DE1498311A1

DE1498311A1 - Tropfenzufuehrungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1498311A1
Application number: DE19651498311
Authority: DE
Inventors: Alan Phillipson; Spiller Basil Harry Royston
Original assignee: Decca Ltd
Current assignee: Decca Ltd
Priority date: 1964-08-05
Filing date: 1965-07-29
Publication date: 1969-01-16
Also published as: JPS4840995B1; CH432730A; BE667878A; GB1109175A; SE332267B; NL6510126A; ES316121A1

Description

DιPL-ING. F.WiiCKMANN, Dr, Ing. A/Weickmann, Dipl.-Ing. H. Weickmann D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Patentanwälte

I MÜNCHEN 27, MDHLSTJtASSE 22, RUFNUMMER «3Ϊ21/22

Expi

GIW

DBCCA LIMITED, Decca House, 9 Albert Embankment» London» S.E. 1, England * .

Tropfenzuführungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tr opfenzufiihrungs vor richtung, die eine Folge von Flüssigkeitstropfen mit steuerbarer Geschwindigkeit liefert. Insbesondere in Krankenhäusern bei Bluttransfuslonsgerätenund zur Einführung von Salzlöaungetropfen ist es erforderlich» daß die Tropfgeschwindigkeit genau regelbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Steuerung der Tropfgeschwindigkeit zu schaffen.

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Dies wird erfindungsgemäß durch eine Tropfenzuführungsvorrichtung erreicht, die ein fotoelektrisches Zählsystem mit einer Lichtquelle und einer Fotozelle umfaßt, welche ein elektrisches Ausgangssignal entsprechend dem Durchlauf jedes aufeinander folgenden Tropfens liefert und ferner eine auf die Ausgangs signale ansprechende Vorrichtung zur Messung der Tropfgeschwindigkeit aufweist. Diese Vorrichtung kann integrierende Mittel zur Messung der mittleren Tropf geschwindigkeit während einer unmittelbar vorangehenden Zeitspanne aufweisen. Sie kann eine Anzeigeeinrichtung und/oder Steuereinrichtung zur Steuerung der Tropfgeschwindigkeit aufweisen.

Im Fälle» daß die Vorrichtung eine Steuervorrichtung aufweist, enthält sie vorzugsweise eine geschlossene Tropfkammer, eine Zuführungsleitung in die Kammer, wobei die Tropfenbahn van Ende dieser Zuführungsleitung aus innerhalb der Tropfkammer verläuft. Die Kammer weist eine Auslaßleitung auf, die unterhalb der Zuführungsleitung angeordnet ist· Die Steuervorrichtung umfaßt Mittel zur Begrenzung des Flüssigkeitsstroms in die Auslaßleitung. Besteht die Auslaßleitung aus einem biegsamen Rohr» dann weisen die Steuervorrichtungen vorzugsweise einstellbare KLemmvorrichtungen zur Verengung der Röhre auf. Vorzugsweise ist eine über den Motor betätigbare Klemmvorrichtung vorgesehen, die. auf die genannten AusgangesignaIe anspricht.

Die Vorrichtung kann einen Rahmen aufweisen, der eine Öffnung für den Tropfendurchtritt bildet, ferner ebene Reflektoren, die einander gegenüberstehend an der öffnung in zueinander parallelen» rechtwinklig zur Ebene der Öffnung verlaufenden

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Ebene angeordnet sind» eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Lichtbündels von einer sich in der Öffnungsebene befindlichen» zu den Reflektoren in einem Winkel geneigten Lichtquelle, der mindestens gleich dem Winkel ist, dessen Tangens dem doppelten Abstand der Reflektoren geteilt durch die Lichtbündelbreite ist, wobei die Fotozelle so angeordnet ist, daß sie den Lichtstrahl zählt, nachdem dieser praktisch die ganze Öffnung durch Reflexionen in den Reflektoren durchlaufen hat.

Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Tropfenzuführungsvorrichtung.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Teils der in Fig* I dargestellten Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Glasflasche 11 mit Blut in umgekehrter Lage dargestellt, in deren Hals zwei Röhren 12 und 13 durch einen Spund I^ eingeführt sind. Die eine Röhre 12 ist ein Belüftungsventil, dessen freies Ende 15 oberhalb der Flasche 11 gegenüber der Umgebungsluft offen ist, die andere Röhre führt das Blut aus der Flasche 11. Die zweite Röhre 13 verbindet die Flasche 11 mit einer Filterkammer 16 und eine weitere Röhre 17 verbindet die Filterkammer 16 mit einer Tropfkammer 18 mit durchsichtigen Wänden. Eine vierte Röhre 19

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verbindet das untere Ende der Tropfkammer 18 über eine servosteuerbare Klemme 21 mit einem Blutauslaß 22. Dieses Gerät bildet einen Teil einer Spendevorrichtung für die Zuführung kontinuierlicher Bluttropfen, beispielsweise für eine Bluttransfusion»

Um die Tropfkammer 18 herum befindet sich ein optisches Zählgerät 23· Die Zähleinrichtung 23 (nicht im einzelnen dargestellt) umfaßt eine Lichtquelle, die Licht durch die Tropfenbahn in der Kammer 18 zu einer Fotozelle schickt· Eine elektrische Leitung 2k- verbindet den Ausgang der Fotozelle mit der Servoeinrichtung 25« die die Klemme 21 steuert.

