AT149122B - Spirometer. - Google Patents

Description

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  Spirometer. 
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    Der Durchmesser der Düse und die Gestaltung der Düse und der Klappe kann dabei so bemessen sein, dass bei vorschriftsmässig geöffneter Klappe die Luftmenge unter einem bestimmten vorgeschriebenen Druck austritt, der so bemessen ist, dass er dem günstigsten Ausatmungsdruek entspricht und einerseits einen schädlichen Überdruck in der Lunge vermeidet, anderseits aber auch so bemessen ist, dass das Ausblasen der Luft in einer nicht allzu langen Zeit erfolgt, so dass keine Atemnot eintritt. 



  Hiedurch wird verhütet, dass mit zu hohem Druck und mit Überanstrengung eingeblasen wird, wodurch der Einblasende unter Umständen Schaden erleiden könnte. 



  Dadurch, dass der Prüfling beim Ausatmen neben der Luftmenge am Zählwerksanzeiger auch den Druck der ausströmenden Atemluft am Druckzeiger beobachtet, ist der Apparat nicht nur als einwandfreier 1fessapparat, sondern in hervorragender Weise auch als Übungsgerät geeignet. 



  Das Ventil kann ferner mit einer vorzugsweise federförmigen Bremse für das Laufrad verbunden sein, die das Laufrad erst bei dem vorgeschriebenen Mindestdruck und ordnungsmässig geöffneter Klappe freigibt und beim Absinken des Einblasdruckes unter den Mindestdruck, insbesondere also bei Aufhören des Einblasens am Schluss der Messung, das Laufrad sofort abbremst. Zweckmässig kann die Ventilklappe selbst mit einer leicht biegsamen, z. B. aus einem Borstenbündel bestehenden Bremsfeder in die Schaufeln des Windrades eingreifen. Dadurch wird erreicht, dass das Ventil, sobald die Bremse in Eingriff kommt, durch die lebendige Kraft des Windrades fest gegen das Düsenmundstück gedrückt wird und einen dichten Abschluss herstellt, der das schädliche Einatmen durch den Apparat mit Sicherheit verhindert. 



  Um nun trotz der starken Bremsung und Rückwirkung der Bremse auf das Ventil ein leichtes Öffnen des Ventils und einen leichten Anlauf des Schaufelrades zu erzielen, kann ein von Hand zu betätigender Auslöser für die Schaufelradbremse vorgesehen sein.   
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 laufende Leitwand radial zu Austrittsschlitzen umgeleitet werden.   Zweckmässig   kann auf der Aussenseite des Gehäuses oberhalb der Austrittsöffnungen noch eine weitere Leitwand vorgesehen sein, so dass der austretende Luftstrom vollständig radial umgeleitet wird und mit der Aussenwandung des Gehäuses nicht in Berührung kommt. Dadurch wird erreicht, dass bei Bedienung des Apparates keine Teile berührt werden, welche mit der austretenden Atemluft in Berührung kommen.

   Hiebei kann das Zählwerk gleichachsig zu dem Schaufelrad in dem von der kegeligen Leitwand umschlossenen Raum untergebracht werden. Dadurch ist das Eindringen von Luftfeuchtigkeit und Bakterien in das Zählwerk vermieden. Ferner wird eine gute   verlustfreie Luftführung   im Sinne der durch die Schleuderkraft und die Strömung bedingten Richtung und eine gedrungene und einfache Bauweise erzielt. 



   Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, u. zw. zeigt Fig.   l   die Vorrichtung teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt seitlich zur Längsmittelebene nach der Linie A-B der Fig. 2 in vergrössertem Massstabe. Fig. 2 eine Draufsicht auf den unteren Gehäuseteil mit teilweisem Schnitt nach der Linie   C*-D   der Fig. 1, Fig. 3 einen senkrechten Mittelsehnitt durch die Vorrichtung nach der Linie E-F   der Fig. l   und 2. 



   Im dargestellten Beispiel ist 1 das axial beaufschlagte Flügelrad der Vorrichtung, das durch den von unten her zugeführten Luftstrom angetrieben wird und dessen Achse 2 mit einem Zählwerk   : 3   verbunden ist, das die Zahl der Umdrehungen misst und damit ein Mass abgibt für die in einem Atemzug durch das Flügelrad   hindurchgeblasene   Luft. 



