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Manometerstopfen Die Erfindung betrifft einen Manometerstopfen, insbesondere
für Saugdrainageflaschen, mit einer Anschlußleitung und einem dem im Flascheninneren
herrschenden Druck ausgesetzten Stopfenteil, der eine mit einem Druckanzeiger verbundene
Höhlung mit einem elastischen Wandbereich aufweist.
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Saugdrainageflaschen finden in der Medizin Verwendung. Das unter
einem Vakuum stehende Flascheninnere wird in der Regel über eine zum Manometerstopfen
gehörige Anschlußleitung und einen Drainageschlauch mit einer Körperhöhlung verbunden,
an der eine Absaugung - beispielsweise von Sekret, wie Blut, Eiter, Gewebefiüssigkeit
od. dgl. - stattfinden soll. Saugdrainageflaschen haben dabei den Vorteil, daß sie
vom Patienten beispielsweise auch bei ambulanter Behandlung mit herumgetragen werden
können, so daß eine ununterbrochene Absaugung stattfinden kann.
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Wichtig bei der Verwendung von Saugdrainageflaschen ist ein einfaches
und möglichst unempfindliches Druckanzeigegerät, das vor allem zwei Druckbereiche
angeben kann; erstens soll angezeigt werden, wenn in der Saugdrainageflasche ein
Unterdruck herrscht, der geringer ist als das Mindestvakuum, bei dem noch eine ausreichende
Absaugwirkung auftritt; zweitens soll eine Anzeige erfolgen, wenn eine neu anzulegende
Saugdrainageflasche betriebsbereit ist, also zumindest ein für eine vorgegebene
Betriebsdauer erforderliche Vakuumhöhe im Flascheninneren herrscht.
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Bereits seit längerer Zeit verwendet man bei Saugdrainageflaschen
sogenannte Manometerstopfen der eingangs erwähnten Art, wobei der Druckanzeiger
ein beidseitig offenes Glasröhrchen aufweist, das ebenso wie die mit ihm in Verbindung
stehende Höhlung des dem im Flascheninneren herrschenden Druck ausgesetzten Stopfenteiles
(im folgenden kurz auch »zylindrischer Stopfenteil« genannt) mit einer Anzeigeflüssigkeit
gefüllt ist. Manometerstopfen bestehen in der Regel aus zwei Teilen, wobei ein napfförmiger
Unterteil die zum Druckanzeiger gehörige Höhlung aufweist und ein diese abschließender
Deckel zugleich den Dichtungsflansch des gesamten Manometerstopfens trägt. Die die
Höhlung durchsetzende Anschlußleitung ist mit dem Boden des napfförmigen Teiles
fest verbunden und im Deckel eingeklebt. Auch zwischen dem Deckel und dem Unterteil
wird die Verbindung durch Klebung hergestellt.
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Diese bekannten Manometerstopfen weisen noch zahlreiche Nachteile
auf. Die Druckanzeige ist ungenau und der Druckanzeiger störanfällig, beispielsweise,
weil die Anzeigeflüssigkeit verdunsten oder aus-
laufen kann. Zur Abdichtung der
Saugdrainageflasche steht lediglich die innere Kreisringfläche des Flansches und
allenfalls ihre unmittelbare Umgebung zur Verfügung. Da die Wandungen der Höhlung,
um auf Druckdifferenzen ansprechen zu können, gut elastisch verformbar sein müssen,
fehlt oft ein ausreichender Dichtungsdruck zwischen Stopfen und Flansche. Die Klebverbindungen
am Deckel sind schwierig sauber herzustellen und auch wegen der Sterilisation, die
bei Saugdrainageflaschen durchgeführt werden soll, unerwünscht. Auch kann der in
der Saugdrainageflasche vorhandene Unterdruck auf dem Kriechweg die zum Druckanzeiger
gehörige Höhlung erreichen und Fehlmessungen verursachen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der vorbekannten
Manometerstopfen zu vermeiden. Insbesondere soll ein Manometerstopfen geschaffen
werden, der einen robusten, die wichtigsten Anzeigestellungen ausreichend genau
angebenden Druckanzeiger aufweist, der eine sichere Abdichtung der Drainageflasche
gewährleistet, gut sterilisiert werden kann und einfach in der Herstellung ist.
