Die Erfindung betrifft eine Funkenstrecke für die Unterwasser-Stosswellenerzeugung, insbesondere für die nicht-invasive Lithotripsie, mit koaxialer Anordnung eines Innenleiters (IL) mit Innenelektrode, einer Isolierung (I) und eines Aussenleiters (AL) mit Bügel (B) und Aussenelektrode.
Eine solche Funkenstrecke ist aus der DE-PS 26 35 635 bekannt und bildet den Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der DE-PS 35 43 881 ist eine Funkenstrecke mit optimierter Feldlinienverteilung bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Funkenstrecke für die Stosswellenerzeugung dahingehend zu verbessern, dass sie preisgünstiger hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einer Funkenstrecke mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände von Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Funkenstrecke weist einen Innenleiter auf, dessen Aussendurchmesser relativ gering gegenüber dem Innendurchmeesser des Aussenleiters ist. Der Innenleiter ist außerdem wesentlich kürzer als der Aussenleiter, und der Aussenleiter ragt am hinteren Ende der Funkenstrecke über den Innenleiter hinaus. Die Funkenstrecke weist innerhalb der Isolierung einen Hohlraum auf, welcher in Richtung des hinteren Endes der Funkenstrecke offen ist und in der entgegengesetzten Richtung durch den Innenleiter selbst und dessen Umfassung durch die Isolierung begrenzt ist, so daß eine Art "Hut-Form" der Isolierung entsteht.
Durch die innenliegende Innenleiterkontaktierung wird Material eingespart, was zu geringeren Herstellkosten und über das geringere Gewicht auch zu geringeren Transportkosten führt. Eine Ausführung der erfindungsgemäßen Funkenstrecke weist durch einen dickeren Bügel zur Aussenleiterspitze eine höhere mechanische Festigkeit auf, wodurch eine höhere Standzeit folgt. In einer weiteren Ausführung kann eine Verdrehung der Bügelarme um die Längsachse der Funkenstrecke vorgesehen sein, so daß eine federnde Wirkung entsteht. Die Arme des Bügels laufen dann nicht parallel zur Längsachse der Funkenstrecke, sondern schliessen mit ihr einen Winkel ≠ 0° ein, was sie wie eine Torsionsfeder wirken lässt. Das Bügelmaterial kann bei allen Ausführungen gleich oder ähnlich dem Spitzenmaterial gewählt werden. Die Isolierung wird bevorzugt aus einem Spritzguß-Kunststoff hergestellt und erfüllt die Funktionen:
Das Verhältnis von Innendruchmesser des Aussenleiters zu Aussendurchmesser des Innenleiters liegt bevorzugt in dem Bereich von 3:1 bis 8:1. Die Länge des Innenleiters beträgt bevorzugt 20 - 60 % der Länge des Aussenleiters.
In einer Ausführungsform ist die Feldlinienneigung optimiert, wodurch sich ein gleichmässigeres Zünden (geringere Streuung) und eine längere Standzeit ergeben. Dies wird durch geeignete Formgebung der Grenzfläche zwischen Isolatorspitze und Wasser im Spitzenbereich des Innenleiters erreicht, entsprechend den in der DE-PS 35 43 881 offenbarten Merkmalen, insbesondere der stärkeren Ausführung der Isolatorspitze. Dadurch wird eine Feldlinienfokussierung (Einschnürung) auf die Achse erzielt, die zu einem gleichmässigeren Funkensprung führt.
In einer vorteilhaften Ausführung wird ein Bügel mit einer geraden Zahl von Armen, insbesondere mit nur zwei Armen zum Halten der Aussenelektrode verwendet. Dadurch ergeben sich eine geringere Abschattung der Stosswelle als bei den Modellen mit mehr Armen, ein höherer Wirkungsgrad und eine längere Standzeit, wenn die Arme entsprechend dimensioniert sind. In einer Ausführung können sie aus 2 mm starkem Material bestehen, z.B. aus Stahl.
