DE1063750B

DE1063750B - Device for testing the exhalation process

Info

Publication number: DE1063750B
Application number: DEN8071A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Lanooy
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1952-11-25
Filing date: 1953-11-23
Publication date: 1959-08-20
Also published as: BE524518A; CH321692A; FR1092652A; US2837083A; NL85503C; GB742225A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Prüfung des Ausatmungsvorganges, bekannt unter dem Famen Spirometer, mit dem nicht nur die Menge der ausgeatmeten Luft festgestellt wird, sondern auch die Zeit, innerhalb welcher die Lunge entleert werden kann, bzw. wieviel Prozent der gesamten Luftmenge in der ersten Sekunde des Ausatmens tatsächlich ausgeatmet wird.The invention relates to a device for testing the exhalation process, known by the name of the fame Spirometer, with which not only the amount of exhaled air is determined, but also how much Time within which the lungs can be emptied, or what percentage of the total amount of air is actually exhaled in the first second of exhalation.

Es ist bereits ein Gerät zur Prüfung des Ausatmungsvorganges bekannt, bei dem die Geschwindigkeit der durch einen konstanten Querschnitt strömenden Ausatmungsluft bzw. die pro Zeiteinheit ausgeatmete Luftmenge als Funktion der zum Ausatmen benötigten Zeit z. B. photographisch registriert wird. Von der ausgeatmeten Luft wird dort ein Flügelrad in Bewegung gesetzt, wobei die Menge der ausgeatmeten Luft gemessen wird. Nach einem anderen Vorschlag· wird neben dem Druck auch die Geschwindigkeit der Atemluft gemessen und registriert.A device for testing the exhalation process is already known, in which the speed the exhaled air flowing through a constant cross section or the exhaled air per unit of time Amount of air as a function of the time required to exhale z. B. is registered photographically. From the exhaled air an impeller is set in motion, with the amount of exhaled air Air is measured. According to another suggestion · in addition to the pressure, the speed the breathing air is measured and registered.

Diese bekannten Ausführungen sollen vereinfacht werden. Insbesondere soll mittels einer einfach wirkenden, vom Arzt auch auf seinen Patientenbesuchen mitzunehmenden und ohne Schwierigkeiten zu bedienenden Vorrichtung die Menge der ausgeatmeten Luft und die hierbei benötigte Zeit festgestellt und registriert werden.These known designs are intended to be simplified. In particular, by means of a single-acting, The doctor can also take it with him when he visits a patient and operate it without difficulty The device determines the amount of exhaled air and the time required for this and be registered.

Ausgehend von einem solchen Gerat, bei dem die pro Zeiteinheit ausgeatmete Luftmenge als Funktion der zum Ausatmen benötigten Zeit mittels einer mechanischen Vorrichtung registriert wird, besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß ein an sich bei Spirometern bekanntes, von der ausgeatmeten Luft in Drehung versetztes Flügelrad mit einer Schreibvorrichtung gekuppelt ist, die auf ein konzentrisch-zu ihrer mit dem Flügelrad gekuppelten Führungsachse anbringbares Aufzeichnungsblatt aufsetzbar ist und von einem axial zum Aufzeichnungsblatt verschiebbaren, in seiner Bewegung von einem aufziehbaren Uhrwerk gesteuerten Rohr getragen ist.Based on such a device in which the amount of air exhaled per unit of time as a function the time required to exhale is registered by means of a mechanical device the solution according to the invention is that a known per se in spirometers, from the exhaled Air-rotated impeller is coupled to a writing device that is concentric-to-be recording sheet attachable to its guide shaft coupled to the impeller and one which is axially displaceable to the recording sheet and one which can be drawn up in its movement Clockwork controlled tube is worn.

