DE102012222659A1

DE102012222659A1 - Method for adjusting distance between electrodes of electrode assembly that is utilized for treatment of food products, involves measuring current flowing during ignition, and adjusting distance between electrodes to optimum value

Info

Publication number: DE102012222659A1
Application number: DE201210222659
Authority: DE
Inventors: Mathias Bellm; Christian Seidler; Sven Gedrat; Michael Riffel
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-04-17

Abstract

The method involves measuring a current flowing during ignition of left and right electrodes (25a, 25b) of an electrode assembly using hall sensors or Rogowski coil. A distance between the two electrodes is adjusted to an optimum value based on the measured current for performing ignition of the electrodes. The electrodes are moved towards or away from each other for adjusting the distance such that a mid-point between ends of the electrodes is in a middle part of a container (12) or in focal points of a reflector. The distance is readjusted by rotating the electrodes by a linear actuator. The linear actuator is designed as a linear motor. An independent claim is also included for a device for adjusting a distance between electrodes of an electrode assembly.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and state of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung eines Elektrodenabstandes einer Elektrodenanordnung mit zwei Elektroden zur Erzeugung von Stoßwellen sowie eine entsprechende Vorrichtung.The invention relates to a method for adjusting an electrode spacing of an electrode arrangement with two electrodes for generating shockwaves and a corresponding device.

Aus der US 2008/0171115 A1 sowie der DE 4437477 A1 sind Elektrodenanordnungen bekannt sowie deren Verwendung zur Behandlung von Lebensmitteln. Bei der DE 4437477 A1 ist ein Draht zwischen den Elektroden gespannt, an dem entlang die Entladung kontrollierter ablaufen kann. Ein solcher Draht wird jedoch als sehr störend angesehen. Gleichzeitig soll aber natürlich eine möglichst den Vorgaben erfolgende Entladung der Elektroden zur Erzeugung von Stoßwellen stattfinden für ein gutes Ergebnis. From the US 2008/0171115 A1 as well as the DE 4437477 A1 are electrode assemblies known and their use for the treatment of food. In the DE 4437477 A1 a wire is stretched between the electrodes, along which the discharge can proceed more controlled. However, such a wire is considered very disturbing. At the same time, of course, a discharge of the electrodes for the production of shockwaves should take place as far as possible for a good result.

Aufgabe und LösungTask and solution

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren sowie eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und es insbesondere möglich ist, eine Zündung an den Elektroden vorteilhaft ablaufen zu lassen und möglichst wirksame und effiziente Stoßwellen zu erzeugen. The invention has for its object to provide an aforementioned method and a device suitable for its implementation, with which problems of the prior art can be avoided and it is in particular possible to run an ignition at the electrodes advantageous and effective and to generate efficient shockwaves.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für das Verfahren oder nur für die Vorrichtung beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für das Verfahren als auch für die Vorrichtung selbständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. This object is achieved by a method having the features of claim 1 and a device having the features of claim 8. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject matter of further claims and are explained in more detail below. Some of the features are described only for the method or only for the device. However, they should be able to apply independently for both the process and the device independently. The wording of the claims is incorporated herein by express reference.

Es ist vorgesehen, dass die Elektrodenanordnung zwei Elektroden zur Erzeugung der Stoßwellen aufweist. Vorteilhaft befindet sich die Elektrodenanordnung dabei in einem Behälter mit Übertragungsmedium wie Wasser, insbesondere mit entgastem Wasser wegen geringerer Streuung bzw. Kavitation an Gasblasen, und/oder mit deionisiertem und/oder destilliertem Wasser, also vorteilhaft allgemein Wasser mit geringer Leitfähigkeit. Des Weiteren ist ein Aktuator zum Bewegen mindestens einer Elektrode zur Einstellung eines Elektrodenabstandes zu der anderen Elektrode bzw. zur Einstellung des Elektrodenabstandes zwischen den beiden Elektroden vorgesehen. It is provided that the electrode arrangement has two electrodes for generating the shock waves. Advantageously, the electrode assembly is in a container with transmission medium such as water, in particular degassed water because of less scattering or cavitation of gas bubbles, and / or with deionized and / or distilled water, so generally advantageous water with low conductivity. Furthermore, an actuator for moving at least one electrode for setting an electrode distance to the other electrode or for adjusting the electrode spacing between the two electrodes is provided.

