DE1909807U - Gasmessgeraet fuer zwecke der pathologie. - Google Patents

Description

26,8.1964
He/K.

Gebrauchsmusteranmeldung;;

TECHEE (CAMBRIDGE) LIMITEB,
Duxford, OamlDridge (England)

Gasmeßgerät für Zwecke der Pathologie.

Priorität aus England vom 29. August 1963 ("britische Patentanmeldung Uo. 34238/63).

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät,.

welches für Routinearbeiten der Pathologie in Kranken-C2

häusern u.dgl», nämlich Messung der von ainßrTrobe bei unterschiedlichen Reaktionen ausgeschiedenen oder absorbierten Gasmenge, Verwendung findet. Die Erfindung bezieht, sich grundsätzlich auf das herkömmliche Gerät, das zur Durchführung der sogenannten "manometrischen" oder "gasometrischen" Testmethoden dient. Es. besteht aus einem Reaktionsgefäß, in welches das ." Atmungsgewebe (respiratory tissue), Zellösung oder .eine andere Probe eingebracht werden, einem Kompensationsgefäß, welches mit dem Reaktionsgefäß mittels eines Manometerrohres verbunden ist, welches jeden Druckunterschied zwischen den beiden Gefässen anzeigt.,

wenn diese in ein Wasserbad eingetaucht sind* Das Reaktionsgefäß besitzt eine Terbindung zu einem zweiten Manometer, das mit einer Röhre verbunden ist, welche durch eine genaue Gradeinteilung in hundertetel Kubikcentimeter gestattet, die während der Untersuchung ausgeschiedene G-asmenge abzulesen.

Obwohl dieses Gerät sehr gut zur Messung der gesamten, bei einer bestimmten Reaktion absorbierten oder ausgeschiedenen G-asmenge geeignet ist, läßt es sich nicht sehr gut für Messungen der Zellatmung_rsowie Messungen von Reaktionsverhältnissen (rates of reactions) oder für mehrere nebeneinander durchgeführte Vergleichsmessungen verwenden. Aus diesen Gründen ist das Gerät bisher wenig für Arbeiten auf dem Gebiete der Zellatmung verwendet worden.

Bas Hauptziel der Erfindung ist die Verbesserung des oben erwähnten Grundtyps des Gerätes, so daß eine Aufzeichnung des "Verhältnisses ύοπ Volumen zu Zeit ermöglicht wird.

Die Neuerung besitzt ein Reaktionsgelaß zur Auf- nähme der zu untersuchenden Probe, ein Druckausgleichsgefäß, Einrichtungen, um beide Gefäße auf gleicher Temperaturhöhe zu halten, einen mit dem Raktionsgefäß verbundenen Zylinder, welcher einen axial verschiebbaren Kolben enthält, durch den ein gleichmässiger Druck in dem Reaktionsgefäß erzeugt wird, einen zum Anschluß an eine Luft-

druckleitung geeigneten Servozylinder, dessen Kolben mit dem ersten Kolben so verbunden ist, daß er diesen in seinem Zylinder axial verschiebt, eine Düse oder sonstige kleine Öffnung ,. welche mit der Druckluftzuführung verbunden werden kann und außerdem mit Vorrichtungen, verbunden ist, die bei Druckschwankungen in dem einen oder anderen Gefäß die besagte Düse oder Öffnung öffnen oder schliessen, wodurch eine Luftdruckänderung.an dem Servokolben hervorgerufen wird, was eine Verschiebung des ersten Kolbens in seinem Zylinder bewirkt, wodurch ein konstanter Druck in dem Reaktionsgefäß aufrechterhalten wird. Weiterhin,weist die Feuerung Einrichtungen zur visuellen Anzeige einer Volumensänderung in dem Reaktionsgefäß auf, wodurch die von der Probe während einer bestimmten Zeit ausgeschiedenen oder absorbierten G-asmengen festgestellt werden können.

Die beiden Gefäße sind in einem Wasserbad eingetaucht. Obwohl- ein luftdruck in dem System vorzuziehen ist, der über dem atmosphärischen Druck liegt, kann der. Druck auch, wenn gewünscht, unter dem atmosphärischen Druck liegen.

Das hier beschriebene Gerät ist mit einem Luftsteuerungssystem ausgestattet, dessen Druck über dem atmosphärischen Druck liegt.

Ein Jkusführungsbeispiel des Gebrauchsmustergegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt« Bs zeigt:

Pig. 1 einen Teilschnitt und teilweise Ansicht

der Teile des Gerätes in schematiseher Weise,

Pig. 2 und 3 jeweils eine Vorder- und Seitenansicht des Mechanismus, der.zur graphischen Auf- " ." zeichnung der mit dem Gerät gemachten Untersuchungen dient.

