DE3040544C2

DE3040544C2 - Klemmring zur Spannung und Fixierung einer Meßflächenmembran an einem Meßaufnehmer

Info

Publication number: DE3040544C2
Application number: DE19803040544
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Leist; Hermann Ing.(Grad.) Moll; Karl-Heinz Pomorin; Georg J. Dipl.-Phys. 7800 Freiburg Ullrich
Original assignee: Hellige GmbH
Current assignee: GE Medical Systems Information Technologies GmbH
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1980-10-28
Publication date: 1985-08-08
Also published as: DE3040544A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Klemmring zur Spannung und Fixierung einer Meßflächenmembran gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der (nicht vorveröffentlichten) DE-OS 30 25 409 sind die Schwierigkeiten erläutert, die sich in der klinischen Routine beim Wechsel einer Membran eines transkutanen Meßaufnehmers, beispielsweise eines polarographischen Meßaufnehmers ergeben. Schwierig ist vor allem das Zentrieren der üblicherweise aus einem etwa pfenniggroßen, dünnen, durchsichtigen Häutchen bestehenden Membran an der Meßfiäche des Meßaufnehmers. Mit der genannten DE-OS 30 25 409 wird ein Klemmring vorgeschlagen, an dem die Membran vor dem Aufziehen auf die Meßfiäche des Meßaufnehmers mittels eines in den Ringraum des Klemmrings eingesetzten Kunststoffscheibchens fixiert ist, so daß beim Aufdrücken des Klemmrings die Membran automatisch an der Meßfläche zentriert und straff gespannt wird. Der Anwender des polarographischen Meßaufnehmers muß jetzt bei den vorbereitenden Arbeiten die verschiedenen Teile (Membran, Klemmring, Meßaufnehmer) nicht mehr zueinander zentrisch ausrichten. Es ist lediglich notwendig, den Klemmring mit der an ihm fixierten Membran als vorgefertigtes Verbundelement auf den vorbereiteten Aufnehmer aufzusetzen und nach dem Aufsetzen das lose aufgeklebte Schaumstoffteil zu entfernen.

Obwohl diese vorgeschlagene Lösung einen raschen und einwandfreien Wechsel der Meßflächenmembran auch durch wenig geschultes Personal zuläßt, zeigen sich in der Praxis und insbesondere für die Herstellung der Haltevorrichtung einige wünschenswerte Verbesserungen. Zum einen ist die für den zu erfassenden Stoff (z. B. O2 oder CO;) durchlässige Membran außerordent- b5 lieh empfindlich gegen Verunreinigungen. Es ist nicht nur aus hygienischen Gründen, sondern auch zur Vermeidung irgendwelcher Verfälschungen des Meßergebnisses unbedingt erforderlich, daß die Membran einwandfrei saubergehalten wird. Nach dem Vorschlag der DE-OS 30 25 409 ist das in den Ripgraum des Klemmringes eingesetzte Schaumstotfscheibchen mit einer selbstlialtenden Kleberschicht versehen, wodurch die Membran ausreichend fixiert wird. Die heute bekannten selbsthaftenden Kleberschichten, wie sie in der Medizin vielfältig verwendet werden, sind chemisch neutral, so daß keine unerwünschten Reaktionen an der der Haut des Probanden zugewandten Oberfläche der Membran zu befürchten sind. Es soll jedoch in jedem Fall eine Beeinflussung der Durchlässigkeitskennwerte der Membran vermieden werden, die unter Umständen durch Langzeitveränderungen der Kleberschicht eintreten könnten.

Ein anderer Gesichtspunkt ist die günstige Fertigung der Haltevorrichtung. Das Einsetzen eines kleberbeschichteten Kunststoffscheibchens mit der daran befestigten Membran in den Ringraum des Klemmrings erfordert einen relativ hohen Fertigungsaufwand.

