DE377982C

DE377982C - Einstelleinrichtung an Schwingungsroehren fuer elektromedizinische Zwecke

Info

Publication number: DE377982C
Application number: DES53283D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1920-06-08
Filing date: 1920-06-08
Publication date: 1923-07-02

Description

Bei der Erzeugung hochfrequenter Schwingungen für elektroniedizinische 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 durch die Beziehung

λ —YLC

gegeben. Die Bedingung für die Aufrechterhaltung der Gleichheit zwischen innerem Widerstand Ri und äußerem Wechselstromwiderstand R ist gegeben durch

Ri = L: CR (2)

Wird der äußere Widerstand R η - mal größer, dann muß das Verhältnis L : C, um die Gleiellung 2 aufrechtzuerhalten, gleich η werden. Die Gleichung ι erfordert, daß L und C im umgekehrten Sinne sich ändern, d. h. wird L z. B. m-mal größer, dann muß C m-mal kleiner werden. Durch eine getrennte Einstellung der Kapazität und der Induktivität des Schwingungskreises wären diese Bedingungen nur sehr schwer gleichzeitig zu erfüllen. .. Jedenfalls wäre die Einstellungsarbeit derart mühselig, daß sie für den praktischen Gebrauch nicht in Frage käme.

. Die Erfindung betrifft nun eine Einstelleinrichtung, welche es in bequemer Weise gestattet, bei Änderungen des äußeren Widerstandes das Schwingungsgebilde durch eine einzige Einstellung den neuen Verhältnissen bei gleichzeitiger Erfüllung beider obigen Be-

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dingungen anzupassen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Kapazität und Induktivität derart zwangläufig gekuppelt und ausgebildet sind, daß für eine beliebige Einstellung innerhalb eines gewissen Variabilitätslereiches stets die Gleichung ι erfüllt ist. Ks ist daher nur erforderlich, das Schwingungsgebilde dem wechselnden äußeren Widerstand anzupassen, was z. B. leicht durch ίο Beobachtung eines Hitzdrahtamperemeters bewerkstelligt werden kann, der in den Verbraucherkreis eingeschaltet ist. Gewöhnlich liegt der äußere Widerstand in einem mit dem Schwingungskreis gekuppelten Verbraucherkreis. Unter Ohmschen Widerstand im Schwingungskreis ist in diesem Falle die Rückwirkung des Yerbraucherkreises auf den 111 den Anodenkreis geschalteten Schwingungskreis zu betrachten.

Mit einer Einstellvorrichtung, wie die vorhin erwähnte, läßt sich nur ein begrenzter Yariationsbereich einstellen. Um die Möglichkeit zu haben, die Schwingungsröhre auch größeren Variationen des äußeren Wider-Standes anzupassen, wird erfindungsgemäß die Kupplung zwischen Schwingungskreis und Verbraucherkreis stufenförmig einstellbar vorgesehen, so daß der in dem eigentlichen Schwingungskreis wirkende Ohmsche Widerstand immer dem zur Verfügung stehenden Variationsbereich der Einstellung angepaßt werden kann. Man kann aber auch den einstellbaren Kupplungsgrad zwischen Schwingungs- und Verbraucherkreis zur Feineinstellung des Schwingungssystems benutzen, während eine stufenweise Grobeinstellung durch die zwangläufige Kupplung zwischen Kapazität und Induktivität erfolgt. Das ist dann besonders angebracht, wenn der Gesamt- ■ Variationsbereich zwischen L und C" für die in Frage kommenden Änderungen des äußeren Widerstandes genügend groß ist.

Auf der Zeichnung ist in Abb. 1 eine

Schwingungsröhre schematisch veranschaulicht. Die Abb. 2 und 3 zeigen verschiedene Kupplungsarten zwischen Induktivität und Kapazität.

Die Schwingungsröhre r nach Abb. 1 besteht in üblicher Weise aus einer Glühkaihode k, einem Gitter g und einer Anode a, die in der Röhre angeordnet sind. Die Heizung der Kathode findet durch die Batterie b statt, , die Spannung des Anodenkreises wird durch eine Batterie b., geliefert. Der Schwingungskreis besteht aus den Selbstinduktionen Z₁, /.,, den Kapazitäten c, und c... Zur Rückkupplung zwischen .Schwingungskreis vind Gitter ist dieses mit der einen Belegung des Kondensators c, verbunden. Induktiv mit dem ' Schwingungskreis ist ein zweiter Kreis, der ; sogenannte Verbraucherkreis, durch die Selbstinduktion /;. gekuppelt, an den der Patient angeschlossen wird. In diesem Kreis liegt ein Hitzdrahtamperemeter h.