Bas Gebrauchsmuster weist Gefäße 1 und 2 auf, welche vorteilhafterweise die Form von luftdicht verstöpselten Flaschen besitzen. Diese Gefäße enthalten eine geeignete Flüssigkeit, wobei Gefäß 1 dafür vorgesehen ist, wefeei das Atmungsgewebe, Zellösung oder sonstiges zu untersuchendes Material aufzunehmen, weshalb es auch als Reaktionsgefäß bezeichnet wird. Gefäß ist ein Kompensationsgefäß und dient dazu, den Druck in Gefäß 1 während der gesamten Dauer der Untersuchung auf gleicher Höhe zu halten.

Die beiden Gefäße werden vorteilhafterweise in ein Wasserbad 3 eingetaucht, dessen Temperatur während der Gesamtdauer des Tests konstant gehalten wird.

Beide Gefäße sind mit dicht schließenden Stöpseln und von Hand zu öffnenden und zu schließenden Ventilen ausstattet. !Flexible Röhren β führen von den beiden Gefäßen zu den Kapseln 7? welche eine aus Gummi bestehende oder in sonstiger Weise flexible Membrane 8 besitzen, die auf Grund einer Druckschwankung in ihrem angeschlossenen Gefäß gebogen wird.

Die beiden Membranen sind mittels eines Joches 9 starr miteinander verbunden und führen so eine simultane Bewegung aus.

Innerhalb des Joches ist eine Düse 10 angebracht, welche mit einer ihr gegenüberliegenden Planfläche Zl zusammenarbeitet, die mit dem Joch verbunden ist, so daß die Bewegung der Membranen und des Joches die Öffnungen der Düse freigeben oder verschliessen.

Der Zwischenraum zwischen der Düse 10 und der Planfläche 11 kann vorteilhafterweise verändert werden. Zu diesem Zweck ist die Düse zwischen den freien Enden eines Paares von Blattfedern 12.befestigt, wobei die entgegengesetzten Enden der Blattfedern festsitzen. Mittels einer von Hand verstellbaren Schraube 13 wird das Blattfederpaar zusammen oder auseinander gebogen, wodurch ihre effektive länge vergrössert oder verringert wird.

Eine flexible Bohre 14 ist mit einem zu der Düse führenden Verbindungsstück verbunden. Das entgegengesetzte Ende der Röhre mündet in ein Gabelstück 15, dessen zweites Gabelende mit einer flexiblen Röhre 16 in Verbindung steht, welche an eine Druckluftleitung angeschlossen ist.

Das dritte Ende des Gabelstückes 15 ist mittels einer flexiblen Röhre 17 mit einem Zylinder 18 verbunden. Der Iiuftzustrom zum Zylinder 18 und ebenso zu der Düse wird durch eine Verengung 19 in der flexiblen Röhre 16

■verringert.

Der Zylinder 18 wird aus zwei koaxial angeordneten Teilen gebildet, welche zusammen den Sand einer Membrane 19 umfassen, deren mittlerer Teil eine Vertiefung aufweist, welche die untere Hälfte eines Servokolbens 20 aufnimmt. Die Membrane 19 ist in ihrem Mittelteil zwischen dem Servokolben 20 -und einer Klemmscheibe welche mit dem Kolben durch eine oder mehrere Schrauben verbunden ist, befestigt. Durch eine solche Konstruktion der Membrane wird der Zylinder wirksam gegen einen Luftverlust abgedichtet und die axiale Bewegung des Kolbens in dem Zylinder von der dargestellten Position bis zu der durch strichpunktierte Linien angedeuteten Position ohne Reibung zwischen Servokolben und Zylinder ermöglicht.

Der Servokolben ist an seinem oberen Ende an einem rechtwinkligen Rahmen 22 befestigt. Der Rahmen ist an seinem unteren Ende mit einer einen Kolben 24 tragenden

23
Kolbenstange/verbunden. Der Kolben 24 bewegt sich in einem Zylinder 25, welcher durch eine flexible Röhre 26 mit dem Gefäß 1 in Verbindung steht.

Der Servokolben 20 bewegt eine leder oder eine sonstige Schreibeinrichtung, die eine fortlaufende Aufzeichnung der Untersuchung auf einem kal/ibrierten-Meßstreifen vornimmt.Der AufZeichnungsmechanismus ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt.

Der Rahmen 22 trägt eine gegabelte Haltevorrich-

tung 27, in welcher eine Trommel 28 von großem Durchmesser drehbar angebracht ist. Über diese läuft eine Spannfeder 29, dessen eines Ende in 30 an einer Halteklammer 31 befestigt ist, die an dem Zylinder 18 sitzt. Der Zylinder trägt eine zweite Halteklammer 32, welche wiederum die Trommel 33 mit kleinem Durchmesser trägt, um die das andere Ende der Feder 29 aufgewickelt wird.

