DE3634874C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zertrümmerung von Körpersteinen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine bekannte Vorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen ist beispielsweise in der US-PS 41 91 189 oder der DE-OS 26 35 635 beschrieben. Diese Vorrichtung weist einen Ladeschaltkreis zum Aufladen eines Kondensators, der mit Entladungselektroden einer Funkenstrecke verbunden ist und einen Entladeschaltkreis auf zum Entladen des Kondensators, um mit der Entladungsschockwelle einen Körperstein, wie einen Nieren- oder Gallenstein, zu zerstören. Hierbei muß während des Entladevorganges der Ladevorgang des Kondensators unterbrochen werden. Aus diesem Grund ist in einer der Energiezufuhrleitungen ein Schalter vorgesehen. Alternativ hierzu kann ein Relaisschalter vorgesehen werden, dessen Arbeitskontakte so geschaltet sind, daß zwischen dem Lade- und Entladeschaltkreis umgeschaltet wird. In jedem Fall wird eine der Energiezufuhrleitungen während des Entladevorganges geöffnet, so daß der Entladestrom von dem aufgeladenen Kondensator durch die andere Energiezufuhrleitung fließt, und so der Stromverbrauch anwächst und für den Patienten Gefahr bestehen kann. Wenn der Relaisschalter verwendet wird, wird während des Entladevorganges ein hoher Strom über den Arbeitskontakt des Relais geführt, was hinsichtlich der Lebensdauer dieses Kontaktes Probleme verursachen kann.

Bei der Steinzerstrümmerung ist es wünschenswert, daß diese mit hoher Geschwindigkeit und hoher Wirksamkeit durchgeführt wird, um Schmerzen und mögliche Gefahren für den Patienten auf ein Minimum zu reduzieren. Wenn zwischen Ladung und Entladung mit einem Relais umgeschaltet wird, kann eine bestimmte Schaltgeschwindigkeit nicht überschritten werden, da die Relaiskontakte eine bestimmte Trägheit haben. Die Taktfrequenz ist somit beschränkt. Zwar wäre es möglich, ein Hochgeschwindigkeitsrelais zu verwenden, derartige Relais sind jedoch außerordentlich teuer.

Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der EP 0 82 508 B1 bekannt. Bei dieser gattungsgemäßen Vorrichtung wird ein Kondensator von einer Hochspannungsquelle aufgeladen. Die auf dem Kondensator akkumulierte Ladung kann dann zur Schockwellenerzeugung über in einen leitfähigen Zustand geschaltete Entladungsröhren an Entladungselektroden einer Funkenstrecke abgegeben werden.

Diese bekannte Vorrichtung verwendet im Entladekreis, d. h. im Kreis zwischen dem Kondensator und den Entladungselektroden Entladungsröhren zum Aufbauen oder Unterbrechen einer Verbindung zwischen dem Kondensator und den Elektroden. Hierbei ist zunächst nachteilig, daß nach dem Abschalten der Entladungsröhren, d. h. nach ihrem Schalten in einen nichtleitenden Zustand noch für eine gewisse Zeitdauer in der Röhre ein Restinonenanteil verbleibt, der für diese Zeitdauer eine gewisse Restleitfähigkeit der Röhre aufrechterhält. Diese Restleitfähigkeit führt dann in nachteiliger Weise zu Leckströmen, die beim zwischenzeitlich stattfindenden Aufladen des Kondensators für einen erneuten Entladevorgang störend oder gefährlich sein können.

Weiterhin sind beim Gegenstand der EP 0 82 508 B1 die Röhren so geschaltet und angesteuert, daß sie zwischen zwei Entladezylen die Polarität, mit der der Kondensator aufgeladen wird, umwandeln. Die Röhren arbeiten somit als sogenannte Polwender, was beim Betrieb der Vorrichtung gemäß der EP 0 82 508 B1 zwar den Vorteil mit sich bringt, daß der Funkenüberschlag zwischen den Elektroden in der Funkenstrecke nicht stets in gleicher Richtung erfolgt, sondern beispielsweise von der Elektrode A zur Elektrode B, im darauffolgenden Entladevorgang von der Elektrode B zur Elektrode A, dann wieder von A nach B usw. Die Lebensdauer oder Standzeit der Elektroden kann hierdurch verdoppelt werden.