   Das Schaufelrad 1 läuft in einem zylindrischen zweiteiligen Gehäuse   4,   5 um. Der untere Gehäuseteil 5 enthält einen schraubenförmigen Schacht oder Einblaskanal 6, der als eine gegen das Schaufelrad 1 offene Rinne ausgebildet ist und an den sich tangential ein   Sehlauehanschlussstück/   anschliesst. Der Gehäuseteil 4, in dem das Schaufelrad 1 umläuft, ist oberhalb des Schaufelrades auf 
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 zum Austritt der das Schaufelrad verlassenden Luft vorgesehen. An die kegelförmige Verjüngung   schliesst   sich wieder ein zylindrischer Gehäuseteil 9 an. In diesem Gehäuseteil ist ein Uhrwerk untergebracht, so dass ausser der Drehzahl auch die Versuchszeit gemessen werden kann.

   Der Drehzahlmesser 3 befindet sich unter dem Uhrwerk und wird von einem topfartigen, kegelförmig nach unten verjüngten Gehäuseteil 10 umschlossen, der bis an das Schaufelrad 1 reicht, dort aber nur noch einen der doppelten   Schaufelgrösse   entsprechend kleineren Durchmesser hat als das Schaufelrad. Dieses Zählwerksgehäuse nutzt also den mittleren, von dem austretenden Luftstrom nicht beanspruchten Raum voll aus und bildet aussen gleichzeitig eine Leitfläche für die vom Schaufelrad zu den Austrittsschlitzen 8 strömende Luft. 



   Am Kopfende des Gehäuses 9 ist ein Zifferblatt 11 mit einer Doppelskala für die Zeit und die Drehzahl angebracht, vor dem die Zeiger   12,   13 des Zeit-und Drehzahlmessers spielen. Das Zifferblatt 11 kann durch einen in einer Ringnut 14 des Uhrwerkgehäuses 9 gehaltenen Stellring 15 nach erfolgter Messung wieder in die Ausgangs-bzw. Nullstellung zurückgedreht werden. Der Stellring 15 weist Mitnehmernasen 16 auf, die in entsprechende Aussparungen des Zifferblattes 11 eingreifen. 



   Von dem Uhrwerk sind nur der seitlich aus dem Gehäuse 11 herausragende Kopf 17 zum Aufziehen und Stoppen und die Zeigerachse 18 mit Zeiger 13 und Antriebsrädchen 19 dargestellt. Die 

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 Zeigerachse 20 des Drehzahlwerkes 3 ist durch das Uhrwerk und die hohle Zeigerachse 18 des Uhrwerkes hindurchgeführt. 



   Die Achse des Schaufelrades 1 ist mit ihrem oberen Ende in einem Lager 21 des Drehzahlwerkes   3   und mit ihrem unteren Ende in einem Lager 22 des den Einblaskanal 6 enthaltenden Gehäuse- 
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 verstellbar ausgebildet, indem es aus einer in dem mittleren Teil 5'des Gehäuseteiles 5 verschraubbaren Stiftschraube besteht. 



   Vor dem inneren Ende des   Schlauchanschlussstückes   oder-stutzens 7 ist eine Klappe 23 angebracht, die um eine oberhalb der inneren   Miindung   des Stutzens 7 vorgesehene waagrechte Achse 24 frei drehbar angeordnet ist. Unter dem Einfluss des Eigengewichtes schwingt die Klappe 23 nach unten und legt sich dicht schliessend vor die innere Öffnung des Anschlussstutzens. Die Klappe   23   öffnet sich unter dem Druck der eingeblasenen Luft, aber erst dann, wenn der Luftdruck ein bestimmtes 
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 auf die Klappe 23 zu erzielen. Der Durchmesser der Düse und die Gestaltung der Düse und der Klappe ist nun so bemessen, dass bei vorschriftsmässig geöffneter Klappe   28 die   Luftmenge unter einem bestimmten, für die Messung günstigsten Druck austritt.

