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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung betrifft einen pneumatisch betätigbaren elektrischen
Schalter, der in Abhängigkeit von festlegbaren Druckwerten eine elektrische Baugruppe
in einem mit Druck als Mittel zur Diagnose oder Therapie arbeitenden medizinischen
Gerät schaltet und ein unter Druck sich ausdehnendes Element aufweist, das auf einen
elektrischen Schalter wirkt.
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Blutdruckmesser, Angiometriegeräte (Kreislaufmeßgeräte), Oszillotonographen
und ähnliche medizinische Geräte, die mit Druck als Mittel der Diagnose oder Therapie
arbeiten, besitzen üblicherweise außer einem elektrischen oder auch pneumatisch
betätigten Anzeigegerät den Pneumatikteil mit Pumpball bzw. elektrischer Pumpe,
Verbindungsdruckschläuchen, Druckmanschetten usw. und mindestens eine elektrische
oder elektronische Baugruppe, in der das eigentliche Meßsignal in irgendeiner für
das betreffende Gerät charakteristischen Weise verarbeitet wird. Dieser elektrische
oder elektronische Teil des Geräts muß selbstverständlich mit Strom, sei es aus
dem Netz oder bei einem tragbaren Gerät aus einer Batterie versorgt werden. Zwischen
dem Stromversorgungsteil und der elektrischen oder elektronischen Baugruppe ist
üblicherweise ein EIN/AUS-Schalter vorgesehen, der bei Gebrauch des Geräts eingescnaltet
wird, so daß die elektrische oder elektronische Baugruppe mit Strom versorgt werden
kann. Dieser EIN/AUS-Schalter kann ein manuell zu betätigender Schalter sein. Es
ist jedoch bei Geräten der genannten Gattung auch bekannt, in irgendeinem pneumatischen
Verbindungsweg eine Druckdose mit einer ausdehnbaren Membran vorzusehen, die
beispielsweise
auf das Betätigungselement eines Mikroschalters oder eines Federkontaktsatzes wirkt,
so daß der betreffende Schalter in Abhängigkeit von bestimmten Druckwerten, beispielsweise
eingeschaltet wird und wieder ausgeschaltet wird, sobald der Druck im pneumatischen
System unter einen bestimmten vorgebbaren Schwellenwert absinkt.
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Speziell bei Blutdruckmessern ist es mit einer solchen Druckdose mit
Membran möglich, den Schalter zwischen dem Stromversorgungsteil und dem elektrischen
oder elektronischen Auswerteteil des Geräts automatisch zu betätigen.
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Sobald der über einen Pumpball mit Ventil zu erhöhende Druck in der
an eine Körperextremität anzulegenden Druckmanschette einen relativ niedrigen unteren
Schwellenwert (beispielsweise 5 Pa) überschreitet, dehnt sich die Membran in der
Druckdose aus und schließt die Stromversorgung zum elektronischen Geräteteil. Wird
der Druck in der Druckmanschette anschließend über das Ablaßventil wieder vermindert
und sinkt unter den vorgegebenen Druckschwellenwert, so wird der Schalter bei sich
zurückziehenderMembran wieder geöffnet.
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Dem stets anzustrebenden Ziel, solche Meßgeräte, insbesondere Blutdruckmeßgeräte
für Heimzwecke räumlich möglichst klein, leicht im Gewicht und vor allem preiswert
herzustellen steht die Verwendung einer Druckdose mit Membran jedoch entgegen. Kleine
Druckdosen mit ausreichender Empfindlichkeit sind relativ teuer; ihr Preis liegt
in der Größenordnung der Druckmanschette mit eingebautem Mikrofon, Wenn berücksichtigt
wird, daß außer dem relativ großen Platz im Gerätegehäuse auch eine besondere mechanische
Halterung für die Druckdose erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen pneumatisch
betätigbaren elektrischen Schalter für medizinische Geräte, die mit Druck als Mittel
zur Diagnose arbeiten, zu schaffen, der sich bei geringem Platzbedarf sehr preiswert
herstellen läßt und sich durch hohe Zuverlässigkeit und gute einstellbare Schaltempfindlichkeit
bei langer Betriebs lebensdauer auszeichnet.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in kurzer Zusammenfassung
im Patentanspruch 1 angegeben.