Erfindungsgemäß wird der Strom, der beim Zünden bzw. bei Erzeugung der Stoßwellen durch die Elektroden fließt, gemessen. Abhängig von dem gemessenen Strom wird der Elektrodenabstand auf einen optimalen Wert dahingehend eingestellt, dass die Zündung möglichst gut bzw. wie gewünscht erfolgt. Insbesondere ist dies bei einer Zündung als sogenannter aperiodischer Grenzfall erreicht, wenn also Strom und Spannung möglichst wenig nachschwingen. Dann sind die Zündung bzw. die Entladung und die daraus resultierenden Stoßwellen maximal stark, so dass die gewünschte Wirkung möglichst gut erreicht werden kann, beispielsweise zur eingangs genannten Behandlung von Lebensmitteln mit maximaler Wirkung. Es kann jedoch auch auf einen anderen Fall der Zündung eingestellt werden, beispielsweise mit etwas größerem Schwingungsanteil oder mit noch weniger bzw. gar keinem Schwingungsanteil. Hierzu wird verwiesen auf die parallele Patentanmeldung derselben Anmelderin mit demselben Anmeldetag und dem internen Zeichen P 52797 DE, deren Inhalt diesbezüglich durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht wird.According to the invention, the current which flows through the electrodes during ignition or during generation of the shock waves is measured. Depending on the measured current, the electrode spacing is set to an optimum value in such a way that the ignition takes place as well as possible or as desired. In particular, this is achieved in the case of ignition as a so-called aperiodic limit case, that is to say when current and voltage are oscillating as little as possible. Then the ignition or the discharge and the resulting shock waves are maximum strong, so that the desired effect can be achieved as well as possible, for example, the treatment of food with maximum effect mentioned above. However, it can also be set to another case of ignition, for example, with a slightly larger vibration component or with even less or no vibration component. For this purpose, reference is made to the co-pending patent application of the same Applicant with the same filing date and the internal character P 52797 DE, the content of which is incorporated in this regard by express reference to the content of the present description.

An dem gemessenen Strom kann man erkennen, ob sich der Elektrodenabstand zu stark vergrößert hat durch Ablation bzw. Abnutzung der Elektrodenenden. So kann quasi eine automatische Nachführung der Elektrodenenden erreicht werden bzw. die Datenbasis dafür. Des Weiteren kann die Strommessung dazu verwendet werden, den Maximalstrom in der Elektrodenanordnung zu regeln. So kann die gesamte Elektrodenanordnung geschont werden und ein stabiler Ablauf gewährleistet werden.It can be seen from the measured current whether the electrode gap has increased too much by ablation or wear of the electrode ends. Thus, an automatic tracking of the electrode ends can be achieved or the database for it. Furthermore, the current measurement can be used to control the maximum current in the electrode assembly. Thus, the entire electrode assembly can be spared and a stable process can be ensured.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Einstellung des Elektrodenabstandes die beiden Elektroden gleichmäßig aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden. So kann der Elektrodenabstand derart eingestellt werden, dass ein Mittelpunkt zwischen Elektrodenenden der Elektroden immer gleich bleibt bzw. stets auf demselben Punkt liegt, insbesondere in etwa in der Mitte des Behälters in einer Blickrichtung von oben senkrecht zur Längserstreckung der Elektroden bzw. in Blickrichtung in einer senkrechten Richtung des Behälters. Alternativ oder zusätzlich kann ein Mittelpunkt zwischen Elektrodenenden der Elektroden im Brennpunkt eines Reflektors bleiben. In an embodiment of the invention, it is provided that the two electrodes are moved uniformly toward or away from one another for setting the electrode spacing. Thus, the electrode spacing can be adjusted such that a center between electrode ends of the electrodes always remains the same or is always at the same point, in particular approximately in the middle of the container in a viewing direction from above perpendicular to the longitudinal extent of the electrodes or in the viewing direction in one vertical direction of the container. Alternatively or additionally, a midpoint between electrode ends of the electrodes may remain in the focus of a reflector.