   Dieser Druck hat dem günstigsten Aus-   atmungsdruck   zu entsprechen, so dass einerseits ein schädlicher Überdruck in der Lunge vermieden wird, anderseits aber auch das Ausblasen der Luft in einer nicht allzu langen Zeit erfolgt, so dass keine
Atemnot eintritt. Dieser günstigste Ausatmungsdruck liegt bei   0'07atü.   Damit sind die Masse des
Ventils und das erforderliche Klappengewicht bestimmt. 



   Im Bereich der Klappe 23 sind die einander gegenüberliegenden Wandungen des Einblaskanals bzw. Einblasschachtes abgeflacht. In diesen abgeflachten Wandungsteilen 25, 26 ist die Schwingung- achse 24 der Klappe 23 gelagert. Das eine Ende der Achse ist durch die Wandung des   Gehäuseteiles.   5 nach aussen   durchgeführt   und trägt aussen einen Zeiger 27, der die jeweilige Stellung der Klappe 23 und damit den zugehörigen Druck anzeigt. Der Zeiger spielt vor einer an der Aussenwandung des
Gehäuses angebrachten Skala, die in Druckeinheiten   (atü) geeicht   ist. Die Skala befindet sich an einer Abflachung 28 der Gehäusewandung. Die günstigste Stellung der Klappe 23 ist an der Skala noch durch eine rote Marke gekennzeichnet.

   Der Druck kann auf diese Weise leicht festgestellt und während der ganzen Ausblasezeit auf dem günstigsten Wert gehalten werden. 



   Die Klappe ist mit einer Nase 29 versehen, die in der Schliessstellung nach oben gerichtet ist. 



  Diese Nase 29 ist mit einem Borstenbündel 42 versehen, das beim Schliessen der Klappe 23 unmittelbar zwischen die Schaufeln des Windrades eingreift und so das Flügelrad abbremst. Wird die Klappe 23 geöffnet, so schwingt die Nase 29 mit den Bremsborsten nach unten und gibt das Schaufelrad frei, so dass es durch den auftretenden Luftstrom gedreht werden kann. Beim Aufhören des vorschriftmässigen Druckes schliesst sich die Klappe wieder und das Laufrad bzw. Zählwerk wird wieder abgebremst. 



  Ein Nachlaufen, welches das Messergebnis beeinträchtigt, ist dadurch vermieden. Es wird nur diejenige Luftmenge gemessen, die unter dem vorgeschriebenen Druck eingeblasen wurde. Durch den Angriff des Windrades an den Borsten 42 wird die Klappe 23 fest gegen das Düsenmundstück gedrückt und somit ein fester Verschluss erzielt. 



   Damit nun zu Beginn der Messung das Öffnen des Ventils 23 und das Anlaufen des Windrades 1 durch die Bremse 42 nicht unnötig gehemmt wird und ein insbesondere für Lungenkranke schädlicher Überdruck zum Überwinden dieser Hemmung ausgeübt werden muss, ist ein von Hand zu betätigender Auslöserstift 48 vorgesehen. Dieser Auslösestift ist dem Einblasstutzen 7 gegenüber in der Wand des den Leitkanal bildenden Behälters 5 waagrecht verschiebbar befestigt. An seinem nach aussen ragenden Ende ist der Stift 48 mit einem kappenförmigen Betätigungsknopf 49 versehen. Dieser Führungsknopf greift schliessend in eine Bohrung 50 begrenzter Tiefe an der Aussenseite des Behälters 5 ein. Der Stift kann nun so weit nach innen vorgeschoben werden, bis der Knopf 49 auf den Grund der Bohrung 50 stösst.

