DE3623367A1 - Kupplungseinrichtung fuer narkose- und beatmungsgeraete - Google Patents
Kupplungseinrichtung fuer narkose- und beatmungsgeraeteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung zum Her
stellen einer sicheren und zugleich schnell lösbaren Verbin
dung zwischen den Schläuchen und den Rohrstutzen an den
Teilen eines Narkose- oder Beatmungsgerätes, bei der der
Rohrstutzen mit einer im Abstand von seinem Ende angeordne
ten Hinterschneidung und der Schlauch mit einem in die
Hinterschneidung eingreifenden elastischen Rastglied verse
hen ist.
Narkose- und Beatmungsgeräte bestehen aus mehreren Teilen,
die durch Schläuche miteinander verbunden sind, die zum
Führen der Atemluft aber auch zum Zuführen von Narkosemit
teln und Absaugen von Schleim und dergleichen dienen. Da das
Leben eines Patienten unter anderem auch von der einwand
freien Funktion des Narkose- oder Beatmungsgerätes abhängt,
muß gewährleistet sein, daß sich im Betrieb die die Teile
des Gerätes verbindenden Schläuche nicht von den Rohrstutzen
lösen, auf die sie aufgeschoben sind. Andererseits kann es
in Notsituationen notwendig sein, die Schlauchverbindungen
äußerst schnell zu lösen. Die an den heutigen Narkose- und
Beatmungsgeräten und Konnektoren angebrachten Rohrstutzen
mit Normkegel, auf welche die gewöhnlich aus elastischem
Latex bestehenden Schläuche aufgesteckt werden, erfüllen
diese Forderung nicht, weil bei ihnen die Gefahr besteht,
daß die Schläuche unbeabsichtigt von den Rohrstutzen gleiten
und es dadurch zu Unfällen kommen kann. Dabei sind unter
"Schläuchen" auch die schlauchförmigen Ansätze an Gerätetei
len zu verstehen, die zum Aufstechen auf Rohrstützen be
stimmt sind, wie beispielsweise die Ansätze an Atembeuteln
und dergleichen.
Es sind bereits Kupplungseinrichtungen in verschiedenen
Ausführungsformen bekannt, die die Forderung nach einer
sicheren und zugleich schnell lösbaren Verbindung erfül
len. Diese Kupplungseinrichtungen bilden besondere Systeme
mit an dem Ende des Schlauches fest anbringbaren Teilen, die
einen mehr oder weniger komplizierten Mechanismus aufweisen,
mit dem eine Rastverbindung zu dem Rohrstutzen herstellbar
ist, die bei den im Betrieb normalerweise auftretenden
Kräften eine sichere Verbindung zu dem Rohrstutzen gewähr
leistet aber mit erhöhtem Kraftaufwand sehr schnell lösbar
ist. Diese Systeme gewährleisten zwar eine befriedigende
Funktion, sind jedoch sehr kostspielig und nehmen wegen
ihrer komplizierten Mechanik solche Ausmaße an, daß bei
ihrer Anwendung bereits vorhandenes Zubehör der Narkosegerä
te nicht mehr verwendet werden kann.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Kupplungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
welche den Forderungen nach Herstellung einer sicheren und
zugleich schnell lösbaren Verbindung genügt, jedoch kosten
günstiger herstellbar ist als die bisher bekannten Systeme
und deren Anwendung auch kein Hindernis für die Weiterver
wendung des vorhandenen Zubehörs solcher Geräte bildet.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß
das Rastglied von einer an der Innenseite des Schlauches
angebrachten elastischen Lippe gebildet wird.