Zur Einstellung des Elektrodenabstandes bzw. als vorgenannte Vorrichtung kann gemäß einer ersten Möglichkeit ein Außengewinde an einer Elektrode und eine Halterung in der Behälterwand mit passendem Innengewinde vorgesehen sein. Dann kann entweder die Elektrode selbst hinein- oder herausgedreht werden oder aber durch Drehen des Innengewindes der Halterung die Elektrode hinein- oder herausbewegt werden. To set the electrode spacing or as the aforementioned device may be provided according to a first possibility, an external thread on an electrode and a holder in the container wall with matching internal thread. Then either the electrode itself can be turned in or out or else the electrode can be moved in or out by turning the internal thread of the holder.

Gemäß einer zweiten Möglichkeit kann ein Linearaktuator für die Elektrode verwendet werden, vorteilhaft ein Linearmotor oder ein rotierender Elektromotor mit Zahnradübersetzung zu einer länglichen Zahnstruktur an der Elektrode. Alternativ können auch hydraulische oder pneumatische Systeme bzw. Aktuatoren verwendet werden. Wird die Elektrode linear bewegt, so kann sie in einer entsprechenden Dichtung als Durchführung in einer Wand des Behälters angeordnet sein und verlaufen, vorteilhaft in einer elastischen Kunststoff- oder Gummidichtung. According to a second possibility, a linear actuator for the electrode can be used, advantageously a linear motor or a geared motor with rotating gear to form an elongated tooth structure on the electrode. Alternatively, hydraulic or pneumatic systems or actuators can be used. If the electrode is moved linearly, then it can be arranged in a corresponding seal as a passage in a wall of the container and extend, advantageously in an elastic plastic or rubber seal.

Aufgrund der vorgenannten, vorteilhaften Verstellung der Elektroden derart, dass ein Mittelpunkt zwischen ihren Enden immer gleich bleibt, sollten gleichartig ausgebildete Vorrichtungen zur Verstellung der Elektroden vorgesehen sein. Dies erleichtert auch Konstruktion und Aufbau der Elektrodenanordnung bzw. der Vorrichtung zur Verstellung.Due to the aforementioned, advantageous adjustment of the electrodes such that a midpoint between their ends always remains the same, similarly designed devices for adjusting the electrodes should be provided. This also facilitates design and construction of the electrode assembly and the device for adjustment.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Strom mittels Hall-Sensoren oder mittels einer Rogowski-Spule gemessen werden. Hall-Sensoren können ohne Kern oder mit einem Eisenbügel odgl. als Kern ausgebildet sein und den Strom durch das von ihm gebildete Magnetfeld messen. Eine Rogowski-Spule kennt der Fachmann grundsätzlich, sie weist einen Umlauf auf, vorteilhaft um einen Leiter mit dem zu messenden Strom. Durch Integrieren der an der Spule entstehenden Spannung aufgrund des vorbeifließenden Stroms erfolgt eine Strommessung. In an advantageous embodiment of the invention, the current can be measured by means of Hall sensors or by means of a Rogowski coil. Hall sensors can without core or with a iron bracket or the like. be designed as a core and measure the current through the magnetic field formed by it. A specialist Rogowski coil basically knows, it has a circulation, advantageously a conductor with the current to be measured. By integrating the voltage generated at the coil due to the passing current, a current measurement takes place.

