Sauggerät für Saugelektroden, insbesondere zur Reizstromtherapie

Abstract

 Das Sauggerät umfaßt eine Druckpumpe (1), die über eine Druck­leitung (6) mit wenigstens einer Saugelektrode (9) zur Erzeu­gung eines Unterdruckes verbunden ist, sowie ein Druckeinstell­ventil (18) in der Druckleitung. Erfindungsgemäß beinhaltet das Druckeinstellventil (18) einen Elektromagnetanker (24), dessen Druckkraft in Abhängigkeit vom Magneterregerspulenstrom vari­ierbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Sauggerät gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Es sind Sauggeräte dieser Art vorbekannt, die mit einem Über­druckventil in der Druckleitung zur Einstellung eines konstan­ten Druckes arbeiten. Zum Zwecke einer Saugmassage können diese Geräte zusätzlich in der Druckleitung eine Drossel mit paral­lelgeschaltetem Ventil enthalten. Durch wechselweises Öffnen und Schließen des Ventils kann den an die Druckleitung ange­schlossenen Saugelektroden entsprechend wechselweise der volle Druck oder der gedrosselte Druck zugeführt werden. Dies führt zu dem erwünschten Saugmassageeffekt.

[0003] Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Sauggerät der ein­gangs genannten Art aufzubauen, bei dem sich Grunddruck und ge­gebenenfalls Massagedruck mit noch einfacheren technischen Mit­teln und noch besser steuerbar als bisher einstellen bzw. regu­lieren lassen.

[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk­malen des Anspruchs 1 gelöst.

[0005] Gemäß der Erfindung dient jetzt ein einzelner Elektromagnet­anker zur Einstellung von vorwählbaren konstanten Drücken und/­oder zur Durchführung einer Saugmassage. Die unterschiedlichen Drücke bzw. Druckschwankungen lassen sich in einfacher Weise durch Einstellung bzw. Änderung des Magnetankerspulenstroms vorgeben.

[0006] In der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 wird der Grunddruck durch das Eigengewicht des Elektromagnet­ankers vorgegeben.

[0007] Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung im Hinblick auf das Druckeinstellventil ergeben sich aus den Unteransprüchen 5 bis 11. Ein in dieser Weise aufgebautes und arbeitendes Druckein­stellventil ist technisch besonders einfach und dennoch sehr funktionssicher.

[0008] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den restlichen Un­teransprüchen.

[0009] Es zeigen:

Figur 1 das erfindungsgemäße Sauggerät im Prinzipschaltbild,

Figur 2 in Vergrößerung den Prinzipaufbau eines Druckeinstell­ventils, wie es in dem Sauggerät gemäß der Erfindung nach Fi­gur 1 eingesetzt wird,

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Ansteuerelektronik für das Druckeinstellventil und

Figur 4 ein Diagramm, das den vom Druckeinstellventil geliefer­ten Betriebsdruck P_B für eine Saugelektrode mit Düse in Abhängig­keit vom Drehwinkel α des Druckreglers sowohl bei Betrieb ohne als auch mit Saugmassage zeigt.

[0010] In der Figur 1 umfaßt das erfindungsgemäße Sauggerät eine Druck­pumpe 1, die angetrieben von einem Motor 2 über ein Vorfilter 3 mit Luftansaugstutzen 4 Luft aus der Umgebung ansaugt. Die an­gesaugte Luft gelangt über ein Nachfilter 5 in die Druckleitung 6 mit dem geräteseitigen Leitungsausgang 7. Am geräteseitigen Leitungsausgang 7 ist über ein elektropneumatisches Kabel 8 we­ nigstens eine Saugeleketrode 9 angeschlossen (gewöhnlich umfaßt das Gerät mehrere solche Leitungsausgänge zum Anschluß einer Mehrzahl von Saugelektroden über entsprechende pneumatische Kabel). Die Saugelektrode 9 arbeitet nach dem Ejektorprinzip. Sie umfaßt demnach einen Durchgangskanal 10, der sich an der Stelle 11 düsenartig verengt. Beim Durchlauf der angesaugten Luft durch den Durchgangskanal 10 der Saugelektrode 9 in Rich­tung Luftausgang 12 wird aufgrund der düsenartigen Verengung an der Stelle 11 ein Unterdruck erzeugt. Der Unterdruck bewirkt, daß die Saugelektrode 9 nach Anlegung am Applikationsort, z.B. an der Hautoberfläche eines Patienten, dichtend haftet. Das Ge­häuse 13 der Saugelektrode 9 umfaßt zu diesem Zwecke an der Applikationsfläche eine Öffnung 14, in der sich z.B. eine Elek­trode 15 befindet. Die Elektrode 15 dient zur Zuleitung zum oder aber auch zur Ableitung von elektrischen Strömen vom Pa­tientenkörper. Im vorliegenden Falle dient diese Elektrode 15 z.B. zur Zuführung eines Reizstromes zu einem Patienten. Die Elektrode 15 ist also zu diesem Zweck über eine elektrische Leitung 16 im pneumatischen Kabel 8 mit einem in der Figur 1 lediglich in Form eines Blockes 17 dargestellten Reizstromgerät verbunden.

