IT8968072A1 - Dispositivo spinterometrico e relativa apparecchiatura per la generazione di onde d'urto, particolarmente per litotriturazione idraulica. - Google Patents

Description

L ' invenzione riguarda essenzialmente un dispositivo spinterometrico che comprende un rivestimento interno di un materiale refrattario isolante elettricamente e un'apparecchiatura per la generazione di onde d'urto, in particolare per la litotriturazione idraulica, dotata di tale dispositivo.

E' noto, dal brevetto US n. 2549227, un'apparecchiatura per la generazione di onde d'urto con frequenza elevata in un liquido per la distruzione a distanza di bersagli. Questa apparecchiatura comprende un dispositivo generatore di onde d'urto formato da un riflettore elissoidale tronco

80 che comprende una cavit? 81 che costituisce una camera di riflessione delle onde d'urto con la stessa forma elissoidale tronca. Uno dei due fuochi dell'ellissoide ? disposto nella camera dal lato opposto alla parte tronca, questa camera essendo riempita da un liquido di trasmissione delle onde d'urto 83, ad esempio un olio, questa camera essendo chiusa da un diaframma 82, figura 3.

Il dispositivo generatore di onde d'urto propriamente detto comprende abitualmente due elettrodi 12, 13, disposti almeno in parte all'interno della camera 81, i suddetti due elettrodi essendo disposti in modo da generare una scarica o arco elettrico nel fuoco situato nella camera dal lato opposto alla parte tronca.

Dei mezzi 10, 11 sono anche previsti per fornire selettivamente in modo istantaneo una tensione elettrica ai due elettrodi 12, 13, provocando cos? la scarica o arco elettrico fra gli elettrodi generatori di onde d'urto nel suddetto liquido contenuto nella camera (vedere figura 3 e colonna 7, linea 51 a colonna 9, linea 30).

In questo documento , ? previsto un generatore di potenza elettrica 10, in particolare una batteria 34, che alimenta selettivamente un trasformatore 33 e un condensatore 11 (vedere colonna 5, linea 64 a colonna 6, linea 26). Questo condensatore, che ha una capacit? di 1 microfarad, pu? essere caricato fino ad una tensione di 15.000 V per generare l'arco o scarica elettrica fra gli elettrodi in modo selettivo ad intervalli determinati (colonna 4, linee 69?72 e colonna 9, linee 7 a 9 e 24 a 27).

Gli elettrodi sono realizzati in un materiale altamente conduttore, quale il rame o l'ottone che ? una lega di rame (colonna 5, linee 33-35).

Questa apparecchiatura viene utilizzata nel campo medico, in particolare per la distruzione di tessuti (vedere colonna 3, linee 30 a 64). Questa apparecchiatura pu? anche essere utilizzata per l'esplorazione o per la stimolazione di diverse parti del sistema nervoso (colonna 3, linee 65 a 74).

Questa apparecchiatura pu? ancora essere utilizzata per la litotriturazione extracorporale.

Il documento FR-A-2247195 descrive anche un'apparecchiatura simile nella quale il liquido ? costituito da acqua (pagina 3, linee 23-24).

descrive un circuito di alimentazione degli elettrodi di concezione semplice.

D'altra parte ? stato descritto, nel documento EP-A-0 261 999 dei presenti richiedenti, con riferimento alla figura 5, un gruppo di connessione di alimentazione 12 con corrente elettrica degli elettrodi 6, 8, che comprende un dispositivo intermedio 28 spinterometrico per la chiusura del circuita elettrico fra gli elettrodi 6, 8 in modo intermittente, preferibilmente del tipo "Spark Gap", nterposti su un conduttore 30 di alimentazione di un elettrodo 6. Questo dispositivo intermedio 28 pu? essere costituioto da un contenitore 32, nel quale sono disposti a distanza due elettrodi intermedi 34, 36, questa distanza essendo sufficiente per interrompere il circuito elettrico.

Questo circuito elettrico viene chiuso dalla generazione di scintille a partire da un elemento generatore di scintille 38, ad esempio una candela.

Per evitare un?usura prematura degli elettrodi 34, 36, si prevede di lavare la camera 33 definita dal contenitore 32 mediante una corrente gassosa, vantaggiosamente una corrente di azoto o di aria alimentata da dispositivi opportuni 40, 42 (vedere colonna 5, linee 11 a 44 e figura 5).

E' stato dimostrato in pratica che era necessario utilizzare un dispositivo intermedio che presenta un contenitore con grande dimensione a causa del riscaldamento considerevole generato dale scariche elettriche fra gli elettrodi. Malgrado questo sovradimensionamento, la durata di vita di tale dispositivo intermedio ? breve.