Eine weitere Möglichkeit ist es, Fehlerströme vor oder beim Durchschlag einer Isolation am Behälter und/oder der Elektrodeneinrichtung rechtzeitig zu erkennen. Dazu kann vor allem vorgesehen sein, den Strom vor und nach der Elektrodenanordnung zu messen, also quasi vor der ersten Elektrode und nach der zweiten Elektrode. Treten Fehlströme auf bzw. kann bei Ansprechen einer entsprechend abgestimmten Fehlerstromerkennung durch Vergleich der gemessenen Ströme ein sich ankündigender Fehlerfall erkannt werden, so kann rechtzeitig eine Bedienperson informiert werden. Außerdem kann ein weiterer Betrieb der Vorrichtung bzw. Elektrodenanordnung gestoppt werden.Another possibility is to detect fault currents in good time before or during the breakdown of an insulation on the container and / or the electrode device. For this purpose, it may be provided above all to measure the current before and after the electrode arrangement, that is, virtually in front of the first electrode and after the second electrode. If faulty currents occur or if, in response to a correspondingly matched fault current detection, an incident fault can be detected by comparing the measured currents, an operator can be informed in good time. In addition, further operation of the device or electrode arrangement can be stopped.

Bezüglich der Vorrichtung wird im Hinblick auf den Aufbau der Elektrodenanordnung an sich sowie auch deren Anordnung in einem Behälter und dem Zündverhalten der Elektroden auch noch auf die parallele Patentanmeldung derselben Anmelderin mit demselben Anmeldetag und dem internen Zeichen P 52797 DE verwiesen, deren Inhalt diesbezüglich durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht wird. Regarding the device is with regard to the structure of the electrode assembly itself as well as their arrangement in a container and the ignition of the electrodes also referred to the parallel patent application of the same applicant with the same filing date and the internal character P 52797 DE, their content in this regard by express Reference is made to the content of the present description.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit. These and other features will become apparent from the claims but also from the description and drawings, wherein the individual features each alone or more in the form of sub-combinations in an embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous and protectable Represent embodiments for which protection is claimed here. The subdivision of the application into individual sections as well as intermediate headings does not restrict the general validity of the statements made thereunder.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and are explained in more detail below. In the drawings show:

1 einen grundsätzlichen Aufbau einer solchen Elektrodenanordnung, 1 a basic structure of such an electrode arrangement,

2 eine grundsätzliche Möglichkeit zur Strommessung in einer Ansteuerung der Elektrodenanordnung, 2 a fundamental possibility for current measurement in a control of the electrode arrangement,

3 ein Regelschema zur Einstellung des Elektrodenabstandes abhängig von der Strommessung und 3 a control scheme for adjusting the electrode spacing depending on the current measurement and

4 eine grundsätzliche Schaltungsanordnung mit zweifacher Strommessung an der Elektrodenanordnung zur Fehlerstromerkennung. 4 a basic circuit arrangement with dual current measurement on the electrode assembly for fault current detection.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the embodiments

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 11 mit Elektrodenanordnung dargestellt mit einem vereinfacht gezeichneten Behälter 12. Der Behälter weist eine linke Behälterseitenwand 13a und eine rechte Behälterseitenwand 13b sowie einen konvex gewölbten Behälterboden 13c auf. In der Praxis kann der Behälter 12 rund oder rechteckig bzw. quadratisch sein mit einem Durchmesser von beispielsweise etwa 20cm bis 30cm. Die Behälterseitenwände 13a und 13b sollten sich derart gegenüberliegen, dass die durch sie hindurch gesteckten Elektroden 25a und 25b einander gegenüberliegen bzw. axial fluchten. In the 1 is a device according to the invention 11 shown with electrode assembly with a simplified drawn container 12 , The container has a left container sidewall 13a and a right side container wall 13b and a convexly curved container bottom 13c on. In practice, the container can 12 be round or rectangular or square with a diameter of for example about 20cm to 30cm. The container side walls 13a and 13b should be facing each other so that the electrodes inserted through them 25a and 25b opposite each other or axially aligned.