Nach der Erfindung finden also keine kostspieligen zusätzli
chen Systeme Verwendung, um eine stabilere Verbindung zwi
schen den Schläuchen und den Rohrstutzen der Teile des
Narkose- oder Beatmungsgerätes herzustellen, sondern es wird
in einfacher Weise an der Innenseite des Schlauches eine
elastische Lippe angebracht, die, wenn sie die Hinterschnei
dung am Rohrstutzen hintergreift, die gewünschte sichere
Verbindung zwischen Schlauch und Rohrstutzen gewährleistet,
deren Fromschluß mit der Hinterschneidung am Rohrstutzen
jedoch mit erhöhtem Kraftaufwand überwunden werden kann, um
bei Bedarf die vorhandene Verbindung schnell lösen zu kön
nen. Die Ausbildung von Lippe und Hinterschneidung läßt
unter Berücksichtigung der elastischen Eigenschaften des
Schlauchmaterials sowie des Schlauchdurchmessers eine Ein
stellung der Kraft, die zum Trennen der Verbindung notwendig
ist, auf den gewünschten Wert zu. Damit wird durch die
Erfindung auf einfachste Weise ein lang anstehendes Problem
mit sehr geringem Aufwand gelöst. Diese Lösung hat zudem den
besonderen Vorteil, daß an den vorhandenen Einrichtungen
insbesondere dann keinerlei Änderungen vorgenommen zu werden
brauchen, wenn sie mit ISO-Normkegeln versehen sind, die an
ihrem vom Rohrende abgewandten Rand eine Schulter bilden,
die ohne weiteres als die Hinterschneidung verwendbar ist,
mit der die am Schlauch angebrachte Lippe zusammenwirkt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Lippe unmittelbar an der Innenseite des Schlauches ange
formt. Sie kann dann bei der Herstellung des Schlauches
durch entsprechende Ausbildung der hierfür verwendeten Form
gebildet werden, ohne daß hierbei zusätzliche Kosten entste
hen. Zugleich bietet eine mit dem Schlauch einteilig ausge
bildete Lippe ein Höchstmaß an Beriebssicherheit.
Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Lippe an
einem mit dem Schlauch verbundenen, besonderen Teil anzu
bringen. So sieht eine andere vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung vor, daß die Lippe an einem in das erweiterte
Ende des Schlauches eingesetzten und mit dem Schlauch fest
verbundenen, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden ring
förmigen Körper angebracht ist. Auch bei dieser Ausführungs
form der Erfindung kann durch die Verbindung zwischen dem
ringförmigen Körper und dem Schlauchende die Lippe zu einem
untrennbaren Bestandteil des Schlauches gemacht werden.
Dabei lassen sich für die Ausbildung des ringförmigen Kör
pers ohne weiteres Materialien und insbesondere Kunststoffe
finden, die sowohl die gewünschten Elastizitätseigenschaften
haben als auch mit dem Material des Schlauches gut verbind
bar sind und sich ebenso wie der Schlauch problemlos steri
lisieren lassen. Das Vermeiden komplizierter Systeme durch
die Anwendung einer einfachen elastischen Lippe ist über
haupt für das Problem der Sterilisation der Einzelteile von
Narkose- und Beatmungsgeräten von erheblicher Bedeutung.
Wie bereits erwähnt, besteht ein besonderer Vorteil der
Erfindung darin, daß die nach der Erfindung am Schlauch
vorgesehene Lippe unmittelbar mit der Schulter zusammenwir
ken kann, die sich am Ende von ISO-Normkegeln befindet, wie
sie an den Rohrstutzen der Teile von Narkose- und Beatmungs
geräten häufig angebracht sind. Aber auch dann, wenn Hinter
schneidungen an solchen Rohrstutzen für das Zusammenwirken
mit einer im Schlauch vorhandenen Lippe angebracht werden
müßten, ist es zweckmäßig, wenn die Hinterschneidung an
ihrem dem Ende des Rohrstutzens zugewandten Rande eine zur
Achse des Rohrstutzens senkrechte Schulter bildet, weil eine
solche Schulter eine einwandfreie Anlagefläche für den Rand
der Lippe bildet, ohne jedoch einen widerhakenartigen Effekt
zu haben, der auch bei erhöhtem Kraftaufwand das dann gewün
schte Trennen des Schlauches vom Rohrstutzen verhindert.
Dagegen ist es vorteilhaft, wenn die am Schlauch angebrachte
elastische Lippe eine scharfe Kante aufweist, mit der sie
mit der Hinterschneidung in Eingriff kommt, um ein sicheres
Verrasten zu gewährleisten. Dabei ist besonders zu berück
sichtigen, daß bei den geringen Wandstärken üblicher Rohr
stutzen die Anbringungen tiefer Hinterschneidungen nicht
möglich ist. So hat beispielsweise die Schulter am hinteren
Ende eines ISO-Normkegels eine radiale Ausdehnung von nur
etwa 0,8 mm. Eine radiale Ausdehnung einer solchen Schulter
von mehr als 1 mm dürfte in der Praxis nicht ohne weiteres
realisierbar sein. Daher sieht eine bevorzugte Ausführungs
form der Erfindung vor, daß die Lippe, vom Ende des Schlau
ches aus gesehen, eine den Schlauch verengende erste Kegel
fläche aufweist und an ihrem inneren Ende von einer zweiten
Kegelfläche begrenzt wird, die einen zur ersten Kegelfläche
gleichgerichteten, aber größeren Öffnungswinkel aufweist.
