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UKW-Therapiesender
Bekanntlich besitzen UKW-Therapiegeräte fast alle
einen UKW-Sender, der bei einfachen Geräten meist seibsterregt arbeitet, und einen
Sekundärkreis zur Auskopplung und Übertragung der Leistung auf den Patienten. Besonders
bei selbsterregten Sendern besteht naturgemäß die Gefahr, daß bei nur sehr geringer
Leistungsabgabe des Sekundärkreises, d. h. bei der Behandlung von verhältnismäßig
kleinen Körperteilen und insbesondere bei der Kondensatorfeldbehandlung und großen
Luftabständen, die Hochfrequenzspannungen im Gerät bei unsachgemäßer Bedienung sehr
viel höhere Werte annehmen als bei normaler oder voller Belastung. Gleichzeitig
besteht die Gefahr, daß bei Sendern mit regelbarer Kopplung zwischen Sekundär- und
Primärkreis bei unsachgemäßer Bedienung der Kopplung im Leerlauf oder in Fällen
sehr geringer Belastung die aus der Theorie des Sekundärkreissenders bekannten Zieh-
und Kipperscheinungen auftreten und zu unzulässigen Abweichungen von der z. B. auch
gesetzlich vorgeschriebenen Wellenlänge führen.
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Es ist deshalb in der Hochfrequenztechnik bereits bekannt, durch
Schutzvorrichtungen solche gefährlichen Betriebszustände auszuschalten, und zwar
entweder in Form einer Schutzfunkenstrecke zwischen geeigneten Punkten der Schaltung,
die anspricht, wenn bei zu geringer Belastung die Spannung zwischen diesen Punkten
unzulässig ansteigt, oder in Form eines Schutzbelastungswiderstandes, vorzugsweise
zwischen zwei Punkten des Sekundärkreises, der einen Leerlauf des Senders und damit
ein unzuverlässiges Ansteigen der Spannung und das Verwerfen der Frequenz verhindert.
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Die Erfindung geht hiervon aus und verwendet die bekannten Mittel
zu einer Schutzvorrichtung
für ein UKW-Therapiegerät, die sich durch
- besondere Einfachheit und Wirksamkeit auszeichnet.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung sind die Beläge des Kondensators,
der in dem zu schützenden Kreis liegt, so ausgebildet, daß ein Teil dieser Beläge
eine Schutzfunkenstrecke bildet, deren Durchgangsspannung unter der Durchschlagspannung
der Beläge selbst liegt und deren Form und Lage so gewählt ist, daß beim Auftreten
eines Überschlages der Lichtbogen keine empfindlichen Teile des Senders erreichen
kann.
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Um bei unsachgemäßer Bedienung, d. h. beim Auftreten einer zu hohen
Hochfrequenzspannung, den Bedienenden nachdrücklich zu warnen, wird fernereine Vorrichtung
vorgeschlagen, die entweder im Sekundärkreis, Primärkreis oder auch in dem niederfrequenten
Speisekreis bzw. der Gerät netzzuleitung liegen kann und beim Ansprechen der Schutzfunkenstrecke
das Gerät automatisch abschaltet oder so stark verstimmt, daß keine Leistung mehr
aus dem Gerät entnommen werden kann oder daß keine Abstimmung (auf maximale Leistung)
mit dem Sekundärkreiskondensator erreicht werden kann. Erst durch Betätigen dieser
Vorrichtung kann die Abschaltung bzw. Verstimmung beseitigt werden, also das Gerät
wieder betriebsbereit sein.
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In einer besonderen Ausbildung der Erfindung ist zwischen den Elektroden
der Funkenstrecke eine Hilfselektrode angeordnet, die beim Ansprechen der Funkenstrecke
zu einem Lichtbogenkurzschluß der Anodenspannungsquelle über einen Begrenzungswiderstand
und als Folge dessen zu einem automatischen Abschalten des Senders mittels einer
Sicherung oder eines Überstromschalters in der Netzleitung führt.
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In einer anderen Ausführung des Erfindungsgedankens ist im Gerät
ein Schutzbelastungswiderstand als Schutz angeordnet mit einer Vorrichtung, die
das Gerät bei Erreichen einer bestimmten Leistung im Schutzbelastungswiderstand
automatisch abschaltet oder erst durch Betätigung der Vorrichtung oder durch Ersatz
der Sicherung das Gerät wieder betriebsfähig gemacht werden muß.
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Da der Schutzwiderstand bei den in der Therapie üblichen Frequenzen
im allgemeinen auch eine wesentliche Blindkomponente besitzen wird, wird vorgeschlagen,
zum Ausgleich der bei der Fertigung auftretenden Toleranzen die Blindkomponente
dieses Widerstandes einstellbar zu machen, indem der Widerstand, z. -B. als Serienschaltung
aus einer Wicklung aus Widerstandsdraht und einer mit veränderlicher Anzapfung versehenen
Spule gebildet wird. Diese Ausgleichsspule kann mit gleicher Wirkung auch durch
einen einstellbaren Kondensator ersetzt werden. Es ist besonders vorteilhaft, den
Belastungswiderstand als spannungsabhängigen Widerstand auszubilden, derart, daß-
die Leistungskomponente des Widerstandes mit steigender Spannung ansteigt.
