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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehanoden-Röntgenstrahlröhre, und
insbesondere auf eine Drehanoden-Röntgenstrahlröhre, die es
gestattet, eine Abtragung des Lagerabschnitts des Drehmechanismus,
welcher das Anodentarget drehbar lagert, zu verhindern.
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Die
Drehanoden-Röntgenstrahlröhre ist
als Elektronenröhre
bekannt, bei der ein sich drehendes Anodentarget mit einem Elektronenstrahl
bestrahlt wird, um so das Anodentarget einen Röntgenstrahl emittieren zu lassen,
und wird beispielsweise für
eine medizinische Diagnosevorrichtung verwendet.
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1 zeigt
eine Schnittansicht, die schematisch ein Teil der herkömmlichen
Drehanoden-Röntgenstrahlröhre darstellt.
Wie in der Zeichnung dargestellt ist, umfasst die herkömmliche
Drehanoden-Röntgenstrahlröhre ein
in einem Vakuumkolben (nicht dargestellt) angeordnetes Anodentarget 91. Das
Anodentarget 91 ist an einer Lagerwelle 92 befestigt
und die Lagerwelle 92 ist mit einem Drehmechanismus 93 verbunden.
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Der
Drehmechanismus 93 umfasst einen Rotorabschnitt und einen
Statorabschnitt. Der Rotorabschnitt umfasst einen Zwischenrotor 94,
der mit der Lagerwelle 92 verbunden ist, einen an der Außenfläche des
Zwischenrotors 94 angebrachten Außenrotor 95 und einem
an der Innenfläche
des Zwischenrotors 94 angebrachten Innenrotor 96.
Ein Stator 97 ist in dem Innenbereich des Innenrotors 96 so eingesetzt,
dass er mit dem Innenrotor 96 gekoppelt ist. Diejenige Öffnung des
Innenrotors 96, welche der rechten Seite in 1 entspricht,
ist mit einem Axial- bzw. Schubring 98 abgedichtet, und
der Stator 97 erstreckt sich durch den Schubring 98 nach
außen.
Dynamische Gleitlager, die sogenannte Flüssigkeitsschichtlager oder
metallgeschmierte Lager sind, sind zwischen dem den Rotorabschnitt
bildenden Innenrotor 96 des Drehmechanismus 93 und
dem den Statorabschnitt bildenden Stator 97 des Drehmechanismus 93 sowie
zwischen dem Schubring 98 und dem obengenannten Stator 97 ausgebildet.
Genauer gesagt ist ein Paar Spiralnuten bzw. -rillen in jedem der zwei
in der Axialrichtung voneinander beabstandeten Bereiche ausgebildet,
beispielsweise der Stator 97, und ein flüssiges Metallschmiermittel
wird den Spiralrillen und den Umfangsbereichen derselben zugeführt, um
so dynamische Radialgleitlager 99A und 99B zu
bilden.
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Ferner
ist eine Spiralnut mit Fischgrätmuster an
der Randfläche
des auf der linken Seite von 1 gezeigten
Stators 97 ausgebildet. Ein Flüssigmetallschmierstoff wird
auch der Spiralnut und dem Randbereich derselben zugeführt, um
ein dynamisches Axialgleitlager 100A zu bilden. Ebenso
ist eine Spiralrille eines Fischgrätmusters auf der Oberfläche, die der
rechten Seite von 1 entspricht, des Schubrings 98 ausgebildet,
der einem Abstufungsabschnitt 97A des Stators 97 zugewandt
ist, und ein Flüssigmetallschmierstoff
wird der Spiralnut und dem Umfangsbereich derselben zugeführt, um
so ein dynamisches Axialgleitlager 100B zu bilden. Übrigens
bezeichnet der in 1 angegebene Buchstabe "M" die Röhrenachse.
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Bei
der Drehanoden-Röntgenstrahlröhre des oben
beschriebenen Aufbaus wird ein dynamisches Gleitlager als Lager
des Drehmechanismus verwendet. Es kann aber auch ein Wälzlager,
wie z. B. ein Kugellager, in dem Lager des Drehmechanismus verwendet
werden.