Nachteilig ist hierbei jedoch, daß zur Umwandlung oder Invertierung der Polarität für den Ladevorgang des Kondensators pro Entladezyklus die Schaltröhren verwendet werden, welche die o. g. Probleme hinsichtlich des Restionenanteils aufwerfen können. Weiterhin ist die entsprechende Ansteuerung der einzelnen Röhren über einen Zeitsignalgenerator mit nachgeschalteter Flip-Flop-Dekodierung, logischer Verknüpfung und Triggerschaltkreisen aufwendig und entsprechend teuer.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen derart auszubilden, daß der Vorteil einer verdoppelten Lebensdauer oder Standzeit der Elektroden in der Funkenstrecke nicht mit dem Nachteil eines komplizierten, teueren und störanfälligen Schaltungsaufbaus erkauft werden muß.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Erfindungsgemäß erfolgt die Aufladung des Kondensator, der die Hochspannung für die Funkentladung liefert, durch den - nicht gleichgerichteten - Wechselstromausgang einer Wechselstromquelle. Hierzu ist weiterhin eine Schalteinrichtung vorgesehen, welche während jeder Halbwelle des Wechselstromausganges derart angesteuert wird, daß der Kondensator während des zweiten Teils jeder Halbwelle des Wechselstromausganges zur Entladung über die Funkenstrecke von der Wechselstromquelle zunächst getrennt ist und nachfolgend von der Wechselstromquelle mit einer Spannung wieder aufgeladen wird, welche gegenüber der soeben entladenen Spannung entgegengesetzte Polarität hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 den Schaltkreisaufbau einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Schaltkreisdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der synchron mit einer Wechselspannungs- Energiequelle zwischen Lade- und Entladezuständen umgeschaltet wird;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 7;

Fig. 5 ein Schaltkreisdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen gemäß einer dritten Ausführungsform, bei der synchron zu einer Wechselspannungs-Energiequelle zwischen den Lade- und Entladezuständen umgeschaltet wird; und

Fig. 6 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 5.

Gemäß Fig. 1 ist ein Netzstecker 11 mit der Primärwicklung eines Netztransformators 13 über einen Netzschalter 12 verbunden. Ein Ende der Sekundärwicklung des Transformators (Wechselstromquelle 13) ist über einen Widerstand 14 mit dem Eingang eines Triac 15 verbunden. Das Gate des Triac 15 ist mit einem Widerstand 16 und einem Triggerschaltkreis 17 verbunden. Der Ausgang des Triac 15 bzw. das andere Ende des Transformators 13 sind mit Entladungsröhren 18 bzw. 20 in Verbindung. Die Triggerelektroden der Röhren 18 bzw. 20 sind mit Triggerschaltkreisen 19 bzw. 21 verbunden. Die Ausgänge der Röhren 18 und 20 sind mit den Anschlüssen eines Kondensators 22 verbunden. Ein Anschluß des Kondensators 22 ist über eine Entladungsröhre 23 mit einer Entladungselektrode 25 verbunden und der andere Anschluß des Kondensators 22 ist direkt mit der Entladungselektrode 25 verbunden. Die Triggerelektrode der Röhre 23 ist mit einem weiteren Triggerschaltkreis 24 verbunden. Der Netzschalter 12 ist über einen Entladungsschalter 26 mit einem Spannungsteiler verbunden, der aus Widerständen 27 und 28 aufgebaut ist. Der Anschluß zwischen den Widerständen 27 und 28 ist mit dem invertierenden Eingang eines Komparators 30 und dem nichtinvertierenden Eingang eines Komparators 32 verbunden. Referenzspannungsquellen 29 und 34 sind mit dem nichtinvertierenden Eingang des Komparators 30 bzw. dem invertierenden Eingang des Komparators 32 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse der Komparatoren 30 und 32 sind über Dioden 31 bzw. 33 mit dem Triggerschaltkreis 17 bzw. einem monostabilen Multivibrator 35 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Multivibrators 35 ist über einen weiteren Multivibrator 36 mit einem Photokoppler 37 und einem Multivibrator 38 verbunden. Der Ausgang des Photokopplers 37 ist mit den Triggerschaltkreisen 19 und 21 verbunden und der Ausgang des Multivibrators 38 ist über einen Photokoppler 39 mit dem Triggerschaltkreis 24 verbunden.