[0011] Gemäß der Erfindung ist nun im Sauggerät in der Druckleitung 6 hinter dem Nachfilter 5 ein Druckeinstellventil 18 (Überdruck­ventil) eingeschaltet. Das Druckeinstellventil 18 besteht dabei aus einem Metallblock 19 mit einer inneren Bohrung 20, in die ein O-Ring 21 aus elastischem Material, z.B. Silikongummi, ein­gelegt ist. Auf dem O-Ring 21 liegt eine Scheibe 22 (z.B. aus Metall), auf die ein mit einem Stößel 23 versehener Anker 24 eines Elektrohubmagneten drückt. Die Spulenwicklung für den Er­regerstrom des Elektrohubmagneten ist mit 25 angedeutet. Die Spulenwicklung 25 ist an einer Steuerelektronik 26 angeschlos­sen, die von einem Netzgerät 27 versorgt wird, das z.B. auch den Motor 2 für die Druckpumpe 1 speist. Die Anwahl der jewei­ligen Druckbetriebsart bzw. Druckamplitude an der Steuerelek­ tronik 26 erfolgt über Dreh- oder Tastenschalter bzw. Schleif­kontakte eines Potentiometers (s. dazu auch Figur 3), deren Be­dienelemente in der Figur 1 mit den Kennziffern 28 bzw. 29 an­gedeutet sind.

[0012] Das Druckeinstellventil 18 ist in der Figur 2 der besseren Über­sichtlichkeit wegen vergrößert dargestellt. Aus der Figur 2 ist dabei gut zu erkennen, daß die Scheibe 22 einen solchen Durch­messer D aufweist, daß sie einerseits den oberen Teil des O-Rin­ges 21 dichtend abdeckt und andererseits bei Überdruck entwei­chende Luft (durch Pfeile 30, 31 angedeutet) möglichst wenig Widerstand entgegensetzt. Ferner ist in der Figur 2 zu erken­nen, daß der Anker 24 des Elektrohubmagneten einen Stößel 23 um­faßt, der am auf der Scheibe 22 aufsitzenden Stößelende 32 durch entsprechende Abrundung 33 eine punktförmige Auflage­fläche 34 aufweist. Der Stößel 23 sitzt zudem mit der punkt­förmigen Auflagefläche 34 zentrisch zum O-Ring 21 auf der Scheibe 22. Durch das punktförmige zentrische Aufsitzen ergibt sich eine definierte Charakteristik des Druckeinstellventils 18.

[0013] Das Druckeinstellventil 18 ist senkrecht so ausgerichtet, daß der Anker 24 mit Stößel 23 voll auf die Scheibe 22 drückt. Beim Erregerstrom Null liegt also das Ankergewicht auf der Scheibe 22. Das in diesem Zustand aufliegende Ankergewicht liefert den Grunddruck P_O in der inneren Bohrung 20 bzw. in der Drucklei­tung 6.

[0014] Zum Zwecke der Saugmassage können nun zusätzlich zum Grund­druck P_O noch Druckschwankungen P∼ eingespeist werden. Dies geschieht in der Weise, daß über die Steuerelektronik 26 nach entsprechender Anwahl über die Bedienelemente 28, 29 der Spulenwicklung 25 des Ankers 24 ein pulsierender Erregerstrom zugeführt wird, dessen Amplitude am Bedienelement 29 einstell­bar ist. Der Anker 24 wird dadurch entsprechend pulsierend aus­gelenkt. Er drückt mit seinem Stößel 23 entsprechend pulsierend auf die Scheibe 22, die die Druckschwankungen dann über die innere Bohrung 20 in die Druckleitung 6 überträgt. Von dort werden die pulsierenden Druckschwankungen dann auf die Saug­elektrode 9 übertragen. Der Unterdruck in dieser Saugelektrode schwankt entsprechend pulsierend und das Gewebe am Applika­tionsort, an dem die Saugelektrode festgesaugt ist, wird ent­sprechend den Pulsationen mehr oder weniger stark massiert.