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Das
dynamische Gleitlager wird während
der Drehung nicht abgetragen und somit kommt es zu keinem Heißlaufen
bzw. Verbrennen in dem Lager, auch wenn das dynamische Gleitlager
mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird. Der Rotor wird jedoch mit dem
Stator zu Beginn der Drehung und beim Anhalten der Drehung in Kontakt
gebracht. Auch wenn das dynamische Gleitlager mit niedriger Winkelgeschwindigkeit
gedreht wird, führt
das dynamische Gleitlager seine Funktion unter dem Zustand aus,
dass der Rotor teilweise mit dem Stator in Kontakt gehalten wird, um
so einen sogenannten "gemischten
Schmierzustand" herzustellen,
bei dem die Kontaktkraft und der dynamische Druck gleichzeitig ausgeübt werden. Daraus
folgt, dass, wenn die Last des Rotors groß ist, auf den Kontaktabschnitt
eine starke Beanspruchung einwirkt.
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Infolgedessen
wird die Lagerfläche
zur Startzeit abgetragen, oder wenn die Drehung des Rotors angehalten
wird. Hierbei kommt es zu einem Heißlaufen und der Rotor und der
Stator greifen ineinander ein, um sich aneinander im Kontaktabschnitt
festzufressen, wodurch die Lebensdauer gesenkt wird. Auch wenn der
Rotor ein hohes Trägheitsmoment aufweist,
erhöht
sich die Energie, die erzeugt wird, wenn die Drehung des Rotors
angehalten wird, und senkt so die Lebensdauer. Insbesondere wenn
das Schwerkraftzentrum des Drehabschnitts außerhalb des Lagers positioniert
ist, wird die auf den Kontaktabschnitt ausgeübte Kraft größer als
die tatsächliche Last,
so dass dies eine schädigende
Wirkung auf die Lebensdauer hat.
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Es
ist auch anzumerken, dass das dynamische Gleitlager zu Beginn der
Drehung ein hohes Drehmoment erfordert. Daraus folgt, dass eine
Drehstartvorrichtung, die ein hohes Drehmoment erzeugt, erforderlich
ist, so dass die Vorrichtung sperrig wird und der Energieverbrauch
steigt. Wenn die Winkelgeschwindigkeit der Drehung erhöht wird,
erhöht
sich auch die Wärmeerzeugung,
die aus der Scherkraft des flüssigen
Metallschmierstoffs entsteht, um die Temperatur des flüssigen Metallschmierstoffs
zu erhöhen.
Falls die Temperatur des flüssigen
Metallschmierstoffs steigt, sinkt die Viskosität des flüssigen Metallschmierstoffs
und verkürzt
die Lebensdauer des flüssigen
Metallschmierstoffs.
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Andererseits
ist das Wälzlager
insofern von Vorteil, als der Aufbau des Lagers einfach ist und
die Herstellung des Lagers erleichtert wird. Da ferner der Rotor
zur Startzeit und bei Anhalten der Drehung des Rotors nicht in Kontakt
mit dem Stator gebracht wird, wird die Abtragung des Rotors und
des Stators verhindert. Die Lagerfläche wird jedoch unter dem Zustand
einer Hochgeschwindigkeitsdrehung oder unter dem Zustand einer starken
Last abgetragen, so dass es zur Rissbildung kommt und das Geräusch während der
Drehung verstärkt
wird, mit dem Ergebnis, dass das Drehmoment erhöht wird, so dass ein Heißlaufen
im Lager verursacht wird und Lärm
entsteht.
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US-A-4
357 555 offenbart eine Drehanoden-Röntgenstrahlröhre mit
den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Diese Röntgenstrahlröhre ist
mit einem Lagermechanismus zum Lagern des Rotorabschnitts versehen,
und der Lagermechanismus besteht aus einem Paar axial versetzter
dynamischer Radialgleitlager und einem Paar axial versetzter Kugellager,
welche den Rotorabschnitt radial und axial zusätzlich zu einem axialen Magnetlager
lagern. Die Kugellager arbeiten permanent und lagern den Rotorabschnitt
axial, wenn das axiale Magnetlager nicht betätigt ist bzw. wird.
