Stosswellenrohr

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Stoßwellenrohr mit einer auf einem Träger (7) angeordneten Flachspule (4) mit spiralförmig ange­ordneten Windungen und einer dieser gegenüberliegenden, einen mit einer Flüssigkeit gefüllten Raum (3) abschließenden, aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildeten Membran (2), wobei die Flachspule (4) über durch im Träger (7) angebrachte Bohrungen (10, 11) geführte Anschlüsse an eine Versorgungsein­heit (24) von Hochspannungsimpulsen anschließbar ist. Die Boh­rung (11) für den mittleren Anschluß der Flachspule (4) weist eine den Kopf einer Schraube (17) aufnehmenden Versenkung (13) auf, wobei das Ende der Windungen (15) durch die durch die Boh­rung (11) durchgeführte Schraube (17) zur Bildung einer Schraub­kontaktierung auf eine in der Versenkung (13) befindliche Flä­che gepreßt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Stoßwellenrohr mit einer auf einem Träger angeordneten Flachspule mit spiralförmig angeordneten Windungen und einer dieser gegenüberliegenden, einen mit einer Flüssigkeit gefüllten Raum abschließenden, aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildeten Membran aufweist, wobei die Flachspule über durch im Träger angebrachte Bohrungen geführte Anschlüsse an eine Versorgungseinheit von Hochspannungsimpulsen anschließbar ist. Derartige Stoßwellenrohre dienen insbesondere zum Zertrümmern von Konkrementen im Körper eines Lebewesens, beispielsweise zur Nierenstein-Zertrümmerung in einem Patienten.

[0002] In der EP-A-O 253 053 ist ein derartiges Stoßwellenrohr be­schrieben, das zur längeren Haltbarkeit einen Spulenträger aus Keramik aufweist. Auf der Stirnseite des Spulenträgers ist eine Flachspule mit spiralförmig angeordneten Windungen befestigt. Vor der Flachspule ist getrennt durch eine Isolierfolie eine runde Membran aus elektrisch leitendem Material angeordnet, an die sich ein mit einer Koppelflüssigkeit gefüllter Raum an­schließt. Diese Anordnung des Stoßwellengenerators wird durch einen Kappe mit dem Gehäuse des Stoßwellenrohres gehalten und zusammengepreßt. Durch Anlegen eines Hochspannungs-Entladungs­impules an die Flachspule wird die Membran schlagartig von der Flachspule wegbewegt, so daß eine ebene Stoßwelle innerhalb der Koppelfüssigkeit erzeugt wird, die durch eine im Stoßwellenrohr angeordnete akustische Linse im Fokus gebündelt wird, damit ein im Fokus liegendes Konkrement zerstört werden kann. Bei der schlagartigen Auslenkung ist die Membran hohen mechanischen Kräften ausgesetzt.

[0003] Die beiden Enden der Flachspule werden unter Abknickung des Drahtes der Flachspule als Anschlüsse durch Bohrungen im Kera­mikträger herausgeführt und mit der Hochspannungsversorgung durch Lötkontaktierung verbunden. Dieser derart durchgeführte Mittenanschluß der Flachspule verursacht auf Grund von Inhomo­genitäten bei der Feldverteilung eine ungleichmäßige Belastung der Membran, wobei das Feld in der Mitte am stärksten ist. Das führt zu Verformungen und Eindellungen des Membranmaterials im Mittenbereich, also an der Stelle, an der die Spule zur ersten Windung übergeht. Diese Eindellung stellt eine Vorschädigung des Membranmaterials dar, und es kommt zu kleinen Rissen der Membran, die im weiteren Verlauf der Stoßwellenauslösung sich über die gesamte Membran ausweiten und zum Ausfall des Stoßwel­lenrohres führen.

[0004] Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Stoßwellenrohr der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine leichte und ein­fache Kontaktierung der Flachspule ermöglicht und gleichzeitig Inhomogenitäten in der Mitte der Flachspule beseitigt.

[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Boh­rung für den mittleren Anschluß der Flachspule eine den Kopf einer Schraube aufnehmende Versenkung aufweist, wobei das Ende der Windungen durch die durch die Bohrung durchgeführte Schrau­be zur Bildung einer Schraubkontaktierung auf eine in der Ver­senkung befindliche Fläche gepreßt wird. Durch diese Anordnung wird das Ende der Windungen der Flachspule durch die Schraube festgehalten und der Anschluß mittels der Schraube durch den Spulenträger durchgeführt, so daß eine einfache Kontaktierung auf der Rückseite des Trägers durch eine auf die Schraube auf­gesetzte Mutter erfolgen kann. Gleichzeitig wird die Inhomoge­nität des magnetischen Feldes im mittleren Bereich der Flach­spule beseitigt, so daß keine die Membran zerstörenden Kräfte auf sie einwirken.

