EP0288751A2 - Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für die berührungsfreie Lithotripsie - Google Patents

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EP0288751A2
EP0288751A2 EP88104804A EP88104804A EP0288751A2 EP 0288751 A2 EP0288751 A2 EP 0288751A2 EP 88104804 A EP88104804 A EP 88104804A EP 88104804 A EP88104804 A EP 88104804A EP 0288751 A2 EP0288751 A2 EP 0288751A2
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plastic
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inner conductor
conductor
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Klaus Dipl.-Ing. Pimiskern
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Dornier Medizintechnik GmbH
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/04—Sound-producing devices
    • G10K15/06—Sound-producing devices using electric discharge
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    • Y10T29/00—Metal working
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    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing

Definitions

  • the invention relates to an axially backlash-free positive connection between the inner conductor and the outer conductor of an electrode for contact-free lithotripsy by means of shock waves that are generated by sparkover at an electrode.
  • connection between the inner conductor, insulation and outer conductor is known to design the connection between the inner conductor, insulation and outer conductor as an adhesive connection.
  • adhesive connections do not meet all requirements in practice. They are difficult to check and can come loose during transport or when used under impact loads.
  • the connection between the jacket of the sleeve-shaped inner conductor insulation and the bore of the outer conductor is particularly critical because the adhesive connection is subjected to high loads and can tear due to different thermal expansion coefficients of the components when the temperature changes during operation.
  • the invention has for its object to connect the inner conductor with the outer conductor of an electrode inexpensively and permanently safely with each other.
  • Fig. 1 shows a sectional view of an electrode as it is used for the contact-free crushing of concrements and is described in more detail, for example, in German patents P 26 35 635 and 35 43 881.
  • the view shows a metallic (preferably made of brass) inner conductor 2, a sleeve 6 located on the jacket 4 of the inner conductor 2 made of thermoplastic material (for example polycarbonate available under the trademark "Pocan 1505 nature") and a sleeve-shaped outer conductor 8, which like the inner conductor 2 consists of conductive material, for example brass.
  • the bore 10 of the outer conductor 8 has a circumferential annular groove 12 in the exemplary embodiment. If the metal sleeve of the outer conductor 8 is heated inductively, for example by means of the induction coil 14 (at 18 to 30 kV), the plastic of the sleeve 6 expands. Due to the greater thermal expansion of the plastic compared to the metal sleeve, the gap between the inner conductor 2 and outer conductor 8 sealed and the plastic pressed into the annular groove 12. After cooling, the plastic remains in the ring groove, since the expansion has gone beyond the plastic area. After cooling (and removal of the induction coil 14), the groove 12 results in a secure, form-fit connection free of axial play, between the inner conductor 2 and the outer conductor 8.
  • the inner conductor 2 forms a tip 20.
  • the metallic outer conductor 8 is connected to a second electrode tip 24 via a cage 22 formed from wires.
  • the plastic 6 expands and lies against the outer sleeve 8.
  • the entire wing gap 28 is sealed. With further heating in the area of the grooves 12 in the outer conductor 8, the pressure rises sharply.
  • the plastic state is reached, the plastic is forcibly molded into the grooves 12 of the outer conductor 8.
  • the entire connection is cooled with cold air (compressed air) which flows out of the openings 30 of the cooling device 32 immediately after molding.