Der Behälter 12 ist vollständig mit Wasser 15 als Übertragungsmedium gefüllt, das entgast, deionisiert und/oder destilliert sein kann, siehe die obigen Ausführungen dazu. Nach oben zu ist er mit einer Membran 17 abgedeckt, die ringsum auf den Behälterseitenwänden 13a und 13b aufliegt. Von oben kann ein Druckdeckel 19 aufgedrückt werden, wie die Pfeile zeigen. Zwischen Membran 17 und Druckdeckel 19 befindet sich hier beispielhaft ein Fleischstück 21, welches mit einer entstehenden Stoßwelle behandelt werden soll, wie aus der eingangs genannten US 2008/0171115 A1 bekannt ist. The container 12 is completely with water 15 filled as a transfer medium, which may be degassed, deionized and / or distilled, see the comments above. He is up with a membrane 17 Covered all around on the container side walls 13a and 13b rests. From the top can be a pressure lid 19 be pressed on, as the arrows show. Between membrane 17 and pressure lid 19 Here is an example of a piece of meat 21 which is to be treated with an emerging shock wave, as from the aforementioned US 2008/0171115 A1 is known.

Die Behälterseitenwände 13a bis 13c können, selbst wenn sie aus Stahl bestehen, an der Innenseite elektrisch isoliert sein, um die eingangs genannten Fehlerströme zu minimieren. An ihren hinteren Enden sind die Elektroden 25a und 25b mit Anschlüssen 26a und 26b versehen, mit denen sie an eine übliche und dem Fachmann bekannte Ansteuerung angeschlossen werden können, siehe hierzu auch grundsätzlich die 2. The container side walls 13a to 13c can be electrically insulated on the inside, even if they are made of steel, to minimize the fault currents mentioned above. At their rear ends are the electrodes 25a and 25b with connections 26a and 26b provided, with which they can be connected to a conventional and the person skilled in the control, see also in principle the 2 ,

Die Elektroden 25a und 25b weisen zueinander hin gerichtete Elektrodenenden 27a und 27b mit Endflächen 28a und 28b auf. Es ist zu erkennen, dass die Elektroden 25a und 25b im Wesentlichen senkrecht abgeschnitten sind, so dass die Endflächen 28a und 28b parallel zueinander sind und es keinen einzelnen Punkt eines geringsten Abstandes gibt. The electrodes 25a and 25b have mutually facing electrode ends 27a and 27b with end surfaces 28a and 28b on. It can be seen that the electrodes 25a and 25b are cut off substantially vertically, so that the end faces 28a and 28b are parallel to each other and there is no single point of least distance.

Der Abstand der Elektroden 25a und 25b bzw. Endflächen 28a und 28b kann zwischen 4 mm und 30 mm liegen. Der Durchmesser der Elektroden 25a und 25b kann zwischen 10 mm und 20 mm liegen, vorteilhaft bei etwa 16 mm. The distance of the electrodes 25a and 25b or end surfaces 28a and 28b can be between 4 mm and 30 mm. The diameter of the electrodes 25a and 25b may be between 10 mm and 20 mm, advantageously about 16 mm.

Graphisch ist in der 1 dargestellt, dass eine Zündung 29 gut erfolgt durch die beschriebenen parallelen Endflächen 28a und 28b. Des Weiteren ist der parallel geschaltete Wasserwiderstand R_W eingezeichnet zwischen den Elektroden 25a und 25b. Durch diesen fließt ein Fehlerstrom durchs Wasser. Graphically is in the 1 shown that an ignition 29 Well done by the described parallel end surfaces 28a and 28b , Furthermore, the parallel connected water resistance R _{W is} drawn between the electrodes 25a and 25b , Through this a fault current flows through the water.

Im linken Bereich der Elektrodenanordnung ist dargestellt, wie die Durchführung 23a in der linken Behälterseitenwand 13a mit der linken Elektrode 25a dichtend verbunden ist bzw. eine Dichtung 30 aufweist bzw. bildet. Dazu ist die linke Durchführung 23a aus elastischem Kunststoff gefertigt und die linke Elektrode 25a ist in der Dichtung 30 abgedichtet gelagert, auch wenn sie in Längsrichtung verschoben wird. In the left area of the electrode assembly is shown as the implementation 23a in the left side tank wall 13a with the left electrode 25a is sealingly connected or a seal 30 has or forms. This is the left implementation 23a made of elastic plastic and the left electrode 25a is in the seal 30 stored sealed, even if it is moved in the longitudinal direction.

