DE2759119A1

DE2759119A1 - Reglerventil

Info

Publication number: DE2759119A1
Application number: DE19772759119
Authority: DE
Inventors: Donal H Peeler
Original assignee: Sybron Corp
Current assignee: Sybron Transition Corp
Priority date: 1977-01-31
Filing date: 1977-12-30
Publication date: 1978-08-03
Also published as: JPS5394484A; US4130114A; GB1593453A; CA1099534A

Description

Die Erfindung "betrifft ein Reglerventil, insbesondere für Sphygmomanometer, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs«

Bei den bekannten Sphygmomanometern werden Ventile zum Entlüften bzw. zur Freigabe der Luft der Manschette verwendet, die manuell betätigbare Fluid-Drosseleinrichtungen sind. Bekannte, automatisch wirkende Seglerventile eignen sich jedoch nicht zur erfolgreichen Verwendung in manuell betätigten Sphygmomanometersystemen und finden sich daher nur in mehr oder weniger teuren, automatisch wirkenden

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Sphygmomanometer-Sy stemen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reglerventil, insbesondere für Sphygmomanometer, zu schaffen, welches die Nachteile und Schwierigkeiten bekannter derartiger Ventile oder Drosseleinrichtungen vermeidet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Veitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schafft insbesondere ein Reglerventil für mit Fluiddruck arbeitenden Testsysteme, welche eine ein Fluid aufnehmende Einrichtung enthalten, wobei das Reglerventil zum Entlüften bzw. zur Druckfreigabe des Fluids aus dieser das Fluid aufnehmenden Einrichtung vorgesehen ist. Die Erfindung schafft insbesondere ein verbessertes Sphygmomanometer-System aufgrund des Einsatzes eines Reglerventils.

Bei Systemen, die zum Messen oder Testen mit Hilfe von Fluiddruck geeignet sind, beispielsweise Sphygmomanometern, wird eine Manschette mit Luft aufgepumpt, um eine Arterie oder dgl. zu verschließen; daraufhin wird die Luft aus dem Manometer mit gesteuerter Rate freigelassen, während der Druck in dem Manometer und die Geräusche in der Arterie überwacht werden. Das erfindungsgemäße Reglerventil ermöglicht ein Entlüften bzw. eine Freigabe der Luft aus der Manschette mit einer im wesentlichen konstanten Rate der Druckänderung, so daß sich ein derartiges Reglerventil sowohl bei einem Objekt anwenden läßt, dessen Blutdruck gemessen werden soll, als auch bei einer Person - die in manchen Fällen das Testobjekt darstellt -, welche die Messung ausführt.

Das Meß- oder Testsystem, beispielsweise ein Sphygmomanometer, weist eine ein Fluid enthaltende Einrichtung auf, beispielsweise eine Manschette, sowie ein Reglerventil,

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welches das Fluid, beispielsweise die Luft,in der Manschette aus letzterer freigibt bzw. entlüftet. Das Beglerventil enthält ein flexibles Rohr, welches eine oder mehrere schlitzförmige Öffnungen aufweist, wobei die Ränder der schlitzförmigen Öffnung oder öffnungen sich normalerweise in dichtendem Kontakt mit Ausnahme eines Bereichs befinden, der einen Stift aufnimmt, der einen Schlitz geringfügig offen hält. Die in dem Rohr befindliche Luft kann durch den Schlitz oder die Schlitze gedrückt werden, kann jedoch nicht ohne weiteres durch den Schlitz in das Rohr eindringen. Das Rohr kann verschiedene Formen haben und ist an einest Side flach ausgebildet, so daß der Schlitz zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten des Rohrendes gebildet ist; es kann auch eine andere Form verwendet werden, wobei das Rohr durch einen rohrförmigen ITippel mit einem Schlitz oder mehreren Schlitzen ersetst ist^ wobei die Schlitze in den rohrförmigen Nippel eingeschnitten sind und ein Stift sich in dem Schlitz befindet, der durch ein Drahtstück gebildet wird, wobei das Draht stück gerade, gebogene oder spiralförmige oder andere Form haben kann, was von der Art und Weise abhängt, wie das Drahtstück an Ort und Stelle befestigt ist.