[0006] Die Schraubkontaktierung weist einen einfachen Aufbau auf, wenn das Ende der Windungen auf der die Versenkung bildenden Fläche aufliegt und wenn die Schraube das Ende der Windungen an den Träger zur Bildung der Schraubkontaktierung preßt. Eine einfa­che Montage der Flachspule ergibt sich, wenn die Versenkung zur Aufnahme eines Metallteiles ausgebildet ist, durch das die Schraube geführt ist, und wenn das Ende der Windungen zwischen dem Kopf der Schraube und dem Metallteil zur Bildung der Schraubkontaktierung eingeklemmt ist. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Metallteil mit einem Innengewin­de zur Aufnahme der Schraube ausgebildet ist. Dadurch läßt sich erreichen, daß die Spule vor dem Aufbringen auf dem Träger mit­tels des Kopfes der Schraube und des Metallteiles kontaktiert werden kann.

[0007] Eine gleichmäßigere Verteilung des Magnetfeldes und eine Redu­zierung der Induktivität der Flachspule wird weiterhin er­reicht, wenn die Flachspule aus mehreren ineinander verschlun­genen, spiralförmigen Windungen besteht, die parallel ange­schlossen sind, und wenn die Enden der Anschlüsse der Flachspu­le gleichmäßig auf dem Umfang der Versenkung verteilt und in radialer Richtung herausgeführt sind. Auch der zweite Anschluß mit der Spannungversorgung kann auf leichte Weise erreicht wer­den, wenn auch das äußere Ende der Flachspule mit einer Schraub­kontaktierung versehen ist. Es hat sich als vorteilhaft erwie­sen, wenn die Flachspule aus drei ineinander verschlungenen Windungen besteht.

[0008] Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dar­gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1 einen abgebrochen dargestellten Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Stoßwellenrohr,

FIG 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Schraubkontak­tierung gemäß FIG 1 und

FIG 3 einen abgebrochen dargestellten Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform des Stoßwellen­rohres.

[0009] In der FIG 1 ist das erfindungsgemäße Stoßwellenrohr mit einem Gehäuse 1 dargestellt, das einen mit einer Flüssigkeit gefüll­ten, durch eine Membran 2 abgeschlossenen Raum 3 enthält. Der aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildeten Membran 2 gegenüberliegend ist eine Flachspule 4 mit spiralförmig angeord­neten Windungen vorgesehen, wobei zwischen der Membran 2 und der Flachspule 4 eine Isolierfolie 5 angeordnet ist. Die Win­dungen der Flachspule 4 sind auf einer Auflagefläche 6 eines Spulenträgers 7 mit Hilfe eines nicht dargestellten Kunsthar­zes, einem elektrisch isolierenden Gießharz, aufklebt. Die Mem­bran 2, die Isolierfolie 5 und die den Spulenträger 7 der Flach­spule 4 wird durch einen mittels Schrauben 9 an dem Gehäuse 1 befestigten Ring 8 gehalten.

[0010] Für die Anschlüsse der Flachspule 4 weist der Spulenträger 7 in seiner Mitte und am Rand jeweils eine Bohrung 10 und 11 auf, die auf ihre der Flachspule 4 zugewandten Seite mit Versenkun­gen 12 und 13 versehen sind. Auf die Fläche der konischen Ver­senkungen 12 und 13 sind jeweils die Enden 14 und 15 der Win­dungen der Flachspule 4 gelegt, die durch die Köpfe von Schrau­ben 16 und 17, beispielsweise Senkkopfschrauben, festgepreßt werden. Die Schrauben 16 und 17 stützen sich dabei durch Mut­tern 18 und 19 an den Spulenträger 7 ab. Von zwei weiteren Muttern 20 und 21 werden die Anschlüsse 22 und 23 der Hochspan­nungsversorgung 24 an diese Schrauben 16 und 17 gehalten. Der mittlere Anschluß 23 ist über einen Schalter 25 mit der Hoch­spannungsversorgung 24 verbunden, während der zweite Anschluß 22 weiterhin mit Masse 26 und der Membran 2 verbunden ist.

[0011] In FIG 2 ist gezeigt, daß die Flachspule 4 aus drei ineinander verschlungen, spiralartig angeordneten Windungen besteht, die parallel geschaltet sind. Die Enden 15 der Einzelwindungen sind dabei gleichmäßig an die Vertiefung 13 herangeführt und liegen radial auf der Fläche der Vertiefung 13 auf. Die Schraube 17 hält die Enden 15 auf der Fläche der Vertiefung 13 fest und be­wirkt gleichzeitig die Kontaktierung der Flachspule 4 mit dem Hochspannungsgenerator 24. Die gleiche Art der Schraubkontak­tierung wird dabei auch für das äußere Ende der Windungen ver­wendet.

