DE2235928A1

DE2235928A1 - Waage

Info

Publication number: DE2235928A1
Application number: DE2235928A
Authority: DE
Inventors: Arthur Stewart Parker; John Shaw; William Witcher
Original assignee: GLEVUM IND DESIGNERS Ltd
Current assignee: GLEVUM IND DESIGNERS Ltd
Priority date: 1971-07-22
Filing date: 1972-07-21
Publication date: 1973-02-01
Also published as: SE388685B; FR2146478B1; FR2146478A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Waage und bezieht sich insbesondere auf eine Waage zur Verwendung bei der medizinischen Dialyse, ohne auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt zu sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe -zugrunde, mit einfachen Mitteln eine wirtschaftlich herstellbare Waage zu "schaffen, die sich durch einen besonders zuverlässigen Betrieb auszeichnet.

Die gestellte Aufgäbe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein in einer Flüssigkeitskammer angeordneter Schwimmer über eine Stange mit der zu messenden Masse belastbar ist, und daß der Flüssigkeitsspiegel in der Flüssigkeitskammer durch eine Tastanordnung mit fotoelektrischer Zelle und Empfänger feststellbar ist.

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Die Waage nach der Erfindung ist mit Vorteil so ausgestaltet,' daß die Tastvorrichtung mit fotoelektrischer Zelle und Empfänger bei Eintreten einer vorbestimmbaren Belastung ein Signal erzeugt.

Der vorzugsweise als Hohlkörper ausgebildete Schwimmer ist im Abstand von der Seitenwand der Flüssigkeitskammer angeordnet, die im Betriebszustand teilweise mit einer Flüssigkeit angefüllt ist. Mit dem Schwimmer ist fest eine von diesem ausragende Stange verbunden, die unmittelbar oder über eine Kupplung an einen Haken, an eine Waagschale, ein Schwenklager oder an eine andere Abstützung für einen zu messenden Körper anschließt. Die ausragende Stange kann sich relativ zur Flüssigkeitskämmer nach oben oder nach unten durch eine in der Mitte der Flüssigkeitskammer angeordnete Führung erstrecken, die den Schwimmer in senkrechter Lage hält.

Die Tastvorrichtung zur Anzeige des Flüssigkeitsspiegels kann so ausgestaltet sein, daß nicht der Flüssigkeitsspiegel Unmittelbar sondern die Höhenlage des Schwimmers festgestellt wird· Vorzugsweise wird jedoch der Flüssigkeitsspiegel und zwar mit einer Tastvorrichtung abgetastet, die nach mechanischen, optischen, elektrischen oder magnetischen Prinzipien arbeitet. In einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung besitzt die Tastvorrichtung zwei verstellbare fotoelektrische Zellen, von denen die eine zur Festlegung einer Nullmarke verwendbar und die andere relativ dazu verstellbar ist, und die beide dazu dienen, im voraus die Masse festzulegen, bei deren Erreichen ein diesen Zustand anzeigendes Signal übermittelt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

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Fig. 1 ein Gesamt-Blockschaltbild eines mit Waagen nach der Erfindung ausgestatteten Dialyseapparates,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Waage in einer ersten Ausbildungsform nach der Erfindung und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Waage in einer weiteren Ausbildungsform nach der Erfindung.

Zum in Fig. 1 gezeigten Dialyseapparat gehört ein Behälter 10, der schwenkbar am oberen Ende einer Stange 11 angeordnet ist, die Teil einer ersten, nach dem Auftriebsprinzip arbeitenden Waage 12 bildet. Der Behälter 10 ist über eine Leitung 13, in die eine Pumpe 14 eingesetzt ist, an ein Verteilerrohr 15 angeschlossen, das mit einer Reihe von Vorratsbehältern 16 in Verbindung steht. An den Behälter 10 schließt sich ein T-Verbindung s stück an, von dem eine Abflußleitung 17 abgeht, zu der eine Rohrschlange 18 gehört, die zur Erhöhung der Temperatur der Behandlungslösung in einem elektrisch beheizbaren Bad 19 angeordnet ist und mit einem Zufluß-Magnetventil 20 in Verbindung steht, das in geöffneter Stellung eine im Bad erwärmte Lösung zum Patienten strömen läßt. Der zwischen dem T-Verbindungsstück und dem Zufluß-Magnetventil 20 liegende Abschnitt der Abflußleitung 17 ist ständig mit der Behandlungslösung gefüllt, um zu verhindern, daß Luftblasen in den Patienten eintreten.