Die Erfindung schafft somit ein Reglerventil, insbesondere ein Sphygmomanometer mit einer Manschette usw., welches ein Reglerventil zur Freigabe der Luft aus der Manschette des Sphygmomanometers aufweist, so daß der Druck der Manschette mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit bei dessen Freigabe abfällt. Das Ventil hat die Form eines geschlossenen Gumairohrs mit einem Schlitz, in dem ein Stift oder atiftförmiges Element vorgesehen ist, um den Schlitz geringfügig offen zu halten. Somit kani Luft ohne weiteres in das Rohr hineingepumpt, aus

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dem Schlitz herausgepumpt und in die Manschette gepumpt werden, kann jedoch nur mit begrenzter Geschwindigkeit bzw. Strömungsrate zurückströmen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Heglerventils in Verbindung mit einem Sphygmomanometer zur Erläuterung weiterer Merkmale anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Sphygmomanometer-Systems,

Pig. 2 eine Schnittansicht eines Heglerventils,

Pig. 3 eine Pig. 2 entsprechende Schnittansicht des Reglerventils,

Fig. 4 eine Schnitt ansicht einer weiteren Ausführungsform des Heglerventils,

Fig. 5 bis 10 Einzelheiten des in Fig. 4- gezeigten Regler-. ventile,

Fig. 11 bis 15 perspektivische Teilansichten abgewandelter Ausführungsformen des Heglerventils, und

Fig. 16 Druckabfallkurven für eine feste öffnung und für ein Heglerventil gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Sphygmomanometer mit einer Manschette 1, einem Meßgerät bzw. Manometer 2, einem Ball 3 und einem Heglerventil 4-.

Das Reglerventil 4- weist ein Gehäuse 5 mit einem Anschlußstück 6 zur Verbindung mit der Manschette 1 und dem Meßgerät 2 über ein Rohr oder rohrf örmiges Element 7 oder

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eine andere, eine Fluidverbindung ermöglichende Einrichtung auf. Bas Anschlußstück 6 öffnet sich in ein Ende einer Kammer 8 des Gehäuses 5» wobei die Kammer an ihrem anderen Ende ein Anschlußstück 9 aufweist. Ein Bohr 10 mit einer flexibel ausgebildeten Wand xmd ein Stift 11 bilden den aktiven Teil des Ventils 4, wobei das Rohr oder der Nippel 10 aus Gummi oder ähnlichem Material hergestellt ist; ein Ende des Rohrs oder Nippels 10 ist über einen konisch erweiterten Abschnitt 12 des Anschlußstücks 9 gezogen, so daß der Stift 11 gemäß der Zeichnung teilweise in einer Bohrung des AnschluBstücks 9 aufgenommen wird.

Fig. 2 ist eine Aufsicht auf das Reglerventil nach Fig. 1 entlang der Linie A-A; das Gehäuse 5 ist somit im Schnitt dargestellt. Ein Ende des Rohrs 10, welches von dem konisch erweiterten Abschnitt 12 entfernt liegt, ist flach ausgebildet, so daß ein Schlitz 14 durch den Kontakt zwischen den einander gegenüberliegenden inneren Flächen der flachen Rohrwände hervorgerufen wird. Wird angenommen, daß das flache Ende des Hehres in der erläuterten Weise gebildet ist oder mit einer geeigneten, nicht dargestellten Federeinrichtung versehen ist, welche das flache Ende des Rohrs in den gezeigten flachen Zustand drückt, dann ist ersichtlich, daß bei Vorliegen eines Fluiddrucks in der Kammer 8, der höher ist als der Druck im Inneren des Rohres 10, dieser Druck das Rohrende in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand hält. Es ist ferner ersichtlich, daß bei einem Fluiddruck in der Kammer 8, der ausreichend kleiner als der Druck im Inneren des Bonres ist, Fluid durch den Schlitz 14 in die Kammer 8 gedrückt wird. Wenn der Ball 3 durch eine geeignete Verbindungseinrichtung, beispielsweise durch ein nicht gezeigtes rohrförmiges oder schlauchförmiges Element mit der Bonrung

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verbunden und auf übliche Weise betätigt wird, d.h. zusammengedrückt wird, wird Luft durch das Rohr 10 ' in die Kammer 8 gedrückt und dann über das Anschlußstück 6 und das Bohr 7 in die Manschette 1 und das Meßgerät 2. Venn dann nicht weiter gepumpt wird, wird der Druck in der Kammer 8, der größer als der Druck in der Atmosphäre ist, von welcher der Ball 3 die Luft eingepumpt hat und in welcher sich das gesamte Gerät befindet, den Schlitz 14- dicht abschließen.