Zur Kupplung des Flügelrades mit einem die Schreibvorrichtung tragenden, um die Führungsachse drehbaren Stangengestell dient ein Untersetzungsgetriebe, auf dessen Ausgangswelle nach vorgenommenem Verschluß ein die richtige Lage der Schreibvorrichtung gegenüber dem Aufzeichnungsblatt sicherndes Verbindungsstück angeordnet ist. Das zur axialen Verschiebung der Schreibvorrichtung dienende Uhrwerk steht in Antriebsverbindung mit einer auf ihrem Umfang das biegsame Rohr reibungsschlüssig tragenden Scheibe, deren Ablaufeinsatz mit dem Umlaufeinsatz des Flügelrades gekuppelt ist und die bei Erreichung des oberen Ablaufendes der Schreibvorrichtung über einen Nocken gegen einen Hebel schlägt, welcher das Uhrwerk abschaltet.For coupling the impeller with a writing device supporting the guide axis rotatable rod frame serves a reduction gear, on the output shaft after made Lock in the correct position of the writing device in relation to the recording sheet securing connector is arranged. The one used for the axial displacement of the writing device The clockwork is in drive connection with a flexible tube on its circumference bearing disc, the drain insert is coupled to the circulation insert of the impeller and the Reaching the upper end of the writing device via a cam against a lever strikes, which switches off the clockwork.

Gerät zur Prüfung
des Aus atmungsVorgangesDevice for testing
of the exhalation process

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Zoepke, Patentanwalt,
München 5, Erhardtstr. 11Representative: Dipl.-Ing. H. Zoepke, patent attorney,
Munich 5, Erhardtstr. 11

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 25. November 1952Claimed priority:
Netherlands 25 November 1952

Comelis Lanooy, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt wordenComelis Lanooy, Eindhoven (Netherlands),
has been named as the inventor

Die Schreibvorrichtung ist zweckmäßig schwenkbar angeordnet und mit einem unter Federspannung stehenden Hebel verbunden, der mit in axialer Verlängerung zu ihm liegenden Nocken derart zusammenwirken kann, daß die Schreibvorrichtung bei Anschlag des Hebels an den oberen Nocken vom Aufzeichnungsblatt abgekippt und bei Anschlag an den unteren Nocken an dieses Blatt herangeschwenkt wird.The writing device is expediently arranged pivotably and with a spring tension connected standing lever, which cooperate in such a way with cams lying in an axial extension to it can that the writing device at the stop of the lever on the upper cam of the recording sheet tilted and is pivoted towards this sheet when it hits the lower cam.

Um eine lineare Beziehung zwischen der Drehzahl des Flügelrades je Zeiteinheit und der eingeatmeten Luftmenge je Zeiteinheit zu schaffen, ist es vorteilhaft, eine magnetische Bremsscheibe vorzusehen, der gegenüber das Flügelrad bewegbar ist.To establish a linear relationship between the speed of the impeller per unit of time and the amount inhaled To create the amount of air per unit of time, it is advantageous to provide a magnetic brake disc that opposite the impeller is movable.

Das Gehäuse zur Aufnahme dieses Gerätes ist vorzugsweise zweiteilig ausgebildet; der eine einseitig offene Teil enthält das mit Auslaß öffnungen versehene Verschlußstück, das Einatmungsmundstück, das Flügelrad, die Bremsscheibe und das Übersetzungsgetriebe; der andere, als einseitig offene Zylindertrommel ausgebildete Teil trägt die feststehende Führungsachse, das um diese drehbare Stangengestell mit der von ihm getragenen Schreibvorrichtung sowie auf seinem Boden das von einer Feder antreibbare, mittels eines von außen aufsetzbaren Schlüssels aufziehbare Uhrwerk und die hiermit gekuppelte Scheibe mit dem auf ihr an einem Punkt befestigten biegsamen Rohr.The housing for accommodating this device is preferably designed in two parts; the one one-sided open part contains the closure piece provided with outlet openings, the inhalation mouthpiece, the Impeller, the brake disc and the transmission gear; the other, as a cylinder drum open on one side formed part carries the fixed guide axis, the rod frame rotatable about this with the writing device carried by him as well as on his bottom the drivable by a pen, by means of a key that can be attached from the outside, the clockwork and the one coupled with it Disc with the flexible tube attached to it at one point.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführttngsbeispiel wiedergegeben, welches das Gerät teilweise im Schnitt darstellt.The invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment reproduced, which shows the device partially in section.

