DE2123113A1 - Vorrichtung zur Bestimmung einer durch Tropfen gebildeten Strömung - Google Patents

Vorrichtung zur Bestimmung einer durch Tropfen gebildeten Strömung

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Richard Allen La Jolla Calif. Cramer (V.StA.)
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Ivac Medical Systems Inc
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Description

IVAC CORPORATION
SAN DIEGO, KALIFORNIEN, II633 SORRENTO VALLEY ROAD, V. St. A.
Vorrichtung zur Bestimmung einer durch Tropfen gebildeten
Strömung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung einer durch Tropfen gebildeten Strömung einer Flüssigkeit in einer Leitung.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zur Bestimmung der Anwesenheit eines Flüssigkeitstropfens in einer Tropfkammer eines Intravenösgerätes für eine ärztliche Anwendung.
Ein Intravenösgerät dient zur langsamen intravenösen Einführung von Flüssigkeiten in den menschlichen Körper, wie z.B. von Flüssigkeiten für die flüssige Ernährung, von Blut oder Plasma. Ein Intravenösgerät enthält eine Flasche mit der Flüssigkeit, die normalerweise in einer umgekehrten Stellung aufgehängt ist, sowie einen Ventilmechanismus, welcher ein Tropfen der Flüssigkeit aus der Flasche mit einer gesteuerten Geschwindigkeit in eine unterhalb der Flasche befindliche Tropfkammer gestattete Die Tropfkammer hat eine doppelte Aufgabe,, Sie gestattet es der Krankenschwester oder einer anderen Aufsichtsperson, die Geschwindigkeit zu
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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
überwachen, mit welcher die Flüssigkeit aus der Flasche tropftβ Gleichzeitig "bildet die Tropfkammer einen Behälter für die Flüssigkeit, die sich am unteren Ende der kammer befindet und gewährleistet auf diese Weise, daß keine Luft in die Hauptleitung eintreten kann, die zum Patienten führt.
Eine Beobachtung der Geschwindigkeit der Tropfströmung in der Tropfkammer gestattet eine einfache und wirksame Kontrolle der dem Patienten während eines bestimmten Zeitraumes züge— führten w-enge der Flüssigkeit. Dabei ist jedoch eine verhältnismässlg ununterbrochene Überwachung der Strömung erforderlich, um eine Beendigung der Strömung durch den Verbrauch der Flüssigkeitszufuhr oder die Entstehung einer kontinuierlichen Strömung zu verhindern, wodurch die iuengenge— schwindigkeit der Zufuhr der Flüssigkeit dem Patienten eine gefährliche Grosse erreichen könnte*
in der letzten Zeit wurden elektronische Überwachungssysteme entwickelt, welche die Tropfgeschwindigkeit automatisch fühlen und anzeigen können, und zwar entweder an der Stelle selbst oder an einer entfernten Stelle. Derartige elektronische Vorrichtungen können auch akustische oder visuelle Alarmsignale bilden, sobald ein gefährlicher Zustand entsteht, so daß das ärztliche Personal für andere Aufgaben frei ist. Uhwohl derartige Systeme stir überwachung der fropfgeschwindi ,.seit Im. allgemeinen ihrem Zweck dienten s waren sie nicht vollständig vom Standpunkt einer kompakten Bauweise» einer leichten Befestigung und Entfernung sowie einer Anpassung an verschiedene Grossen von Tropf kammern befriedigend«, Die Erfindung hat die Schaffung einer Vorrichtung zum Ziel, durch welche die erwähnten Nachteile beseitigt werden,,
Die erfindungsgemässe Vorrichtung, durch welche el·?=· ._ Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch ein Gehäu .■ ric einem Zwischenraum zur Aufnahme der Leitung, ein Fühle,- ι welches
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am Zwischenraum angeordnet ist und auf Tropfen empfindlich ist, welche sich durch die Leitung bewegen, sowie ein Befestigungsorgan, welches sich neben dem Zwischenraum befindet und der Befestigung des Gehäuses ohne eine Veränderung der Grosse des Zwischenraumes an Leitungen verschiedener Grossen dient.