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Weitere
vorbekannte Röntgenstrahlröhren mit
Lagermechanismen, die aus Kombinationen aus dynamischen Gleitlagern
und Wälzlagern
bestehen, sind in
DE
199 31 296 A1 und US-A-4 677 651 offenbart.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Drehanoden-Röntgenstrahlröhre bereitzustellen,
welche die Abtragung im Lagerabschnitt des Drehmechanismus ausschalten
kann, um so gute Dreheigenschaften über lange Zeiträume zu gewährleisten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Drehanoden-Röntgenstrahlröhre bereitgestellt,
wie sie in Anspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Die
Erfindung ist besser aus der folgenden detaillierten Beschreibung
im Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen verständlich,
in denen zeigen:
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1 eine
Schnittansicht, die schematisch als Beispiel den Aufbau eines Teils
der herkömmlichen
Drehanoden-Röntgenstrahlröhre zeigt,
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2 eine
Schnittansicht, die schematisch den Aufbau eines Teils einer Drehanoden-Röntgenstrahlröhre gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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3 eine
Schnittansicht, die schematisch den Aufbau des Drehmechanismus zeigt,
der in einer Drehanoden-Röntgenstrahlröhre gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist,
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4 eine
Schnittansicht, die schematisch den Aufbau des Hauptabschnitts des
Drehmechanismus zeigt, der in einer Drehanoden-Röntgenstrahlröhre gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist,
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5 eine
Schnittansicht zur schematischen Darstellung des Aufbaus des Hauptabschnitts
des Drehmechanismus, der in einer Drehanoden-Röntgenstrahlröhre gemäß einer
vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung enthalten ist,
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6 eine
Schnittansicht zur schematischen Darstellung des Aufbaus des Hauptabschnitts
des Drehmechanismus, der in einer Drehanoden-Röntgenstrahlröhre gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist, und
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7 eine
Schnittansicht zur schematischen Darstellung des Aufbaus des Hauptabschnitts
des Drehmechanismus, der in einer Drehanoden-Röntgenstrahlröhre gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
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Die
Drehanoden-Röntgenstrahlröhren gemäß einigen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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2 ist
eine Schnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Drehanoden-Röntgenstrahlröhre gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie
in der Zeichnung gezeigt ist, umfasst die Drehanoden-Röntgenstrahlröhre gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen Vakuumkolben 10. Nur ein
Teil des Vakuumkolbens 10 ist in 2 gezeigt.
Innerhalb des Vakuumkolbens 10 sind eine Kathode 8,
die einen Elektronenstrahl emittiert, und ein Anodentarget 11 angeordnet, auf
das ein von der Kathode 8 emittierter Elektronenstrahl
auftrifft, um zu bewirken, dass das Anodentarget 11 einen
Röntgenstrahl
emittiert. Das Anodentarget 11 ist an einer Lagerwelle 12 befestigt,
die Lagerwelle 12 ist mit einem Drehmechanismus 13 verbunden
und das Anodentarget 11 wird drehbar über den Drehmechanismus 13 gelagert
bzw. gehaltert.
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Der
Drehmechanismus 13 umfasst einen Rotorabschnitt und einen
Statorabschnitt. Der Rotorabschnitt weist beispielsweise einen Zwischenrotor 14 auf,
mit dem die Lagerwelle 12 direkt verbunden ist, einen mit
der Außenfläche des
Zwischenrotors 14 verbundenen Außenrotor 15 und einen
mit der Innenfläche
des Zwischenrotors 14 verbundenen Innenrotor 16.
Ferner ist ein Stator 17 in den Innenbereich des inneren
Rotors 16 so eingesetzt, dass er mit dem Innenrotor 16 gekoppelt
ist. Die Öffnung
des Innenrotors 16 auf der rechten Seite in 2 ist
mit einem Druck- bzw. Schubring 18 versiegelt, und der Stator 17 erstreckt
sich durch den Druckring 18 nach außen. In dem Drehmechanismus 13 des
oben beschriebenen Aufbaus sind dynamische Gleitlager, die sogenannte
Flüssigkeitsschichtlager
oder Metallschmierstofflager sind, beispielsweise zwischen dem Innenrotor 16,
der den Rotorabschnitt des Drehmechanismus 13 bildet, und
dem Stator 17, der den Statorabschnitt des Drehmechanismus 13 bildet,
sowie zwischen dem obengenannten Druckring 18 und dem Stator 17 ausgebildet.
