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Einrichtung zur Einstellung der Frequenz der in Schwingungsröhren erzeugten elektrischen Schwingungen.
Bei der Erzeugung hochfrequenter Schwingungen für elektromedizinische Zwecke, insbesondere für das Diathermieverfahren, soll die Frequenz auch bei wechselnden ohmschen Widerständen keine Änderung erfahren. Zugleich ist erwünscht, dass der gesamte Wechselstromwiderstand im äusseren Stromkreis gleich dem inneren Widerstand der Röhre gehalten wird, um den günstigsten Effekt zu erzielen.
Die Bedingung für die Gleichheit der Frequenz im Schwingungskreis ist gegeben durch die Beziehung
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Die Bedingung für die Aufrechterhaltung der Gleichheit zwischen innerem Widerstand Ri und äusserem Wechselstromwiderstand R ist gegeben durch
EMI1.2
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zwischen Kapazität und Induktivität wird durch das Zusammenwirken zweier Kurvenscheiben od. dgl. erzielt, von denen die eine auf der Achse des Variometers und die andere auf der des Kondensators sitzt. Das ist dann besonders angebracht, wenn der Gesamtvariationsbereich zwischen L und C für die in Frage kommenden Änderungen des äusseren Widerstandes genug gross ist.
Auf der Zeichnung ist in Fig. 1 eine Schwingungsröhre schematisch veranschaulicht.
Die Fig. 2 und 3 zeigen verschiedene Kopplungsarten zwischen Induktivität und Kapazität.
Die Schwingungsröhre r nach Fig. 1 besteht in üblicher Weise aus einer Glühkathode k, einem Gitter g und einer Anode a, die in der Röhre angeordnet sind. Die Heizung der Kathode findet durch die Batterie b1 statt, die Spannung des Anodenkreises wird durch eine Batterie b2 geliefert. Der Schwingungskreis besteht aus den Selbstinduktionen , , den Kapazitäten et und cg. Zur Rückkopplung zwischen Schwingungskreis und Gitter ist dieses mit der einen Belegung des Kondensators C2 verbunden. Induktiv mit dem Schwingungskreis ist ein zweiter Kreis, der sogenannte Verbrauchskreis, durch die Selbstinduktion gekoppelt, an den der Patient angeschlossen wird. In diesem Kreis liegt ein Hitzdrahtamperemeter 7b.
Erfindungsgemäss sind nun die Kapazität Cl und die Induktivität 12 derart zwangläufig miteinander gekuppelt, dass bei einer beliebigen Einstellung die Induktivität soviel mal grösser als die Kapazität kleiner wird oder umgekehrt. Eine derartige Kopplung ist z. B. in Fig. 2 dargestellt. Nach dieser Figur ist die Kapazität c als Drehkondensator und die Induktivität 12 als Kugelvariometer ausgebildet. Beide sind durch eine einfache Zahnradkupplung miteinander verbunden, die aus einem auf der Achse al des Variometers 12 sitzenden Zahnrad besteht, welches in ein auf der Achse a2 sitzendes Zahnrad T2 greift. Dieses steht wieder in Eingriff mit einem auf der Achse as des Drehkondensators Cl sitzenden Zahnrad 'g.
Mittels einer derartigen Kupplung ist es offenbar nicht möglich, die Einstellung derart zu treffen, dass die beiden vorhin erwähnten Bedingungen erfüllt sind, insbesondere schon deshalb nicht, weil die Änderung des Variometers nicht proportional zu dem Drehwinkel ist. Um das gewöhnliche Ergebnis zu erzielen, sind erfindungsgemäss die Platten des Drehkondensators in geeigneter Weise geformt, damit innerhalb des in Betracht kommenden Variabilitätsbereiches Kapazität und Selbstinduktion in der formulierten Weise sich ändern. Die Drehrichtungen von Variometer und Drehkondensator müssen so sein, dass bei einer Vergrösserung der Selbstinduktion die Kapazität abnimmt.
