zu etwa acht Bildern pro Sekunde findet dagegen eine beachtliche
Anwendung, und zwar sowohl bei dem indirekten Aufnahmeverfahren, bei dem das Röntgenleuchtschirmbild
mit einer Kamera aufgenommen wird, als vor allein auch bei dein direkten Aufnahmeverfahren.
Da bei dem letztgenannten Verfahren Filme vom Format 20 X 30 cin transportiert werden
müssen, läßt sich hier eine höhere Aufnahmefrequenz als von etwa zehn Bildern pro
Sekunde praktisch nicht erreichen. Es liegt daher für diese Zwecke ein Bedürfnis
nach Zeitschalteinrichtungen vor, die in ihrem technischen Aufwand den bei modernen
Röntgenapparaten üblichen Zeitschalteinrichtungen für Einzelaufnahmen (bestehend
aus elektronischen Zeitrelais und elektromechanischen Schaltorganen) ähnlich sind
und nicht den um ein Vielfaches höheren Aufwand der reinen elektronischen Einrichtungen
erreichen.
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Man hat zwar die üblichen Zeitsc alteinrichtungen mit elektromechanischen
Schaltorganen derart vervollkommnen können, daß sie z. B. bei Drehstromapparaten
Einzelaufnahmen bis herunter zu 3 ms exakt reproduzierbar zu schalten gestatten.
Die Ste;igerung ihrer Repetierfähigkeit findet jedoch eine Grenze bei etwa fünf
Schaltungen pro Sekunde. Dies ist durch die im Verhältnis zur kürzesten Einschaltzeit
lange Zeitspanne bedingt, die nach der Betätigung der Zeitschaltvorrichtung benötigt
wird, um diese wieder in Schaltbereitschaft zu versetzen. Bei Schalteinrichtungen
mit nur einem Schütz zur Ein- und Ausschaltung der Betriebsspannung kann z. B. eine
Fangvorrichtung für den zurückschnellenden Kontakt erst nach dem Abklingen der Schützprellungen
wieder gelöst werden, oder bei einer Schalteinrichtung mit getrennten Schützen für
die Ein- und Ausschaltung muß nach der eigentlichen Schaltung zur Vorbereitung der
folgenden Aufnahme das Einschaltschütz zunächst wieder geöffnet und danach der Abschaatschütz
wieder geschlossen werden, wobei ebenfalls die Schützprellungen wieder abgeklungen
sein müssen, bevor der Schaltmechanismus erneut betätigt werden kann. Zum anderen
wird auch für das Zeitrelais, z. B. Kondensatorzeitschalter, eine gewisse Zeitspanne
z. B. für die Entladung des Meßkondensators benötigt, um es nach der Abschaltung
des Röntgenapparates wieder in Schaltbereitschaft zu versetzen.
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Erfindungsgemäß wird daher zur Erhöhung der Repetierfähigkeit der
genannten Zeitschalteinrichtungen vorgeschlagen, daß ihre aus Zeitschalter und zugeordneten
Schaltorganen bestehenden Teile im gleichen Schaltkreis mehrfach, insbesondere doppelt,
vorgesehen und für sich parallel zueinander geschaltet sind und durch ein gemeinsames
Kommandogerät wechselweise für je eine Schaltung (Ein- und Ausschaltung) in Betrieb
zu setzen sind.
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An Hand eines Ausführungsbeispiels soll der Erfindungsgegenstand nachstehend
erläutert werden.
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Im Primärkreis des Hochspannungstransformators 3 (Fig. 1) eines Röntgenapparates
mit vier in Graetzschaltung angeordneten Glühventilen 4, 5, 6, 7 und der Röntgenröhre
8 sind in Parallelschaltung die Kontakte s, und s2 zweier Schaltschütze S1 und S2
angeordnet, die unabhängig voneinander durch je eine in
der Figur
im Blockschaltbild dargestellte Zeitschaltvorrichtung 1 und 2 in bekannter Weise
für eine definierte Zeit zur Einschaltung der Röntgenröhre geschlossen werden können.
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Die Koordinierung der Arbeitsweise der Schaltschütze S1 und S2 im
Sinne der Erfindung erfolgt durch das im mittleren Teil der Fig. 1 dargestellte
Kommandogerät. Eine von einer nicht dargestellten Filintransportvorrichtung eines
Kinoaufnahmegerätes gesteuerte Nockenscheibe 9 schließt während jeder Aufnahmeperiode
einmal kurzzeitig den Kontakt 10. Während der Schließung des Kontaktes 10 erhält
das Relais A Spannung. Über seinen Kontakt a1 erfolgt die Aufladung des Kondensators
11. Die Teilwicklung Bi eines polarisierten Relais erhält dagegen keine Spannung,
weil der Ruhekontakt a, gleichzeitig geöffnet wird. 1lit dem Öffnen des Kontaktes
10 wird infolge der Schließung des Kontaktes a2 der Kondensator 11 über die Wicklung
Bi entladen, wodurch die Wechselkontakte bi und b, in die gestrichelt darge= stellte
Lage gelangen. Über den Kontakt b2 wird damit das Relais C an Spannung gelegt.
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Während der nächstfolgenden Schließung des Kontaktes 10 erfolgt in
analoger Weise die Auf ladung des Kondensators 12, der sich nach dem öffnen des
Kontaktes 10 über die Wicklung B2 des polarisierten Relais entlädt, woraufhin der
Kontakt b2 das Relais C von der Spannung trennt.
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In der Fig. 2 a ist die Arbeitsweise des SchaItkontaktes 10 als Funktion
der Zeit und in der Fig.2b im gleichen zeitlichen Maßstab die Arbeitsweise des Relais
C dargestellt.
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Durch einen Arbeitskontakt c1 des Relais C in der Stromzuführungsleitung
zum Zeitschalter 1 und einen Ruhekontakt c2 in der Stromzuführungsleitung zum Zeitschalter
2 werden die Schaltorgane s1 und s, wechselweise in Betrieb gesetzt (Fig. 2 c).
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Wenn es erforderlich ist, die Zeitschaltvorrichtung für eine längere
Zeit als es der Aufnahmeperiode entspricht, mit Betriebsspannung zu versorgen, so
wird der Spule des Relais C ein Kondensator 13 parallel geschaltet, der nach dem
Ansprechen des Wechselkontaktes b, dafür sorgt, daß das Relais C noch eine gewisse
Zeit (in der Fig. Zb gestrichelt angedeutet) erregt bleibt. Um auch in diesem Falle
eine symmetrische Betriebsweise der Zeitschalter 1 und 2 zu erreichen, ist es erforderlich,
den Ruhekontakt c2 des Relais C durch den Arbeitskontakt eines weiteren Relais
D zu ersetzen. Die beiden Relais C und D werden wechselweise durch
den Kontakt b2 des polarisierten Relais an die Betriebsspannung gelegt, durch die
Entladung der ihnen parallel geschalteten Kondensatoren 13 und 14 bleiben sie jedoch
auch nach ihrer Abschaltung jeweils noch eine durch geeignete Bemessung der Kcndensatoreii
13 und 14 b°einflußbare Zeit erregt.