Die vom Patienten her kommende gebrauchte Lösung durchfließt eine Leitung .21, in die ein Abfluß^Magnetventil 22 eingebaut ist. Die Leitung 21 führt zu einem der Wägung dienenden Rückfluß-Behälter 23, der an einen Haken 24 angehängt ist, welcher Teil einer zweiten nach dem Auftrxebsprinzip arbeitenden Waage 25 bildet. Der Rückfluß-Behälter 23 besitzt einen Auslaß 26,

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durch den die gebrauchte Lösung durch eine Leitung 27 abfließen kann. In die Leitung 27 ist ein Abfluß-Magnetventil eingebaut, an das sich ein Verteilerrohr 29 anschließt, welches mit Behältern 30 für die Abfallösung in Verbindung steht.

Der Dialyseapparat ist mit drei Zeitschaltvorrichtungen 31x, 32x, 33x ausgestattet, mit denen im Zusammenwirken mit von den beiden Waagen 12 und 25 betätigbaren Schaltern im voraus eine Zeitfolge festlegbar ist für das Einfließen einer bestimmten Menge steriler Behandlungslösung, für eine vorbestimmbare Verweilzeit und für das Ausfließen einer Menge gebrauchter Lösung, die zum Zwecke des Vergleichs mit der Ausflußmenge gemessen und gewöhnlich mit dieser gleichgesetzt wird. Die drei Zeitschaltwerke 31x, 32x und 33x besitzen zum Einstellen der drei Zeitintervalle verstellbare Schalter bzw. Kontaktstücke. Jede der Waagen ist mit zwei verstellbaren Schaltern bzw. Kontaktstücken ausgestattet, die mit weiteren Einzelheiten im Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 nachstehend beschrieben werden, und von denen der eine Schalter zum Einstellen einer Nullmarke, der andere zum Einstellen einer gemessenen Lösungsmenge dient. Die verstellbaren Schalter der Waagen 12 und 25 können in Gestalt von Mikroschaltern oder beliebiger anderer Tastvorrichtungen, einschließlich beispielsweise fotoelektrischer Zellen, vorgesehen sein·

Nach dem Einstellen des Apparates, d.h. nach dem Festlegen der Nullmarken und dem Einstellen der Schalter an den Waagen auf die erforderlichen Mengen an Behandlungslösung, wird durch Betätigen eines Schalters der Arbeitsablauf des Apparates in Gang gesetzt. Während der Einflußphase des Arbeitszyklus ist das Zufluß-Magnetventil 20 in der Abflußleitung 17 geschlossen, während der Antriebsmotor der Pumpe 14 unter Spannung steht,

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so daß dem hängend angeordneten Behälter 10 sterile Lösung aus den Vorratsbehältern 16 zufließt. Sobald die Masse der ■in den Behälter 10 eingepumpten Lösung den eingestellten Wert er reicht, schließt der Grenzschalter an der Waage 12 und schaltet den Antriebsmotor der Pumpe 14 ab. Durch einen dem Zeitschaltwerk 31x zugeordneten eingestellten Ein- bzw. Zufluß-Schalter wird das Zufluß-Magnetventil 20 in der Abflußleitung 17 geöffnet, so daß die Behandlungslösung durch die Abflußleitung 17 zur Rohrschlange 18 und von dort durch das geöffnete Zufluß-Magnetventil 20 zum Patienten strömen kann. Diese Lösungsströmung hält an, bis die abgewogene Lösungsmenge voll-' ständig vom Patienten aufgenommen ist. Die dem Patienten zugeführte Lösungsmenge wird durch (nicht gezeichnete) Aufzeichnungsvorrichtungen aufgezeichnet. Sobald die gewählte Lösungsmenge zum Patienten hin geströmt ist und der Behälter 10 geleert ist, schließt der der Null-Einstellung dienende Schalter, der somit bereit ist, nach"Befehlsvorgabe durch die Zeitschaltvorrichtung 31x den Zufluß-Zyklus zu wiederholen! Ist das Abfließen der Behandlungslösung während dieser Phase des Arbeitszyklus in irgendeiner Weise gestört worden, so ist die im Behälter befindliche Lösungsmenge nicht vollständig zu dem Zeitpunkt abgeflossen, zu dem die Zeitschaltvorrichtung 31x eine eingestellte Phase ihres Arbeitszyklus beendet hat. Unter diesen Bedingungen wird ein Warnsignal erzeugt, das die Notwendigkeit einer Abhilfemaßnahme, beispielsweise das Entfernen einer Verstopfung in der Abflußleitung 17, anzeigt. Es schließt sich eine Verweilzeit an-, während der die Behandlungslösung im Körper des Patienten verbleibt. Die Dauer der Verweilzeit, während der alle Ventile des Apparates geschlossen sind, wird durch die Einstellung der .Zeitschaltvorrichtung 32x bestimmt.