Wenn in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 der Netzschalter 12 eingeschaltet wird, wird eine Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators 13 induziert. Wenn der Entladeschalter 26 eingeschaltet wird, wird eine Spannung, die durch Teilen der Netzspannung durch die Widerstände 27 und 28 erhalten wird, den Komparatoren 30 und 32 zugeführt. Der Ausgang des Komparators 30 wird in einen positiven Wert invertiert, wenn die geteilte Spannung die Referenzspannung der Referenzspannungsquelle 29 übersteigt, wie in dem Zeitdiagramm gemäß Fig. 2 gezeigt. Weiterhin wird der Ausgang des Komparators 32 in einen positiven Wert invertiert, wenn die geteilte Spannung die Referenzspannung der Referenzspannungsquelle 29 unterschreitet. Es sei hier festgehalten, daß die Referenzspannung derart festgelegt wird, daß sie 4 ms nach dem Nulldurchgang der Netzspannung auftritt. Die Ausgangsspannungen der Komparatoren 30 und 32 werden über die Dioden 31 bzw. 33 dem Triggerschaltkreis 17 bzw. dem Multivibrator 35 zugeführt. Der Triggerschaltkreis 17 und der Multivibrator 35 erzeugen einen 6 ms-Triggerimpuls und einen 1 ms-Impuls an den steigenden Flanken der Ausgangsspannungen der Komparatoren 30 und 32. Wenn der Triggerschaltkreis 17 einen Triggerimpuls dem Gate des Triac 15 zuführt, wird dieser durchgeschaltet. Danach erzeugt der Multivibrator 36 einen 10 ms-Impuls als Antwort auf die fallende Flanke des Ausgangsimpulses des Multivibrators 35. Der Impuls des Multivibrators 36 wird über den Photokoppler 37 den Triggerschaltkreisen 19 und 21 zugeführt. Als Antwort auf den Ausgangsimpuls vom Multivibrator 36 erzeugen die Schaltkreise 19 und 21 Triggerimpulse, um die Entladungsröhre 18 und 20 anzusteuern. Wenn die Entladungsröhren 18 und 20 eingeschaltet sind, wird die Netzspannung dem Kondensator 22 zugeführt, um diesen aufzuladen. Wenn der Kondensator 22 bis auf den Wert der Netzspannung aufgeladen worden ist, sinkt die Netzspannung ab. Eine Rückwärtsspannung wird angelegt, um den Triac 15 abzuschalten. Danach werden die Entladungsröhren 18 und 20 abgeschaltet. In diesem Zustand ist der Kondensator 22 voll aufgeladen. Wenn die Ionen in den Entladungsröhren 18 und 20 verschwinden, fällt der Ausgangsimpuls des Multivibrators 36 ab. Als Antwort auf die fallende Flanke dieses Impulses erzeugt der Multivibrator 38 einen Ausgangsimpuls. Dieser Impuls wird dem Triggerschaltkreis 24 über den Photokoppler 39 zugeführt und der Schaltkreis 24 führt einen Triggerimpuls an die Entladungsröhre 23, so daß diese eingeschaltet wird. Somit wird die geladene Spannung des Kondensators 22 über die Entladungsröhre 23 den Entladungselektroden 25 zugeführt, so daß an diesen Elektroden 25 eine elektrische Entladung stattfindet und der Entladungslichtbogen einen Körperstein zertrümmert. Diese Entladung ist eine kurzzeitige Entladung. Wenn diese kurzzeitige Entladung abgeschlossen ist, wird der nächste Netzspannungs-Zyklus begonnen, d. h. der Ausgang des Komparators 32 wird durch die negative Halbwelle der Spannung invertiert. Von dem Triggerschaltkreis 17 und dem Multivibrator 35 werden als Antwort auf die steigende Flanke des invertierten Pulses Impulse erzeugt, um den Triac 15 einzuschalten. Nach 1 ms werden die Entladungsröhren 18 und 20 als Antwort auf den Ausgangsimpuls des Multivibrators 36 eingeschaltet. Somit wird der Kondensator 22 mit einer Polarität aufgeladen, die umgekehrt zur Polarität der positiven Halbwelle der Netzspannung ist. Zu diesem Zeitpunkt verschwinden die Ionen in der Entladungsröhre 23. Wenn die Entladungsröhre 23 als Antwort auf den Ausgangsimpuls vom Multivibrator 38 eingeschaltet wird, entsteht eine Entladung an den Elektroden 25, die genau entgegengesetzt der Entladung im Fall der positiven Halbwelle ist und der Stein wird auf gleiche Weise wie bei der Entladung durch die positive Halbwelle zertrümmert.