Die Kupplung zwischen Kapazität und Induktivität kann auch derart ausgebildet sein, dass mittels eines normalen Drehkondensators und eines normal ausgebildeten Variometers beide durch Einstellung in dem gewünschten Verhältnis zwangläufig verändert werden. Fig. 3 zeigt beispielsweise eine derartige Kupplung. Hier wird innerhalb des in Frage kommenden Variabilitätsbereiches bei einem bestimmten Drehwinkel des Variometers der Drehkondensator um einen derartigen Winkel gedreht, dass die geforderte Beziehung nach Gleichung (1) stets erfüllt ist. Es ist dies dadurch erreicht, dass auf der Achse ?., des Variometers el eine Kurvenscheibe 1'1 angebracht ist, welche auf einen an einem Hebel A sitzenden Stift s einwirkt.
Der Hebel h ist mit dem Zahnrad r2 fest verbunden. Der Stift wird durch eine Feder f stets gegen die Kurvenscheibe angedrückt. Das Zahnrad r2 greift in ein auf der Achse ssg des Drehkondensators sitzendes Zahnrad ein. Bei der Drehung des Variometers um einen bestimmten Winkel gleitet der Stift s längs der Kurvenscheibenkante und wird winklig verstellt. Hiedurch wird das Zahnrad r2 so gedreht, dass durch das Übersetzungsverhältnis zwischen a2 und ag die durch die Gleichung (1) bedingten Variationsverhältnisse zwischen Variometer und Drehkondensator immer vorhanden sind. Man kann aber auch so verfahren, dass durch das Zusammenwirken eines Drehkondensators mit besonders geformten Platten und einer Kupplung ähnlich der nach Fig. 3 die Einstellung erfolgt.
Die Einstellmöglichkeiten werden dadurch erhöht, insbesondere kann dadurch die Feineinstellung erleichtert werden.
Da der Variationsbereich durch die gegebenen Umstände ein ziemlich enger ist. so würde er in manchen Fällen bei grossen Änderungen des Ohmschen Widerstandes im Verbraucherkreis nicht genügen. Um auch in diesem Falle die erwünschten Verhältnisse aufrecht zu erhalten, wird die Kopplung zwischen den Selbstinduktionen und stufenweise einstellbar vorgesehen. Man hat in dieser Weise ein einfaches Mittel in der Hand, den wirksamen Widerstand im Schwingungskreis 1 zu ändern.
Es werden zweckmässig für die verschiedenen Widerstände bei der Einschaltung der verschiedenen Patienten bzw. verschiedener Körperteile mehrere Einstellungsstufen zwischen Schwingungskreis und Verbraucherkreis vorgesehen, um den im Schwingungskreis wirkenden Ohmschen Widerstand den Einstellungsmöglichkeiten zwischen Kapazität und Induktivität des, Schwingungskreises anzupassen. Nach Einstellung einer solchen Stufe kann die genauere Einstellung mittels des Kuppelungsmechanismus zwischen Kapazität und Induktivität erfolgen. Die Feststellung, ob die jeweilige Einstellung die richtige ist, geschieht durch Beobachtung des im Kreise 2 liegenden Hitzdrahtamperemeters, welches
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bei der zweckmässigen Stellung seinen grössten Ausschlag zeigt.
Genügen die Einstellungmöglichkeiten von Kapazität und Induktivität für die zu erwartenden Änderungen des äusseren Widerstandes, dann kann man auch so verfahren, dass diese Einstellung stufenweise erfolgt, während die Änderung der Kupplung zwischen Schwingung-und Verbraucherkreis zur Feineinstellung benutzt wird.
Es lassen sich offenbar auch noch andere Kopplungsmechanismen zwischen Induktivität und Kapazität ausdenken ; so könnte z. B. eine Seilübertragung von der Achse des Variometers auf die Achse des Drehkondensators vorgesehen werden, wobei das Seil an einer der beiden Achsen auf eine Schnecke von geeignetem Profil abrollen würde.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Einstellung der Frequenz der in Schwingungsröhren erzeugten elektrischen Schwingungen, insbesondere für elektromedizinische Apparate, unter Verwendung stetig veränderlicher Schwingungselemente (Kapazität und Selbstinduktion), die miteinander gekoppelt sind, gekennzeichnet durch eine derartige Ausgestaltung der Kupplung, dass bei der Einstellung das eine dieser Schwingungselemente soviel mal grösser wird als das andere kleiner, zwecks Beibehaltung der Frequenz und der Gleichheit zwischen innerem Rohrwiderstand und äusserem Wechselstromwiderstand bei einem im Schwingungskreis wirkenden ver- änderlichen Ohmschen Widerstand.