DE3932745A1 - Flachspule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spule für eine Vorrichtung zum berührungslo­ sen Zertrümmern von im Körper von Lebenwesen befindlichen Konkremen­ ten mit einem Stoßwellengenerator, der auf ein Zielgebiet im Körper aus­ gerichtet ist und der die in einer Fläche liegenden Spule aufweist, von der eine Membran liegt, die einen mit einer Flüssigkeit gefüllten Raum ab­ schließt un darin beim kurzzeitigen Anschalten der Spule an eine Hoch­ spannung eine Stoßwelle erzeugt.

In der Europäischen Patentanmeldung EP 02 75 427 ist eine derartige Ein­ richtung als Stoßwellenrohr beschrieben, das einen Spulenträger aus Kera­ mik aufweist. Auf der Stirnseite ist eine eindrähtig gewickelte Flachspule mit Hilfe eines Kunstharzes aufgeklebt. Zwischen der Flachspule und einer Membran ist eine Isolierfolie als Zwischenlage gelegt. Flachspule, Isolierfolie und Membran liegen eng aneinandergepreßt.

Die dabei verwendete Spule ist eindrähtig spiralförmig gewickelt und durch die Einbettung in das Kunstharz erfährt die Spule einen zusätzlichen Abstand ihrer Drahtaußenflächen zur Membran.

Bei der elektromagnetischen Stoßwellenerzeugung wird auf die Flachspule ein kurzer elektrischer Spannungsimpuls von hoher Amplitude gegeben, wobei sich in einem Kondensator gespeicherte Energie in die Spule ent­ lädt. Das so erzeugte elektromagnetische Feld bewirkt, daß sich eine an­ gelegte Metallmembran schlagartig von der Flachspule wegbewegt und eine Stoßwelle auslöst. Eine Isolierfolie zwischen Spule und Membran verhindert Spannungsüberschläge.

Für die Stoßwelle wird eine Druckmaximierung unter anderem dadurch erreicht, daß der Abstand zwischen Spule und Membran möglichst gering ist und die Amplitude des Stromimpuleses möglichst groß ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flachspule für Einrichtungen zur Er­ zeugung von Stoßwellen anzugeben, mit der höhere Drücke erreicht werden.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Statt einer eindrähtigen Windung der Flachspule wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine zwei- oder mehrdrähtige Spule mit gleicher Win­ dungszahl zu verwenden. Die parallel gewickelten Drähte zählen bei mehrdrähtigen Wicklungen als eine Wicklung. Durch den kleineren Durchmesser der Drähte werden die Volumina zwischen jeweils zwei Drähten und der Isolationsschicht und damit der daran anliegenden Membran geringer.

Bei konstantem Stromimpuls bewirkt eine Verminderung dieser Volu­ mina eine Steigerung des Stoßwellendrucks, da der Druck umgekehrt proportional zu diesem Volumen ist.

Der Radius der verwendeten Drähte ist bevorzugt gleich dem ¹/_n-fachen des ursprünglichen Radius der Einrahtspule, wobei n die Anzahl der Drähte je Wicklung angibt.

Vorteilhafterweise wird der Radius der Drähte der Mehrdrahtwicklung halb so groß gewählt wie der Radius der Eindrahtwicklung und zwei Drähte verwendet.

Eine mehrdrähtige Wicklung ergibt auch eine Verringerung der Indukti­ vität der Spule, was eine Zunahme der Stromamplitude zur Folge hat.

Die Erfindung wird durch Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine skizzierte Draufsicht auf eine eindrähtige Spule nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine skizzierte Draufsicht auf eine zweidrähtige Spule,

Fig. 3 Schnitte durch beide Spulenarten.

Die Fig. 1 zeigt eine eindrähtige Spule nach dem Stand der Technik mit einem Durchmessers D₁ und der Anzahl der Einzelwindungen n₁. Neben der Darstellung in Draufsicht ist im unteren Teil der Figur ein Schnitt durch die Drähte skizziert.

Die Fig. 2 zeigt eine zweidrähtige Spule mit einem Durchmesser D₂ und der Anzahl der Doppelwindungen n₂. Der Spulendurchmesser ist bei ein- und mehrdrähtigen Spulen unverändert und durch die Einbaubedingungen bestimmt (D₁ = D₂). Ebenso ist die Anzahl der Windungen gleich (n₁ = n₂).

Die Fig. 3a zeigt einen Schnitt durch die eindrähtige Spule mit d₁ als Durchmesser der Drähte und V₁ als Volumen zwischen je zwei Drähten und der Isolationsschicht 2, die unmittelbar an der Membran 4 anliegt.

Die Fig. 3b zeigt einen Schnitt durch die zweidrähtige Spule mit d₂ als Durchmesser der Drähte und V₂ als Volumen zwischen je zwei Drähten und der Isolationsschicht 2, die ebenfalls unmittelbar an der Membran 4 anliegt.

Claims (3)

1. Flachspule, insbesondere für eine Vorrichtung zum berührungslosen Zertrümmern von in Körpern von Lebenwesen sich befindenden Kon­ krementen mit Hilfe von Stoßwellen in einer Flüssigkeit mit einem Spulenträger, einer vor der Spule angeordneten metallischen Mem­ bran und einer Isolation zwischen Spule und Membran, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung der Spule unter Einhaltung der Windungszahl mehrdrähtig ausgebildet ist, wobei die einzelnen Drähte je Windung parallel gewickelt sind.

2. Flachspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung der Spule mit zwei Drähten je Windung ausgebildet ist.

3. Flachspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung der Spule mit drei Drähten je Windung ausgebildet ist.