Bei der Vorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen gemäß der Ausführungsform von Fig. 1 wird der Entladungsschaltkreis durch die Entladungsröhren 18 und 20, die als steuerbare Schalteinrichtung wirken vollständig von der Netzversorgung isoliert, während gleichzeitig die Triggerschaltkreise 17, 19 und 24 durch die Photokoppler 37 und 39 isoliert werden. Dies hat zur Folge, daß kein Stromverlust auftritt.

Bei einer zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist ein Netzstecker 111 mit der Primärwicklung eines Transformators 113 über einen Netzschalter 112 verbunden. eine Sekundärwicklung 113a des Transformators 113 ist über einen Widerstand 114 und einen Triac 115 mit einem Kondensator 117 verbunden. Das Gate des Triac 115 ist mit einem Widerstand 116 verbunden. Der Kondensator 117 ist über eine Entladungsröhre 118 mit einer Sondenelektrode, d. h. einer Entladungselektrode 120 verbunden. Mit der Triggerelektrode der Röhre 118 ist ein Triggerschaltkreis 119 verbunden.

Komparatoren 121 und 122 sind mit der anderen Sekundärwicklung 113b des Transformators 113 verbunden. Der invertierende Eingangsanschluß des Komparators 121 und der nichtinvertierende Eingangsanschluß des Komparators 122 sind mit der Sekundärwicklung 113b verbunden. Der nichtinvertierende Eingangsanschluß des Komparators 121 und der invertierende Eingangsanschluß des Komparators 122 sind mit Referenzspannungsquellen 123 bzw. verbunden. Wenn somit eine Wechselspannung ihre positive Halbwelle duchläuft, erzeugt der Komparator 121 ein positives Ausgangssignal. Wenn die Wechselspannung ihre negative Halbwelle durchläuft, erzeugt der Komparator 122 einen positiven Ausgang.

Die Ausgangsanschlüsse der Komparatoren 121 und 122 sind über Dioden 125 und 126 und einem Entladungsschalter 127 mit einem monostabilen Multivibrator 128 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Multivibrators 128 ist mit einem monostabilen Multivibrator 129 und mit dem Gate des Triac 115 über einen Widerstand 110 verbunden. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 129 ist über einen monostabilen Multivibrator 130 mit dem Triggerschaltkreis 119 verbunden

Unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm von Fig. 4 wird nun die Arbeitsweise dieser zweiten Ausführungsform näher erläutert. Wenn der Netzschalter 112 eingeschaltet wird, erscheinen Wechselspannungskomponenten an den Sekundärwicklungen 113a und 113b des Transformators 113. Wenn danach der Entladungsschalter 127 eingeschaltet wird, werden die Ausgangssignale der Komparatoren 121 und 122 über die Dioden 125 und 126 und dem Schalter 127 dem monostabilen Multivibrator 128 zugeführt. In diesem Fall erzeugt der Komparator 121 während der positiven Halbwelle der Wechselspannung einen positiven Impuls, wenn die Wechselspannung höher ist als die Referenzspannung der Referenzspannungsquelle. Der Komparator 122 erzeugt einen positiven Impuls, wenn die Wechselspannung unter der Referenzspannung der Referenzspannungsquelle 121 liegt.