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Abstract

Axial spielfreie Formschlussverbindung zwischen Aussenleiter (8) und Innenleiter (2) einer Elektrode für die berührungsfreie Lithotripsie.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine axial spielfreie Formschlussverbin­dung zwischen dem Innenleiter und dem Ausenleiter einer Elektro­de für die berührungsfreie Lithotripsie mittels Stoßwellen, die durch Funkenüberschlag an einer Elektrode erzeugt werden,.
  • Vorrichtung und Bauteile zur Verwendung bei der Lithotripsie befinden sich in A 61 B 17/22 der Internationalen Patentklas­sifikation (IPC) und in den USA auch in A 61 B 17/00.
  • Es ist bekannt, die Verbindung zwischen Innenleiter, Isolation und Aussenleiter als Klebeverbindung auszuführen. Solche Klebe­verbindungen werden jedoch nicht allen Anforderungen in der Praxis gerecht. Sie sind schlecht zu prüfen und können sich während des Transports oder beim Einsatz unter stossförmiger Belastung lösen. Kritisch ist insbesondere die Verbindung zwi­schen dem Mantel der hülsenförmigen Innenleiterisolation und der Bohrung des Aussenleiters, weil durch verschiedenartige Wärmeausdehnungskoeffizienten der Bauteile bei Temperaturän­derung während des Betriebs die Klebeverbindung hoch belastet wird und reissen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Innenleiter mit dem Aussenleiter einer Elektrode fertigungstechnisch günstig und dauerhaft sicher miteinander zu verbinden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Lehre der Ansprüche gelöst.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher er­läutert:
    Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Elektrode für die Lithotripsie in Schnittdarstel­lung und
    • Fig. 2 eine Einzelheit von Fig. 1.
  • Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Elektrode, wie sie zur berührungsfreien Zertrümmerung von Konkrementen verwendet wird und beispielsweise in den deutschen Patentschriften P 26 35 635 und 35 43 881 näher beschrieben ist.
    Die Ansicht zeigt einen metallischen (vorzugsweise aus Messing bestehenden) Innenleiter 2, eine auf dem Mantel 4 des Innenlei­ters 2 befindliche Hülse 6 aus thermoplastischem Kunststoff (z.B. Polycarbonat unter dem Warenzeichen "Pocan 1505 nature" erhältlich) und einen ebenfalls hülsenförmigen Aussenleiter 8, der wie der Innenleiter 2 aus leitendem Material, zum Beispiel Messing, besteht. Auf dem Aussenleiter 8 befindet sich eine weitere Hülse 9 aus Kunststoffmaterial, die der Fixierung der Elektrode in einem nicht gezeigten Gehäuse dient. Diese Hülse 9 umschliesst nur den vorderen Teil des Aussenleiters 8 und ist mit ihm über die Schulter 11 formschlüssig verbunden.
  • Die Bohrung 10 des Aussenleiters 8 weist im Ausführungsbeispiel eine umlaufende Ringnut 12 auf. Wird die Metallhülse des Aussen­leiters 8 induktiv erwärmt, zum Beispiel mittels der Induktions­spule 14 (bei 18 bis 30 kV), so dehnt sich der Kunststoff der Hülse 6 aus. Durch die grössere Wärmeausdehnung des Kunststoffs gegenüber der Metallhülse wird der Spalt zwischen Innenleiter 2 und Aussenleiter 8 abgedichtet und der Kunststoff in die Ring­nut 12 gepresst. Der Kunststoff verbleibt nach dem Abkühlen in der Ringnut, da die Ausdehnung über den plastischen Bereich hinausgegangen ist. Durch die Nut 12 ergibt sich nach dem Abküh­len (und Entfernen der Induktionsspule 14) eine sichere axial spielfreie Formschlussverbindung, zwischen Innenleiter 2 und Aussenleiter 8.
  • In Fig. 1 ist zu erkennen, dass der Innenleiter 2 eine Spitze 20 bildet. Der metallische Aussenleiter 8 steht über einen aus Drähten gebildeten Käfig 22 mit einer zweiten Elektrodenspitze 24 in Verbindung. Während der induktiven Erwärmung mittels der In­duktionsspule 14 befindet sich zwischen den Spitzen 20, 24 ein Abstandshalter 26, der die Elektrodenspitzen genau positioniert.
  • Diese Positionierung der Spitzen 20, 24 bleibt nach Entfernen des Abstandhalters 26 dauerhaft durch die erfindungsgemässe Forschlussverbindung erhalten.
  • Der Verfahrensablauf wird anhand von Fig. 2 näher erläutert:
  • Bei induktiver Erwärmung dehnt sich der Kunststoff 6 aus und legt sich an die äußere Hülse 8 an. Dabei wird der gesamte Flügelspalt 28 abgedichtet. Bei weiterer Erwärmug im Bereich der Nuten 12 im Außenleiter 8 steigt der Druck stark an. Bei Erreichen des plastischen Zustandes erfolgt ein zwangsweise Einformen des Kunststoffes in die Nuten 12 des Außenleiters 8. Nach dem Abkühlen ergibt sich ein sicherer Formschluß mit hoher Tragfähigkeit in axialer Richtung.
    Um die Plastifizierung im Bereich der Nuten 12 zu begrenzen, wird sofort nach dem Einformen die gesamte Verbindung mit kalter Luft (Pressluft) abgekühlt, die den Öffnungen 30 der Kühleinrichtung 32 entströmt.
  • Durch die Erfindung ergeben sich folgende Vorteile:
    - Axiale formschlüssige Verbindung von Innenleiter und Außenlei­ter (einstellbar, abhängig von Elektrodenabstand).
    - Hohe axiale mechanische Belastung zwischen Innenleiter und Außenleiter durch Stoßwelle.
    - Keine Beeinträchtigung der Isolierfestigkeit, Hochspannung bis 50 kV ist zulässig.
    - Formschluß beseitigt Probleme durch Langzeitverhalten (Schrumpfen) des Kunststoffes.
    - Exakte Fügung, um Elektrodenspalt genau einzustellen und geringe Toleranzen einzuhalten.

Claims (2)

1. Formschlüssige Verbindung zwischen dem Innenleiter (2) und dem Aussenleiter (18) einer Elektrode für die berührungsfreie Lithotripsie, mit einem metallischen Innenleiter (2), der eine Spitze (20) bildet, einer isolierenden Kunststoff­hülse (6), die den Innenleiter (2) umgibt, einem die Kunst­stoffhülse (6) umgebenden Aussenleiter (18), der mit einem Käfig (22) für die zweite Spitze (24) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (10) des metallischen Aus­senleiters (2) der mehrere Ringnuten (12) aufweist, in die das Kunststoffmaterial der isolierenden Hülse (6) axial form­schlüssig eingreift.
2. Verfahren zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei induktiver Er­wärmung das Kunststoffmaterial der Kunststoffhülse (6) den Fügespalt (28) zwischen Innenleiter (2) und Aussenleiter (18) abdichtet und sich das Material über den plastischen Bereich hinaus in die Nuten (12) ausdehnt, wodurch sich eine axial spielfreie Formschlussverbindung ergibt.
EP88104804A 1987-04-25 1988-03-25 Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für die berührungsfreie Lithotripsie Expired - Lifetime EP0288751B1 (de)

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