DE3241939C2

DE3241939C2 - Ablaßventil für ein Blutdruckmeßgerät

Info

Publication number: DE3241939C2
Application number: DE3241939A
Authority: DE
Inventors: Hideaki Hikone Shiga Abe; Tsutomu Ichinomiya; Masahiro Matsuura
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1981-11-14
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1985-11-14
Also published as: GB2109509B; DE3241939A1; GB2109509A; JPS5884270A; USRE32587E; FR2516628A1; FR2516628B1; US4497323A; JPH0255674B2

Abstract

Ein Ablaßventil, das einen Druckabbau mit konstanter Druckabnahme pro Zeiteinheit unabhängig von dem Anfangsdruck erlaubt und mit Vorteil innerhalb eines selbsttätig arbeitenden Blutdruckmessers eingesetzt werden kann, umfaßt ein Ventilorgan, das aus zwei aufeinanderliegenden, zumindest zum Teil auch durch das unter Druck stehende Medium gegeneinander gedrückten Platten (2, 3) besteht, von denen wenigstens eine aus elastischem Werkstoff besteht und zwischen denen ein einen Spalt erzeugendes Glied (4) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Ablaßventil für ein Blutdruckmeßgerät, mit einem Gehäuse, in das ein An· schlußstutzen zur Verbindung mit der Manschette und ein Ablaßstutzen münden.

Ein derartiges Ablaßventil wird für selbsttätig arbeitende Blutdruckmeßgeräte der in Fig. 1 schematisch dargestellten Art benötigt. Eine Manschette 21 ist über ein Ablaßventil 23 für einen raschen Druckabbau mit einer Druckpumpe 22 verbunden, sowie über ein Ablaßventil 1 für einen langsamen Druckabbau mit einem Druckmesser 24, der einen Balg und einen Diffcrcntialtransformator enthält An der Manschette 21 ist ein Mikrophon 25 vorgesehen, auf das ein Verstärker 26 folgt, dem parallel ein Tießpaßfilter 27 und ein Bandpaßfilier

28 nachgeschaltet sind, auf die jeweils ein Pcgeldetektor

29 folgt Die Ausgänge der Pegeldetektoren 29 sind mil den Eingängen eines Korotkoffschen Geräusch-Diskriminators 30 verbunden. Dessen Ausgang ist sowohl mit

ίο einem Puls-Frequenz-Rechner 33 als auch mit einer Steuerschaltung 31 verbunden, die ihrerseits mit der Druckpumpe 22 und einem Speicher 34 verbunden ist. Der Speicher 34 erhält über weitere Eingänge einerseits die Ausgangssignale eines dem Druckmesser 24 nachgeschalteten Wandlers 32, andererseits diejenigen des Puls-Frequenz-Rechners und speichert den maximalen und den minimalen Blutdruckwert sowie die Puls-Frequenzwerte. Auf den Speicher 34 folgt eine Anzeige 35, von der die genannten Werte ablesbar sind.

Zur Blutdruckmessung mit dem in F i g. 1 dargestellten Gerät wird zunächst der Luftdruck in der Manschette 21 so lange erhöht bis er den maximalen Blutdruckwert überschreitet Anschließend wird der Druck durch Ablassen der Luft über das Ablaßventil 1 langsam abgebaut Nach Messung des maximalen und des minimalen Blutdruckwertes und der Puls-Frequenz wird die Luft in der Manschette 21 üb^r das Ablaßventil ^3 rasch abgelassen.
Es ist bekannt daß bei der Blutdruckmessung die Detektierung der Korotkoffschen Geräusche in einem selbsttäigen Sphygmomanometer nach der Riva-Rocci-Korotkoff-Methode sehr einfach ist, wenn der Druckabbau zum Beispiel über das Ablaßventil 1 in Fig. 1 mit etwa 2 bis 3 mmHg/s erfolgt Es ist jedoch nicht möglich, die optimale Druckabbaugeschwindigkeit über einen weiten Druckbereich einzuhalten, da übliche Ablaßventile mit langsamen Druckabbau gewöhnlich eine Vorrichtung wie etwa eine Platte enthalten, die mit eine'r kleinen Bohrung versehen ist, die bei hohem Luftdruck zu einem raschen Druckabbau führt L/ieser Zusammenhang ist auch an dem Diagramm der F i g. 5 ablesbar.