Die optische Zähleinrichtung 23 arbeitet derart, daß der Ausgangswert der Fotozelle beim Durchgang eines Tropfens durch die Kammer 18 sieh um eine meßbare Größe ändert. Die Zähleinrichtung, wie sie in der parallel laufenden Anmeldung D 30 vom 22. Januar 1965 beschrieben ist, ist hierzu geeignet und ermöglicht die Anwendung bereits vorhandener Spender zusammen" mit der Zähleinrichtung. Die Zähleinrichtung hat eine öffnung mit rhombusförmigem Querschnitt, wobei sich zwei ebene Spiegel an einander gegenüberliegenden Seiten der Öffnung befinden, die einander Über die Öffnung zugewandt sind. Ein parallel gerichtetes Lichtbündel verläuft über die Öffnung und trifft abwechselnd auf die Spiegel unter einem solchen Winkel auf, daß das Lichtbündel um eine Lichtbündelbreite zwischen zwei aufeinander folgenden Reflexionen an jedem Spiegel versetzt wird und jeder Punkt in dem Flächenbereich zwischen

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den Spiegeln zweimal von dem Strahl getroffen wird. Wird die Tropfkammer- in diesem Bereich eingesetzt» dann unterbricht ein Tropfen den Lichtstrahl zweimal und bewirkt eine Änderung des Ausgangswertes der Fotozelle, Der Wink©l_e in welchem die Tropfkammer angeordnet ist» hat keinen linfluB auf die Arbeitsweise der Vorrichtung, da der Lichtstrahl über den gesamten Querschnitt der Tropfkammer verläuft xm,ä der Tropfen unabhängig von seiner Bahn auf jeden Fall den Strahl . unterbrechen muß*

Die Servoeinrichtung 25 ist im einzelnen in Fig. 2 dargestellt. Der Ausgangswert der Fotozelle verläuft von der Zähleinrichtung 23 durch einen Verstärker mid einen Rechtackimpulsumformer 26 zu einem Integrator 28» der Dioden enthält. Der Integrator 28 liefert eine Gleichspannung» die eine Funktion der Tropfgeschwindigkeit ist. Die Spannung wird einem Eingang eines Komparators 29 zugeführt. Dem aweiten Eingang des Komparators wird eine Spannung aus einem von Hand zu betätigenden Wähler 31 zugeführt. Der Komparator 29 steuert einen Schaltkreis 33 in der Energiezuführung eines reversiblen Motors 3^· Ber Motor 3^ betätigt eine Getriebeschachtel 35« durch die die Stellung d.@r Klemme 2k um die Röhre 19 eingestellt wird.

Der Verstärker und der Impulsumformer 26 ist mit einem zweiten Integrator 36 verbunden, der eine Anzeigevorrichtung 39 für die Tropfengeachwindigkeit und.eine Zählvorrichtung 37 zur Anzeige der Gesamtzahl der Tropfen betätigt. Der Zähler 23t

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der Verstärker 26, der Wähler 31«.der Komparator 29 und der Motorschaltkreis 33 sind alle mit einer Energiequelle 38 verbundene

Die Geschwindigkeit₉ mit der das Blut von dem Ende der zweiten Röhre 13 durch die Tropfkammer l8 tropft» wird durch den Gegendruck gesteuert« der eine Folge der Stellung der Klemme 21 um die vierte Röhre I9 ist. Die Ausgangssignale der Fotozelle entsprechend dem Tropfendurchgang werden verstärkt, umgeformt und integriert und die sich ergebende Spannung wird mit der gewählten Bezugsspannung in dem Komparator 29 verglichen« Liegt eine Differenz zwischen den beiden Spannungen vor_a dann v/ird der Schaltkreis 33 betätigt, so daß der Motor 3¹+ in geeigneter Richtung gedreht ¥ird_e um die Stellung der Klemme 21 zu regeln. Sobald die Spannungen gleich werden_s wird der Motor 3k durch den Schaltkreis 33 abgeschaltet.