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Da die bei zu geringer Belastung auftretenden Uberspannungen ebenfalls
von Gerät zu Gerät gewisse Schwankungen zeigen werden, wird weiter vorgeschlagen,
auch die Schutzfunkenstrecke justierbar auszubilden.
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Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Senders mit einer Schutzfunkenstrecke
zeigt die Fig. I. Der Primärkreis besteht aus dem Kondensator I und der Anodenspule
2 und liegt bei dem als selbsterregten Gegentaktsender ausgeführten Beispiel zwischen
den beiden Anoden der Senderöhren 3 und 4. Da bei geringer Belastung im Leerlauf
die Anodenwechselspannung z. B. an dem Kondensator I stark ansteigt, ist deshalb
die Schutzfunkenstrecke 5 parallel zu diesem Kondensator I gelegt, wobei die Beläge
des Kondensators I so ausgebildet sind, daß ein Teil dieser Beläge die Schutzfunkenstrecke
5 bildet, deren Durchgangsspannung unter der Durchschlagspannung der Beläge selbst
liegt und deren Form und Lage so gewählt ist, daß beim Auftreten eines Überschlages
der Lichtbogen keine empfindlichen Teile des Senders erreichen und beschädigen kann.
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Die gegebenenfalls etwa zwischen den Elektroden der Schutzfunkenstrecke
befindliche Hilfselektrode 6 führt beim Ansprechen der Schutzfunkenstrecke z. B.
zu einem Lichtbogenkurzschluß der Anodenspannungsquelle über den Begrenzungswiderstand
7 und dadurch zum automatischen Abschalten des Gerätes durch die Sicherung oder
einen Uberstromschalter in der Netzzuleitung.
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Ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung eines Schutzbelastungswiderstandes
zeigt Fig. 2.
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Der Sekundärkreis des selbst- oder fremderregten Senders besteht z.
B. aus einem Kondensator 8, der gleichzeitig zur Abstimmung des Sekundärkreises
auf die Arbeitsfrequenz dient, der Koppelspuleg, der Sekundärkreisinduktivität 10
und z. B. bei Anwendung der Kondensatormethode den Patientenelektroden II und I2.
Da bei Leerlauf und unachtsamer Bedienung der Kopplung z. B. auch die Spannung zwischen
den Patientenelektroden bzw. den Belägen des Abstimmkondensators auf anormal hohe
Werte ansteigen wird, wird vorgeschlagen, den Schutzbelastungswiderstand I3 z. B.
entweder parallel zu den Anschlußpunkten der Patientenelektroden II und I2 oder
den Belägen des Abstimmkondensators 8 zu schalten. Die Größe des Widerstandes ist
dabei so zu bemessen, daß bei normaler Belastung des Senders die in dem Widerstand
verbrauchte Leistung im Verhältnis zur Nutzleistung klein (z. B. <20 °/o) bleibt
und daß z. B. bei Leerlauf, wenn die Spannung etwa den 3- bis 5fachen Normalwert
erreichen würde, die von dem Widerstand aufgenommene Leistung den Anstieg der Spannung
auf etwa das I,5- bis 2,5fache des Normalwertes begrenzt.
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Eine Ausführungsform, die bei einem UKW-Therapiegerät besonders günstig
ist, ist in Fig. 3 dargestellt. An die Koppelspule g ist über die Verlängernngsinduktivitäten
10 der Abstimmkondensator 8 angeschlossen. Der Patientenkreis mit den Elektroden
II und I2 ist über zwei Spulen I4 und I5 mit dem Abstimmkondensator verbunden, wobei
noch eine in der Mitte geerdete Spule 16 vorgesehen ist, welche die Anpassungsverhältnisse
bei
verschiedenen Betriebsbedingungen verbessern und gleichmäßiger gestalten soll.
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Läßt man bei der Bedienung des Gerätes in unsachgemäßer Weise z.
B. den Patientenkreis leerlaufen und macht gleichzeitig die Ankopplung zu stark,
dann könnte es zu Uberspannungen im Sekundärkreis kommen, die z. B. an dem Kondensator
8 oder an einer anderen Stelle des Gerätes zu Überschlägen führen würden. Gleichzeitig
ist mit dem Auftreten zu hoher Blindleistungen im Sekundärkreis eine unzulässig
hohe Frequenzverwerfung des selbsterregten Senders verbunden. Um dies zu verhindern,
ist die Schutzfunkenstrecke 5 vorgesehen. Sie ist so gebaut, daß bei ihrem Ansprechen
das Gerät abgeschaltet wird. Zu dem Zweck ist symmetrisch zu den beiden Elektroden
noch eine dritte Elektrode 6 angeordnet, die über einen Schutzwiderstand I7 z. B.
mit dem Anodenspannungspunkt verbunden ist und infolgedessen beim Auftreten eines
Lichtbogens zum Ansprechen der Gerätesicherung oder zum Abschalten des Schaltautomaten
führt.