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Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Manometerstopfen
der eingangs erwähnten Art darin, daß der elastische Wandbereich aus einer gegenüber
dem übrigen dem Druck ausgesetzten Stopfenteil genau abgegrenzten Zone besteht,
diese Zone besonders leicht elastisch verformbar und der übrige Wandbereich des
zylindrischen Stopfenteiles steifer ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß die
vom jeweiligen Vakuum abhängige Druckbelastung der Wandung der Höhlung im wesentlichen
nur in einer vorgegebenen Zone Verformungen
hervorruft, die eine
Anderung des Volumens der Höhlung und damit eine Druckanzeige ergeben.
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Zahlreiche in unkontrollierbarer Intensität wirkende Nebeneinflüsse,
wie z. B. die aussteifende Wirkung des mit der Anschlußleitung verbundenen Bodens
der Höhlung, werden stark vermindert.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Manometerstopfens
weist einen inneren napfförmigen Teil aus gut elastisch verformbarem Werkstoff und
einen Deckel aus demgegenüber steiferem Werkstoff auf. Dabei kann die Außenkontur
des dem Druck in der Flasche ausgesetzten Stopfenteiles an seinem äußeren Ende dichtend
der Flaschenmündung angepaßt und zum Flascheninneren hin nach innen eingezogen sein.
Ferner kann man die Höhlung etwa zylindrisch ausführen. Dabei ergibt sich, daß der
zylindrische Stopfenteil am äußeren Ende einen dickeren und damit steiferen Wandungsbereich
erhält. Zum Beispiel durch Verdicken und Verbinden mit der Anschlußleitung kann
der Boden der Höhlung ausgesteift und in Achsrichtung festgelegt sein. Zweckmäßigerweise
greift der Deckel mit einem zapfenartigen Kern in den oberen Bereich der Höhlung
ein und steift den radialen Dichtungsbereich des napfförmigen Teiles aus. Dieser
und sein Deckel können an ihren gemeinsamen Berührungsflächen vorzugsweise dichtend
ineinandergreifende Rollen und Zahnungen besitzen, wodurch eine Klebung vermieden
wird. Zweckmäßigerweise ist an dem napfartigen Teil ein Flansch vorgesehen, der
die Stirnseiten der Flaschenmündung abdeckt, so daß allein der napfartige Teil dichtend
mit der Flaschenmündung in Bertihrung kommt.
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Eine vom erstgenannten Erfindungsvorschlag unabhängige Weiterbildung
der Erfindung besteht bei einem Manometerstopfen, insbesondere für Saugdrainageflaschen,
mit einer Anschlußleitung und einem Druckanzeiger darin, daß der ein elastisches,
auf den Druck im Flascheninneren ansprechendes Verstell- bzw. Anzeigeelement aufweisende
Druckanzeiger einstückig mit dem Stopfen in Verbindung steht. Eine derartige Ausführungsform
hat nicht nur den Vorteil, daß auf eine Anzeigeflüssigkeit beim Druckanzeiger verzichtet
werden kann, sondern der Manometerstopfen besitzt auch einen vollkommen sicheren
Abschluß nach außen. Selbst beim Eintreten einer ungünstigen Lage der durch ihn
verschlossenen Flasche kann der Flascheninhalt nicht auf dem Kriechweg austreten.
Dies ist besonders bei Stopfen für Saugdrainageflaschen von Vorteil, wenn diese
vom Patienten mitgeführt werden und sich gegebenenfalls zeitweise in einer ungünstigen
Lage befinden, wo der Saugdrainageflaschen-Inhalt den Manometerstopfen beaufschlagt.