Zwar ist aus der DE-AS 10 49 176 ein Ablaßventil für gasförmige Medien bekannt, das zur Erzielung eines möglichst konstanten Durchflusses auf der Auslaßseite trotz Druckschwankungen an der Einlaßseite zwei aufeinanderliegende Platten umfaßt, von denen wenigstens eine aus elastischem Material besteht und zwischen denen mittels eines nadeiförmigen Gliedes ein radialer Spalt gebildet ist. D'.eses bekannte Ablaßventil ist jedoch sowohl vom Druckbereich her (der Druck muß bei einem Blutdruckmeßgerät gleichmäßig bis nahezu auf den Wert Null abgebaut werden) als auch unter dem Gesichtspunkt der geforderten Genauigkeit als Ablaßventil für ein Blutdruckmeßgerät ungeeignet

Aus der CH-PS 3 49 805 ist ein Ablaßventil für eine Flüssigkeit bekannt, das zwar ebenfalls dazu dient, den Durchfluß auf der Auslaßseite unabhängig von den Druckschwankungen auf der Einlaßseite konstant zu halten, jedoch hinsichtlich seiner konstruktiven Ausbildung noch weniger geeignet ist, als Vorbild für ein Ablaßventil für ein Blutdruckmeßgerät zu dienen,

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ablaßventil der einleitend angegebenen Art zu schaffen, mittels dessen der in der Manschette herrschende Druck mit möglichst konstanter zeitlicher Änderung nahezu bis auf Null abgebaut werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch I angegeben.

Die einstückige Verbindung der Dichtung mit der ersten Platte über ein dünnwandiges Verbindungsstück stellt hierbei sicher, daß die beim Einbau der Dichtung unvermeidlichen Spannungen nicht zu Verformungen der Fläche der ersten Platte führen, die Schwankungen in der Druckabbaugeschwindigkeit zur Folge hätten. Die für das den radialen Spalt erzeugende, nadeiförmige Glied vorgesehene Verschiebungssicherung gewährleistet, daß die die Druckabbaugeschwindigkeit ebenfalls beeinflussende, radiale Spaltlänge auch bei der zu berücksichtigenden, rauhen Behandlung des Ablaßventils konstant bleibt.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Ablaßventils sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das Ventil nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig.] das bereits beschriebene Blockschaltbild eines selbsttätigen Sphygmomanometer, innerhalb dessen das Ventil nach der Erfindung mit besonderem Vorteil verwendbar ist,

Fig.2 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des Ventils,

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer Einzelheit des Ventils nach F i g. 2,

Fig.4a und 4b eine weitere Einzelheit des Ventils nach F i g. 2 zur Erläuterung dessen Funktion,

F i g. 5 ein Diagramm zur Erläuterung des Druckabbaues bei einem Ablaßventil nach dem Stand der Technik,

F i g. 6 ein Diagramm zur Erläuterung des Druckabbaues bei einem Ventil nach dem vorliegenden Vorschlag,

F i g. 7 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Ventils nach der Erfindung,

F i g. 8a und 8b Aufsichten auf einen Teil der zweiten

AlUalUIII UlIgSlUl III UC3 YCIIlIID £UI TCI(IlIaI-IIaUIlWlIUIIg

dessen Arbeitsweise,

F i g. 9a und 9b einen Querschnitt und eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Ventils,

Fig. 10 einen Querschnitt einer vierten Ausführungsform des Ventils,

F i g. 11 a und 11 b einen Querschnitt und eine perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform des Ventilsund

F i g. 12 eine perspektivische Darstellung einer sechsten Ausführungsform.