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Beispielsweise
ist ein Paar Spiralnuten in jedem von zwei voneinander beabstandeten
Bereichen in der Axialrichtung des Stators 17 ausgebildet,
und ein flüssiger
Metallschmierstoff wird diesen Spiralnuten und dessen Umfangsabschnitten
zugeführt,
um so dynamische Radialgleitlager 19A und 19B zu
bilden.
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Eine
Spiralnut mit einem Fischgrätmuster
ist an der Randfläche
des Stators 17 auf der linken Seite in 2 ausgebildet,
und ein flüssiger
Metallschmierstoff wird der Spiralnut und deren Umfangsabschnitt
zugeführt,
um ein dynamisches Axialgleitlager 20A zu bilden. Ebenso
ist auch auf der auf der rechten Seite von 2 gezeigten
Oberfläche
des Druckrings, der einem Stufenabschnitt 17A des Stators 17 zugewandt
ist, eine Spiralnut eines Fischgrätmusters ausgebildet, und ein
flüssiger
Metallschmierstoff wird der Spiralnut und deren Umfangsabschnitt zugeführt, um
ein zusätzliches
dynamisches Axialgleitlager 20B zu bilden.
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Ferner
sind Wälzlager,
z. B. Kugellager 21A und 21B, in zwei voneinander
beabstandeten Bereichen der Außenumfangsfläche in der
Axialrichtung des Stators 17 ausgebildet. Beispielsweise
ist das Kugellager 21A an der Außenseite in der Axialrichtung
des dynamischen Radialgleitlagers 19A ausgebildet, das
auf der linken Seite in 2 positioniert ist. Andererseits
ist das Kugellager 21B an der Außenseite in der Axialrichtung
des dynamischen Radialgleitlagers 19B ausgebildet, welches
auf der rechten Seite in 2 positioniert ist.
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Die
Kugellager 21A und 21B sind so angeordnet, dass
deren Rollflächen,
z. B. die Kugeloberflächen,
während
des Betriebs nicht mit der Innenfläche des Rotors 16 in
Kontakt gebracht werden, z. B. wenn der Rotorabschnitt des Drehmechanismus 13 mit
gewöhnlicher
Drehgeschwindigkeit gedreht wird. Andererseits ist der Innenrotor 16 so
angeordnet, dass er ein sog. "touch
down"-Phänomen zustande bringt,
bei dem der Innenrotor 16 mit den Rollflächen der
Kugellager 21A, 21B beispielsweise in dem Fall in
Kontakt kommt, in dem die Drehwelle des Drehmechanismus 13 relativ
zur Achse des Stators 17 geneigt ist, um so einen Teil
des Innenrotors 16 in einen Bereich nahe dem Stator 17 zu
Beginn oder beim Anhalten des Betriebs zu bringen. Genauer gesagt
ist der Lagermechanismus so aufgebaut, dass er geeignete Zwischenräume zwischen
dem Kugellager 21A und dem Innenrotor 16 und zwischen
dem Kugellager 21B und dem Innenrotor 16 bereitstellt,
wenn der Rotorabschnitt des Drehmechanismus 13 mit gewöhnlicher
Drehgeschwindigkeit gedreht wird. Bei dem Drehmechanismus 13 ist
es allgemein erwünscht, dass
der Lagerspalt zwischen der Außenfläche des Stators 17 und
der Innenfläche
des Rotors 16 nicht größer als
20 μm ist,
vorzugsweise in einem Bereich von zwischen 5 μm und 15 μm liegt, um so die Bildung von
die Kugellager 21A, 21B aufnehmenden Ausnehmungen
in dem Stator 17 zu ermöglichen.