Wenn der Ausgangsimpuls des Komparators 121 dem monostabilen Multivibrator 128 zugeführt wird, erzeugt dieser einen Impuls als Antwort auf die steigende Flanke des Komparators 121. Eine Zeitkonstante des Multivibrators 128 wird so gesetzt, daß ein 5 ms-Impuls bezüglich der Netzfrequenz, z. B. 50 Hz aus dem folgenden Grund erzeugt wird: nach dem Abfallen der Wechselspannung, nachdem der Triac 115 auf den Impuls vom Multivibrator 128 durchgeschaltet worden ist, wird eine Rückspannung auf den Triac 115 geführt und dieser gesperrt. Es ist somit sinnlos, einen Gateimpuls auf den Triac 115 zu legen. Wenn der Triac 115 mit Energie versorgt wird, wird der Kondensator 117 derart aufgeladen, daß der Anschluß der Entladungsröhre 118 am Kondensator 117 während der positiven Halbwelle der Wechselspannung auf positive Polarität gesetzt wird. Wenn der Kondensator 117 auf den Maximalwert der Wechselspannung aufgeladen worden ist und die Wechselspannung wieder absinkt, wird der Triac 115 abgeschaltet, um den Ladevorgang des Kondensators 117 zu beenden. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der monostabile Multivibrator 129 einen 1 ms-Impuls als Antwort auf die fallende Flanke des Ausgangssignales vom Multivibrator 128. Während dieser Zeitdauer wird der Ladezustand des Kondensators 117 stabilisiert. Der Multivibrator 130 erzeugt als Antwort auf die fallende Flanke des Ausgangssignals vom Multivibrator 129 einen Impuls. Wenn dieser Impuls dem Triggerschaltkreis 119 zugeführt wird, wird die Entladungsröhre 118 als Antwort auf einen Triggerimpuls vom Schaltkreis 119 eingeschaltet. Die Spannung des Kondensators 117 wird dann über die Entladungsröhre 118 der Entladungselektrode 120 zugeführt. An der Entladungselektrode 120 findet ein Lichtbogenüberschlag in Richtung von der Elektrode b zur Elektrode a statt und dieser Lichtbogenüberschlag zertrümmert den Körperstein.

Nach Abschluß der Lichtbogenentladung fällt der Ausgang vom Komparator 121 ab und der Komparator 122 erzeugt einen Impuls. Der Multivibrator 128 erzeugt als Antwort auf die steigende Flanke des Impulses vom Komparator 122 einen 5 ms- Impuls. Als Antwort auf diesen Impuls wird der Triac 115 wieder durchgeschaltet. In diesem Falle wird die Spannung der negativen Halbwelle dem Kondensator 117 zugeführt und der Kondensator 117 wird mit einer Polarität aufgeladen, die der Polarität der positiven Halbwelle entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten, der Anschluß der Röhre 118 am Kondensator 117 wird auf negative Polarität gesetzt. Wenn der Kondensator 117 vollständig aufgeladen worden ist und die Röhre 118 als Antwort auf einen Triggerimpuls vom Schaltkreis 119 angesteuert wird, wird der Kondensator 117 über die Röhre 118 zur Elektrode 120 hin entladen. Da in diesem Falle die Spannung eine entgegengesetzte Polarität hat, findet ein Lichtbogenüberschlag von der Elektrode a zur Elektrode b statt.

Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ändert sich die Entladungsrichtung abwechselnd in Einheiten der Halbwellen der Wechselspannung. Somit wird eine der Elektroden a bzw. b in der Entladungselektrode 120 nicht übermäßig abgenutzt und die Lebensdauer der Elektrode wird wesentlich verlängert. In dieser Ausführungsform wird als Schaltelement ein Triac verwendet. Es sind jedoch auch andere Halbleiterschalter anstelle des Triacs denkbar.

Bei einer dritten Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist ein Netzstecker 131 mit der Primärwicklung eines Transformators 134 über einen Netzschalter 132 und einen Relaisschalter 133a eines Relais 133 verbunden. Eine Sekundärwicklung 134a des Transformators 134 ist über einen Widerstand 135 mit einem Kondensator 136 verbunden. Der Kondensator 136 ist über eine Entladungsröhre 137 mit einer Entladungselektrode 139 verbunden. Mit der Triggerelektrode der Röhre 137 ist ein Triggerschaltkreis 138 verbunden.