[0015] Ein besonderes Ausführungsbeispiel der Steuerelektronik 26 ist in der Figur 3 detaillierter dargestellt. Die mit dem Netzgerät 27 verbundenen Eingänge der Steuerelektronik 26 sind in der Fi­gur 3 (ebenso in Figur 1) mit 35 und 36 angedeutet. Die Schal­tungsanordnung umfaßt vier Operationsverstärker OP1...OP4. Die Bauelemente R1...R26 sind ohmsche Widerstände, wobei die Wider­stände R4, R19, R22 als Potentiometer ausgebildet sind. Die Bauelemente C1, C2 sind Kapazitäten und das Bauelement Z1 ist eine Zenerdiode. Zwei Dioden sind mit D1, D2 gekennzeichnet. T1 ist ein Endstufentransistor und 24 ist die Spulenwicklung des Hubmagneten.

[0016] Mittels eines dreistufigen Drehschalters S1...S3 (einstellbar über das Bedienelement 28) lassen sich insgesamt drei Schalt­stellungen a, b, c einstellen. In der gezeichneten Schaltstel­lung a arbeitet die Steuerelektronik 26 und damit das Sauggerät in einem ersten Modus des Saugmassagebetriebs ("Saugmassage schnell"). In der Schaltstellung b arbeitet die Steuerelektro­nik 26 und damit das Sauggerät im Betrieb ohne Saugmassage. Hier werden unter Abschaltung des Widerstandes R1 dem Wider­stand R3 der Widerstand R7 und dem Widerstand R5 der Wider­stand R8 parallelgeschaltet. In der Schaltstellung c ergibt sich ein zweiter Modus der Saugmassage ("Saugmassage langsam"). Damit definiert also der Schalter S1...S3 als Drehschalter folgende Betriebsarten: "Saugmassage schnell" (Schaltstellung a), "ohne Saugmassage" (Schaltstellung b) und "Saugmassage langsam" (Schaltstellung c).

[0017] Die Saugmassagefrequenz wird vom Operationsverstärker OP1 er­zeugt. Der Operationsverstärker OP2 verarbeitet die am Eingang des Operationsverstärkers OP1 abgenommene dreieckförmige Span­nung U1 durch Übersteuerung in z.B. eine trapezförmige Spannung U2. Der Wert des Widerstandes R17 bestimmt dabei die gewünschte Trapezform. Das Netzwerk aus den ohmschen Widerständen R1...R6 bestimmt allein die Größe der Steuerspannung am Pluseingang des Operationsverstärkers OP4 bei Betrieb mit Saugmassage (Schalt­stellungen a und c des Drehschalters S1...S3). Bei Betrieb ohne Saugmassage (Schaltstellung b) werden die Widerstände R7 und R8 hinzugeschaltet. Abgenommen wird die Steuerspannung am Schlei­fer des Widerstandspotentiometers R4. Die Einstellung des Schleifers erfolgt mittels des Bedienelements 28.

[0018] Der Operationsverstärker OP3 wird als Impedanzwandler zur rück­wirkungsfreien Messung der Steuerspannung benutzt. Der Opera­tionsverstärker OP4 dient als Treiber für den Endstufentransi­stor T1. Beide sind gegengekoppelt. Zum einen wird über den Wi­derstand R21 variabel gegengekoppelt, um Streuungen aller nach­folgenden elektrischen und elektromechanischen Bauteile ausglei­chen zu können. Andererseits wird auch dynamisch über den Kon­densator C2 gegengekoppelt, wodurch verhindert wird, daß der Hubmagnet zu harte Schaltstöße erhält.

[0019] Die Diode D1 unterdrückt Schaltspitzen am Kollektor des Endstu­fentransistors T1. Die Diode D2 dient zur Linearisierung der quadratischen I/P-Kennlinie des Hubmagneten.