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Das Gerät ist in einem zweiteiligen Gehäuse untergebracht. Der eine Gehäuseteil, der als zylinderförmige Trommel 1 ausgebildet ist, ist an seinem offenen Rand mit einer Aussparung 6 versehen, in welche Nocken 4 des den anderen Teil des Gehäuses darstellenden Verschlußstückes 2 nach Aufsetzen auf den Teil 1 eingreifen können. Die Nocken 4 sind von Stiften 5 getragen, die im Rändelring 7 befestigt sind. Unterhalb des Rändelringes 7 befindet sich ein ringförmiger Rand 3, durch welchen die Nocken 4 hindurchgreifen.The device is housed in a two-part housing. One part of the housing, the cylindrical one Drum 1 is formed, is provided on its open edge with a recess 6, in which cams 4 of the other part of the housing representing the locking piece 2 after being placed on Part 1 can intervene. The cams 4 are carried by pins 5 which are fastened in the knurled ring 7. Below the knurled ring 7 is an annular edge 3 through which the Reach through cam 4.

Das Verschlußstück 2 besitzt ferner ein Flügelrad 8 und eine im Verschlußstück fest angeordnete magnetische Bremse 9. Die Flügelradwelle 10 ist an ihremThe locking piece 2 also has an impeller 8 and a magnetic one fixedly arranged in the locking piece Brake 9. The impeller shaft 10 is on her

Nocken 31 die Schreibvorrichtung 19 von dem auf der Innenseite des Trommelgehäuses 1 angeordneten Aufzeichnungsblatt abgekippt wird, während in der unteren Lage, die die Anfangslage für die vorzunehmende Aufzeichnung darstellt, die Schreibvorrichtung 19 durch Anschlag des Hebels gegen den Nocken 32 in die Aufzeichnungslage verschwenkt wird.Cam 31 the writing device 19 from the arranged on the inside of the drum housing 1 Recording sheet is tilted while in the lower position, which is the starting position for the to be made Represents recording, the writing device 19 by stopping the lever against the Cam 32 is pivoted into the recording position.

Das Aufzeichnungsblatt kann in üblicher Weise aus erwähnten io präpariertem Papier bestehen, in welchem Falle die Schreibvorrichtung 19 dann aus Metall besteht. Bei Verwendung von üblichem Schreibpapier als Aufzeichnungsblatt kann die Schreibvorrichtung die Kurve mit Tinte aufzeichnen. In, diesem in der Zeicheinen Ende im Atmungsmundstück 11 gelagert, ist 15 nung dargestellten Falle ist an dem Halter 18 ein durch die Bremsscheibe hindurchgeführt und trägt an Stift 33 befestigt, der, wenn die SchreibvorrichtungThe recording sheet can consist in the usual manner of the aforementioned prepared paper, in which case the Writing device 19 then consists of metal. When using conventional writing paper as the recording sheet the writing device can draw the curve in ink. In, this in the sign End stored in the breathing mouthpiece 11, the trap shown is 15 on the holder 18 passed through the brake disc and wears attached to pin 33, if the writing device

nicht gegen das Aufzeichnungsblatt anliegt, das feine Loch an der Spitze der Schreibvorrichtung 19 durchsticht und es dadurch reinigt; in dieser Lage kanndoes not abut against the recording sheet, the fine hole at the tip of the writing device 19 will be pierced and thereby purify it; in this situation can

der offenen Seite des Verschlußstücks ein Getrieberad 12, welches mit weiteren Getrieberädern ein
Untersetzungsgetriebe ergibt, auf dessen Ausgangswelle ein Verbindungsstück 13 viereckiger Form vor- 20 dann der Tintenbehälter auch gefüllt werden, gesehen ist, welches nach vorgenommenem Verschluß Das Gerät arbeitet in folgender Weise: Angenomthe open side of the locking piece a gear wheel 12, which with further gears a
Reduction gear results, on the output shaft of which a connecting piece 13 of square shape is seen before the ink container is filled, which after the closure has been made