Mit der Sekundärwicklung eines Transformators 148 sind Komparatoren 140 und 141 verbunden. Der invertierende Eingangsanschluß des Komparators 140 und der nichtinvertierende Eingangsanschluß des Komparators 141 sind mit der Sekundärwicklung 148a verbunden. Der nichtinvertierende Eingangsanschluß des Komparators 140 und der invertierende Eingangsanschluß des Komparators 141 sind mit Referenzspannungsquellen verbunden. Wenn der Wechselspannungsausgang seine positive Halbwelle durchläuft, erzeugt der Komparator 140 ein positives Ausgangssignal. Wenn der Wechselspannungsausgang seine negative Halbwelle durchläuft, erzeugt der Komparator 141 ein positives Ausgangssignal.

Die Ausgangsanschlüsse der Komparatoren 140 und 141 sind über Dioden 142 und 143 und einen Entladungsschalter 144 mit einem monostabilen Multivibrator 145 verbunden. Der Ausgang des Multivibrators 145 ist mit einem monostabilen Multivibrator 146 und dem Relais 133 verbunden. Der Ausgang des Multivibrators 146 wird über einen Multivibrator 147 dem Triggerschaltkreis 138 zugeführt.

Unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm von Fig. 6 soll nun die Arbeitsweise der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 5 näher erläutert werden. Wenn der Entladungsschalter 144 eingeschaltet worden ist, nachdem der Netzschalter 132 eingeschaltet worden ist, erzeugt der monostabile Multivibrator 145 einen Impuls. Wenn dieser Impuls dem Relais 133 zugeführt wird, wird dieses mit Energie versorgt und schließt den Relaisschalter 133a nach einer kurzen Zeitverzögerung. Eine Wechselspannung wird in der Sekundärwicklung des Transformators 134 erzeugt und der Kondensator 136 wird derart aufgeladen, daß der Anschluß an der Röhre 137 während der positiven Halbwelle aufgeladen wird. Nachdem der Kondensator 136 aufgeladen worden ist, fällt der Ausgangsimpuls des Multivibrators 145 ab und schaltet das Relais 133 ab. Somit wird nach einer kurzen Verzögerungszeit der Relaisschalter 133a geöffnet und das Aufladen des Kondensators 136 beendet.

Als Antwort auf die fallende Flanke des Ausgangsimpulses vom Multivibrator 145 erzeugt der Multivibrator 146 einen Impuls mit einer Pulsbreite, welche die Verzögerungszeit durch das Relais 133 kompensiert. Als Antwort auf die fallende Flanke des Ausgangsimpulses vom Multivibrator 146 liefert der Multivibrator 147 einen Impuls an den Triggerschaltkreis 138. Als Antwort auf dieses Signal liefert der Schaltkreis 138 einen Triggerimpuls an die Triggerelektrode der Entladungsröhre 137, um diese einzuschalten. Die Spannung am Kondensator 136 wird somit der Elektrode 139 über die Entladungsröhre 137 zugeführt. An der Entladungselektrode 139 erfolgt ein Lichtbogenüberschlag in Richtung von der Elektrode a zur Elektrode b. Wenn die Lichtbogenentladung abgeschlossen ist und dann der nächste Impuls vom Multivibrator 145 dem Relais 133 zugeführt wird, wird der Relaisschalter 133a geschlossen und der Kondensator 136 mit einer Polarität entgegengesetzt der während der positiven Halbwelle der Wechselspannungsquelle geladen. Nachdem der Kondensator 136 aufgeladen worden ist, wird die Entladungsröhre 137 wieder eingeschaltet und der Kondensator 136 wird entladen. Eine Spannung mit einer entgegengesetzten Polarität zu der im Falle der positiven Halbwelle wird der Elektrode 139 zugeführt, so daß eine Entladung von der Elektrode b zur Elektrode a stattfindet.