La presente invenzione ha dunque lo scopo di risolvere il nuovo problema tecnico che consiste nella fornitura di una soluzione che permette di realizzare i dispositivi spinterometrici o del tipo "Spark Gap" di dimensione ridotta, pur avendo una durata di vita considerevole, ben superiore alla durata di vita abituale di questo tipo di dispositivi.

Questo problema tecnico viene risolto per la prima volta mediante la presente invenzione in modo particolarmente semplice, poco costoso, utilizzabile in scala industriale.

Cos?, secondo un primo aspetto, la presente invenzione fornisce un dispositivo spinterometrico che comprende un contenitore di supporto, nel quale sono montati a distanza almeno due elettrodi che fanno parte di un gruppo di connessione di alimentazione con corrente elettrica di un dato apparecchio, la distanza fra i suddetti elettrodi essendo sufficiente per interrompere il circuito elettrico, e un elemento generatore di scintille, quale una candela, in grado di chiudere il suddetto circuito elettrico fra gli elettrodi, durante la generazione di scintille, caratterizzato dal fatto che il suddetto contenitore ? almeno in parte realizzato in un materiale isolante elettricamente, le cui pareti interne adiacenti alle pareti che comprendono gli elettrodi sono rivestite da uno strato di rivestimento di materiale refrattario isolante elettricamente.

Secondo una caratteristica preferita dell?invenzione, il materiale di rivestimento ? un materiale ceramico o composito, in particolare una ceramica composita.

Secondo una forma di attuazione particolarmente vantaggiosa, ciascun strato di rivestim?nto'?costituito da un cilindro sostanzialmente coassiale ad un piano di simmetria del contenitore, che passa peferibilmente per l'asse di almeno un elettrodo.

Secondo un'altra forma di attuazione ugualmente particolarmente vantaggiosa dell'invenzione, il contenitore sopra citato ? costituito da un cilindro, preferibilmente con spallamento radiale anulare centrale, chiuso alle sue due estremit? da due elementi di chiusura almeno in parte conduttori elettricamente, in modo da costituire gli elettrodi sopra citati.

Secondo una forma di attuazione preferita, questi elementi di chiusura comprendono degli alloggiamenti per ospitare delle pastiglie conduttrici elettricamente che costituiscono le parti attive degli elettrodi.

Secondo un'altra caratteristica vantaggiosa del dispositivo spinterometrico - secondo l'invenzione, questo ? caratterizzato dal fatto che esso comprende dei mezzi di lavaggio dell'interno del contenitore mediante una corrente gassosa, in particolare dell'aria o dell'azoto.

Secondo un secondo aspetto, la presente invenzione fornisce anche un'apparecchiatura per la generazione di onde d'urto, preferibilmente con riflettore ellissoidale, dotato di tale dispositivo spinterometrico.

Cosi, grazie all'invenzione, si ottiene un dispositivo spinterometrico chiamato ancora "Spark Gap" di dimensione ridotta rispetto ai dispositivi spinterometrici attualmente sul mercato, con una durata di vita prolungata, in particolare nell'utilizzazione preferita nelle apparecchiature perula generazione di onde d'urto, preferibilmente con riflettore ellissoidale, nelle quali le onde d'urto vengono generate mediante scarica elettrica fra due elettrodi immersi in un liquido quale l'acqua.

Ci? costituisce dunque un progresso tecnico determinante, inatteso e non evidente per il tecnico dell'arte.

Altri scopi, caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno chiaramente alla luce della descrizione esplicativa che segue fatta con riferimento ai disegni allegati, che rappresentano una forma di attuazione attualmente preferita dell'invenzione, fornita semplicamente a titolo di illustrazione e che non potrebbe dunque in alcun modo limitare la portata dell'invenzione. Nei disegni:

la figura 1 ? una vista che rappresenta schematicamente la parte essenziale del gruppo di connessione di alimentazione con corrente elettrica degli elettrodi 8, 9, disposti in un dispositivo riflettore ellissoidale 4 che fa parte di un'apparecchiatura per la generazione di onde d'urto, secondo un'applicazione o utilizzazione preferita dell'invenzione; e

la figura 2 rappresenta in modo particolareggiato, in scala ingrandita, una forma di attuazione attualmente preferita di un dispositivo spinterometrico secondo l'invenzione.

Con riferimento alla figura 1, un dispositivo spinterometrico, rappresentato con un numero di riferimento generale 28, ? integrato nel gruppo di connessione di alimentazione 12 con corrente elettrica di un'apparecchiatura per la generazione di onde d'urto con frequenza elevata, che comprende preferibilmente un riflettore ellissoidale rappresentato con un numero di riferimento generale 4.

Questo riflettore ellissoidale 4 ? riempito con un liquido 2 quale acqua ed ? in grado di generare delle onde d'urto mediante scarica elettrica fra almeno due elettrodi 8, 9, disposti almeno in parte in una camera 10 definita dal riflettore ellissoidale 4, questi elettrodi essendo alimentati in modo intermittente con corrente elettrica a partire da una sorgente di corrente elttrica 22 combinata ad un trasformatore ad alta tensione 24.