In einer weiteren Ausführung ist die Funkenstrecke von einer zweiten Isolierung umgeben, die Vorsprünge aufweist, die in Einschnitte des Aussenleiters eingreifen und bis zur inneren Isolierung reichen. Dadurch erhält die Funkenstrecke eine hohe mechanische Stabilität.
Die Erfindung wird anhand zweier Figuren näher erläutert.
Beide Figuren zeigen je eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Funkenstrecke. Der Innenleiter IL ist durch die Isolierung I vom Aussenleiter AL getrennt. Deutlich zu erkennen ist die koaxiale Ausführung der beiden Leiter IL und AL. Der Aussenleiter AL wird hier von einer zweiten Isolierung I2 umgeben. Am Aussenleiter AL sind auf der linken Seite die zwei Arme des Bügels B befestigt, die die Aussenleiterelektrode tragen. Der Innenleiter IL verjüngt sich auf der linken Seite zur Innenelektrode, die der Aussenelektrode gegenüber liegt. Der Innenleiter IL weist eine starke Prägung (Riffelung) auf, mit der er in dem Spritzgußteil der Isolierung I verankert ist. Deutlich zu erkennen ist, dass der Aussendurchmesser des Innenleiters IL relativ gering ist gegenüber dem Innendurchmesser des Aussenleiters. Der Aussenleiter AL ist wesentlich länger als der Innenleiter IL und ragt am hinteren Ende der Funkenstrecke weit über den Innenleiter hinaus. Die Funkenstrecke weist innerhalb der Isolierung I einen Hohlraum HO auf, welcher in Richtung des hinteren Endes der Funkenstrecke offen ist und der in der entgegengesetzten Richung durch den Innenleiter IL selbst und dessen Umfassung durch die Isolierung I begrenzt ist. Der Hohlraum HO hat in dieser Ausführung eine Länge, gemessen entlang der Hauptachse der Funkenstrecke, von mehreren cm.
Die Isolierung I trägt diesen Innenleiter IL und schützt ihn vor Verschiebungen. Der Hohlraum HO in der Isolierung I läuft zylinderartig oder - wie hier gezeichnet - leicht konisch und kann so zum leichten Aufsetzen auf den stromzuführenden Stecker verwendet werden. Am hinteren Ende ist die Aussenleiterisolierung I2 ringförmig verstärkt, so daß die Funkenstrecke an diesem Ring leicht aus dem Gerät herausgezogen werden kann.
Die Figur 1 zeigt unten einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Funkenstrecke entlang der Linie A-A. Deutlich zu erkennen ist wieder der koaxiale Aufbau mit dem Innenleiter IL, der umgebenden Isolierung I, dem Aussenleiter AL und der zweiten Isolierung I2. Der Schnitt A-A ist an der Stelle gelegt, an der der Aussenleiter AL Durchbrechungen aufweist, durch die die die äussere Isolierung I2 bis zur inneren Isolierung I durchgreifen kann, wodurch eine Art Schnappverschluß für den sicheren Verbund und die einfache Herstellung der gesamten Funkenstrecke gegeben ist.
Fig. 2 zeigt eine Ausführung einer erfindungsgemässen Funkenstrecke mit verdrehten Bügelarmen B, die dadurch eine stärkere Federwirkung zeigen. Die Arme laufen hier in ihrer gesamten aus dem Isolator stehenden Länge nicht parallel zur Hauptachse der Funkenstrecke, sondern dagegen verdreht (Drehachse ist gleich Hauptachse der Funkenstrecke). Möglich - aber nicht gezeigt - ist auch eine Ausführung, bei der die Bügelarme parallel zur Hauptachse der Funkenstrecke aus dem Isolator herauskommen, nach einem Knick etwas schräg dazu verlaufen und nach einem weiteren Knick wieder parallel zur Hauptachse bis nach vorne verlaufen.