   Dabei drückt das innere freie Ende des Stiftes gegen den Bremshebel bzw. die Nase 29 des Ventils 23 und schwenkt die Klappe bzw. das Borstenbündel so weit herum, dass es ausser Eingriff mit den Schaufeln des Windrades kommt. Damit ist die Hemmung der Bremse aufgehoben, und das Messrad kann auch bei   schwachemAnfangsblasdruck   mit voller Empfindlichkeit anlaufen. Auch braucht zu Anfang kein übermässig starker Luftdruck ausgeübt zu werden, der dem Prüfling schaden oder Messungenauigkeiten verursachen würde. Wird nun nach dem Auslösen der Bremse durch Vorstossen des Stiftes 48 der Handknopf 49 wieder freigegeben, so kehrt der Stift unter dem Einfluss einer Rückführfeder 51 in seine Ausgangsstellung zurück. Diese Rückführfeder ist auf das äussere Ende des Stiftes 48 aufgebracht.

   Mit ihrem einen Ende stützt sie sich am Grunde der Bohrung 50, mit ihrem andern Ende an der Decke des kappenförmigen Knopfes 49 ab. Zur Begrenzung der   Rückbewegung   durch die Rückführfeder 51 ist auf dem Stift ein Anschlagring 52 befestigt, der sich gegen die Innenwandung des Be-   halters   anlegt. Dieser Ring 52 besteht aus Gummi, um gleichzeitig eine gute Abdichtung des Führungsloches für den Stift zu erzielen, damit keine Luft an dem Stift entlang nach aussen entweichen kann. 



   Durch die   schraubenförmige   Führung des Luftstromes wird die in der Luft vorhandene Feuchtigkeit durch Fliehkraft nach aussen gegen die Schachtwand geschleudert, schlägt sich dort nieder und fliesst durch eine an der tiefsten Stelle des Schachtes bzw. Kanals 6 vorhandene Öffnung 32 in eine 

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 im untersten Teile des Gehäuses 5 vorgesehene Kammer   33   ab. Die   Öffnung   32 liegt gerade unter der Düsenmündung und der Klappe, was deshalb besonders günstig ist, weil sich an dieser Stelle die meiste Feuchtigkeit niederschlägt. In dem Sammelbehälter 33 befindet sich eine   Faserstoffscheibe 34,   welche die Feuchtigkeit aufsaugt und festhält. Diese Faserstoffschicht kann noch mit einem Desinfektionsmittel getränkt sein, um etwaige Krankheitskeime unschädlich zu machen.

   Um zu verhüten, dass die etwa an der Schachtwand durch den Luftstrom nach oben getriebene Feuchtigkeit bis an das Flügelrad gelangt, ist hinter dem oberen Rande 35 der Schachtwand eine Rille 36 angeordnet, in der sich die hochsteigende Feuchtigkeit ansammeln und durch eine Abflussöffnung 37 in den unteren 
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 rand ausgebildeten Deckel 38 verschlossen. Zwischen Deckel 38 und dem unteren Rand 39 der Sammelkammer ist noch eine   Gummiringdichtung   40 eingebracht. 



   Die Laufradflügel ragen nach aussen über den äusseren Sehachtrand 35 hinaus, so dass auch die am Aussenrande hochsteigende Luft immer noch voll auf die   Flügelfläche   auftrifft und damit restlos zur Auswirkung kommt. 



   Schliesslich ist aussen oberhalb der Austrittsöffnungen 8 noch eine Leitwand 41 angebracht, die den austretenden Luftstrom vollständig radial nach aussen umlenkt und ihn so von dem Einstellrand 15 des Zifferblattes fernhält. Dadurch wird erreicht, dass sich an dem Einstellrand keine Krankheitskeime, keine Feuchtigkeit oder schädliche Stoffe niederschlagen können. Die Leitwand 41 liegt in der Fortsetzung der durch das Zählwerksgehäuse 10 gebildeten Leitfläche. 



   Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich. Insbesondere könnte das Ventil auch anders, z. B. als Tellerventil, ausgebildet sein. Es könnte auch dauernd unter dem Einfluss einer Feder stehen. Ferner könnte an die Düse auch noch ein besonderer Druckmesser angeschlossen und das Ventil mit einer Verriegelung versehen sein, die erst dann von Hand oder selbsttätig ausgerückt wird, sobald der Druckmesser den richtigen Druck anzeigt. Es wird dann auch das Ventil sieh sofort auf den richtigen Wert einstellen, so dass das Flügelrad sich gleich mit der richtigen Drehzahl zu drehen beginnt, sobald die Luft einströmt. Ferner könnte an Stelle eines verschiebbaren auch ein schwenkbarer Auslöser vorgesehen sein.