men, das Gerätegehäuse sei geschlossen und es soll betriebsfertig gemacht werden, dann wird zunächst die Verschlußkappe 2 durch Drehen des Rändelringes 7 und durch Freistellung der Nocken 4 von der Aussparung 6 von dem Trommelgehäuse 1 entfernt. Auf die Innenseite dieser Trommel 1 wird dann das Auf-men, the device housing is closed and it should be made ready for use, then first the closure cap 2 by turning the knurled ring 7 and by releasing the cams 4 from the recess 6 removed from the drum housing 1. The inside of this drum 1 is then

der Gehäuseteile die richtige Lage sichert. Im Verschlußstück 2 sind öffnungen 14 vorgesehen, durch welche die eingeatmete Luft entweichen kann.the housing parts ensure the correct position. In the closure piece 2 openings 14 are provided through which the inhaled air can escape.

Die Trommel 1 enthält ein Stangengestell 16,, das am oberen Ende durch einen Halter 15, am unteren Ende durch einen Halter 17 abgeschlossen ist und zwischen diesen Haltern einen weiteren Halter 18 für eine Schreibvorrichtung 19 trägt. Diese Schreibvor-The drum 1 contains a rod frame 16 ,, the is closed at the upper end by a holder 15, and at the lower end by a holder 17 a further holder 18 for a writing device 19 carries between these holders. These writing rules

zeichnungsblatt eingelegt, während die Schreibvorrichtung 19 ihre offene Lage einnimmt, wobei siedrawing sheet inserted while the writing device 19 assumes its open position, whereby it

richtung ist schwenkbar angeordnet und mit einem 30 durch den Nocken 31 von der Wand des Gehäuses abdirection is pivotably arranged and with a 30 through the cam 31 from the wall of the housing

gekippt ist.tipped.

Nachdem das Uhrwerk 23 mittels eines auf den außen vorstehenden Vierkant 26 aufgesetzten Schlüssels aufgezogen und dadurch das biegsame Rohr 27 auf die Scheibe 25 aufgewickelt ist, wobei die Schreibvorrichtung in ihre untere Lage geführt und über den Nocken 32 gegen das ihnen aufgelegte Aufzeichnungsblatt herangeschwenkt ist, wird das Verschlußstück 2 auf die Trommel 1 aufgesetzt und durchAfter the clockwork 23 by means of a key placed on the outside protruding square 26 pulled up and thereby the flexible tube 27 is wound onto the disc 25, wherein the Writing device guided into its lower position and via the cam 32 against the recording sheet placed on them is pivoted, the closure piece 2 is placed on the drum 1 and through

unter Spannung einer Feder 21 stehenden Hebel 20 verbunden.under tension of a spring 21 standing lever 20 connected.

Mittig zur Trommel 1 ist eine Führungsachse 22 angeordnet, um welche das Stangengestell 16 mit den Haltern drehbar ist. Der Halter 18 ist auf dieser Achse über ein Kugellager gelagert, gleichfalls der untere Halter 17.In the center of the drum 1, a guide axis 22 is arranged, around which the rod frame 16 with the holders can be rotated. The holder 18 is mounted on this axis via a ball bearing, likewise the lower holder 17.

Im untersten Teil dieses trommeiförmigen Gehäuseteils ist ein Uhrwerk 23 angeordnet, dessen Ausgangswelle mit einer Scheibe 25 gekuppelt ist, die in 40 Drehung des Rändelringes 7 die Verrastung der der Mitte mit einem Vierkantstift versehen ist, wel- Nocken 4 in der Aussparung 6 bewirkt. Mittels des eher durch die Gehäusewand nach außen ragt. Durch Verbindungsstückes 13 werden sämtliche beweglichen Aufsetzen eines Schlüssels und durch Drehen dieses Teile in die zum Betrieb erforderliche Lage gebracht. Vierkants 26 kann das Uhrwerk aufgezogen werden. Über ein auf das Einatmungsmundstück 11 aufge-In the lowest part of this drum-shaped housing part, a clockwork 23 is arranged, the output shaft of which is coupled to a disk 25, the locking of the 40 in rotation of the knurled ring 7 the center is provided with a square pin, which causes cams 4 in the recess 6. Using the rather protrudes through the housing wall to the outside. By connecting piece 13 are all movable Put on a key and turn this part into the position required for operation. Square 26 the clockwork can be wound. Via an on the inhalation mouthpiece 11

