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Einrichtung zur Erzeugung von Wechselströmen niederer Frequenz für
elektromedizinische Zwecke. Nach einem bekannten Verfahren läßt sich intermittierender
Gleichstrom in einfacher Weise dadurch erzeugen, daß einem von einer konstanten
Gleichstromquelle über einen relativ hohen Widerstand gespeisten Kondensator eine
Entladungsmöglichkeit über eine Glimmröhre gegeben wird, deren Zündspannung unter
der Spannung der Gleichstomquelle liegt. Therapeutisch haben sich diese Stromstöße
als wirksam erwiesen zur Hervorbringung kräftiger Muskelkontraktionen. Der menschliche
Körper wird hierbei, gegebenenfalls unter Parallelschaltung eines Kondensators,
unmittelbar in den Entladekreis gelegt.
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Bei dieser Anordnung haben sich mehrere Nachteile ergeben. Der im
Entladekreise befindliche Körperwiderstand verleiht dem Entladestoß eine solche
Form (Abb. ia), daß auf einen-- sehr schroffen Anstieg der Stromstärke ein allmählicher
Abfall folgt. Dieser Abfall dehnt sich um so länger aus und ist um so flacher, j
e höher der Ohmsche Widerstand des Entladekreises ist. Von einem bestimmten Widerstandswert
ab wird schließlich der letzte Teil des Entladestromes gleich dem Kondensatorspeisestrom;
der periodische Stoßvorgang setzt aus. Um ihn unter gleichen Verhältnissen im Entladekreise
wieder hervorzurufen, muß der Speisestrom verringert werden. Dies ist aber gleichbedeutend
mit einer Herabsetzung der sekundlichen Stoßzahl. Nun läßt sich zwar die Stoßzahl
durch Verkleinerung des Speisekondensators wieder erhöhen, jedoch geht dies auf
Kosten der Energie des Einzelstoßes.
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Ein anderer Nachteil der bekannten Schaltungsweise liegt darin, daß
durch dengroßen Unterschied zwischen dem Kurvenanstieg und -abfall zwei physiologisch
ganz verschiedene, gegensätzliche Reaktionen untrennbar miteinander verknüpft werden,
nämlich eine Schockwirkung mit einer folgenden Schwellwirkung.
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Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Anordnung, die unter Vermeidung
der genannten Nachteile einen Wechselstrom niederer Frequenz, flacher Amplitude
und großer Phasenbreite erzeugt. Erfindungsgemäß wird in den Entladekreis des Kondensators
außer einem Transformator, -dessen Sekundärseite denPatienten speist, eine regelbare
Selbstinduktion und ein ebenfalls regelbarer Widerstand gelegt. Die Selbstinduktion
beste%t zweckmäßig aus einer mit verschiebbarem Eisenkern versehenen Spule, jedoch
können auch andere Formen der Selbstinduktion, z. B. Variometer, zur Verwendung
gelangen. Eine solche Induktivität setzt in einem Kondensatorstromkreise einerseits
einem schroffen Stromanstieg Widerstand entgegen und sucht andererseits beim Ausgleich
der in ihr aufgespeicherten magnetischen
Energie die Kondensatorbelegungen
umzuladen. Sie verlangsamt also sowohl den Anstieg als auch den Abfall des Stromes
und gibt diesem eine angenäherte Sinusform. An die Stelle der Entladekurve nach
Abb. ia tritt also eine der Abb, ib ähnliche. Ferner reißt infolge der Umladung
des Kondensators, die bei Zwischenschaltung einer Glimmröhre zwar nur in ihren Anfängen
zur Auswirkung kommt, der Stromstoß schneller ab. Im Vergleich zur bekannten Schaltungsweise
läßt sich mithin unter sonst gleichen Verhältnissen der Speisestrom und damit die
sekundliche Stoßzahl mit zunehmender Induktivität ohne Gefährdung des Stoßvorganges
steigern.
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Ferner bringt die erhöhte Angleichung derbeiden Kurvenäste aneinander
auch physiologisch ähnlichere Wirkungen hervor.
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Durch Veränderung der Selbstinduktion hat man es in der Hand, j e
nach dem Anwendungszweck Ströme beliebiger Härte herzustellen und beliebige übergänge
von einer zur anderen Stromform zu ermöglichen.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Transformators wird der für
den menschlichen Körper unzuträgliche, elektrolytisch wirkende. Gleichstrom von
ihm ferngehalten. Diese Schaltung hat den weiteren Vorzug, daß nun überhaupt kein
dämpfender Ohmscher Widerstand mehr im Entladekreise liegt, daß also der Wirkungsgrad
der Einrichtung weiter verbessert ist. Im Hinblick auf diesen Zweck erfüllt somit
die erfindungsgemäße Anordnung eines Transformators Aufgaben, die weit über die
übliche, bloße Transformierung eines Stromes hinausgehen.
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In bekannter Weise läßt sich die Wirkung des Transformators beträchtlich
erhöhen, indem seiner Sekundärspule ein abgestimmter Kondensator solcher Größe parallel
gelegt wird, daß der so gebildete Schwingungskreis mit der Frequenz des primären
Entladekreises in Resonanz ist. Die letztere ist nach derThomsonschen Formel gegeben
durch die Kapazität des Speisekondensators, die Induktivität der Transformatorprimärseite
und den Ohmschen Widerstand der Glimmröhre während der Entladung. Sie ist nicht
zu verwechseln mit der sekundlichen Stoßzahl, die lediglich bestimmt ist durch die
Zeit, die nach einer Entladung des Speisekondensators bis zu seiner Wiederaufladung
auf die Spannung der Glimmröhre verfließt. Zwischen Entladungsfrequenz und`sekundlicher
Stoßzahl besteht mithin der gleiche Unterschied, wie bei einer Funkenstrecke zwischen
der Eigenfrequenz eines parallel gelegten Schwingungskreises und der Funkenfolge.
Ob letztere erhöht oder verringert wird, die Eigenfrequenz ändert sich nicht.
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Um die dem Körper zugeführten Ströme in ihrer Amplitude bzw. Stärke
beeinflussen zu können, wird der Transformatorkern zweckmäßig verschiebbar angeordnet.
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Um schließlich die Stoßkurve auch in ihrer Symmetrie beliebig gestalten
zu können, ist erfindungsgemäß in -den Entladekreis außerdem noch ein regelbarer
Widerstand eingegliedert.
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Eine schematische Darstellung des Erfindungsgegenstandes gibt die
Abb. 2. In dieser ist s die Gleichstromquelle, die den Kondensator c über `den Widerstand
w speist. Im Entladekreise liegen außer der Glimmröhre g die veränderliche Selbstinduktion
1, der Transformator t und der regelbare Widerstand r. Mit der durch den Abstimmkondensator
k überbrückten Sekundärseite desTransformators sind die Körperelektroden e1 und
e2 verbunden.
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Steht zum Speisen des Kondensators nur Wechselstrom zur Verfügung,
so wird dieser zunächst in bekannter Weise durch einen Gleichrichter, dessen Durchlaßrichtung
natürlich mit derjenigen der Glimmröhre übereinstimmen muß, umgeformt. Das Schaltschema
für Wechselstrom geht aus Abb.2 hervor, wenn an die Stelle des Speisewiderstandes
w der Gleichrichter gesetzt wird.