   Auch könnte statt eines besonderen Stiftes der Druckzeiger selbst als Handhabe zum Auslösen der Bremse gebildet sein. Dadurch wird stets die gesamte eingeblasene Luft gemessen. 



  Schliesslich können die Verbesserungen auch an Spirometern anderer Bauart verwendet werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Spirometer, bestehend aus einem Schaufelrad, insbesondere mit axialem Luftdurchtritt, und einem mit dem Schaufelrad gekuppelten Zählwerk, gekennzeichnet durch einen schräg in Richtung der Umlaufbewegung auf das Schaufelrad mündenden schraubenförmigen Leitkanal (6).

Claims (1)

1. 2. Spirometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kreisende Luftstrom in eine nach dem Schaufelrad offene Kammer einmündet und dass hiezu der schraubenförmige Zuführungs- EMI4.2 ausgebildet ist.

   3. Spirometer, insbesondere nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden des Zuführungsschachtes für die an der Schachtwandung sich niederschlagende Feuchtigkeit ein Sammelbehälter (33) mit abnehmbarem Boden (38) vorgesehen ist, der durch eine vorzugsweise an der tiefsten Stelle des Zuführungskanals befindliehe Öffnung (37) mit dem Schacht in Verbindung steht.

   4. Spirometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Sammelbehälter eine Schicht (34) aus Faserstoff befindet, welche die Feuchtigkeit aufsaugt und mit einem Desinfektionsmittel getränkt ist.

   5. Spirometer nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem oberen Rande der Schachtwand eine Rille (36) angeordnet ist, in der sich an der Wand etwa hochsteigende Feuchtigkeit ansammeln und aus der sie dann durch eine Abflussöffnung in den unteren Behälter (33) abgeführt werden kann.

   6. Spirometer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Luftzuführung zu dem Messrad ein Rückschlagventil (23) eingebaut ist, das sich selbsttätig öffnet, sobald ein bestimmter vorgeschriebener minimaler Einblasdruck vorhanden ist, und das ein Zurücksaugen der Luft durch den Apparat verhindert.

   7. Spirometer nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil mit einem aussen sichtbaren Druckzeiger (27) verbunden ist.

   8. Spirometer nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil mit einer vorzugsweise federförmigen Bremse (42) für das Laufrad verbunden ist, die das Laufrad nur dann freigibt, wenn der günstigste Druck vorhanden und das Ventil geöffnet ist.

   9. Spirometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappe (23) selbst mit einer leicht biegsamen, z. B. aus einem Borstenbündel (42) bestehenden Bremsfeder in die Schaufeln des Windrades eingreift. <Desc/Clms Page number 5>

   10. Spirometer nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Anordnung eines von Hand zu betätigenden Auslösers (48) für die Bremse (42).

   11. Spirometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser aus einem in der Wand des Spirometers verschiebbaren Stift (48) besteht, der durch einen aussen angebrachten Betätigungsknopf (49) mit seinem inneren freien Ende gegen den Bremshebel oder die Bremsnase (29) des Ventils (23) gestossen werden kann und nach Wiederloslassen des Knopfes durch eine Feder (51) in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

   12. Spirometer nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine kegelförmig nach aussen laufende, die axial aus dem Schaufelrad austretende Luft zu den Austrittsschlitzen (8) radial umleitende Leitwand (10), hinter der das Zählwerk gleichachsig zum Schaufelrad angeordnet ist.

   13. Spirometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aussenseite des Gehäuses eine weitere Leitwand (41) als Fortsetzung der inneren Leitwand (10) vorgesehen ist, welche die Luft allmählich ganz in die radiale Richtung umleitet und sie von der Aussenwandung des Gehäuses fernhält.

   14. Spirometer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradflügel (1) über die Aussenränder des Zuführungsschachtes etwas hinausragen, so dass auch die an der äusseren Schachtwand hochsteigende Luft immer noch restlos auf die Flügelfläche auftrifft. EMI5.1