Am linken Ende der Elektrode 25a ist ein Linearantrieb 32 mit einer Antriebsstange 33 vorgesehen, der die Elektrode 25a nach rechts oder nach links verfahren kann, also in den Behälter 12 hinein oder heraus. Dies bewirkt somit entweder eine Verringerung des Elektrodenabstandes oder eine Vergrößerung. At the left end of the electrode 25a is a linear drive 32 with a drive rod 33 provided the electrode 25a can move to the right or to the left, so in the container 12 in or out. This thus causes either a reduction of the electrode spacing or an enlargement.

Rechts in der 1 ist dargestellt, wie an der dort vorgesehenen Durchführung 23b ein Innengewinde 30‘ vorgesehen ist und an der rechten Elektrode 25b ein Außengewinde 30‘‘. Dieses Außengewinde 30‘‘ erstreckt sich nur knapp in den Behälter 12 bzw. durch die Behälterseitenwand 13b mit Durchführung 23b hindurch. Das rechte Ende der rechten Elektrode 25b ist mittels einer Drehwelle 33‘ mit einem Drehantrieb 32‘ verbunden, und durch Drehen der Elektrode 25b in die eine oder die andere Richtung wird sie in den Behälter 12 hineinbewegt oder herausbewegt und somit der Elektrodenabstand zu der anderen Elektrode 25a verkleinert oder vergrößert. Right in the 1 is shown as on the implementation provided there 23b an internal thread 30 ' is provided and on the right electrode 25b an external thread 30 '' , This external thread 30 '' just barely extends into the container 12 or through the container side wall 13b with execution 23b therethrough. The right end of the right electrode 25b is by means of a rotary shaft 33 ' with a rotary drive 32 ' connected, and by turning the electrode 25b in one direction or the other, she will be in the container 12 moved in or out and thus the electrode distance to the other electrode 25a reduced or enlarged.

In der 2 ist schematisch eine Anordnung zur Messung des Stroms dargestellt. Die Vorrichtung 35 weist eine Spannungsquelle U auf, einen schematisch dargestellten Kondensator C sowie einen schematisch dargestellten Schalter S. Eine schematische Messung des Stroms I ist dargestellt mit zwei Hall-Sensoren 37 an einem Leiterabschnitt 38 in der elektrischen Zuleitung zu der Elektrodenanordnung. So kann, wie eingangs erläutert, der Strom I durch die Elektroden 25a und 25b gemessen werden. Der Leiterabschnitt ist wegen der hier verwendeten sehr hohen Ströme vorteilhaft eine Kupferbrücke bzw. ein massives Kupferstück mit wenigen cm Dicke und Breite, beispielsweise 1cm bis 4cm. Er kann als aus dem sonstigen elektrischen Anschluss speziell herausgeführter Leiter ausgebildet sein, eben speziell zur besseren Erreichbarkeit für die Strommessung. In the 2 schematically an arrangement for measuring the current is shown. The device 35 has a voltage source U, a schematically illustrated capacitor C and a schematically illustrated switch S. A schematic measurement of the current I is shown with two Hall sensors 37 on a ladder section 38 in the electrical supply to the electrode assembly. Thus, as explained above, the current I through the electrodes 25a and 25b be measured. The conductor section is advantageous because of the very high currents used here a copper bridge or a solid copper piece with a few cm thickness and width, for example 1cm to 4cm. It can be designed as out of the other electrical connection specially led out ladder, especially for better accessibility for the current measurement.

Alternativ kann anstelle der Hall-Sensoren eine eingangs genannte Rogowski-Spule vorgesehen sein, die als einwindige Spule durch Integrieren der induzierten Spannung die Bestimmung des Stroms durch den Leiterabschnitt 38 ermöglicht. Alternatively, instead of the Hall sensors, an initially mentioned Rogowski coil may be provided which, as a single-winding coil, integrates the induced voltage to determine the current through the conductor section 38 allows.