Bei einer gegenwärtig bevorzugten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird ein verhältnismässig schmaler Lichtstrahl an einer Seite in eine Leitung, z„B* die Tropfkammer 9 eingeführt und gelangt in eine Photozelle, die an der entgegengesetzten Seite der Tropfkammer angeordnet ist«. Ein durch die Tropfkammer fallender Tropfen unterbricht den Lichtstrahl, wobei die daraus sich ergebende Veränderung des elektrischen Zustandes der Photozelle die Anwesenheit des Tropfens anzeigt.
Die Lichtquelle und die Photozelle können dabei in zwei in einer Linie befindlichen Abschnitten eines im wesentlichen rohrförmigen Gehäuses angeordnet sein, zwischen welchen sich der Zwischenraum befindet. Der Zwischenraum ist an einer Seite durch einen festen Verbindungsteil überbrückt« Die Lichtquelle und die Photozelle werden auf diese Weise in einer konstanten Entfernung voneinander gehalten. Zur Befestigung der kühlvorrichtung ohne eine Veränderung des AbStandes zwischen der Quelle und der Photozelle ist ein Klemmorgan vorgesehen. Auf diese Weise werden gleiche Arbeitscharakteristiken bei verschiedenen Grossen von Tropfkammern erhalten·
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann das Kleinmorgan eine konzentrische Büchse enthalten, welche einen der Gehäuseteile umgibt und durch eine Feder in einer Bewegungsrichtung in den Zwischenraum hinein belastet ist. Dadurch kann die Vorrichtung an einer Tropfkammer auf die Weise befestigt werden, da.- Hase Kammer zwischen einem der Gehäuseteile und a ^geklemmt ist·
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Die räumliche Anordnung der Lichtquelle, der Tropfkammer und der Photozelle ist vorzugsweise derart gewählt, daß sich die Lichtquelle möglichst nahe an der Tropfkammer "befindet, so daß ein fallender Tropfen einen möglichst grossen Teil des Lichtstrahles unterbrichto
Die Klemmbuchse kann an entgegengesetzten Seiten mit stangen— artigen VorSprüngen versehen sein, so daß die Ausbildung der Klemmvorrichtung einer Injektionsspritze ähnlich ist, die dem Spitalpersonal geläufig ist. Die Vorrichtung kann somit auf eine bekannte Weise zur Bisfestigung an einer Tropfkammer oder zu ihrer Lösung von der Tropfkammer betätigt werdeno
Durch die Erfindung wird somit eine Vorrichtung erhalten, die durch ihre Bauweise kompakt ist, in gleicher Weise bei Tropf— kammern verschiedener Grossen arbeitet, rasch und auf einfache Weise befestigt oder entfernt werden kann und auf leichte sowie zuverlässige Weise durch das Spitalpersonal angewendet werden kann«
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:
Fig, I eine räumliche Ansicht einer gegenwärtig bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemässen Vorrichtung, die an einem normalen Intravenösgerät befestigt ist und mit einem elektronischen Überwachungsgerät elektrisch verbunden ist,
Figo 2 eine Endansicht in grösserem Maßstab, in der Richtung des Pfeiles 2 in Figo 1 betrachtet,
Figo 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in der Figo 1 in grösserem Maßstab,
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« 5 —·
Fig» 4 einen Schnitt nach der linie 4-4 in der Mg» 3 und
Figo 5 ein elektrisches Sehaltschema eines Uberwachungssystems, "bei welchem die erfindungagemasse Vorrich tung verwendet ist.
In der S1Ig0 1 ist eine erfindungsgemässe Ausführung einer Fühlvorrichtung 10 dargestellt, die an einer Tropfkammer eines Intravenösgerätes 14 "befestigt ist« Eine Flasche 15 des Intravenösgerätes 14 ist dabei auf einem Haken 16 aufgehängt, der sich von einer vertikalen Stange 18 erstreckte An der Stange 18 ist ein elektronisches überwachungsgerät 20 befestigt, das durch ein elektrisches Kabel 22 mit der Fühlvorrichtung 10 verbunden ist.