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Die Erfindung sieht vor, anstelle der oben beschriebenen Druckdose
mit Membran einen kleinen Gummiballon als sich unter Druck ausdehnendes Element
zu verwenden, das auf das Betätigungselement eines im Gerätegehäuse ortsfest gelagerten
elektrischen Schalters wirkt, der beispielsweise bei einem elektronischen Blutdruckmesser
der EIN/AUS-Schalter für die Stromversorgung sein kann.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Eine besonders preiswert herstellbare Lösung ergibt sich, wenn der
im pneumatischen Kreis des Geräts liegende Gummiballon in einer in einer Ecke des
Gerätegehäuses ausgesparten Kammer untergebracht wird, deren eine Kammerwand flexibel
nachgiebig beispielsweise als einseitig angelenkter Hebel ausgebildet ist, der bei
Ausdehnung des Gummiballons auf das Betätigungselement des elektrischen Schalters
wirkt und dieses eindrückt, so daß der elektrische Schalter beispielsweise eingeschaltet
wird. Verringert sich der Druck im Gummiballon mit dem Ablassen des Drucks in der
Druckmanschette nach abgeschlossener
Blutdruckmessung, so bewegt
sich die eine als Schalthebel wirkende flexible Kammerwand wieder in ihre Ausgangspositon
zurück, so daß das Betätigungselement des Schalters wieder freigegeben und dieser
AUS-geschaltet wird.
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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter
Bezug auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es
zeigen: Fig. 1 die Prinzipdarstellung eines einfachen elektronischen Blutdruckmessers,
bei dem die erfindungswesentlichen Einzelheiten im Detail dargestellt sind; Fig.
2 verdeutlicht eine mögliche Anordnung des erfindungsgemäßen pneumatisch zu betätigenden
Schalters in einem Gerätegehäuse und Fig. 3 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Schalters.
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Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen
Bezugshinweisen gekennzeichnet.
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Ein elektronischer Blutdruckmesser 10 umfaßt in bekannter Weise einen
Pumpball 1 mit in unmittelbarer Nähe angeordnetem Druckablaßventil 2, einem Druckschlauch
3, der zu einer Druckmanschette 4 führt, in die ein Mikrofon 5 eingebaut ist. Die
Mikrofonleitung 6 führt zu einem Elektronikteil 8, in dem die vom Mikrofon 5 erfaßten
Korottkoff-Signale in bekannter und hier nicht weiter interessierender Weise verarbeitet
werden. Ein Manometer 12 dient zur Anzeige des momentanen in der Druckmanschette
5 herrschenden Drucks. Der Elektronikteil 8 ist außerdem mit dem Manometer 12 über
eine Leitung verbunden, was jedoch im Zusammenhang
mit der vorliegenden
Erfindung ohne Belang ist.
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Von der Druckleitung 3 führt eine Stichleitung 3a von einem Verzweigungspunkt
3b aus, der beispielsweise im Manometer 12 liegen kann, zu einem ungefähr in natürlicher
Größe dargestellten Gummiballon 14, der in einer an geeigneter Stelle im Gerätegehäuse
11 ausgesparten kleinen Kammer 25 eingebaut ist. Die Kammer 25 kann seitlich geöffnet
sein, so daß sich der Gummiball 14 bereits vormontiert und mit der Stichdruckleitung
3a verbunden, in die Kammer 25 einsetzen läßt. Die im Ausführungsbeispiel der Fig.
7 und 2 obere Wand der Kammer 25 ist einstückig mit den übrigen Gehäusewänden verbunden
und als schmales Plättchen ausgebildet, welches als an einem Ende flexibel angelenkter
Hebel 16 wirkt. Die Hebelbeweglichkeit wird noch verbessert, wenn im Bereich des
Hebelfußpunkts eine nutartige Materialschwächung 18 vorgesehen ist. Das gesamte
Gehäuse 11 einschließlich des damit einstückig verbundenen Hebels 16 kann als Spritzformteil
hergestellt sein. Der Hebel 16 wirkt auf das Betätigungselement 19 eines Federkontaktsatzes
oder eines Mikroschalters 13, welcher als EIN/AUS -Schalter zwischen einer Stromversorgung
7 und der Elektronikbaugruppe 8 wirkt.