Die F i g. 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform des Ventils nach der Erfindung. Es besteht aus einem Gehäuse 10, das aus zwei zylindrischen Körpern 11 und 12 zusammengesetzt ist. wobei der zylindrische Körper 11 eine Öffnung 13 zur Verbindung mit der Manschette 21 (Fig. 1) und eine weitere öffnung (14) zur Verbindung mit dem Ablaßventil 23 und der Druckpumpe 22 (Fig. 1) hat. Der zylindrische Körper 12 ist mit einem Ablaßkanal oder Ablaßstutzen 15 versehen. Das diesem Ablaßstutzen 15 abgewandte Ende des zylindrischen Körpers 12 erweitert sich zu einer Ausnehmung oder einem Hohlraum 41. Dieses andere Ende des zylindrischen Körpers 12 wird weiterhin übergriffen von einer Erweiterung des zylindrischen Körpers 11. Ein O-Ring 19 stellt die erforderliche dichte Verbindung zwischen den zylindrischen Körpern 11 und 12 her. Mit dem Ablaßstutzen oder Ablaßkanal 15 steht ein Ablaßrohr 16 in Verbindung, das Smc Verlängerung dieses Kanals t5 bildet und in die Ausnehmung 41 ragt. Das eigentliche Vcntilelied besteht aus. zwei elastischen Platten 2 und 3 sowie einem einen Spalt erzeugenden Glied 4 zwischen diesen beiden Platten 2 und 3. Mit der elastischen Platie 3 ist über einen dünnwandigen Abschnitt 9 eine Dichtung 8 einstückig verbunden, die das Ablaßrohr 16 abdichtend umfaßt. Die Platte 2 liegt oberhalb der Platte 3 und wird gegen letztere sowohl durch eine Feder 18 als auch durch den Luftdruck gepreßt, der in dem durch den zylindrischen Körper 11 hindurchverlaufenden Kanal 43 herrscht und auf eine Lagerung oder Stützplatte 20 einwirkt die ihrerseits fest auf der Platte 3 aufliegt Der durch das Glied 4 zwischen den elastischen P'atten 2 und 3 gebildete Spalt dient als Ablaßströmungsweg, der die Ausnehmung 41 über einen innerhalb der Platten 2 und 3 liegenden Raum 45 mit dem Ablaßrohr 16 verbindet Das diesen Spalt erzeugende Glied 4 ist nadelartig geformt und hat etwa 0,15 mm Durchmesser sowie an seinem einen Ende einen Sicherungsring 5, der das Ablaßrohr 16 umgibt, während das Gen Spalt erzeugende Glied 4 mit seinem durch den Sicherungsring 5 hindurchvfirlaufenden Teil in einem Schlitz 6 am oberen Ende des Ablaßrohres 16 liegt, v/l·, durch die perspektivische Darstellung in F i g. 3 näher verr-nschauücht ist

Wenn nun der auf der Oberseite der Ventillagerplatte 20 lastende Luftdruck hoch ist so ist auch der auf die Platten 2 und 3 hierdurch ausgeübte Druck hoch. Entsprechend groß ist die Verformung der elastischen Platten 2 und 3, so daß entsprechend der Darstellung in Fig.4a der Querschnitt des durch das Glied 4 verursachten Spaltes klein ist Mit abnehmendem Druck nimmt auch die Verformung der elastischen Platten ab, und der Querschnitt des Spaltes wächst Im Ergebnis halten die Platten 2 und 3 somit die Druckabbaugeschwindigkeit etwa konstant wie dies in F i g. 6 dargestellt ist, unabhängig von der Abnahme des Luftdruckes infolge der abgelassenen Luft

Wenn das den Spalt erzeugende Glied 4 eine zu große Bewegungsfreiheit hätte, könnte es zum Beispiel infolge von auf das Ventil nach Fig.2 einwirkenden Stoßen seine vorgesehene Lage zwischen den Flatter: 2 und 3 verlassen, beispielsweise sich in der einen Richtung verschieben, bis sein äußeres Ende an der Innenwand des Gehäuses 10 ansteht, oder in der entgegengesetzten Richtung verschieben, bis sein innenliegendes Ende ebenfalls zwischen die Platten 2 und 3 zu liegen kommt.