Bei Ablauf der Verweilzeit geht der Zeltschaltvorrichtung 33x von der Zeitschaltvorrichtung 32x ein Signal zu. Das Abflußmagnetventil 22 öffnet, so daß die nunmehr verseuchte

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Lösung vom Patienten zum Rückfluß-Behälter 23 strömen kann. Sobald diese die erforderliche Menge an Lösung aufgenommen hat, werden an der Waage 25 Schalter wirksam, wodurch die Rückflußmenge gemessen und aufgezeichnet wird· Danach wird das vor dem Verteilerrohr 29 für die Abfallösung befindliche Abfluß-Magnetventil 28 geöffnet, so daß die verseuchte Lösung in die Behälter 30 fließen kann. In bestimmten Fällen, beispielsweise, wenn die ausgeflossene Flüssigkeit hoch anstekend ist, können die Behälter 30 umgangen werden und die abgeflossene Flüssigkeit unmittelbar in einen Abfluß geleitet werden.

Nach der Entleerung des Rückflußbehälters wird durch Betätigen der zum Einstellen der Nullmarke dienenden Schalter der Waage das Abfluß-Magnetventil 28 geschlossen und steht somit für einen weiteren Arbeitszyklus bereit. Der Zeitschaltvorrichtung 33x sind Vorrichtungen zugeordnet, die bei nicht vollständiger Entleerung des Rückfluß-Behälters 23 nach Ablauf eines vorbestimmbaren Zyklus der Zeitschaltvorrichtung die Erteilung eines Warnsignales bewirken, so daß die Ursachen für die Störung des Abflusses der Behandlungslösung behoben werden können.

Die in Fig. 2 mit Einzelheiten gezeichnete Waage 12 besitzt eine Stange 11, die mit ihrem unteren Ende an einen Schwimmer angeschlossen ist, der im Innern einer im wesentlichen zylindrischen Flüssigkeitskammer 32 angeordnet ist. Die Flüssigkeitskammer 32 weist einen planaren Boden 33 auf, in dessen Mitte eine aufragende Führung 34 fest angeschlossen ist. Die Führung 34 dringt in eine in der Mitte des Schwimmers 31 ausgebildete senkrechte Aussparung ein, die durch die Bohrung eines Rohres gebildet ist. Der Boden 33 weist eine außermittig angeordnete Öffnung auf, die zum Anschluß eines U-Rohres 36 an die Flüssigkeitskammer 32 dient. Ein längerer senkrechter Schenkel 37 des

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U-Rohres 36 erstreckt sich längs der Seite der Flüssigkeitskamraer 32 und wirkt mit zwei Tastvorrichtungen 38 mit fotoelektrischer Zelle und Empfänger zusammen, und bildet mit diesen zwei Vorrichtungen zum Einstellen von Flüssigkeitsspiegeln. Die untere Tastvorrichtung 38 dient zum Einstellen einer Nullmarke und ist so verstellbar, daß das Lichtstrahlbündel durch den Flüssigkeitsspiegel.im U-Rohr gerade unterbrochen wird. Die Flüssigkeit ist lichtundurchlässig. Mit der fotoelektrischen Zelle ist eine Skala 39 fest verbunden. Die obere Tastvorrichtung 38 besitzt einen Zeiger. Die Markierungen an der Skala sind so gestaltet, daß sie die Masse der dem Behälter 10 zugeführten Behandlungslösung anzeigen.