Es ist auch erwünscht,
dass jede Distanz zwischen der oberen Innenseite des Spalts des
Kugellagers 21A und der Innenfläche des Rotors 16 sowie
die Distanz zwischen der oberen Innenseite des Kugellagers 21B und
der Innenfläche
des Rotors 16 in einen Bereich zwischen 2 μm und 12 μm fallen,
um zu ermöglichen,
dass die Kugellager 21A, 21B um etwa 3 μm von der
Außenfläche des
Stators 17 vorstehen. Übrigens
stellt der in 2 angegebene Buchstabe "M" die Röhrenachse dar.
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Gemäß der Drehanoden-Röntgenröhre des obigen
Aufbaus wird der Innenrotor 16 mit den Kugellagern 21A, 21B in
Kontakt gebracht, um so den direkten Kontakt zwischen dem Innenrotor 16 und
dem Stator 17 in dem Fall zu vermeiden, in dem der Rotorabschnitt
des Drehmechanismus 13 zur Startzeit oder bei Einstellung
des Betriebs geneigt ist. Infolgedessen kann die Abtragung und das
Heißlaufen
der Lagerfläche
verhindert werden und die Lebensdauer in Anbetracht des Festfressens
verlängert
werden.
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Wenn übrigens
der Betrieb unter dem Zustand angehalten wird, bei dem sich beispielsweise die
Röhrenachse
im wesentlichen in der Horizontalrichtung erstreckt und die Achse
des Innenrotors 16 geneigt ist, ist es sehr wahrscheinlich,
dass die beiden Randabschnitte an der Außenumfangsfläche des
Innenrotors 16 in Kontakt mit dem Stator 17 gelangen.
Bei dieser Situation sind die Kugellager 21A, 21B an
beiden Randabschnitten des Innenrotors 16 angeordnet, d.
h. in den Außenbereichen
in der Axialrichtung des dynamischen Radialgleitlagers.
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Der
Lagermechanismus ist nicht so aufgebaut, dass er den Kontakt zwischen
dem Innenrotor 16 und dem Stator 17 in der Axial-
bzw. Schubrichtung verhindert. Der spezielle Lagermechanismus ist jedoch
insofern von Vorteil, als der Aufbau des Lagermechanismus einfach
ist. Auch wenn beispielsweise eine Röntgenstrahlröhre für eine CT-Vorrichtung vorhanden
ist, bei der die Röntgenstrahlröhre in vielen Fällen mit
der sich in der Horizontalrichtung erstreckenden Röhrenachse
verwendet wird, kommt es kaum zu einem praktischen Problem, weil
der Innenrotor 16 kaum mit dem Stator 17 in der
Axialrichtung in Kontakt gebracht wird.
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Die
Drehanoden-Röntgenstrahlröhren gemäß den zweiten
bis sechsten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 beschrieben.
Es ist anzumerken, dass die obere Hälfte und die untere Hälfte des
Innenrotors 16 bzw. des Stators 17 jeweils in
Symmetrie in bezug auf die Röhrenachse
M sind. Daher ist jede der 3 bis 7 eine
Schnittansicht, die schematisch den Aufbau nur der oberen Hälfte des
Innenrotors 16 bzw. des Stators 17 zur Vereinfachung
der Zeichnung zeigen. Übrigens
werden die Bezugsziffern, die den Elementen der in 2 gezeigten
Röntgenstrahlröhre gegeben
wurden, auch den entsprechenden Elementen der Röntgenstrahlröhren gemäß den 3 bis 7 gegeben,
um so eine Beschreibungswiederholung zu vermeiden.
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Die
in 3 gezeigte Drehanoden-Röntgenstrahlröhre ist
so aufgebaut, dass in dem Lagermechanismus auf der Radialseite die
dynamischen Gleitlager 19A, 19B in zwei Bereichen
an dem Stator 17 voneinander in der Richtung der Röhrenachse
beabstandet ausgebildet sind, und die Kugellager 21A, 21B des
sog. "touch down"-Aufbaus jeweils
außerhalb
der dynamischen Gleitlager 19A, 19B ausgebildet
sind. Ferner ist in dem Lagermechanismus auf der Axialseite ein
Kugellager 22A ausgebildet, beispielsweise in einer ringförmigen Anordnung
zwischen der Randfläche
des Stators 17 auf der linken Seite der 3 und
dem Innenrotor 16, und ein Kugellager 22B ist
beispielsweise in einer ringförmigen Anordnung
zwischen dem Stufenabschnitt des Stators 17 und dem Druckring 18 ausgebildet.