Die Unterdrucksetzung der Manschette wird bis zu dem Funkt ausgeführt, bis der Blutstrom durch eine Arterie eines Glieds, welches von der Manschette umgeben ist, gesperrt ist, wonach die Druckreduzierung mit einer entsprechenden Geschwindigkeit gestattet wird.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese entsprechende Druckreduzierungsrate dadurch gewährleistet, daß ein Stift 11 in das Bohr 10 eingesetzt ist, bis er den Schlitz 14 öffnet, wie dies bei 15 und 16 in Fig· 3 gezeigt ist. Dies hat die interessante und nützliche Wirkung, daß die Entlüftung über die öffnungen und 16 gegenüber der Atmosphäre einen im wesentlichen konstanten Druckabfall von 250 bis 300 mm Hg über Atmosphärendruck auf etwa 25 mm Hg über Atmosphärendruck ermöglicht, da der Druck in der Kammer 8 sich an den Atmosphärendruck angleicht, wenn sich die öffnungen 15 und 16 bezüglich der Größe erweitern. Dies ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß die Kraft, welche die Schlitze schließen läßt, wie dies in den Pig. 2 und 3 durch kleine Pfeile gezeigt ist, klein ist und weiter kleiner wird, wenn der Druck in der Kammer 8 aufgrund einer Entlüftung über die öffnungen 15 und 16 gegenüber der Atmosphäre ab-

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Eine derartige Regulierung bei der Entlüftung "bzw. Druckfreigabe ist mit einer feststehenden öffnung nicht erreichbar, wie in Fig. 16 dargestellt ist; in Fig. 16 ist der Druckabfall zwischen gleichen Druckwerten über die gleiche Zeit im Falle einer festen öffnung (O) und der Verwendung des erfindungsgemäßen Reglerventils (Kurve V) angegeben. Mit einem kurzen Drahtatück und einem Gummi-Rohr stück als Reglerventil oder Reglerschieber ergibt sich erfindungsgemäß eine konstante Rate bei dem Druckabfall der Manschette, was einen Idealzustand in der Sphy gmomanome t ri e bed exrfc el;.

Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Segler— ventils oder Reglerschiebers nach der Erfindung. Soweit das Reglerventil nach Fig. 4 mit dem Reglerventil nach Fig. 1 übereinstimmt, sind gleiche Bezugszeichen verwendet, jedoch mit 10 multipliziert. Aus einem Vergleich der Fig. 1 und 4 geht hervor, daß das Reglerventil oder der Regler schieber nach Fig. 4 Elemente 6i und 141 aufweist, wobei das Element 61 ein drittes Anschlußstück ist, welches die Pumpe 3 mit dem flexiblen Ball 30 direkt an dea Gehäuse 40 befestigt, wogegen das Element 141 lediglich einen zweiten Schlitz in dem Nippel oder Rohr 100 bildet.

Einige Elemente des Reglerventils nach Fig. 4 unterscheiden sich von den Gegenteilen des Reglerventils nach Mg.1. Das Gegenstück zum Rohr 10 wird durch einen Nippel 100 gebildet, welcher an seinem einen Ende 101 geschlossen ist und ein angeflanschtes offenes Ende 103 aufweist; der Nippel ist im wesentlichen kreisförmig und bildet einen geraden Zylinder.

Der in den Fig. 4 bis 6, 9 und 10 dargestellte Stift 110, wtlcher dem Stift 10 in Fig. 1 entspricht, hat im wesentlichen d-Form und besteht aus einem rostfreien Stahl

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(Typ 302) mit dem Durchmesser von 0,2 mm (0,008 inch), dessen eines Ende zurückgebogen ist und die Schleife des ^Md^M bildet; der übrige Teil des Drahtes am anderen Ende bildet einen Schenkel 112 des ^Md^B, wobei jedoch ein Abstand 113 eingehalten wird, der geringfügig kleiner als die Wanddicke des Nippels 100 ist und zur Aufnahme der Wand dient, so daß eine sichere Befestigung des Drahtstücks 110 am Nippel am Ende eines Schlitzes 140 gegeben ist, infolgedessen eine variable öffnung 150 gebildet wird, da das Material des Hohres im Abstand 113 zwischen dem Schenkel 112 und der Schleife 111 liegt.