In der 3 ist der Regelkreis dargestellt, wie also mit der Strommessung gemäß 2 vorgegangen wird. Als Vorgabe kommt von links die Sollstromstärke I_soll. Diese geht in einen Regler 40, der den Abstand der Elektroden 25a und 25b einstellt, beispielsweise gemäß 1 über einen Linearantrieb 32 oder einen Drehantrieb 32‘. Dann erfolgt die Entladung E, wobei dabei mit der Zeit ein Elektrodenverschleiß auftritt und somit der Elektrodenabstand größer wird bzw. sich verändert. Dies verändert wiederum die Eigenschaften der Entladung, was ja als Ergebnis verhindert werden soll, wenn es vom Optimum bzw. vom gewünschten Fall abweicht. In the 3 the control loop is shown, so as with the current measurement according to 2 is proceeded. The default is from the left, the target current I _soll . This goes into a controller 40 , which is the distance of the electrodes 25a and 25b adjusts, for example according to 1 via a linear drive 32 or a rotary drive 32 ' , Then the discharge E takes place, during which an electrode wear occurs with time and thus the electrode spacing becomes larger or changes. This in turn alters the properties of the discharge, which is to be prevented as a result, if it deviates from the optimum or the desired case.

Des Weiteren findet in der unteren Regelschleife die Strommessung 41 statt, wie in 2 dargestellt ist. Diese wird dann wiederum mit der Sollstromstärke I_soll zusammengeführt und geht in den Regler. Wird aufgrund der Strommessung festgestellt, dass der Elektrodenabstand offensichtlich zu groß geworden ist, so wird über den Linearantrieb 32 bzw. den Drehantrieb 32‘ der Elektrodenabstand wieder auf den gewünschten Wert eingestellt bzw. nach Abnutzung der Elektrodenenden 27a und 27b wieder so eingestellt, dass der gemessene Strom der Sollstromstärke I_soll bzw. dem gewünschten Stromverlauf bei einer Entladung entspricht. Furthermore, the current measurement takes place in the lower control loop 41 instead of, as in 2 is shown. This is then in turn combined with the nominal current I _soll and goes into the controller. If, on the basis of the current measurement, it is determined that the electrode spacing has obviously become too large, then the linear drive is used 32 or the rotary drive 32 ' the electrode spacing is again set to the desired value or after wear of the electrode ends 27a and 27b again adjusted so that the measured current of the target current I _to or corresponds to the desired current profile at a discharge.

In der 4 ist schließlich noch eine abgewandelte Vorrichtung 35‘ dargestellt, mit der ein Fehlerstrom erkannt werden kann. Im Prinzip ist ähnlich wie in 2 wieder die Spannungsquelle U mit Kapazität C und Schalter S vorgesehen. In der Verbindung an die eine Elektrode 25a findet eine Messung des Stroms I₁ statt. In der Verbindung an die andere Elektrode 25b findet eine Messung des Stroms I₂ statt. Entsteht nun bei fehlerhafter Isolation am Behälter 12, beispielsweise an den Behälterseitenwänden 13a und 13b oder Durchführungen 23a und 23b ein Fehlerstrom I₃, so sind die Ströme I₁ und I₂ unterschiedlich groß bzw. der Strom I₁ ist größer als der Strom I₂. und es gilt: I₁ = I₂ + I₃. In the 4 is finally still a modified device 35 ' shown, with a fault current can be detected. In principle is similar to in 2 again the voltage source U with Capacitance C and switch S provided. In the connection to the one electrode 25a a measurement of the current I ₁ takes place. In the connection to the other electrode 25b a measurement of the current I ₂ takes place. Now arises with faulty insulation on the container 12 , For example, on the container side walls 13a and 13b or bushings 23a and 23b a fault current I ₃ , the currents I ₁ and I _{2 are} different in size or the current I ₁ is greater than the current I ₂ . and I ₁ = I ₂ + I ₃ .