Obwohl die Fühlvorrichtung 10 im Zusammenhang mit einer Verwendung zur überwachung der Funktion eines Intravenösgerätes dargestellt und beschrieben ist, versteht es sich, daß dies nur ein Anwendungsbeispiel ist und daß die Fühlvorrichtung im Rahmen der Erfindung auch zur überwachung einer anderen Strömung in der Form von Tropfen verwendet werden kann,,
Wie am besten aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, enthält die Fühlvorrichtung 10 ein rohrförmiges Gehäuse 24, welches einen zentral angeordneten Zwischenraum 26 enthält, der zwischen einem kombinierten Lampengehäuse und -Klemmteil 28 und einem mit diesem koaxialen Fühlteil 30 ausgebildet ist. Die beiden Teile 28 und 30 sind in einem festen Abstand vun— einander durch einen äusseren Verbindungsteil 32 gehaltene Der Fühler 10 ist zur lösbaren Befestigung an der Tropfkammer 12 bestimmt, wobei diese durch Reibung zwischen dem Teil 28 und einer federbelasteten koaxialen Büchse 34 eingeklemmt ist, welche gleitend am Fühlteil 30 geführt ist. Das innere fende des Klemmteiles 28 ist mit einem V—förmigen Abschnitt 31 vergehen, welcher eine Klemmbacke zum Erfassen der Kammer 12 bildet.
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Von einer im Teil 28 "befindlichen Lichtquelle 36 führt ein Lichtstrahl durch die Tropfkammer 12 zu einer Photozelle 38, die sich im Mihlteil 30 des Gehäuses 24 befindet. Der Lichtstrahl wird jeweils unterbrochen, wenn ein Tropfen 40 durch die Tropfkammer 12 fällt» Diese Unterbrechung des Lichtstrahles wird auf elektrische Weise durch das Kabel 22 dem überwachungsgerät 20 übermittelt·
Ton entgegengesetzten Seiten der Büchse 34 erstrecken sich zwei Zapfen 42, die zum Erfassen durch Finger bestimmt sind. Die Zapfen 42 bilden zusammen mit einem äusseren abgeschlossenen Ende 44 des Fühlteiles 30 des Gehäuses 24 einen Griff nach der Art τοη Injektionsspritzen} durch welchen die Büchse 34 wahlweise zurückgezogen werden kann0 Auf diese Weise kann die kühlvorrichtung 10 an einer Tropfkammer 12 befestigt oder von dieser entfernt werdenβ
Das Gehäuse 24 der kühlvorrichtung 10 ist vorzugsweise aus Kunststoff oder einem ähnlichen material hergestellte Das äussere Ende des Klemmteiles 28 ist durch eine mit dem Gehäuse aus einem Stück ausgebildete Endwand 46 verschlossen,, Wie am besten aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Ver— bindungsteil 32 des Gehäuses 24 hohl und enthält ein Paar von elektrischen Leitern 50, die zum Anschluss der Photozelle dienen.