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Zwar ist es bereits bekannt, ein auf Druckänderungen ansprechendes,
elastisches, diese Druckveränderungen durch Formveränderungen anzeigendes Element
bei einem Luftfilter für Verbrennungsmotoren zu benutzen, um Filterverunreinigungen
anzuzeigen. Dabei bestehen jedoch nicht das Problem der Abdichtung gegen Auslaufen
von Flüssigkeit und das Erfordernis der Bakteriendichtheit; ferner muß dieses bekannte
Anzeigeelement nachträglich in eine eigens dafür geschaffene Lochung eingesetzt
werden, so daß keine absolute Abdichtung gewährleistet ist.
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Vorzugsweise kann als Verstell- bzw. Anzeigeelement wenigstens eine
an der Stopfenoberseite sichtbar angeordnete, als nach außen gewölbt vor-
stehende
Linse ausgebildete Membran dienen, deren Innenseite vom Druck in der Saugdrainageflasche
be aufschlagt ist und die bei Betriebsdruck eine innere sowie beim Absinken des
Vakuums in der Flasche unter den kleinsten Betriebswert eine äußere Endlage einnimmt.
Eine derartige Ausführungsform ist nicht nur einfach in der Herstellung, sondern
kann auch gut sterilisiert werden und ist narrensicher in der Handhabung.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt in unterschiedlichen Maßstäben F i g. 1 einen senkrechten Längsschnitt
durch eine mit einem Manometerstopfen versehene Saugdrainageflasche, F i g. 2 eine
Einzelheit des Manometerstopfens in der Gegend des strichpunktierten Kreises A in
Fig. 1, F 1 g. 3 einen senkrechten Längsschnitt durch den napfförmigen Teil eines
weiteren Manometerstopfens bei weggelassener Anschlußleitung gemäß der Schnittlinie
III-III in Fig.4, F i g. 4 einen waagerechten Querschnitt durch den napfförmigen
Teil entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3, F i g. 5 einen senkrechten Längsschnitt
durch einen Manometerstopfen, bei dem als Druckanzeiger ein membranartiges Verstell-
und Anzeigeelement dient, entsprechend der Linie V-V in F i g. 6, Fig. 6 eine Aufsicht
auf den Manometerstopfen nach Fig. 5, F i g. 7 einen senkrechten, kreissektorförmigen
Teilquerschnitt durch eine etwas abgewandelte Ausführungsform eines Manometerstopfens
gemäß den Fig.5 und 6 entsprechend der Schnittlinie VII-VII inFig.6 und F i g. 8
einen senkrechten Teilquerschnitt eines Manometerstopfens, bei dem als Verstellelement
ein Faltenbalg und als Anzeigeelement ein daran befestigter Zeigerstift dient.
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F i g. 1 zeigt eine Saugdrainageflasche 1, die mittels eines im ganzen
mit 2 bezeichneten Manometerstopfens verschlossen ist. Dieser - im folgenden auch
kurz Stopfen 2 genannt - ist mit einer Bördelkappe 3 an der Saugdrainageflasche
1 befestigt und besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, einem unteren napfförmigen
Teil4 und einem Deckel 5. Der napfförmige Teil 4 weist an seinem äußeren Ende einen
Flansch 6 auf und besitzt in dem sich daran anschließenden zylindrischen Teil einen
Außendurchmesser, der der lichten Weite der Flaschenmündung derartig angepaßt ist,
daß nicht nur an der Stirnseite der Flaschenmündung durch den Flansch 6, sondern
auch noch in einem Dichtungsbereich 7 im Flaschenhals eine Abdichtung der Saugdrainageflaschel
stattfindet. Zum inneren Ende des Stop fens 2 hin ist dann die Außenkontur des napfförmigen
Teiles 4 radial nach innen eingezogen. Ferner weist der Stopfen 2 eine am äußeren
Ende offene zylindrische Höhlung 8 auf, die bis zu dem vergleichsweise dick und
damit steif ausgebildeten Boden 9 des napfförmigen Teiles 4 reicht, der aus einem
gut elastisch verformbaren Werkstoff besteht. Dabei ist zwischen dem Boden 9 und
dem im Dichtungsbereich 7 dicken Wandungsteil 10 eine Zone 11 der Wandung der Höhlung
8 vorgesehen, die eine geringe Wandstärke hat und erfindungsgemäß besonders leicht
elastisch verformbar und in ihrer Ausdehnung genau ab
gegrenzt ist.