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Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung der Kammer
25 in einer Ecke des Gerätegehäuses 11, wobei die übrigen Teile,auch sonstige angeformte
Halterungselemente nicht dargestellt sind.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der einstückig angeformte
Hebel 16 durch ein flexibles Blattfederelement 20 ersetzt, welches in zwei im Inneren
des Gerätegehäuses angeformte Haltenuten 21 in dargestellter
Weise
eingeschoben ist. Das Blattfederelement 20 wirkt oberseitig ebenfalls auf das Schalterbetätigungselelnent
19. Das Federelement 20 kann auch durch eine nur einseitig eingespannte Blattfeder
ersetzt sein.
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Der erfindungsgemäße pneumatisch betätigbare elektrische Schalter
arbeitet wie folgt: Wird der Druck im pneumatischen System 1 bis 4 durch Zusammendrücken
und Wiederloslassen des Pumpballs 1 erhöht, so dehnt sich der Gummiballon 14 eringfüig
aus und drückt den flexiblen Hebel 16 bzw. das Blattfederelement 20 geringfügig
nach oben. Der Hebel 16 bzw. das Blattfederelement 20 drückt damit das Betätigungselement
19 des Schalters 13 in Schließstellung, so daß die Stromversorgung zum Elektronikteil
8 mit Erreichen eines festlegbaren Druckwerts eingeschaltet wird.
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Wird der Druck nach abgeschlossener Messung, d.h.
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nach Erreichen des diastolischen Druckwerts durch vollständiges öffnen
des Ablaßventils 2 ganz abgesenkt, so sinkt auch der Druck im Gummiballon 14 entsprechend
stark ab, so daß der Hebel 16 bzw. das Blattfederelement 20 wieder in die Ausgangsstellung
zurückkehren, so daß der elektrische Schalter 13 wieder öffnet und die elektrische
Verbindung zwischen der Stromversorgung 7 und dem Elektronikteil 8 unterbricht.
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Im Gegensatz zum bekannten oben erwähnten Druckdosenschalter ist
der erfindungsgemäße, mittels eines ausdehnbaren Gummiballons betätigbare Schalter
bei mindestens gleicher Betriebszuverlässigkeit und Schaltpräzision um mehr als
eine Größenordnung billiger herstellbar. Der
Gummiballon 14, der
aus einem felxiblen Kautschukmaterial, wie es für Kinderluftballons verwendet wird,
hergestellt sein kann, kostet nur wenige Pfennige und die angespritzte, als Hebel
16 wirkende flexible Wand der Kammer 25 wird im gleichen Arbeitsgang wie das Gerätegehäuse
11 hergestellt.
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Auch die Montage ist denkbar einfach, weil besondere Halterungsmittel,
wie sie bei einer Druckdose erforderlich sind, nicht benötigt werden.
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Versuche haben ergeben, daß die Schaltpräzision und die genaue Einhaltung
eines Schwellenwerts des Drucks, bei dem der Schalter 13 ein- bzw. ausgeschaltet
wird, sehr gut eingehalten werden können.
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Mit der Erfindung wurde insbesonc.ere für Blutdruckmesser ein automatischer
AUS/EIN-Schalter geschaffen, der außerordentlich preiswert ist und der den vor allem
bei Heimgeräten vorhandenen manuell zu betätigenden Schalter ersetzt. Ein besonderer
Vorteil ergibt sich bei solchen einfachen, üblicherweise mit Batterien als Stromquelle
zu bestückenden Heimgeräten daraus, daß ein manuelles Einschalten des Geräts und
insbesondere ein Auschalten des Geräts nach Abschluß der Messung entfällt. Der Proband,
welcher beispielsweise eine Selbstmessung vornimmt, braucht nur noch die Druckmanschette
in bekannter Weise beispielsweise am Oberarm anzulegen und kann sofort mit dem Aufpumpen
am Pumpball 1 beginnen, ohne sich um das Ein- bzw.
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Ausschalten des Geräts zu kümmern.Das in der Praxis häufig vorkommende
ungewollte Entleeren der Batterien, weil vergessen wird, das Gerät nach beendeter
Messung auszuschalten, wird durch die Erfindung eliminiert.