[0012] In der FIG 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem in dem Spulenträger 7 eine rechtwinklige, zylinderför­mige Versenkung 13 angebracht ist, wobei im oberen Bereich die Kante der Versenkung 13 abgeschrägt ist. Über diese abgeschräg­ten Kanten werden die Enden 15 der Wicklung der Flachspule 4 in die Versenkung 13 geführt, wobei sie zwischen dem Senkkopf der Schraube 17 und einem Metallteil 27 eingeklemmt werden. Das Me­tallteil 17, das beispielsweise gedreht sein kann, ist mit sei­ner Außenfläche der Form der Versenkung 13 angepaßt. Die Innen­fläche bildet dabei die Fortsetzung der abgeschrägten Kante der Versenkung 13, so daß diese Fläche des Metallteiles 27 parallel zur Fläche des Senkkopfteiles der Schraube 17 verläuft. Zwischen diesen beiden Flächen werden die Enden 15 der Windungen einge­klemmt. In der Mitte ist das Metallteil 27 mit einer Bohrung oder einem Innengewinde versehen. Zur Aufnahme und besseren Arretierung kann dieses Metallteil mit Führungsnuten für die Enden 15 der Windungen der Flachspule 4 versehen sein.

[0013] Durch dieses beispielsweise mit einem Innengewinde versehene Metallteil 27 kann die Flachspule 4 vor dem Aufbringen auf dem Spulenträger 7 mittels der mit einem Senkkopf versehenen Schrau­be 17 als passendes Gegenstück kontaktiert werden. Anschließend kann dann die Flachspule 4 vollstandig montiert werden, indem die Schraube 17 durch die entsprechende Bohrung 11 durchge­steckt und mittels der Mutter 19 gehalten wird. Mittels der zweiten Mutter 21 wird die Schraube 17 und dadurch die Flach­spule 4 mit der Spannungsversorgung 24 über den Anschluß 23 verbunden.

[0014] Durch diese spezielle Anordnung der Enden 14 und 15 der Windun­gen der Flachspule 4 ergibt sich insbesondere im mittleren Be­reich ein homogeneres magnetisches Feld, so daß das Membranma­terial gleichmäßiger belastet wird. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, dünnere Membranmaterialien einzusetzen. Somit ist die zu beschleunigende Masse geringer und eine höhere Druckaus­beute möglich. Auch kann die Hochspannung reduziert werden, so daß sich für das Isoliermaterial ebenfalls eine geringere elek­trische Belastung und damit höhere Lebensdauer ergibt.

Ansprüche

1. Stoßwellenrohr mit einer auf einem Träger (7) angeordneten Flachspule (4) mit spiralförmig angeordneten Windungen und ei­ner dieser gegenüberliegenden, einen mit einer Flüssigkeit ge­füllten Raum (3) abschließenden, aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildeten Membran (2), wobei die Flachspule (4) über durch im Träger (7) angebrachte Bohrungen (10,11) geführte An­schlüsse an eine Versorgungseinheit (24) von Hochspannungsim­pulsen anschließbar ist, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Bohrung (11) für den mittleren An­schluß der Flachspule (4) eine den Kopf einer Schraube (17) aufnehmenden Versenkung (13) aufweist, wobei das Ende (15) der Windungen durch die durch die Bohrung (11) durchgeführte Schrau­be (17) zur Bildung einer Schraubkontaktierung auf eine in der Versenkung (13) befindliche Fläche gepreßt wird.

2. Stoßwellenrohr nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Ende (15) der Windungen auf der die Versenkung (13) bildenden Fläche aufliegt und daß die Schraube (17) das Ende (15) der Windungen an den Träger (7) zur Bildung der Schraubkontaktierung preßt.

3. Stoßwellenrohr nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Versenkung (13) zur Auf­nahme eines Metallteiles (27) ausgebildet ist, durch das die Schraube (17) geführt ist, und daß das Ende (15) der Windungen zwischem dem Kopf der Schraube (17) und dem Metallteil (27) zur Bildung der Schraubkontatierung eingeklemmt ist.

4. Stoßwellenrohr nach Anspruch 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Metallteil (27) mit einem Innengewinde zur Aufnahme der Schraube (17) ausgebildet ist.

5. Stoßwellenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß die Flach­ spule (4) aus mehreren, ineinander verschlungenen, spiralför­migen Windungen besteht, die parallel angeschlossen sind, und daß die Enden (l5) der Windungen der Flachspule (4) gleichmäßig auf dem Umfang der Versenkung (13) verteilt und in radialer Richtung herausgeführt sind.

6. Stoßwellenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, daß auch das äu­ßere Ende (14) der Flachspule (4) mit einer Schraubkontaktie­rung versehen ist.

7. Stoßwellenrohr nach einem der Ansprüche 5 oder 6, da­durch gekennzeichnet, daß die Flach­spule (4) aus drei ineinander verschlungenen Windungen besteht.

Zeichnung