Bei der aus der DE-OS 25 14 478 bekannten Vorrichtung zum Messen des Partialdrucks von Gasen im Blutstrom von Lebewesen wird die Membran mittels einer ringförmigen Kappe, die hinter einer Wulst einrastet, am Grundkörper des Meßaufnehmers befestigt und ein O-Ring dichtet die Membran gegenüber der Innenseite der ringförmigen Kappe ab. Soll die Membran gewechselt werden, so sind vom Benutzer nacheinander mehrere vergleichsweise umständliche Handgriffe auszuführen und es ergeben sich die oben erläuterten Schwierigkeiten mit dem möglichst berührungsfreien Zentrieren eines etwa pfenniggroßen durchsichtigen Häutchens. Dies verlangt Geschick und Erfahrung beim Hantieren mit einer Pinzette. Prinzipiell ähnliche Probleme beim Membranwechsel ergeben sich auch für Meßaufnehmer der genannten Art wie sie in der DE-GM 79 23 142 beschrieben sind, bei denen die Membran mittels eines in der Fläche des Meßaufnehmers versenkten Halterings fixiert wird.

Dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen Klemmring gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der einen raschen, berührungsfreien Membranwechsel ermöglicht, bei dem die Membran zentriert ist und frei von Klebstoffen bleibt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Klemmring durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch den den Membranrand einspannenden Haltering, welcher die Membran lose gespannt am Klemmring festhält, läßt sich im Gegensatz zu der in der DE-OS 30 25 409 vorgeschlagenen Lösung ein zusätzliches Schaumstoffscheibchen mit selbsthaftender Klebeschicht vermeiden, so daß eine Beeinträchtigung der Durchlässigkeitswerte der Membran nicht mehr befürchtet zu werden braucht.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die den offenen Ringraum des Klemmrings überspannende Membran noch durch eine weitere Schutzfolie überdeckt, welche kurz vor dem Membranwcchsel abgezogen wird. Eine Mehrzahl solcher mit Schutzfolie versehener Klemmringe mit bereits zentrierter Membran wird zur leichteren Handhabung und Lagerhaltung mit der Schutzfolie gegen ein selbstklebendes Schutz- und Halteband gedrückt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch den Gehäusegrundkörper eines Meßaufnehmers der hier in Rede stehenden Art mit durch einen Klemmring zentrierter und gespannter Membran und

F i g. 2 einen Schnitt durch den als Auswechselteil gefertigten Klemmring mit Membran, die durch den erfindungsgemäßen Haltering am Klemmring fixiert wird.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet

Die F i g. 1 zeigt einen Gehäusegrundkörper 2 eines Meßaufnehmers mit seitlicher Signalabführung über ein Kabel 11. Der Aufbau des Meßfühlers entspricht herkömmlicher Technik und bedarf hier keiner weiteren Erläuterung. Die durch einen nach unten vorspringenden umlaufenden Rand 2' des Gehäusegrundkörpers 2 festgelegte Meßfläche 5 des Meßaufnehmers ist mit einer aus einer dünnen Folie, beispielsweise aus dem unter dem Handelsnamen »Teflon« bekannten Kunststoffmaterial Polytetrafluoräthylen, aus Polypropylen oder Polyäthylen bestehenden kreisrunden Membran 4 überspannt, welche in der zeichnerischen Darstellung wesentlich dicker erscheint als es der tatsächlichen Ausführung entspricht Die Zeichnung zeigt den Meßaufnehmer in etwa lOfach vergrößerter Darstellung.

Die F i g. 1 zeigt die die Meßfläche 5 überspannende Membran 4, welche durch den Klemmring 1 hauptsächlich an der Paßfläche 6 gespannt gehalten wird. Der Klemmring selbst ist durch einen an seinem Außenrand geringfügig nach innen gebogenen Halterand 10 fixiert, der in der umlaufenden Nut 7 am unteren Außenrand des Grundkörpers 1 eingreift und den Klemmring 1 ortsfest fixiert Am Außenrand des Klemmrings 1 kann eine Grifflasche oder -zunge 8 angesetzt sein, an der sich der Klemmring 1 bei einem erforderlichen Membranwcchsel leicht abziehen läßt. In der Darstellung der F i g. 2 ist die Grifflasche oder -zunge 8 nicht vorhanden.