Questo gruppo di connessione di alimentazione 12 comprende un dispositivo intermedio 28 per la chiusura del circuito elettrico fra gli elettrodi 8, 9 in modo intermittente, preferibilmente del tipo "Spark Gap", interposti nell'esempio rappresentato sul conduttore 30 di alimentazione dell'elettrodo 9.

L'altro elettrodo, qui l'elettrodo 8, pu? essere collegato alla terrasimbolizzata da T e pu? comprendere un condensatore 18.che in grado di immagazzinare una tensione di 10.000 a 20.000 V e che ha una capacit? di 0,5 o di 1 microfarad, questo condensatore 18 essendo interposto sul conduttore 20 fra la sorgente di corrente elettrica 22, combinata al trasformatore ad alta tensione 24, e l'elettrodo 8.

Il dispositivo intermedio 28 ? vantaggiosamente costituito da un contenitore 32, nel quale sono disposti a distanza due elettrodi intermedi 34, 36, questa distanza essendo sufficiente per interrompere il circuito elettrico. Questi elettrodi intermedi 34, 36 sono naturalmente in collegamento elettrico con il conduttore di alimentazione elettrica 30.

Questo circuito elettrico viene chiuso dalla generazione di scintille a partire da un elemento genaratore di scintille 38, ad esempio una candela. Preferibilmente si prevede di lavare la camera 33 definita dal contenitore 32 mediante una corrente gassosa, vantaggiosamente una corrente d'aria o di azoto alimentata da condotti opportuni 40, 42, ci? che ? chiaramente visibile nella figura 1.

Questo dispositivo sopra descritto ? conforme a quello descritto nella figura 5 del documento EP-A-0 261 999 che ? esplicitamente incorporato qui mediante riferimento.

Con riferimento alla figura 2, conformemente alla presente invenzione, ? stata rappresentata una forma di attuazione attualmente preferita di un dispositivo spinterometrico secondo la presente invenzione, per il quale sono stati utilizzati gli stessi numeri di riferimento per i pezzi identici o con la stessa funzione, ma aumentati di 100, per una miglior comprensione dell'invenzione.

Cos? il dispositivo spinterometrico secondo l'invenzione ? rappresentato con il numero di riferimento generale 128, il conduttore di alimentazione essendo rappresentato con il numero di riferimento 130, e gli elettrodi sono rappresentati con i rispettivi numeri di riferimento 134 e 136 corrispondenti agli elettrodi 34, 36 della figura 1. L'elettrodo di innesco ? rappresentato con il numero di riferimento 138 ed ? costituito ad esempio da una candela, i condotti di lavaggio mediante una corrente gassosa essendo rappresentati con i numeri di riferimento 140 e 142.

Secondo la presente invenzione il contenitore 28 ? almeno in parte realizzato in un materiale isolante elettricamente, in particolare in materiale plastico, quale polimetacrilato, cio? qui il pezzo centrale 154, le cui pareti interne 156 laterali, adiacenti agli elettrodi 134, 136,3000 rivestite da uno strato di rivestimento 162 di materiale refrattario isolante elettricamente, preferibilmente un materiale ceramico o composito, in particolare un materiale ceramico composito. Si pu? utilizzare qualsiasi materiale ceramico isolante elettricamente che ? ben noto al tecnico dell'arte.

Secondo una forma di attuazione preferita, questo strato di rivestimento 162 ? costituito da un cilindro sostanzialmente coassiale al piano di simmetria del contenitore, esso stesso essenzialmente formato da un cilindro sostanzialmente coassiale all'asse di simmetria del contenitore 128 che passa preferibilmente .per l?asse di simmetria di almeno un elettrodo 134, 136.

Secondo una forma di attuazione preferita dell'invenzione, la parte attiva 135, 137 degli elettrodi 134, 136 si presenta sotto la forma di una pastiglia chiaramente visibile nella figura 2, resa solidale rispettivamente con l'elettrodo 134, 136, ad esempio mediante brasatura.

Secondo una forma di attuazione particolare, questa pastiglia 135, 137 ? incastrata in un alloggiamento rispettivamente indicato con 150, 152 del contenitore che definisce il dispositivo spinterometrico 128.

Il pezzo centrale 154 del contenitore 128 pu? essere costituito, secondo una forma di attuazione particolare, da un parallelepipedo o da un cilindro con spallamento radialmente interno 170 anulare centrale. La parte centrale 154 ? chiusa alle sue due estremit? 154a, 154b mediante due elementi di chiusura 172, 174, che comprendono degli alloggiamenti 150, 152 per le parti attive 135, 137 di lega refrattaria degli elettrodi 134, 136. Un elemento di chiusura, quale l'elemento 172, pu? presentare una cavit? 176 per il fissaggio dell'elettrodo di innesco 138.