Aus Pig. 4 ist ersichtlich, daß nicht dargestellte Mittel vorgesehen werden müssen, damit das äußere Ende der Bohrung 130 mitder Außenatmosphäre in Verbindung steht, d.h. daß eine Entlüftung gegenüber der Atmosphäre möglich ist, da die Wirkung des Reglers einen festen Gegendruck benötigt, der niedriger als der geringste Wert ist, auf den der Druck in der Manschette zu Meßzwecken abgesenkt werden soll.

Ein Grund für den Einsatz der Schlitze 140 und 141 besteht darin, einen freieren Durchgang der Luft durch das Reglerventil 40 in Abhängigkeit von dem Zusammendrücken des Balls 30 zu gestatten. Dadurch, daß sich der Stift durch beide Schlitze hindurch erstreckt, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, wird auf ähnliche Weise eine zusätzliche, nicht dargestellte Öffnung gebildet, die ähnlich den öffnungen 15» 16 und 15O ist und die gleichen Eigenschaften, d.h. eine Vergrößerung der öffnung bei einem Abfall des Manschettendruckes hat. Um den Stift an Ort und Stelle zu halten, hat er die Form eines U, wobei dieses U relativ kurze Schenkel 22 und 23 aufweist, die durch ihre zweifache Anordnung das Fehlen des Abstandes 113 mehr oder weniger ersetzen.

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Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausfuhrungsform ist der Stift in Form eines Zapfens oder Doms 32 vorgesehen, der durch eine spiralförmig verlaufende Druckfeder gebildet ist. Die Windungen 33 der Feder sitzen unter Reibungseingriff im Inneren des Rohres 100. Bei der in Fig* ^3 gezeigten Ausführungsform ist ein Element 41 in Form eines Omega mit gebogenen Enden 42, 43 in den Schlitz 44 eingesetzt, wobei dessen Biegung 45 im Nippel 100 liegt. Die Enden 42 und 43 greifen hakenförmig über den Nippel an dessen Schlitzenden, wodurch das Xl —formige Stück 41 an Ort und Stelle geaalten wird und die variablen öffnungen 46, 47 festlegt.

In Fig. 14 ist ein dem Nippel 100 ähnlicher Nippel vorgesehen, an welchem ein kleinerer Nippel 102 ausgebildet ist. Ein kurvenförmiges Glied 51 Äit einer Schleife 52 am einen Ende ist um den Nippel 102 herum befestigt und ein Haken 53 am anderen Ende dieses Elements ^A ragt in das Ende des Schlitzes 54, wodurch die variable öffnung 55 definiert ist. Gemäß einer weiteren Abwandlung kann das Element 51 mit dem Haken 53 am anderen Ende des Schlitzes und somit die Schleife 52 am anderen Ende des Nippels 100 vorgesehen werden, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, wobei dann am konisch erweiterten Abschnitt eine Ausbauchung gebildet wird, um welche die Schleife herumgeführt werden könnte, um das Glied 51 und den Nippel an Ort und Stelle zu halten«

Fig. i5 zeigt ein C-f örmiges Element 61, dessen eines Ende 62 im Ende des Schlitzes 64 liegt, xaa eine variable Öffnung 65 zu bilden, wobei das andere Ende gegen die Außenfläche des Nippels 100 liegt und in einen Klebstoff-Tropfen 66 eingebettet ist, wodurch die Befestigung des Glieds 61 an der ihm zugeordneten Stelle bewirkt ist.

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Wenn der Ausgangszustand bei einem Überdruck von 300 mm Hg liegt, dann wird durch das erfindungsgemäße Reglerventil ein Druckabfall mit etwa 2 bis 7 mm Hg je Sekunde erreicht, der für alle Möglichkeiten und Zwecke konstant ist und bis zum niedrigsten, gebräuchlichen Druckwert konstant bleibt, der bei etwa 25 mm Hg oder weniger liegt.