Da bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 der Kondensator 136 über den Widerstand 135 und die Sekundärwicklung 134a des Transformators 134 entladen wird, wenn der Relaisschalter 133a geöffnet ist und solange die Röhre 137 nicht gezündet ist, fällt der Spannungswert am Kondensator 136 leicht ab. Durch eine geeignete Dimensionierung des Widerstandes 135 kann dies eingestellt werden. Zusätzlich wird, nachdem die Spannung am Kondensator 136 auf eine gewisse Abklingspannung zwischen den Elektroden 139 gefallen ist, der Kondensator durch die Sekundärwicklung 134a entladen, bis er wieder aufgeladen wird. Dies erleichtert das nächste Aufladen des Kondensators 136, da der Kondensator 136 vollständig entladen ist.

Bei der beschriebenen dritten Ausführungsform findet jede Entladung pro Halbwelle statt. Es können jedoch, nachdem Entladezyklen in eine Entladerichtung durchgeführt wurden Entladezyklen für andere Richtungen durchgeführt werden. Als Schalteinrichtung wird ein Relais verwendet, Alternativ hierzu kann auch ein Halbleiterschalter verwendet werden.

Da bei der dritten Ausführungsform ein Schaltelement synchron mit dem Zyklus der Wechselspannungsquelle betrieben wird, wird der Kondensator in Halbwellen-Zyklen synchron mit den entgegengesetzten Polaritäten aufgeladen. Da somit Spannungen mit entgegengesetzten Polaritäten abwechselnd dem Elektrodenpaar zugeführt werden, wird keine der Elektroden übermäßig belastet und abgenutzt, so daß die Lebensdauer der Entladungssonde verlängert wird. Da schließlich in allen Ausführungsformen der Schaltkreisaufbau frei von notwendigen Bauteilen ist, können Herstellungskosten verringert werden und die Lebensdauer der gesamten Vorrichtung wird verbessert.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen durch Schockwellen, mit:
einer Ladeeinrichtung, welche eine Hochspannungsquelle aufweist;
einem Kondensator, der von der Ladeeinrichtung aufgeladen wird;
einer Funkenstrecke, die den Kondensator über eine erste steuerbare Schalteinrichtung mit Entladungsröhren entlädt und dabei eine Schockwelle auslöst; und
einer Verzögerungseinrichtung, die den Kondensator erst dann mit der Hochspannungsquelle verbindet, wenn seit der Entladung des Kondensators eine bestimmte Zeitdauer verstrichen ist, während der die erste steuerbare Schalteinrichtung in einen voll abgeschalteten Zustand gelangt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hochspannungsquelle eine Wechselstromquelle (13; 113; 134) zur Erzeugung eines Wechselstromausgangsignals aufweist und die Ladeeinrichtung weiterhin eine Schalteinrichtung (15; 115; 133a) aufweist, welche während jeder Halbwelle des Wechselstromausgangsignals derart angesteuert wird, daß der Kondensator (22; 117; 136) während des zweiten Teils jeder Halbwelle des Wechselstromausgangssignals zur Entladung über die Funkenstrecke (25; 120; 139) von der Wechselstromquelle (13; 113; 134) getrennt ist und nachfolgend von der Wechselstromquelle (13; 113; 134) mit einer Spannung wieder aufgeladen wird, welche gegenüber der soeben entladenen Spannung entgegengesetzte Polarität hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite steuerbare Schalteinrichtung zwischen die Wechselstromquelle (13) und den Kondensator (22) geschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite steuerbare Schalteinrichtung zwischen der Hochspannungsquelle (13) und dem Kondensator (22) aus Entladungsröhren (18, 20) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsquelle (13) positive und negative Ausgangsanschlüsse aufweist, wobei die zweite steuerbare Schalteinrichtung (18, 20) über die Schalteinrichtung (15) mit dem positiven bzw. negativen Ausgangsanschluß verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite steuerbare Schalteinrichtung (18, 20) eine Einrichtung zur Energieversorgung der Schalteinrichtung über eine festgelegte Zeitdauer während der Halbwellen des Wechselstromausgangssignal aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (115) synchron zu dem Wechselstromausgangsignals von der Wechselstromquelle (113; 134) betätigbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung einen Triac (115) aufweist, der mit einem Ausgang der Wechselstromquelle (113) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein Relais (133) aufweist.