Eine weitere Ausbildungsform nach der Erfindung zeigt Fig. 3, in der mit Fig. 2 gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung des Unterscheidungszeichens "a" bezeichnet sind. Mit der Stange 11a ist eine Stange 40 verbunden, die an ihrem unteren Ende den Haken 24 zum Anhängen des Rückfluß-Behälters 23 trägt. Das U-Rohr 36a ist entsprechend Fig. 3 mit einem zusätzlichen Schenkel 42 ausgestattet, um eine Sicherheitsvorrichtung zu schaffen· Diese Sicherheitsvorrichtung besteht aus einem im Schenkel 42 angeordneten metallischen Schwimmer 41, der zwischen zwei Kontaktstücken 43 und 44 einen Stromkreis schließt und dadurch ein Warnsignal auslöst und, um ein Überlaufen des Rückfluß-Behälters 23 zu verhindern, das entsprechende Abfluß—Magnetventil 22 schließt. Die in Fig. 3 gezeigte Sicherheitsvorrichtung ist in der in Fig. dargestellten Waage verwendbar und dient dann, sobald der Schwimmer mit den Kontaktstücken 43 und 44 in Berührung kommt, zum Abschalten der Pumpe. Die in jeder der nach dem Auftriebsprinzip arbeitenden Waagen verwendete Flüssigkeit kann gefärbtes Wasser oder Schweröl sein.

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Der Behälter 10 ist aus einem starren Kunststoff-Werkstoff hergestellt und austauschbar ausgebildet. Ein steriler Behälter 10 wird aus einem Lager entnommen und an die Zuflußbzw· Abflußleitungen 13 und 17 angeschlossen, die vorzugsweise aus PVC hergestellt sind. Mit Vorteil ist der Behälter nahe seinem oberen Ende mit einem Lufteinlaß-bzw. Belüftungsfilter ausgestattet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann anstelle des starren Behälters ein aus Kunststoff-Werkstoff hergestellter flexibler Sack verwendet werden, der austauschbar ist und in von Anfang an sterilem Zustand an die Zufluß- und Abflußleitungen 13 und 17 anschließbar ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Waage, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einer Flüssigkextskammer (32) angeordneter Schwimmer (31) über eine Stange (11, 40; 11a, 40) mit der zu messenden Masse belastbar ist, und daß der Flüssigkeitsspiegel in der Flüssigkeitskammer (32) durch eine Tastvorrichtung (38) mit fotoelektrischer Zelle und Empfänger feststellbar ist.
2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastvorrichtung (-38) mit fotoelektrischer Zelle und Empfänger bei Eintreten einer vorbestimmbaren Belastung ein Signal erzeugt.
3. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskammer (32) zylindrisch ist, und daß der als Hohlkörper ausgebildete Schwimmer (31) im Abstand von der Seitenwand der Flüssigkeitskammer (32) angeordnet ist,

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4. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß mit dem Schwimmer (31) fest eine von diesem ausragende Stange (11, 40) verbunden ist, die unmittelbar oder über eine Kupplung an einen Haken (24) zur Aufnahme des der Wägung dienenden Behälters (10) oder des Rückfluß-Behälters (23) anschließt.
5. Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ausragende Stange (11) sich relativ zur Flüssigkeitskammer (32) nach oben erstreckt und nahe ihrem oberen Ende ein Schwenklager trägt.
6. Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ausragende Stange (40) sich nach unten durch eine in der Mitte der Flüssigkeitskammer (32) angeordnete Führung (34) erstreckt, dLe den Schwimmer (31) in senkrechter Lage hälto
7. Waage nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß die 'rastvorrichtung (38) zwei verstellbare fotoelektrische Zellen besitzt, mLt denen der Flüssigkeitsspiegel in einem mit der Flüssigkeitskammer (32) in Verbindung stehenden U-Rohr (36; 36a) feststellbar ist.
8. V/aage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichne t, daß eine der zur Tastvorrichtung (38) gehörenden fotoelektrischen Zeilen zur Festlegung einer Nullmarke verwendbar ist und mit einer SkaLa (VJ) fest verbunden ist, und daß die andere fotoelektriüche ZeLIe gegenüber der SkaLa (39) verstellbar ist.

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9. Waage nach einem der Ansprüche 2...8, dadurch gekennzeichnet, daß die zu messende Masse ein Behälter (10) ist, dem über eine Pumpe (14) Flüssigkeit zuführbar ist, und daß die Pumpe (14) bei Erhalt eines Signals von der Tastvorrichtung (38) ausschaltbar ist.
10. Waage nach einem der Ansprüche 1...9, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Teil eines Dialyseapparates verwendbar ist«,
11. Waage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit ihr die Menge einer einem Patienten zugeführten Behandlungslösung gemessen werden kann.

12* Waage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit ihr die Menge einer von einem Patienten abfließenden Lösung gemessen werden kann.

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