Dies wird jedoch durch den Sicherungsring 5 verhindert der in dem Raum 45 zwischen den Platten 2 und 3 liegt und das Ablaßrohr 16 umgibt. Die Längsverschiebung des Gliedes 4 ist somit einerseits begrenzt durch Auflage der Innenfläche des Sicherungsringes 5 auf der Außenfläche des Ablaßrohres 16, andererseits durch Auflage der Außenfläche des Sicherungsringes 5 auf den Innenflächen der elastischen Platten 2 und 3. Der mögliche Verschiebeweg ist dementsprechend vorgegeber durch den Durchmesser des Ablaßrohres 16 und den Durchmesser des Raumes 45 sowie die Breite des Sicherungsringes. 5. Weiterhin verhindert der Schlitz 6 am Ende des Ablaßrohres 16, durch welchen das Glied 4 hindurchverläuft, Verschiebungen des letzteren in waagerechter Richtung, rechtwinklig zu seiner Längsachse.

Eine solche Verschiebung würde dazu führen, daß die Länge /ι, mit der das Glied 4 zwischen den Platten 2 und 3 liegt (vgl. F i g. 8b) sich ?.uf die Länge h gemfcß F i g. 8a vergrößert.

F i g. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der die Innenfläche des Ventilgehäuses 10 mit einer Ausnehmung 17 zur Aufnahme des außenliegenden Endes des Gliedes 4 versehen ist.
Wie bereits erwähnt, ist die elastische Platte 3 mit

einer Dichtung 8 ausgestattet, die auf der äußeren Mantelfläche des Ablaßrohres 16 aufliegt und damit verhindert, daß Luft von der Ausnehmung 41 direkt in den Raum 45 strömen kann. Wäre die Dichtung 8 nicht über den dünnwandigen Abschnitt 9, sondern unmittelbar mit der elastischen Platte 3 verbunden, so würden die beim Aufsetzen der Dichtung 8 auf das Ablaßrohr 16 unvermeidlichen Spannungen zu Unregelmäßigkeiten der Fläche der Platte 3 führen, mit der diese gegen die Platte 2 anliegt. Die Folge wären Schwankungen der Druckabbaugeschwindigkeit. Der vorgesehene dünnwandige Abschnitt 9 zwischen der Platte 3 und der Dichtung 8 nimmt jedoch die genannten Spannungen auf und unterstützt damit das gleichmäßige Aufeinanderliegen der elastischen Platten 2 und 3. Die elastische Platte 2 ist mit Vorteil mit einer Nase 7 versehen, die in die Mündung des Ablaßrohres 16 reicht und so verhindert, daß das den Spalt erzeugende Glied 4 infolge von Stoßen oder Erschütterungen eus dem Sch''?⁷ 6 hpran«nrinpt.

Die F i g. 9a und 9b zeigen eine weitere Ausführungsform des Ventils, bei der das innenliegende Ende des den Spalt erzeugenden Gliedes 4 mit einer kugelförmigen Sicherung 5a versehen ist, die Längsverschiebungen des Gliedes 4 auf den Bereich der Verschiebung der Sicherung 5a zwischen dem Außenmantel des Ablaßrohres 16 und der Innenfläche der elastischen Platten 2 und 3 begrenzt. Das gleiche kann erreicht werden durch Abwinkein des innenliegenden Endes des nadeiförmigen Gliedes 4 im rechten Winkel, so daß es gemäß F i g. 10 über den Schlitz 6 in das Ablaßrohr 16 eingesetzt werden kann. Das abgewinkelte Ende des Gliedes 4 dient hierbei als Sicherung 5b, deren Bewegungsspielraum durch den Innendurchmesser des Ablaßrohres 16 begrenzt ist.

Bei der in den F i g. 11 a und 11 b dargestellten Ausführungsform wird ein mit der elastischen Platte 3 einstükkiges Klemmstück 5c, in welches das Glied 4 stramm eingesetzt wird, als Sicherung verwendet.