Die in den Schlitzen der Reglerventile eingesetzten verschiedenen Elemente werden vorzugsweise aus einem 0,5 cm langen Drahtstück mit einem Durchmesser von 0,2 mm hergestellt und können genau die in den Fig. 9 und 10 gezeigte Form haben. Die in der Praxis verwendeten Nippel haben eine Länge von etwa 2,5 cm und werden aus einem Gummi mit einer Dicke hergestellt» so daß der Spalt eine Dicke von 0,6 mm oder weniger hat·

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Claims

L I 0 3 M DlPL-PHYS. F. ENDLICH d - eo*. unterwaffenhofen 30.11.1977 PATENTANWALT S/lei MÖNCHEN «4 3β SS ΓΠυΠΚ F. ENDLICH. POSTFACH D · 8OS4 U NTE N PF AFFEN HO FEN 1SSZSSSr* .ATENOUCH MÖNCHEN ί „. TEL«! »JM73O Keine Akte: S-4348 Corporation Rochester, N.Y.USA Patentansprüche

1. Reglerventil, insbesondere für ein Sphygmomanometer mit einer ein Fluid enthaltenden Einrichtung zum Anlegen eines gemessenen Fluiddruck^ an ein kardiovaskuläres System zum Hessen der in diesem System auftretenden Druckwerte,

dadurch gekennzeichnet, dafi ein Reglerventil (4-; 40) vorgesehen ist, welches ein rohrförmiges Glied (10; 100) mit einer flexiblen Wand aufweist, daß das rohrformige Glied an beiden Enden offen ist, daß ein Ende einen Schlitz enthält, dessen Flächen in Dichtungsberührung miteinander stehen, wenn der Druck in dem rohrförmigen Glied und der Druck außerhalb des rohrförmigen Glieds nahezu gleich sind, daß das Begierventil einen. Stift (11; 111) zur Trennung der Flächen des rohrförmigen Glieds aufweist, dafi das

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rohrförmige Glied mit der Fluid enthaltenden Einrichtung verbunden ist, so daß das Äußere des rohrförmigen Glieds dem zu messenden Fluiddruck ausgesetzt; ist, während dessen Inneres einem zweiten Fluiddruck ausgesetzt ist, der kleiner als der gemessene Fluiddruck ist, so daß der gemessene Fluiddruck den Schlitz mit Ausnahme des Bereichs Tür den Stift geschlossen hält.

2. Reglerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des rohrförmigen Glieds {10) flach ausgebildet ist und den Schlitz (14) enthält, der durch die abgeflachten Flächen der Wand des rohrförmigen Glieds gebildet ist.

3· Reglerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des rohrförmigen Glieds (100) die Jona eines Hippeis hat und den Schlitz (14O) enthält.

4. Begierventil nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Glied (140) einen zweiten Schlitz (141) aufweist.

5· Reglerventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (21) durch die beiden Schlitze hindurch geht.

6» Begierventil nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schlitz (141) dem ersten Schlitz gegenüberliegend und parallel zu letzterem angeordnet ist.

7· Reglerventil nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß der Stift das Ende eines spiralförmigen Glieds (31) ist, welches Windungen (33) aufweist und der Form der Innenseite des Hippeis entsprechend ausgebildet ist.

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8. Reglerventil nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein kleinerer Nippel (102) an dem rohrförmigen Glied ausgebildet ist und Abstand zu dem Schlitz (54) einhält und daß eine Drahtschleife um den kleineren Nippel gelegt ist, die einen Stift in Form eines gebogenen Endes (55) bildet, welches in dem Schlitz (5*0 liegt.

9- Reglerventil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (41) die Form eines Omega hat, daß der gekrümmte Abschnitt (45) des Stifts in dem rohrförmigen Glied (100) liegt und daß sich die Schenkel (42, 43) des Stiftes aus dem Schlitz heraus und über die Enden des Schlitzes erstrecken.

10. Reglerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (61) am einen Ende der Außenfläche des rohrförmigen Glieds (100) befestigt ist, während das andere Ende in ein Ende (65) des Schlitzes (64) hineinreicht.

11. Reglerventil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Stift aus einem länglichen Glied (112) besteht, der ein zurückgebogenes Ende (111) aufweist, daß das gebogene Ende gegenüber dem länglichen Glied Abstand einhält, daß der Stift mit seinem Zwischenraum (113) die Wand des rohrförmigen Glieds am Ende des Schlitzes aufnimmt und auf die Wand auf geklemmt ist.

12. Reglerventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift die Form eines d hat, daß die Schleife des d-förmigen Glieds in dem Nippel liegt, während der Schenkel des d-förmigen Glieds außerhalb des rohrförmigen Glieds liegt.

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