Auf dem Außenumfang der Scheibe 25 ist ein bieg- 45 setztes, z. B. aus Pappe bestehendes auswechselbares sames Rohr 27 reibungsschlüssig angeordnet und an Mundstück kann dann die zu untersuchende Person, der Scheibe an einer Stelle 28 befestigt. Dieses Rohr das Gerät selbst in der Hand haltend, die Luft in das kann aus einer dichtgewickelten Spirale bestehen. Das Gerät einatmen, und es kann die bekannte »Tieffeneauvon der Scheibe 25 abführende Ende des Rohrs 27 ist Kurve« aufgenommen werden. Die eingeatmete Luft durch die Mitte des im Halter 17 angeordneten Kugel- 50 durchläuft das Flügelrad 8 und setzt dieses in Umlagers hindurchgeführt und koaxial zur Führungs- lauf, um dann durch die Ausströmöffnungen 14 zu achse 22 angeordnet. Mit dem äußersten Ende ist entweichen. Mit dem Flügelrad wird über das Überdieses Rohr mit dem die Schreibvorrichtung tragen- Setzungsgetriebe 12 auch das Stangengestell in den Halter 18 verbunden. Wenn sich die Scheibe 25 Drehung versetzt, und es wird auch das Uhrwerk 23 beim Ablaufen des Uhrwerks dreht (in der Zeichnung 55 durch die Mitdrehung des Halters 17 gestartet, entgegen dem Uhrzeigersinn) wird durch die Reibung Die Schreibvorrichtung unterliegt somit, gesteuertOn the outer circumference of the disk 25 is a bendable 45, z. B. made of cardboard replaceable Sames tube 27 arranged in a friction-locked manner and the person to be examined can then use the mouthpiece, attached to the disk at a point 28. This tube holding the device itself in the hand, the air into the can consist of a tightly wound spiral. Breathe in the device, and it can do the well-known "Tiefeneauvon." the disc 25 leading end of the tube 27 is curve «. The inhaled air The impeller 8 passes through the center of the ball 50 arranged in the holder 17 and sets it in its position passed through and coaxially to the guide barrel, in order then to through the outflow openings 14 axis 22 arranged. With the extreme end is escaping. The impeller is used to do this Tube with which the writing device carry the setting gear 12 also the rod frame in the holder 18 connected. When the disk 25 shifts rotation, the clockwork 23 becomes too when the clockwork runs down (started in drawing 55 by the rotation of the holder 17, counterclockwise) is controlled by the friction

das biegsame Rohr 27 mitgenommen, dessen oberes Ende sich dann längs der Führungsachse 22 nach oben verschiebt und hierbei den Halter 18 mit der Schreibvorrichtung 19 mitnimmt.the flexible tube 27 is entrained, the upper end of which then extends upwards along the guide axis 22 moves and in doing so takes the holder 18 with the writing device 19.

Die Scheibe weist einen Nocken 29 in solcher Anordnung auf, daß er beim Drehen der Scheibe 25 und dann, wenn der Halter 18 an der Oberseite der Trommel angelangt ist, gegen einen Hebel 30 anschlägt, durch den das Uhrwerk 23 gestoppt wird.The disc has a cam 29 in such an arrangement that when rotating the disc 25 and then, when the holder 18 has reached the top of the drum, strikes against a lever 30, by which the clockwork 23 is stopped.

Die Halter 15 und 17 tragen einander zugekehrte Necken 31 bzw. 32, die mit dem mit der Schreibvorrichtung 19 verbundenen Hebel 20 in der Weise zusammenwirken, daß beim Erreichen der oberen Grenz-The holders 15 and 17 bear facing necks 31 and 32, respectively, which are connected to the writing device 19 associated lever 20 cooperate in such a way that when the upper limit is reached