Die Rollflächen
der Kugellager 22A, 22B sind von der Kontaktstruktur,
dass diese Rollflächen
in Kontakt mit dem Innenrotor 16 und dem Stator 17 während der normalen
Drehung und beim Anhalten des Betriebs der Röntgenstrahlröhre stehen.
Wegen des speziellen Aufbaus dienen die Kugellager 21A und 21B dazu,
zu verhindern, dass der Innenrotor 16 und der Stator 17 in
gegenseitigen Kontakt in der Radialrichtung gebracht werden. Andererseits
dienen die Kugellager 22A und 22B dazu, zu verhindern,
dass der Innenrotor 16 und der Stator 17 in der
Axialrichtung in gegenseitigen Kontakt gebracht werden.
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Die
in 4 gezeigte Drehanoden-Röntgenstrahlröhre ist
so aufgebaut, dass die Kugellager 22A, 22B einer
konstanten Kontaktstruktur in dem Lagermechanismus auf der Radialseite
angeordnet sind. Genauer gesagt ist sowohl der Stator 17 als auch
der Innenrotor 16 mit Lageraufnahmen versehen, welche die
Kugellager 22A und 22B aufnehmen, und die Kugellager 22A, 22B werden
in diesen Lageraufnahmen angeordnet. Andererseits sind die dynamischen
Gleitlager 20A, 20B sowie die Kugellager 21A und 21B der
sogenannten "touch
down"-Struktur in
dem Lagermechanismus auf der Axialseite angeordnet. Gemäß dem speziellen
Aufbau des Lagermechanismus dienen die Kugellager 22A, 22B dazu,
zu verhindern, dass der Innenrotor 16 und der Stator 17 in
der Radialrichtung in gegenseitigen Kontakt gebracht werden, und
die Kugellager 21A, 21B dienen dazu, zu verhindern,
dass der Innenrotor 16 und der Stator 17 in der
Axialrichtung in gegenseitigen Kontakt gebracht werden.
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Die
in 5 gezeigte Drehanoden-Röntgenstrahlröhre ist
so aufgebaut, dass die dynamischen Gleitlager 19A, 19B sowie
die Kugellager 21A, 21B einer "touch down"-Struktur in dem Lagermechanismus auf
der Radialseite angeordnet sind, und die dynamischen Gleitlager 20A, 20B sowie
die Kugellager 21A, 21B einer "touch down"-Struktur ebenfalls in dem Lagermechanismus
auf der Axialseite angeordnet sind. Gemäß dem speziellen Aufbau des
Lagermechanismus dienen die Kugellager 21A, 21B dazu, zu
verhindern, dass der Innenrotor 16 und der Stator 17 sowohl
in der Axialrichtung als auch in der Radialrichtung zur Startzeit
und beim Anhalten des Betriebs der Röntgenstrahlröhre in gegenseitigen
Kontakt gebracht werden. Während
der normalen Drehung wird die Radialrichtung durch die dynamischen
Gleitlager 19A, 19B und die Axialrichtung durch
die dynamischen Gleitlager 20A, 20B gelagert bzw.
gehaltert.
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Wenn übrigens
der Betrieb der Röntgenstrahlröhre in dem
Zustand angehalten wird, in dem die Röhrenachse der Röntgenstrahlröhre sich
beispielsweise im wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckt
und die Achse des Innenrotors 16 geneigt ist, ist es möglich, dass
der Innenrotor 16 in vielen Fällen mit der Außenumfangsfläche in der
Randfläche
des Stators 17 in Kontakt kommt. Unter diesen Umständen sind
bei der in 5 gezeigten Röntgenstrahlröhre die
Kugellager 21A, 21B in dem Außenumfangsflächenbereich
in der Randfläche
des Stators 17 angeordnet, d. h. auf der Außenseite
in der Radialrichtung des dynamischen Radialgleitlagers.