Die Jeder 29 trägt eine Markierungsvorrichtung in form eines kleinen Vorsprunges oder Balles 34, welcher einen Punktkontakt mit der Rückseite eines kalibrier^ ten Meßstreifens 35 herstellt. Der Meßstreifen liegt zwischen dem Vorsprung 34- und einem drehbar gelagerten transparenten Beckstück 36, welches durch eine Blattfeder 37 in der Arbeitsposition gehalten wird. Auf dem kalibrierten Meßstreifen wird in bekannter Weise von dem "Vorsprung auf der Rückseite des sich bewegenden Streifens eine auf der Vorderseite sichtbare Spur eingezeichnet.

Der kalibrierte Meßstreifen ist an einer Kante perforiert und wird mit gleichmässiger Geschwindigkeit mit-- tels eines Elektromotors 38, der eine Zahnrolle 39 treibt, vorwärtsbewegt.: Hierbei, wird der Meßstreifen von einer. Rolle heruntergezogen und läuft über eine Spannrolle 40 ab.

Bs ist daher verständlich, daß die Spur oder Kurve 41 auf dem Meßstreifen als Ergebnis der Längsbewegung des Meßstreifens und der Querbewegung des Torsprunges 34,

welche wiederum davon abhängt, ob das Band 29 von der Trommel 33 abläuft oder aufgewunden wird als Ergebnis einer Bewegung der Trommel 28 in Richtung der Pfeile in !Figur- 3 als Folge einer Bewegung des Servokolbens 20, hervorgerufen wird.

Der Zylinder 25 und der Kolben 24 können Teile . ■-einer hypodermischen Spritze sein.

Es versteht sich, daß jede Druckschwankung in dem Kompensationsgefäß 2 in einer Biegung der ihm angeschlossenen Membran 8 resultiert, wobei vermittels der zweiten Membran 8 auf der linken Seite und der Planfläche 11 die .

Öffnung der Düse geöffnet oder verschlossen wird, wodurch auf . ■■■

der Luftdruck ϊη dem Servokolben 20 variiert wird. -■ , .

Sollten sich der barometrische Druck oder die Temperatur des Wasserbades 3 während des Tests ändern, so ändert sich der Druck in den beiden Gefäßen 1 und 2. Angenommen, der Druck steigt in beiden Gefäßen, so würde dieser Druckanstieg bei Fehlen des Kompensationsgefäßes 2 durch, den Kolben 24 ausgeglichen werden und das Ergebnis würde auf dem Meßstreifen als ein Anstieg des Yolumens angezeigt werden. Das Kompensationsgefäß 2 wirkt dem entgegen,- da. der gleiche Druckanstieg in dem Kompensationsgefäß die mit ihm verbundene Membran eindrückt und ein entsprechendes Eindrücken in der Membran 8 auf der linken Seite, die mit dem Reaktionsgefäß 1 verbunden ist, hervorruft, wodurch die Planfläche 11 sich weiter von der Düse entfernt. Dies bewirkt eine ¥©3?3?i©3=wag Verringerung des Druckes in dem

luftsystem, was wiederum bewirkt, daß der Servokolben sich in seinem Zylinder bewegt und eine Bewegung des zweiten Kolbens 24 hervorruft, wodurch ein solcher Druckanstieg ausgeglichen wird, der sonst eine falsche Anzeige hervorgerufen hätte.

Die Bewegung des Servokolbens 20 in seinem Zylinder wird demgemäß e^esäg genau, mit den Yolumensänderungen in dem Reaktionsgefäß übereinstimmen, wobei Volumensänderungen während einer bestimmten Zeit durch die Kurve auf dem kalibrierten Meßstreif en angezeigt v/erden.

Auf diese Weise werden Änderungen des barometrischen Druckes oder der Temperatur in einem der beiden Gefäße ausgeglichen, so daß solche Schwankungen keine inkorrekte Aufzeichnung bewirken.