Daraus kann also geschlossen werden, dass ein Fehlerfall vorliegt und es kann, wie eingangs erläutert, entweder nur eine Fehlermeldung ausgegeben werden oder aber die gesamte Vorrichtung 35‘ kann deaktiviert werden, bevor es zu größeren Problemen kommt. It can therefore be concluded that there is an error and it can, as explained above, either only an error message are issued or the entire device 35 ' can be disabled before major problems occur.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2008/0171115 A1 [0002, 0022] US 2008/0171115 A1 [0002, 0022]
DE 4437477 A1 [0002, 0002] DE 4437477 A1 [0002, 0002]

Claims

Verfahren zur Einstellung eines Elektrodenabstandes einer Elektrodenanordnung mit zwei Elektroden zur Erzeugung von Stoßwellen, wobei sich insbesondere die Elektrodenanordnung in einem Behälter mit Übertragungsmedium befindet, wobei ein Aktuator zum Bewegen mindestens einer Elektrode zur Einstellung eines Elektrodenabstandes zu der anderen Elektrode vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom, der beim Zünden durch die Elektroden fließt, gemessen wird und abhängig von dem gemessenen Strom der Elektrodenabstand auf einen Wert dahingehend eingestellt wird, dass die Zündung als bestimmter Fall erfolgt. Method for adjusting an electrode spacing of an electrode arrangement with two electrodes for generating shock waves, wherein in particular the electrode arrangement is located in a container with transmission medium, wherein an actuator for moving at least one electrode for adjusting an electrode distance to the other electrode is provided, characterized in that the current flowing through the electrodes during ignition is measured and, depending on the measured current, the electrode spacing is set to a value such that the ignition takes place as a specific case.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem gemessenen Strom der Elektrodenabstand auf einen optimalen Wert dahingehend eingestellt wird, dass die Zündung als aperiodischer Grenzfall erfolgt. A method according to claim 1, characterized in that is set depending on the measured current of the electrode gap to an optimum value to the effect that the ignition takes place as aperiodic limiting case.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom mittels Hall-Sensoren gemessen wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the current is measured by means of Hall sensors.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom mittels einer Rogowski-Spule gemessen wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the current is measured by means of a Rogowski coil.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Elektroden der Elektrodenanordnung gleichmäßig aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden zur Einstellung des Elektrodenabstandes derart, dass ein Mittelpunkt zwischen Elektrodenenden der Elektroden immer stets auf demselben Punkt liegt, insbesondere in der Mitte des Behälters und/oder im Brennpunkt eines Reflektors. Method according to one of the preceding claims, characterized in that both electrodes of the electrode assembly are uniformly moved towards or away from each other for adjusting the electrode spacing such that a midpoint between electrode ends of the electrodes always always lies on the same point, in particular in the middle of the container and / or at the focal point of a reflector.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenabstand nachgeregelt wird mittels eines Außengewindes an der Elektrode und einem Drehen der Elektrode in einer Halterung mit passendem Innengewinde oder mittels eines Linearaktuators, insbesondere eines Linearmotors. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode spacing is readjusted by means of an external thread on the electrode and a rotation of the electrode in a holder with matching internal thread or by means of a linear actuator, in particular a linear motor.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Fehlerstromerkennung zur Erkennung eines Fehlerfalls, wozu der Stromfluss vor und nach der Elektrodenanordnung gemessen und verglichen wird und bei einem Unterschied in den Stromwerten vor und nach der Elektrodenanordnung ein Fehler erkannt wird, insbesondere eine Fehlermeldung ausgegeben wird und/oder die Elektrodenanordnung abgeschaltet wird. Method according to one of the preceding claims, characterized by a fault current detection for detecting an error case, for which the current flow before and after the electrode assembly is measured and compared and a difference in the current values before and after the electrode assembly an error is detected, in particular an error message is issued and / or the electrode arrangement is switched off.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Rogowski-Spule oder Hall-Sensoren aufweist zum Messen des Stroms. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a Rogowski coil or Hall sensors for measuring the current.