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Die
in 6 gezeigte Drehanoden-Röntgenstrahlröhre ist
so aufgebaut, dass die dynamischen Gleitlager 19A, 19B in
dem Lagermechanismus auf der Radialseite angeordnet sind. Ferner
sind die dynamischen Gleitlager 20A, 20B und die
Kugellager 21A, 21B einer "touch down"-Struktur in dem Lagermechanismus auf
der Axialseite angeordnet. Gemäß dem Lagermechanismus
des speziellen Aufbaus dienen die Kugellager 21A und 21B dazu,
zu verhindern, dass der Innenrotor 16 und der Stator 17 in
der Axialrichtung zur Startzeit und beim Anhalten des Betriebs der
Röntgenstrahlröhre in gegenseitigen
Kontakt gebracht werden. Übrigens
ist der spezielle Lagermechanismus nicht so aufgebaut, dass er einen gegenseitigen
Kontakt des Innenrotors 16 und des Stators 17 in
der Radialrichtung verhindert. Der spezielle Lagermechanismus ist
jedoch einfach im Aufbau. Auch wenn eine Röntgenstrahlröhre für eine Vorrichtung
vorhanden ist, bei der die Röntgenstrahlröhre unter
dem Zustand eingesetzt wird, dass sich die Röhrenachse in der Vertikalrichtung
erstreckt, kommt es kaum zu einem praktischen Problem, da der Kontakt
in der Radialrichtung kaum vorkommt.
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Die
in 7 gezeigte Drehanoden-Röntgenstrahlröhre ist
so aufgebaut, dass die Kugellager 21A, 21B einer "touch down"-Struktur in dem
Außenumfangsabschnitt
in der Randfläche
des Stators 17 angeordnet sind. In dem Lagermechanismus
des speziellen Aufbaus wird der Kontakt in der Axialrichtung und
der Kontakt in der Radialrichtung durch die Kugellager 21A, 21B verhindert.
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Bei
der in 2 bis 7 gezeigten Drehanoden-Röntgenstrahlröhre ist
das Kugellager jeweils in einem Bereich angeordnet, in dem ein flüssiger Metallschmierstoff
geladen ist. Daraus folgt, dass es wünschenswert ist, dass die die
Rollfläche
bildende Kugel aus einem Metall gebildet ist, beispielsweise einem
Stahl, oder aber aus einem Keramikmaterial wie z. B. Siliziumnitrid.
Ferner ist es möglich,
einen festen Schmierfilm auf die Kugel in dem Fall aufzubringen,
in dem die Kugel in das flüssige
Metallschmiermittel eingetaucht ist bzw. wird. In diesem Fall ist
es erwünscht,
dass der feste Schmierfilm aus einem Metall gebildet ist, das leicht
mit dem flüssigen Metallschmierstoff
benetzbar ist. Beispielsweise ist es erwünscht, dass der feste Schmierfilm
aus Blei, Silber, Platin, Gold, Zinn oder Indium gebildet ist.
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In
jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Kugellager 21A, 21B einer "touch down"-Struktur auf der
Seite des Stators angebracht. Es ist aber auch möglich, die Kugellager 21A, 21B einer "touch down"-Struktur auf der
Seite des Innenrotors 16 anzubringen.
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Ferner
sind in jeder der in 2 und 7 gezeigten
Ausführungsformen
die Wälzlager
nicht in der Axialrichtung angeordnet. Bei dem speziellen Aufbau
sind keine Bereiche zum Anbringen der Wälzlager erforderlich, so dass
es möglich
wird, den Außendurchmesser
des Stators zu erhöhen
und die mechanische Festigkeit des Stators zu verbessern.
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Ferner
werden bei jeder der in 2, 5 und 6 gezeigten
Ausführungsformen
die Wälzlager
einer "touch down"-Struktur verwendet
und nicht die Wälzlager
einer konstanten Kontaktstruktur. In dem speziellen Aufbau ist es
möglich,
die Abtragung der Lagerfläche
während
der Hochgeschwindigkeits drehung zu verhindern, um so stabile Dreheigenschaften über einen
langen Zeitraum zu erzielen.