Das Gerät ist zweckdienlich auf einem Ständer mit Rädern angeordnet, um es bequem an die Stellen zu transportieren» wo es benötigt wird. Die Klemme 21 kann außerhalb der Servoeinrichtung 25 angeordnet sein_s und zwar entweder für sich mit dem Motor 3^ über eine biegsame Gelenkverbindung oder zusammen mit dem Motor und verbunden mit dem Servokreis über elektrische Leitungen. Eine Warnvorrichtung kann vorgesehen sein, um zu melden, sobald das Blut in der Flasche unterhalb eines Bezugsvolumens ist oder wenn die Tropfengeschwindigkeit unterhalb einen vorgegebenen Wert kommt.

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Es ist nicht erforderlich, daß die FlUssigkeitstropfen opak sind. Vorausgesetzt, daß das auf die Fotozelle auf treffende . Licht durch den Tropfendurchgang moduliert wird, ändert sich der Ausgangswert der Fotozelle und registriert den Tropfen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch außerhalb von Krankenhäusern Verwendung finden. So kann sie in jeder beliebigen Tropfenzuführungsvorrichtung verwendet werden.

Die beschriebene Vorrichtung wurde dazu verwendet» um die Tropfgeschwindigkeit von Wasser zu steuern und war dazu in der Lage, eine Tropfgeschwindigkeit von 60 Tropfen pro Minute mit einer Genauigkeit von plus oder minus zwei Tropfen pro Minute einzuhalten.

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Claims

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Patentansprüche

Tropfenzufübungsvorrichtung» gekennzeichnet durch ein fotoelektrisches Zählsystem (23)t umfassend eine Lichtquelle und eine Fotozelle zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals beim Durchlauf jedes aufeinander folgenden Tropfens und eine auf die Ausgangssignale ansprechende Vorrichtung (26, 36, 37, 39) zur Bestimmung der' Tropfges chwind igke i t.

2. Tropfenzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (26, 36, 37, 39) zur Bestimmung der Tropfgeschwindigkeit integrierende Mittel (36) umfaßt zur Bestimmung der mittleren Tropfgeschwindigkeit während eines unmittelbar vorangehenden Zeitraums.

3. Tropfenzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung (39). vorgesehen ist.

!+. Tropfenzuführungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (26, 36, 37, 39) zur Bestimmung der Tropfgeschwindigkeit eine Steuereinrichtung (25) aufweist, mit der die Tropfgeschwind igke it zu steuern ist.

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5· Tropfenzuführungsvorrichtung nach Anspruch k_K gekennzeichnet duroh eine geschlossene Tropfkammer (18), eine Zuführungsleitung (17) zur Tropfkammer, wobei die Tropfenbahn vom Ende der Zuführungsleitung innerhalb der Tropfkammer aus verlauft_a eine Auslaßleitung (19) ₉ weleha unterhalb der Zuführungsleitung (17) in der Tropfkammer (18) angeordnet ist und ferner eine Steuereinrichtung (25) zur Begrenzung des Flüssigkeitszuflussas in die Aus!ableitung (19).

6. Tropf ensufuhr ungs vor richtung nach Anspruch 5a daduroh gekennzeichnet» daß die Auslaßleitung (19) ein'biegsames Rohr und die Steuereinrichtung (25) eine einstellbare Klemmvorrichtung (21) zur Verengung der Äualaßleltung (19) umfaßt.

7« Tropfensuführungsvorrichtung nach Anspruch 6_a dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (21) entsprechend den Signalen» vorzugsweise motorisch, steusrbar ist.

8. Tropfenzuftihrungs vorrichtung nach einem dar Ansprüche *+ bis 7» dadurch gekennzeichnet_s daß die Steuereinrichtung (25) eine Vorrichtung (23. 26, 28) zur Erzeugung eines ersten Signals entsprechend dem Ausgangssignal, eine Vorrichtung (3D zur Erzeugung eines Bezugs signals und eine Komparatorvorrichtung (29) zum Vergleich des ©rst©n Signals mit dem Bezugssignal und eine Vorrichtung (33« 3^) & die gemäß der Differenz der Signale die Tropfgeachvd-ndigkeit steuert, umfaßt. ^D ORIGINAL

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9* Tropf enziif übungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen eine Öffnung für den Tropfendurchtritt bildenden Rahmen, zwei ebene Reflektoren« •die einander gegenüberstehend an der Öffnung in zueinander parallen« rechtwinklig zur Ebene der Öffnung verlaufenden Ebenen angeordnet sind* eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Lichtbündels von einer sich in der Öffnungsebene befindlichen, zu den Reflektoren in einem Winkel geneigten Lichtquelle» der mindestens gleich dem Winkel ist, dessen Tangens dem doppelten Abstand der Reflektoren geteilt durch die Lichtbündelbreite ist und durch eine Fotozelle» die so angeordnet ist_s daß sie den Lichtstrahl zählt» nachdem dieser praktisch die ganze Öffnung durch Reflexionen an den Reflektoren durchlaufen hat.

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