Wenn der noch näher zu beschreibende DeckelS in den napfförmigen Teil 4 eingesetzt
ist (Fig. 1), ergibt sich eine im wesentlichen geschlossene Höhlung 8 für die Anzeigeflüssigkeit
12, bei der sich Volumenänderungen ganz überwiegend aus Verformungen der besonders
elastischen Zone 11 ergeben. Der Boden 9 sowie der dicke Wandungsteil 10 des napfförmigen
Teiles 4 nehmen nicht oder nicht wesentlich an der Volumenänderung der Höhlung 8
teil, so daß sich eine zuverlässige und genügend genaue Eichlinie zwischen dem Innendruck
p in der Saugdrainageflasche 1 und dem Volumen der Höhlung 8 ergibt. Dadurch ist
eine genügend genaue Anzeige des Druckes p innerhalb der Saugdrainageflasche 1 mit
Hilfe eines Anzeigeröhrchens 13 möglich, das eine Skala 14 besitzt, vom Deckel 5
gehalten ist und mit der Höhlung 8 in Verbindung steht.
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Der Manometerstopfen 2 weist einen Deckel 5 auf, der mit einem zapfenartigen
Kern 15 in das äußere Ende der Höhlung 8 klemmend und dichtend eingreift. Dadurch
erreicht man - insbesondere wenn der Deckel aus steiferem Werkstoff als der napfförmige
Teil 4 besteht - eine Aussteifung des napfförmigen Teiles 4 in radialer Richtung
im Dichtungsbereich 7, was zu einer besseren Abdichtung an der Flaschenmündung führt.
Der Flansch 16 des Dekkels 5 überdeckt von außen die Stirnseite des Flansches 6
des napfförmigen Teiles 4. Dessen gemeinsame Berührungsflächen mit dem Deckel 5
sind mit dichtend ineinandergreifenden Rillen und Zahnungen 17 versehen, die ringförmig
ausgebildet und in der F i g. 2 gut im Querschnitt sichtbar sind. Der Kern 15 des
Deckels 5 besitzt einen hülsenartigen Fortsatz 18, mit dem die Anschlußleitung 19
in der Höhlung 8 geführt ist. Diese Anschlußleitung 19 besteht aus einem Schlauchstück,
das mit seinem inneren Ende fest mit dem Boden 9 des napfförmigen Teiles 4 in Verbindung
steht, beispielsweise daran festvulkanisiert ist. Ferner ist die Anschlußleitung
19 gerade verlaufend und exzentrisch angeordnet. Dadurch wird nicht nur der Durchflußwiderstand
so gering wie möglich gehalten, sondern es wird auch eine unerwünschte und in ihrer
Auswirkung unkontrollierbare Biegebelastung des inneren Endes des napfförmigen Teiles
4 vermieden. Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal weist dabei die Anschlußleitung
19 eine hülsenartige Verdickung 20 des äußeren Durchmessers außerhalb des Stopfens
2 auf, wobei die innere Stirnfläche 21 dieser Verdickung 20 einen Anschlag der Anschlußleitung
19 gegenüber der Stirnseite22 des Stopfens 2 bildet. Dadurch bildet die Anschlußleitung
19 noch eine Art Verankerung des Bodens 9, indem sie sein Auswölben zum Flascheninneren
hin stark behindert. Wenn dann der Fortsatz 18 des Deckels 5 noch bis zum Höhlungsboden
9 reicht, wird dieser auch gegen eine nach außen gerichtete Wölbung formschlüssig
abgestützt. In dieser Richtung wirkt aber auch schon die im Stopfen 2 eingeklemmte
Anschlußleitung stabilisierend. Zweckmäßigerweise ist dabei die Berührungsfläche
zwischen der Anschlußleitung und der Durchtrittsbohrung durch den äußeren Stopfenteil
ebenfalls mit (nicht näher dargestellten) ineinandergreifenden Rillen und Zahnungen
versehen. Diese bewirken ebenso wie die Rillen und Zahnungen 17 eine sehr guteAbdichtung
sowie Befestigung der benachbarten Teile, so daß auf eine mit gewissen Nachteilen
behaftete Verklebung verzichtet werden kann. Nach einer
Weiterbildung der Erfindung
kann der Boden 9 der Höhlung 8 noch radiale Stütznasen 23 aufweisen, wie sie aus
den F i g. 3 und 4 erkennbar sind. Mit diesen kann sich der Boden 9 auch noch in
radialer Richtung im Flaschenhals abstützen, so daß er sowohl in dieser als auch
in axialer Richtung weitgehend festgelegt ist und keine oder nur eine unerhebliche
unerwünschte Beeinflussung des Volumens der Höhlung 8 ausüben kann. In den F i g.