vom Flügelrad 16, einer Umlaufbewegung auf der Innenseite der Trommel und gleichzeitig einer axialen Verschiebung, bedingt durch das gleichzeitige Ablaufen des Uhrwerks 23 und der dadurch bewirkten Drehung der Scheibe 25 sowie des Abwälzens des biegsamen Rohres 27. Die Schreibvorrichtung macht somit eine Aufzeichnung, welche, gesteuert durch die beiden erwähnten Vorgänge eine Kurve darstellt, die, in Höhe des Nockens 32 beginnend, auf der Innenseite des Aufzeichnungsblattes schräg nach oben ansteigt. Die Aufwärtsbewegung hat eine lineare Beziehung zu der Zeit, während die Drehbewegung durch die Bremsscheibe 9 eine lineare Beziehung zur eingeatme-from the impeller 16, an orbital movement on the inside of the drum and at the same time an axial movement Shift caused by the simultaneous running of the clockwork 23 and the caused thereby Rotation of the disc 25 and the rolling of the flexible tube 27. The writing device makes thus a recording which, controlled by the two processes mentioned, represents a curve which, beginning at the level of the cam 32, rises obliquely upwards on the inside of the recording sheet. The upward movement has a linear relationship with time, while the rotary movement through the Brake disc 9 has a linear relationship to the inhaled

lage durch Anschlagen- des Hebels 20 gegen den 70 ten Luftmenge aufweist. Die aufgezeichnete Kurveposition by hitting the lever 20 against the 70 th air volume. The recorded curve

Claims

thus linearly indicates the time on the abscissa axis and linearly the air volume on the ordinate axis, according to which the air content of the lungs, the time in which a certain part of the lung content is exhaled and other such data are reproduced directly from the curve, which the Doctor needed for his diagnosis. When the writing device 19 reaches the upper position, which can be the case, for example, 4 seconds after starting the clockwork, the cam 29 strikes against the lever 30. which stops the clockwork. The recording is then ended, and the recording sheet can be taken out of the drum after removing the shutter 2. 15 claims:

1. Device for testing the exhalation process in which the exhaled per unit of time Amount of air as a function of the time required to exhale by means of a mechanical device is registered, characterized in that a known per se in spirometers, of the Exhaled air is coupled to a rotating impeller (8) with a writing device (19) is on a concentric to its with the impeller (8) coupled guide axis (22) attachable recording sheet is attachable and from one axially to the recording sheet displaceable tube (27) controlled in its movement by a windable clockwork (23) is worn.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the coupling of the impeller (8) with a rod frame which carries the writing device (19) and is rotatable about the guide axis (22) (16) takes place via a reduction gear (12), on the output shaft of which has been made Closure of the correct position of the writing device relative to the recording sheet securing connecting piece (13) is arranged is.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the clockwork (23) is in drive connection with a disc bearing the flexible tube (27) in a friction-locked manner on its circumference, its drain insert with the circulating insert of the impeller is coupled and the when reaching the upper end of the writing device via a cam (29) against a lever (30) strikes, which switches off the clockwork.

4. Apparatus according to claim 1 and 3, characterized in that the writing device (19) pivotally arranged and connected to a spring-loaded lever (20) is, which cooperate in this way with cams (31, 32) lying in an axial extension to it can that the writing device when the lever (20) hits the upper cam (31) tilted from the recording sheet and when it hits the lower cam (32) on this Sheet is swung in.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the impeller (8) on a fixed arranged brake disc (9) is movable such that a linear relationship between the speed of the impeller per unit of time and the amount of air inhaled per unit of time.

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized by a two-part housing, one of which is on one side open part the closure piece (2) provided with outlet openings (14), the inhalation mouthpiece (11), the impeller (8), the brake disc (9) and the transmission gear (12), while the other, as one-sided open Cylinder drum (1) formed part of the fixed guide axis (22), the rotatable about this Rod frame (16) with the writing device (19) carried by him and on his Bottom that can be driven by a spring and opened by means of a key that can be attached from the outside Clockwork (23) and the disk (25) coupled with it with the one attached to it at one point flexible tube (27) carries.

Considered publications:

German patents No. 832 683, 663 675,
614;

German patent application S 1509 IXb / 42e (announced on April 17, 1952);

British Patent No. 416,640;

U.S. Patent No. 2,326,925.

1 sheet of drawings