Die F i g. 2 zeigt den als Austauschteil gefertigten Klemmring 1, dessen freier innerer Ringraum oberseitig durch die MembrAn 4 überspannt ist. Die Membran 4 wird am Klemmring 1 durch einen Haltering 12 lose fixiert, der von der Oberseite in eine ringförmige Vertiefung IS zwischen dem nach innen gebogenen Halterand 10 und der klemmenden Wandfläche des Halterings 1 eingelegt ist. Der Haltering 12 bedeckt den umlaufenden Außenrand der Membran 4; sein Außendurchmesser ist so bemessen, daß er unter geringem Druck hinter dem Halterand 10 auf der Innenseite einrastet und die Membran 4 lose fixiert und gespannt hält. Oberseitig ist die Membran durch eine Schutzfolie 13 abgedeckt, welche als rundes Scheibchen aus steifem Papier mit einem Außendurchmesser gefertigt ist, der ebenfalls geringfügig größer ist als der Durchmesser der Klemmring».· an der oberen umlaufenden Innenkante des Halterands 10. Die Schutzfolie 13 rastet also ebenfalls unter dem Halterand 10 ein, so daß die hauchdünne Folie der Membran 4 oberseitig geschützt ist

Zur besseren Handhabung und Aufbewahrung menrercr mit Membran versehener Haltering dient ein mit einer selbstklebenden Schicht versehenes Schutz- und Halteband 14, in das — wie F i g. 2 erkennen läßt — der Haltering 1 mit der Schutzfolie 13 leicht eingedrückt ist, so daß die selbsthaftende Klebeschicht des Schutz- und Haltebands an der Oberkante des Halterands 10 und außerdem an der äußeren Oberfläche der Schutzfolie 13 unter relativ geringer Klebewirkung festhaftet.

Zum Wechseln einer Membran 4 am Meßwertaufnehmer 2 wird wie folgt vorgegangen:

Der Klemmring 1 mit durch den Haltering 12 fixierter und bereits zentrierter Membran 4 wird vom Schutz- und Halteband 14 abgenommen, wobei die Schutzfolie 13 ata Schutz- und Halteband 14 haften bleibt Sodann wird der Klemmring mit der bereits zentrierten Membran 4 über die Paßfläche 6 aufgezogen wobei sich die Membran 4 straff über die Meßfläche 5 spannt und an der Paßfläche 6 eingespannt wird. Der Klemmring 1 wird im Bereich seines Außenrandes 1' gegen die Unterfläche des Aufnehmergehäuses 2 gedrückt so daß der umgebogene oder umgestülpte Halterand 10 in die umlaufende Nut 7 einrastet Eine zusätzliche Spann- und Klemmwirkung ergibt sich dadurch, daß der Ringflansch 1' des KJemmrings im nicht aufgespannten Zustand von innen nach außen geringfügig geneigt ist (Winkel x), wodurch sich, wenn der Halterand 10 in die umlaufende Nut 7 eingreift eine Andruckspannung an der Unterfläche 9 des Meßwertaufnehmergrundkörpers ergibt Zur weiteren Verbesserung und Erhöhung der Klemmwirkung des klemmenden Teils des Klemmrings an der konischen Paßfläche 6 kann die Unterfläche 9 für den Klemmring 1 am Grundkörper 2 von innen nach außen in einem Winkel/?von 2 bis 6°, vorzugsweise von etwa 4°, abgeschrägt sein.

Der Klemmring als Austauschteil mit der darübergespannten Membran 4, die durch den Haltering 12 lose fixiert und durch die Schutzfolie 13 geschützt ist, läßt sich in einer Serienfertigung günstig herstellen. Beeinträchtigungen der charakteristischen Durchlässigkeitswerte der Membran 4 sind nicht mehr zu befürchten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Klemmring zur Spannung und Fixierung einer Meßflächenmembran an einer umlaufenden Paßfläehe eines Meßaufnehmers zur transkutanen Bestimmung des Partialdrucks von Gasen im Blut oder Körpergewebe, wobei der Klemmring mit einem umlaufenden Halterand versehen ist, der auf eine ringförmige Rastnut an der äußeren Mantelfläche des Grundkörpers des Meßaufnehmers angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (4) am Klemmring (1) durch einen den Membranrand einspannenden Haltering (12) lösbar fixiert ist, der innerhalb des umlaufenden Halterands (10) in is eine ringförmige Vertiefung (15) des Klemmrings (1) eingelegt isi.

2. Klemmring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (4) auf der der Meßfläche (5) zugekehrten Oberfläche durch eine beim Membranwechsel abzuziehende steife, scheibenförmige Schutzfolie (13) abgedeckt ist

3. Klemmring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein selbstklebendes Schutz- und Halteband (14), an welchem der Klemmring über die Schutzfolie (13) leicht lösbar durch Klebewirkung befestigt ist.