Die Lichtquelle 36 ist in einem zentralen Hohlraum 56 befestigt j, welcher in einem Befestigungsblock 58 ausgebildet ists der sich direkt hinter dem Einschnitt 31 des ülemmteiles 28 befindet. Eine verhältnismässig kleine Führungsöffnung 60-welche der Führung eines schmalen Lichtstrahles dient, erstreckt sich vom Hohlraum 56 durch den Block 58» Die räumliche Anordnung der üffnun-3 60, des Bei'estigunpjsblocks 58 sowie des Einschnittes 31 ist derart gewählt, daß der Lichtstrahl im wesentlichen durch das Zentrum der Tropfkammer 12
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führt, wenn sich diese im Einschnitt 31 befindete
Die Photozelle 38, die vorzugsweise vom Germanium-Typ ist, ist in einem eng angepassten Hohlraum 62. untergebracht, der in einem Befestigungsblock 64 ausgebildet ist, welcher sich am inneren Ende des Fühlteiles 30 des Gehäuses 24 befindet* Eine Führungsöffnung 66 erstreckt sich vom Hohlraum 62; zur äusseren Fläche des Befestigungsblocks 64· Die Lichtquelle 36, die Führungsöffnungen 60, 66 und die Photozelle 38 sind in einer Linie angeordnet, welche eine optische Achse des Fühlsystems bildet« Dadurch wird die Gefahr einer Beeinflussung durch. Streulicht vermindert, welches seitlich von der optischen Achse einfallen könnte.
Wenn die Fühlvorrichtung 10 an der Tropfkammer 12 befestigt ist, wird die Büchse 34 durch eine zusammengedrückte Schraubenfeder 68, die sich im Fühlteil 30 des Gehäuses 24 befindet, gegen die Tropfkammer 12 gedrückt. Die Büchse 34 ist zu diesem Zweck mit dem Fühlteil 30 des Gehäuses 24 konzentrisch und entlang des Fühlteiles gleitend geführt. Für den Verbindungsteil 32 ist dabei in der Büchse 34 ein Einschnitt 67 vorgesehen.
Ein Ende der Feder 68 stützt sich gegen einen Zapfen 70, welcher durch den Fühlteil 30 und die Büchse 34 durchgeführt ist und in der Büchse befestigt ist«, Der Zapfen 70 ist in einem Paar von parallelen Schlitzen 72 beweglich, die in entgegengesetzten Seiten des Fühlteiles 30 ausgebildet sind (siehe die Figuren 3 und 4)· Die Zapfen 42 sind an den äusseren Enden des Zapfens 70 befestigt, die sich über die äussere Oberfläche der Büchse 34 hinaus erstrecken» Das dem Zapfen entgegengesetzte Ende der Feder 68 stützt sich gegen eine .kappe 74, welche über das offene Ende 48 des Fühlteiles 30 gezogen und eingeschnappt ist«
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Das mit der .kappe 74 versehene Ende. 44 des Fühlteiles 30 des Gehäuses 24 "bildet zusammen mit dem Zapfen 42 einen G-riff nach der Axt einer Injektionsspritze, mit welchem das Spir talpersonal vertraut ist ο Die Fühlvorrichtung 10 wird an der Tropfkammer 12 auf die Weise befestigt, datf die federbelastete Büchse 34 zurückgezogen wird, die Tropfkammer 12 in den Zwischenraum 26 eingeführt wird und darauf die Büchse 34 gelöst wird, so daiö sie die üammer 12 erfasst.
Die Lichtquelle 36 und die Photozelle 38 sind mit dem Überwachungsgerät 20 durch das Kabel 22 verbunden, welches an den Klemmteil 28 des Gehäuses 24 angeschlossen ist. Ein Leiter des Kabels ist an eine Klemme der Lichtquelle 36 angeschlossen«, Bin zweiter Leiter 78 ist mit der anderen Klemme der Lichtquelle verbunden» Der zweite Leiter 78 ist den Stromkreisen der Lichtquelle und der Photozelle gemeinsam und ist daher mittels eines der Leiter 50 an eine Klemme der Photozel-Ie 38 angeschlossene Ein dritter Leiter 80 des Kabels ist mit dem anderen Leiter des Haares 50 verbunden und steht daher in elektrischer Verbindung mit der zweiten Klemme der Photozelle 38o
Die Weise, auf welche die Lichtquelle 36 und die Photozelle mit einer Stromquelle 82 und einem Uberwachungsorgan 84 im überwachungsgerät 20 verbunden sind, ist in der Fig« 5 dargestellte
Die erfindungsgemässe "Vorrichtung befriedigt einen lange bestehenden Bedarf nach einem kompakten, zuverlässigen, anpassungsfähigen und leicht anwendbaren Gerät zur Überwachung einer tropfenförmigen Strömung»
Es versteht sich, daw, obwohl eine besondere Ausführung der Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, im Rahmen der
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Erfindung verschiedene Änderungen dieser Vorrichtung vorgenommen werden können. Die Erfindung ist daher nur durch die folgenden Ansprüche "begrenzt.