Claims (7)

RA. 610 630*29,8.6l· « 10 - Schutzansprüchei

1.) Gasmeßgerät für Zwecke der Pathologie, dadurch, gekennzeichnet, daß ein Reaktionsgefäß (l) zur Aufnahme der zu untersuchenden Probe dient und daß ein Druckkompensationsgefäß (2) sowie Einrichtungen vorgesehen sind, um beide Gefäße auf gleicher Teipe-' ratur zu halten, wobei ein einen axial versehieblichen -. Kolben enthaltender Zylinder (18) einen gleichmässigen Druck im Reaktionsgefäß (l) aufrecht erhält und daß ein Servozylinder, der mit einer Druckluftzuleitung in Verbindung steht, einen Kolben enthält_s der mit dem ersten Kolben derart verbunden ist, daß er diesen axial in seinem zugeordneten Zylinder bewegt, sowie eine Düse (10) oder andere kleine Öffnung mit einer Preßluftzufuhrleitung (14) in Verbindung steht und daß Mittel vorgesehen sind, die auf Druckschwankungen in jedem G-efäß reagieren, um die besagte Düse oder Öffnung zu öffnen oder zu schliessen und so eine Veränderung, des Luftdruckes an dem Servokolben (20) hervorzurufen, um den ersteren Kolben in seinem Zylinder zwecks Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes im Reaktionsgefäß (l) zu bewegen, während Einrichtungen zum visuellen Anzeigen einer VoIu- menänderung im Reaktionsgefäß (l) vorgesehen sind, um die von einer Probe während einer bestimmten Zeitperiode ausgeschiedene oder absorbierte G-asmenge anzuzeigen.

2.) G-asmeßgerät nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die "beiden Gefäße (I)- und (2) jeweils mit einer eine flexible Membran (8) enthaltenden Kapsel (7) verbunden sind, die auf Grund einer unteren Druckschwankung des dazugehörigen Gefäßes sich biegen? w·- bei die beiden Membranen derart miteinander verbunden sind, daß die Bewegung der einen Membran auf die andere übertragen wird, um eine Zunge (flapper) od.dgl, weg oder hin zur Düse (lO) zu bewegen,, welche in Verbindung mit einer Druckluftzuführleitung steht, während ein Ser-Tokolben (20) und Zylinder (18) in Verbindung mit besagter Leitung stehen, wobei der Kolben infolge von Druckschwankungen in dem Drucksystem sich axial verschiebt, wenn die Düsenöffnung (lO) sich öffnet oder schließt, während eine Zylinder (25)? der einen verschiebbaren Kolben (24) enthält, mit dem Beaktionsge-.fäß (l) in Verbindung steht, wobei sich der Kolben bei Bewegungen des Servokolbens (20) bewegt, um so einen gleichmässigen Druck in dem Reaktionsgefäß aufrecht zu erhalten, wobei der Servokolben mit Einrichtungen verbunden ist., die eine visuelle Anzeige von Volumenschwankungen in dem Eeaktionsgefäß geben, wodurch eine Änderung der von der untersuchten Probe ausgeschiedenen oder absorbierten Gasmenge angezeigt wird.

3») Gasmeßgerät gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Anzeigevorrichtung in IPorm eines kalibrierten Meßstreifens (35) aufweist, auf wel-

cliem eine Kurve oder Spur (41) als Folge der axialen Bewegung des Servokolbens (20) aufgezeiciinet wird,

4.) Gasmeßgerät gemäß Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß eine Spannfeder (29) einen Vorsprung (34) aufweist, der mit der Rückseite eines fortlaufend "beweglichen speziell behandelten Papiermeßstreifen (35) in. Kontakt steht, wobei dieser sich infolge der linearen Bewegung der Feder quer zu dem Meßstreifen bewegt, während letztere durch den.Servokolben bewegt wird, wobei der Vorsprung in bekannter Weise eine Spur oder Kurve auf der Vorderseite des Meßstreifens hervorruft, so daß Volumenänderungen in dem Reaktionsgemäß angezeigt werden.

5.) Gasmeßgerät gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktions- und das Kompensationsgefäß jeweils mit einer Hohlkapsel (7) verbunden ist, welche mit einer flexiblen Membran (8) ausgestattet ist, wobei die beiden Membranen mit einem starren Joch (9) verbunden sind, so daß sie sich gleichzeitig bewegen, wenn eine der beiden Membranen infolge einer Druckänderung in dem mit ihr verbundenen Gefäß gebogen wird, wobei das Joch eine Zunge bildet, welche durch ihre Bewegung eine mit einer Druckluftzufuhrleitung.in Verbindung stehende Düse (10) öffnet oder schließt.

6.) Gasmeßgerät gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (lö) mit einem Gabelende - eines Gabelstückes (15) verbunden ist, wobei das Gabelende mit der Druckluftzufuhrleitung (l6) verbunden ist, die eine

Einengung (19) aufweist, während das dritte G-abelende mit dem Servozylinder verbunden ist.

7.) Gasmeßgerät gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse von den freien Enden eines Paares von Blattfedern (12) gehalten wird, wo "bei die anderen Enden der Blattfedern festsitzen, und die federn eine Stellschraube aufweisen, vermittels deren sie enger zueinander oder weiter auseinander gebogen werden können, derart, daß ihre effektive länge variiert und der Abstand der Düse (lO) von der Planfläche (U) sich jeweils vergrößert oder verringert.