3 und 4 ist der besseren Übersicht halber die Anschlußleitung 19 nicht eingezeichnet.
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Beim Manometerstopfen 2 dient ein innen kalibriertes Anzeigeröhrchen
13 aus Kunststoff als Druckanzeiger, und die im Deckel 5 befindliche Einsteckbohrung
für dieses Anzeigeröhrchen weist einen auf die Skala 14 abgestimmten Anschlag auf.
Das Anzeigeröhrchen 13, das auch aus Glas oder anderen durchsichtigen Werkstoffen
bestehen kann, weist an seinem oberen Ende eine kleine Öffnung 25 auf. Gegebenenfalls
kann man auch einen Druckanzeiger mit einem z. B. oben vollständig geschlossenen
Hohlraum verwenden, der als Anzeigemittel ein Medium besitzt, das sich beim Auftreten
vorgegebener Druckdifferenzen verfärbt.
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Bei dem vorbeschriebenen, in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der im Flaschenhals befindliche, dem Innendruck b der Saugdrainageflasche ausgesetzte,
im wesentlichen zylindrische Stopfenteil 26 - in dieser Anmeldung auch kurz zylindrischer
Stopfenteil genannt - nur in der Zone 11 leicht elastisch verformbar. Diese Zone
hat die Gestalt eines schmalen Zylindermantels, ist genau gegenüber dem übrigen
Bereich des zylindrischen Stopfenteils 26 abgegrenzt, und im wesentlichen können
auf ihn nur die im Flascheninneren herrschenden Drücke zwecks Veränderung des Volumens
der Höhlung 8 und damit der Druckanzeige einwirken.
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Da der radiale Dichtungsbereich 7 zwischen Flaschenmündung und Manometerstopfen
2 etwa in dem gleichen Bereich liegt wie der Abdichtbereich zwischen der Anschlußleitung
19 und dem Deckel 5 sowie in dem Bereich, in dem das Anzeigeröhrchen 13 im Deckel
5 festgeklemmt ist, erhält man zwischen allen diesen Teilen ohne besonderen Aufwand
eine sehr gute Halterung.
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In den F i g. 5 bis 8 sind noch weitere erfindungsgemäße Ausbildungen
von Manometerstopfen 2 a, 2 b und 2 c dargestellt. Nach dem Ausführungsbeispiel
2 a entsprechend den F i g. 5 und 6 besteht der Manometerstopfen 2 a aus einem einzigen
Teil aus elastischem Werkstoff, das eine Anschlußleitung 119 aufweist, deren Innenbohrung
130 den gesamten Stopfen axial durchsetzt. Ferner weist dieser Stopfen 2 a einen
exzentrisch und axial angeordneten Kanal 131 auf, der an der Stopfeninnenseite in
das Flascheninnere mündet und an der äußeren Stirnfläche 132 des Stopfens 2a ein
auf den Druck p im Flascheninneren ansprechendes Verstell- bzw. Anzeigeelement aufweist.