Fig. 12 zeigt schließlich eine Ausführungsform, bei der eine Sicherung 5d das Ablaßrohr 16 umgibt. Die Sicherung 5dbesteht aus einer mit dem Glied 4 cinstükkigen, dünnen Platte und hat den Vorteil, bei einfachem Aufbau nur sehr wenig Spiel zuzulassen. Die Verschiebung des Gliedes 4 wird begrenzt auf den Unterschied

ίο zwischen dem Außendurchmesser des Ablaßrohres 16 und dem Innendurchmesser der ringförmigen Sicherung 5d.

Die elastischen Platten 2 und 3 können aus einem elastischen Werkstoff wie Silikongummi oder NBR, bestehen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung genügt es jedoch, wenn die eine Platte aus starrem Werkstoff und lediglich die andere aus einem elastischen Werkstoff besteht.

Wesentlich ist lediglich, daß ein einen Spalt erzeugendes Glied 4 zwischen zwei aufeinanderliegenden Platten angeordnet ist, die zumindest teilweise durch den Luftdruck auf der Druckseite des Ventils gegeneinandergepreßt werden. Der auf diese Weise gebildete Spalt ändert seinen Querschnitt entsprechend dem sich ändernden Luftdruck, so daß die Geschwindigkeit des Druckabbaues im wesentlichen konstant bleibt. Die auf der Ablaßssite vorgesehene Sicherung verhindert Verschiebungen des den Spalt erzeugenden Gliedes über einen vorgegebenen Bereich hinaus und unterstützt so die Konstanthaltung der Druckänderungsgeschwindigkeit, da Verschiebungen des den Spalt erzeugenden Gliedes zu unerwünschten Änderungen des Spaltquerschnittes führen könnten.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ablaßventil für ein Blutdruckmeßgerät mit einem Gehäuse, in das ein AnschlußEtutzen zur Verbindung mit der Manschette und ein Ablaßstutzen münden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaßstutzen (15) in das Gehäuse (10) mit einer rohrförmigen Verlängerung (16) hineinreicht, die von einer Dichtung (8) umgeben ist die über ein dünnwandiges Verbindungsstück (9) einstückig mit einer ersten, ringförmigen Platte (3) aus elastischem Material verbunden ist, auf der eine zweite, von dem Druck in dem Anschlußstutzen (11) beaufschlagte Platte (2) aufliegt, und daß zwischen diesen Platten (2,3) ein einen radialen Spalt erzeugendes, nadeiförmiges Glied (4) mit einer Sicherung (5,6; 5a, 6; Sb, 6; 5c; 5c/; 17,6) gegen Verschiebung in der und aus der radialen Lage angeordnet ist

2. Ventil P5ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die aweite Platte (2) ebenfalls aus elastischem Material ist

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Sicherung als Ring (5,5d) ausgebildet ist der die rohrförmige Verlängerung (16) des Ablaßstutzens (15) umgibt

4. Ventil nach Anspruch 1 ode» 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung als mit dem den Spalt erzeugenden Glied (4) einstückiger, flacher Ring (5d) ausgebildet ist der die rohrförmige Verlängerung

(16) des Ablaßstiitzens (15) umgibt

5. Ventil nacn Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daP die Siehe ;ung ai-j einer Aussparung

(17) in der Innenwand dec Gehäuses (10) und einem radialen Schlitz in der rohrförn? ,jen Verlängerung (16) des Ablaßstutzens (15) besteht

6. Ventil nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung aus dem abgewinkelten, in der rohrförmigen Verlängerung (16) des Ablaßstutzens (15) liegenden Ende (Sb) des den spalterzeugenden Gliedes (4) besteht.

7. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Sicherung aus einem kugelförmigen Element (5a,Jam einen Ende des den Spalt erzeugenden Gliedes (4) besteht.

8. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Platte (2) mit einer Nase (7) in die Mündung der rohrförmigen Verlängerung (16) des Ablaßstutzens (15) hineinreicht und das Glied (4) in einem radialen Schlitz (6) dieser rohrförmigen Verlängerung (16) liegt.

9. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Vorspannmittel (18) die beiden Platten (2,3) gegeneinanderdrücken.