Secondo una forma di attuazione preferita, quale rappresentata, gli elementi di chiusura 172, 174 sono realizzati in un materiale conduttore elettricamente quale un metallo e costituiscono dunque gli elettrodi 134, 136 stessi. Questi elettrodi 134, 136 sono naturalmente collegati elettricamente al conduttore elettrico 130 della figura 1 dell'invenzione. Inoltre l'elemento generatore di scintille 138 ha la sua e? stremit? libera I38a che penetra in un orifizio centrale 180 dell'elettrodo 134 e 182 della parte attiva 135, in modo da affiorare alla superficie libera 135a della parte attiva 135, come visibile chiaramente nella figura 2.

Gli elettrodi 134, 136 possono essere realizzati in ottone o in rame e la stessa cosa avviene per le pastiglie 135, 137.

Si comprende che, grazie a questa struttura, si ottengono tutti i vantaggi tecnici determinanti citati in precedenza, in particolare una riduzione di dimensione molto rilevante del dispositivo spinterometrico 128, grazie alla presenza del rivestimento interno 162 di lega refrattaria, pur ottenendo un aumento di longevit? del dispositivo spinterometrico. Nello stesso modo la combinazione di questo rivestimento con delle parti attive 135, 137 degli elettrodi 134, 136 sotto forma di pastiglia migliora ancora la longevit? di questo dispositivo spinterometrico.

C'? da notare che degli elementi di chiusura 172, 174, che costituiscono in pratica gli elettrodi 134, 136, possono essere resi solidali mediante qualsiasi mezzo appropriato con la parte centrale 154 del contenitore 128, in particolare in modo smontabile o non smontabile a seconda della scelta del tecnico dell'arte in funzione dei rispettivi vantaggi del carattere smontabile o non scontabile del contenitore.

L'invenzione copre dunque tutti i mezzi che costituiscono dei mezzi tecnici dei mezzi descritti, come pure le loro diverse combinazioni .

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo spinterometrico che comprende un contenitore di supporto (128), nel quale sono montati a distanza almeno due elettrodi (134, 136) che fanno parte di un gruppo di connessione di alimentazione (12) con corrente elettrica di una data apparecchiatura, la distanza fra i suddetti elettrodi (134, 136) essendo sufficiente per interrompere il circuito elettrico, e un elemento generatore di scintille (138), quale una candela, in grado di chiudere il suddetto circuito elettrico fra gli elettrodi (134, 136), durante la generazione di scintille, caratterizzato dal fatto che almeno una parte (154) del contenitore -(128) ? realizzata in materiale isolante elettricamente, ad esempio un materiale plastico, le cui pareti interne (156) laterali, adiacenti alle pareti che comprendono gli elettrodi (134, 136) sono rivestite da uno strato di rivestimento (172) di materiale refrattaria isolante eletrricamente.
2. 2. Dispositivo spinterometrico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il materiale refrattario isolante elettricamente sopra citato ? un materiale ceramico composito, in particolare una ceramica composita.
3. 3. Dispositivo spinterometrico secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che lo strato di rivestimento (162) sopra citato ? costituito da un cilindro sostanzialmente coassiale ad un piano di simmetria del contenitore (123), che passa preferibilmente per l'asse di almeno un elettrodo (134, 136).
4. 4. Dispositivo spinterometrico secondo una delle rivendicazioni 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il contenitore sopra citato (128) ? costituito da un cilindro, preferibilmente con spallamento radiale anulare interno (170), chiuso alle sue due estremit? (154a, 154b) mediante due elementi di chiusura (172,174).
5. 5. Dispositivo spinterometrico secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che gli elementi di chiusura sopra citati (172, 174) comprendono degli alloggiamenti (150, 152) per ospitare delle parti attive (135, 137) degli elettrodi (134, 136).
6. 6. Dispositivo spinterometrico secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che le parti attive sopra citate sono realizzate sotto la forma di una pastiglia resa solidale con l'elettrodo mediante qualsiasi mezzo appropriato, ad esempio mediante brasatura.
7. 7. Dispositivo spinterometrico secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che esso comprende dei mezzi (140, 142) di lavaggio dell'interno del contenitore(128) mediante una corrente gassosa, in particolare dell'aria o dell'azoto.
8. 8. Apparecchiatura per la generazione di onde d'urto, preferibilmente un riflettore ellissoidale, caratterizzata dal fatto che essa ? dotato di un dispositivo spinterometrico quale definito secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 7, le suddette onde d'urto essendo generate mediante scarica elettrica fra due elettrodi immersi in un liquido quale l?acqua.