[0020] Die Werte des Widerstands-Netzwerkes R1...R8 richten sich unter Berücksichtigung aller zwischen dem Operationsverstärker OP4 und dem pneumatischen Ausgang geschalteten elektrischen und elektro­pneumatischen Bauelemente letztlich nach folgenden Kriterien:

a) Minimaldruck bei zugedrehtem Druckregler R4,

b) Maximaldruck bei aufgedrehtem Druckregler R4,

c) Saugmassage-Druckamplitude bei zugedrehtem Druckregler R4 und

d) Saugmassage-Druckamplitude bei aufgedrehtem Druckregeler R4.

Den Minimaldruck erzeugt der Hubmagnet ohne elektrisches Zutun durch das Eigengewicht des Ankers 24.

[0021] Der Maximaldruck ergibt sich aus der Leistungsfähigkeit der Druckpumpe 1 und den Düseneigenschaften der Saugelektroden 9. Um den Maximaldruck aufrechtzuerhalten, muß der Hubmagnet, vom Strom gesteuert, eine bestimmte Kraft auf das Druckeinstell­ventil 18 ausüben.

[0022] Die Grenzwerte a) und d) können sowohl ohne als auch mit Saug­massage nicht unter- bzw. überschritten werden. Deshalb ist es erforderlich, die Saugmassageamplitude bei zugedrehtem Druckregler zum Minimaldruck zu addieren und bei aufgedrehtem Druckregler vom Maximaldruck zu subtrahieren. Außerdem soll die Saugmassage-Amplitude mit dem Aufdrehen des Druckreglers an­wachsen. Diese Verhältnisse sind im Diagramm der Figur 4 näher dargestellt (I = Grunddruck, II = ohne Saugmassage, III = mit Saugmassage).

Ansprüche

1. Sauggerät für Saugelektroden, insbesondere zur Reizstromthe­rapie, das eine Druckpumpe zur Erzeugung eines Unterdruckes in der jeweiligen Saugelektrode umfaßt, welche Druckpumpe über eine Druckleitung mit wenigstens einer Saugelektrode verbunden ist, und das ferner ein Druckeinstellventil in der Druckleitung bein­haltet, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckeinstellventil (18) einen Elektromagnetanker (24) umfaßt, dessen Druckkraft in Abhängigkeit vom Magneterregerspulenstrom variierbar ist.

2. Sauggerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Eigengewicht des Elektromagnetan­kers (24) in der Druckleitung (6) einen Grunddruck (P_O) erzeugt.

3. Sauggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Elektromagnetanker (24) Bestandteil eines Hubmagneten ist.

4. Sauggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenstrom für den Elektromagnetanker (24) von einer Steuerelektronik (26) gelie­fert wird, die auf Gleichstrom und/oder unterschiedliche pul­sierende Erregerströme für Saugmassage einstellbar ist.

5. Sauggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnetanker (24) auf eine Scheibe (22) drückt, die als Ventilscheibe im Inneren eines Blockes (19) auf einen elastischen Ring (21) drückt.

6. Sauggerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Ring (21) ein O-Ring ist.

7. Sauggerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Ring (21) aus elastischem Material, vorzugsweise Silikongummi, besteht.

8. Sauggerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (22) einen sol­chen Durchmesser (D) aufweist, daß sie einerseits den oberen Teil des Ringes dichtend abdeckt und andererseits bei Überdruck entweichende Luft möglichst wenig Widerstand entgegensetzt.

9. Sauggerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnetanker (24) am auf der Scheibe (22) aufsitzende Ende (32) eine punktförmige Auflagefläche (34) aufweist.

10. Sauggerät nach Anspruch 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Stößel am aufsitzenden Ende (32) ab­gerundet (33) ist.

11. Sauggerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Stößel (23) mit der punkt­förmigen Auflagefläche (34) zentrisch zum Ring (21) auf der Scheibe (22) aufsitzt.

12. Sauggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (26) derart ausgebildet ist, daß sich die Saugmassageamplitude bei Minimaldruckeinstellung zum Minimaldruck addiert und bei Maxi­maldruckeinstellung vom Maximaldruck subtrahiert.

13. Sauggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (26) derart ausgebildet ist, daß die Saugmassage-Amplitude mit an­steigendem Druck anwächst.

Zeichnung