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Claims (12)

  1. PATENTANS PRÜCME
    1-/ Vorrichtung zur Bestimmung einer durch Tropfen gebildeten Strömung einer Flüssigkeit in einer Leitung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (24) mit einem Zwischenraum (26) zur Aufnahme der Leitung (12), ein Fühlorgan (36, 38), welches am Zwischenraum (26) angeordnet ist und auf Tropfen (40) empfindlich ist, welche sich durch die Leitung (l2) bewegen, sowie ein Befestigungsorgan (34, 68), welches sich neben dem Zwischenraum (26) befindet und der Befestigung des Gehäuses (24) ohne eine Veränderung der Größe des Zwischenraumes (26) an Leitungen (12) verschiedener Größen dient.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlorgan eine Lichtquelle (36) enthält, die an einer Seite des Zwischenraumes (26) angeordnet ist, sowie ein lichtempfindliches Organ (38), welches sich an der anderen Seite des Zwischenraumes (26) befindet und der Aufnahme eines Lichtstrahles von der Lichtquelle (36) dient.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Überwachungsorgan (84), welches mit dem Fühlorgan (36, 38) in Verbindung steht.
  4. 4. Verrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Führungsorgane (60, 66) zur Führung des Lichtstrahles und zur Verminderung der Beeinflussing des lichtempfindlichen Organes (38) durch Streulicht·
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsorgan (34, 68) mit dem Gehäuse (24) in Verbindung steht und elastisch quer zum Zwischenraum (26) gedrückt wird.
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  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwaehungsorgan (84) mit dem Fühlorgan (36, 38) elektrisch verbunden ist.
  7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet! daß die Leitung eine Tropfkammer (12) eines Intravenösgerätes (14) ist und daß das Gehäuse (24) eine längliche Form hat, wobei sich die Lichtquelle (36) in einem ersten Teil des Gehäuses (24) befindet, das Licht von der Lichtquelle (36) zu einem schmalen Lichtstrahl geformt wird, welcher durch den Zwischenraum (26) und eine im Zwischenraum (26) befindliche Tropfkammer (12) geführt ist, und das lichtempfindliche Organ (38) in einem zweiten Teil des Gehäuses (2h) angeordnet ist, derart, daß es sich in der Bahn des Lichtstrahles befindet.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsorgan eine Büchse (3h) enthält, welche einen der Teile des Gehäuses (2h) gleitend umschließt und elastisch (68) in den Zwischenraum (26) gedrückt wird, sowie mindestens einen zum Erfassen dienenden Zapfen (h2), welcher sich von der Büchse (3h) erstreckt, wobei der Zapfen (h2) zusammen mit einer äußeren Fläche (lh) eines der Teile des Gehäuses (24) einen Griff nach der Art einer Injektionsspritze bildet.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Paar von Zapfen (42), die sich an entgegengesetzten Seiten von der Büchse (34) erstrecken und mit einem Ende eines Teiles des Gehäuses (24) einen Griff nach der Art einer Injektionsspritze bilden.
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  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil des Gehäuses (24) rohrförmig ausgebildet ist und die Lichtquelle (36) enthält und daß der zweite Teil des Gehäuses (24) ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist und das lichtempfindliche Organ (33) enthalte
  11. 11· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (34) durch eine Feder (68) belastet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (34) den zweiten Gehäuseteil (30) des Gehäuses (24) umschließt.
    13· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (36) und das Befestigungsorgan (34, 68) derart ausgebildet sind, daß sich die Leitung (12) näher zur Lichtquelle (36) als zum lichtempfindlichen Organ (38) befindet·
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