In diesem Ausführungsbeispiel besteht dieses aus einer Membranl33, die die Umrißform
einer nach außen gewölbt vorspringenden Linse, Kugel od. dgl. aufweist. Dabei ist
die Dimensionierung dieser linsenförmigen Membran 133 ferner so eingerichtet, daß
sie durch die auf sie wirkenden Differenzdrücke in eine innere Endlage 133' gebracht
wird, wenn in der Saugdrainageflasche 1 derBetriebsdruck herrscht, also ein ausreichender
Unterdruck p; andererseits nimmt die linsenförmige Membran 133
wieder
ihre ursprüngliche äußere (in Fig.5 obere) Endlage ein, wenn der Druck p unter den
kleinsten Betriebswert absinkt bzw., wenn die Differenz zwischen dem Außendruck
und dem Innendruckp in der Flasche 1 etwa Null wird. Je nachdem, welche Grundspannung
bzw. Rückstellkraft man der Membran 133 in ihrer äußeren Lage zuordnet, kann diese
auch schon dann in diese äußere Endlage zurückgehen, wenn noch ein gewisser Unterdruck
im Flascheninneren herrscht. Bei entsprechender Dimensionierung erhält man dann
das Verschieben der Membran aus der Stellung 133' in die äußere Stellung gemäß 133,
wenn der Unterdruck p in der Flasche 1 z. B. das für ein ordnungsgemäßes Arbeiten
erforderliche Mindestvakuum erreicht hat. Der kleinste Betriebswert kann bei Saugdrainageflaschen
beispielsweise bei einem Mindesvakuum von etwa 600 mm QS (Quecksilbersäule) liegen.
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F i g. 7 zeigt in Verbindung mit F i g. 6 ein gegenüber dem Stopfen
2 a leicht abgewandeltes Ausführungsbeispiel. Bei dem dort im Teilquerschnitt gemäß
der LinieVII-VII in Fig.6 dargestellten Stopfenausführung sind bei dem Druckanzeiger
zwei nach außen gewölbte Membranen 233 und 234 vorgesehen, die so bemessen sind,
daß eine (234) vom Mindestvakuum bereits eingesaugt wird und in die gestrichelt
dargestellte innere Endlage 234' übergeht.
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Dagegen wird die andere Membran 233 steifer ausgebildet, so daß sie
ihre innere Endlage 233' erst einnimmt, wenn Betriebsdruck in der Saugflasche 1
herrscht. Man kann die beiden Membranen 233 und 234 noch mit unterschiedlicher Färbung
vorsehen.
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Sind beide eingezogen, herrscht in der Saugdrainageflasche der für
die vorgesehene Leistung erforderliche Mindest-Unterdruck; ist die Flasche eine
gewisse Zeit in Betrieb oder hat sie nicht mehr den ursprünglich vorgesehenen Unterdruck,
wölbt sich die Membran 233 nach außen und zeigt dies beispielsweise durch eine dann
gut sichtbar gelbe Färbung an. Sinkt das Vakuum in der Saugdrainageflasche 1 unter
den Mindestwert, bei dem noch eine Absaugung mit Sicherheit erfolgen kann, wölbt
sich auch die zweite Membran 234 nach außen und zeigt beispielsweise durch einen
ganz gut sichtbar werdenden roten Farbpunkt an, daß kein ausreichendes Vakuum mehr
gewährleistet ist. Durch die Farben kann also in vorteilhafter Weise das Erkennen
der jeweiligen Membranlage noch verbessert werden.
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Das in F i g. 8 im Teilquerschnitt dargestellteAusführungsbeispiel
2c des Manometerstopfens weist als Verstellelement einen Faltenbalg 334 auf, der
einen Zeigerstift 335 zur Druckanzeige besitzt.
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Als Werkstoff für den Manometerstopfen 2 können Gummi oder gummiähnliche
Elastomere dienen.
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Ein erfindungsgemäßer Manometerstopfen ist nicht auf die Anwendung
für Saugdrainageflaschen beschränkt, sondern auch bei anderen, beliebigen Behältern,
insbesondere für medizinische, aber auch für andere Verwendungen geeignet. Mit entsprechenden
Abwandlungen kann man mittels des Manometerstopfens auch einen Überdruck oder Überdruckbereich
in einem Behälter, einer Flasche od. dgl. anzeigen bzw. die Genauigkeit der Anzeige
verbessern.