Erfindungsgemäß sind nun die Kapazität C₁ und die Induktivität Z₂ derart zwangläufig miteinander gekuppelt, daß bei einer beliebigen Einstellung die Induktivität so viel mal größer als die Kapazität kleiner wird oder umgekehrt. Eine derartige Kupplung ist z. B. in Abb. 2 dargestellt. Nach dieser Abbildung ist die Kapazität C₁ als Drehkondensator und die Induktivität L, als Kugelvariometer ausgebildet. Beide sind durch eine einfache Zahnradkupplung miteinander verbunden, die aus einem auf der Achse O₁ des Variometers I₂ sitzenden Zahnrad Y₁ besteht, welches in ein auf der Achse o_s sitzendes Zahnrad ;■„ greift. Dieses steht wieder in Eingriff mit einem auf der Achse α., des Drehkondensators C₁ sitzenden Zahnrad r... 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 Yariometers nicht proportional zu dem Drehwinkel ist. Um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, sind erfindungsgemäß die Platten des Drehkondensators in geeigneter Weise geformt, damit innerhalb des in Betracht kommenden Variabilitätsbereiche* 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 λ ariometers beide durch Einstellung in dem gewünschten Verhältnis zwangläufig verändert werden. Abb. 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 O₁ des \^Tariometers C_{1 f}eine Kurvenscheibe T₁ angebracht ist, welche auf einen an einem Hebel h sitzenden Stift,? einwirkt. Der Hebel Λ ist mit dem Zahnrad r, fest verbunden. Der Stift wird durch eine Feder / stets gegen die Kurvenscheibe angedrückt. Das Zahnrad r., greift in ein auf der Achse O₃ des Drehkondensators sitzendes Zahnra.d r_s ein. Bei der Drehung des Variometers um einen bestimmten Winkel gleitet der Stift.? längs der Kurvenscheibenkante und wird winklig verstellt. Hierdurch wird das Zahnrad r,, so gedreht, daß durch

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das Übersetzungsverhältnis zwischen a„ und a.. die durch die Gleichung ι bedingten Variationsverhältnisse zwischen Variometer und Drehkondensator immer vorhanden sind. Man kann aber auch so verfahren, daß durch das Zusammenwirken eines Drehkondensator» mit besonders geformten Platten und einer Kupplung ähnlich der nach Abb. 3 die Einstellung erfolgt. Die Einstellmöglichkeiteri werden dadurch erhöht, insbesondere kann dadurch die Feineinstellung erleichtert werden.

Da der Variationsbereich durch die ge- j gebenen Umstände ein ziemlich enger ist, so würde er in manchen Fällen bei großen Änderungen des Ohmschen Widerstandes im Ver- ! braucherkreis nicht genügen. Um auch in diesem Falle die erwünschten Verhältnisse aufrechtzuerhalten, wird die Kupplung zwi- :

sehen den Selbstinduktionen Z, und Z₃ stufenweise einstellbar vorgesehen. Man hat in , dieser Weise ein einfaches Mittel in der Hand, den wirksamen Widerstand im Schwingungskreis ι 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 Wi- j derstand den Einstellungsmöglichkeiten zwischen Kapazität und Induktivität des Schwingungskreises anzupassen. Nach Einstellung einer solchen Stufe kann die genauere Einstellung mittels des Kupplungsmechanismus zwischen Kapazität und Induktivität erfolgen. Die Feststellung, ob die jeweilige Einstellung die richtige ist, geschieht durch Beobachtung des im Kreise 2 liegenden Hitzdrahtampere- ■ meters, welches bei der z\veckmäßigsten Stel- ! lung seinen größten Ausschlag zeigt. Ge- ! nügen die Einstellungsmöglichkeiteri von Ka- : pazität und Induktivität für die zu erwartenden Änderungen des äußeren Widerstandes, ;

dann kann man auch so verfahren, daß diese j Einstellung stufenweise erfolgt, während die j Änderung der Kupplung zwischen Schwin- ; gungs- und Verbraucherkreis zur Feineinstel- ■ i lung benutzt wird. \

Es lassen sich offenbar auch noch andere \ Kupplungsmechanismen zwischen Induktivi- . tat und Kapazität ausdenken; so könnte z. B. , eine Seilübertragung von der Achse des Va- ί riometers auf die Achse des Drehkonden- j

sators vorgesehen werden, wobei das Seil an j einer der beiden Achsen auf eine Schnecke j von geeignetem Profil abrollen würde. j

Claims

-Ansprüche:

1. Einstelleinrichtung an Schwingungsröhren für elektromedizinische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Beibehaltung der Frequenz und der Gleichheit zwischen innerem Rohrwiderstand und äußerem Wechselstrotnwiderstand bei einem im Schwingungskreis wirkenden veränderlichen Ohmschen Widerstand Kapazität und Induktivität des Schwingungskreises derart zwangläufig miteinander gekuppelt sind, daß bei der Einstellung das eine dieser Schwingungselemente so viel mal größer wird als das andere kleiner.

2. Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der als Variometer (Z₂) und Drehkondensator (C₁) ausgebildeten Schwingungselemente durch eine Zahnradübertragung (r₃, r₂, T₁) gekuppelt sind und die Einhaltung des Änderungsverhältnisses lurch zweckmäßige Formgebung der Kondensatorplatten erzielt wird (Abb. 2).

3. Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Drehbewegung zwischen Selbstinduktion und Kapazität mittels einer geigneten geformten Kurvenscheibe (T₁) erfolgt (Abb. 3).

4. Einstelleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch das Zusammenwirken einer Kupplung (h, r_t) mit Kurvenscheibe o. dgl. zwischen Variometer und Drehkondensator und einer geeigneten Formgebung der Platten des letzteren erzielt wird, um z. B. für kleine Änderungen der Einstellwerte verhältnismäßig große Einstellwinkel zu erzielen.

5. Einstelleinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen Schwingungskreis und Verbraucherkreis stufenweise einstellbar ist, wobei die Grobeinstellung des Schwingungskreises durch Änderung der Kupplung zwischen Schwingungskreis und Verbraucherkreis erfolgt, während die Feineinstellung mittels der zwangläufigen Kupplung der Schwingungselemente des Schwingungskreises geschieht.

6. Einstelleinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen Kapazität und Induk- no tivität stufenweise einstellbar ist und die Feineinstellung durch die einstellbare Kupplung zwischen Schwingungs- und Verbraucherkreis erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.