Hierdurch erhält die Lippe eine sägezahnartige Kontur, die
auch bei kleinen Abmessungen die gewünschte Sicherheit
gewährleistet. Dabei wäre eine radiale Flanke am Ende der
Lippe als Grenzfall der zweiten Kegelfläche zu betrachten.
Wenn die Lippe an einem in das Ende des Schlauches einge
setzten, ringförmigen Körper angebracht ist, besteht dieser
Körper gewöhnlich aus einem steiferen Material als der
gummielastische Schlauch. Daher ist es zweckmäßig, wenn zur
Einstellung der gewünschten Haltekraft der Lippe die zweite
Kegelfläche im wesentlichen die gleiche axiale Ausdehnung
hat wie die erste Kegelfläche und einer von der Schlauchin
nenwand gebildeten Kegelfläche mit Abstand gegenübersteht,
die das erweiterte Ende des Schlauches mit dessen Abschnitt
konstanten Durchmessers verbindet.
Die bisherige Erläuterung der Erfindung geht davon aus, daß
sich die Lippe an der Innenseite des Schlauches und die
Hinterschneidung am Umfang des Rohrstutzens befindet, weil
auf diese Weise von der an den Rohrstutzen bekannter
Geräteteile vorhandenen Schultern Gebrauch gemacht werden
kann. Es versteht sich jedoch, daß bei neukonstruierten
Geräten auch auf umgekehrte Weise die gewünschte sichere und
zugleich bei entsprechendem Kraftaufwand schnell lösbare
Verbindung zwischen Schlauch und Rohrstutzen herstellbar
ist, wenn sich eine Lippe am Umfang eines Rohrstutzens
befindet und mit einer im Inneren des Schlauches angebrach
ten Hinterschneidung zusammenwirkt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und
erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entneh
menden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der
Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger
Kombination Anwendung finden. Es zeigt
Fig. 1 die Ansicht einre Kupplungseinrichtung nach der
Erfindung an einem Rohrstutzen eines in Seitenan
sicht dargestellten Geräteteiles und eines auf
den Rohrstutzen aufgeschobenen, im Schnitt darge
stellten Schlauches,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Ende des in Fig. 1
dargestellten Schlauches und
Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
eines in Verbindung mit dem Geräteteil nach
Fig. 1 verwendbaren Schlauches.
Fig. 1 zeigt einen bei Narkose- und Beatmungsgeräten übli
chen m-Konnektor 1, der neben einem verschließbaren Absaug
stutzen 2 und einem Anschluß 3 für Narkose- oder Beatmungs
masken und Trachealtuben zwei Rohrstutzen 4 und 5 aufweist,
die zum Anschluß für Beatmungsschläuche bestimmt sind und an
ihren Enden jeweils einen ISO-Normkegel 6 aufweisen, der in
einem gewissen Abstand vom Ende des Rohrstutzens in einer
Schulter 7 endet. Bei einem äußeren Nenndurchmesser von 22
mm hat die Schulter 7 eine radiale Ausdehnung von etwa 0,8
mm. Es muß gewährleistet sein, daß die auf die Rohrstutzen
4, 5 aufgeschobenen Beatmungsschläuche, wie der auf den
Rohrstutzen 5 aufgeschobene Beatmungsschlauch 8, obwohl sie
im Rhythmus der Beatmungseinrichtungen periodische Bewegun
gen ausführen, nicht von den Rohrstutzen 4, 5 abgleiten und
dadurch die Beatmung des Patienten unterbrechen und mögli
cherweise dessen Leben gefährden. Andererseits muß die
Möglichkeit bestehen, im Notfall die Schläuche von den
Rohrstutzen 4, 5 schnell abzuziehen. Ähnliche Bedingungen
gelten auch für andere Schlauchverbindungen an Narkose- und
Beatmungsgeräten, obwohl es im allgemeinen genügen dürfte,
wenn überhaupt eine gut zugängliche Stelle vorhanden ist, an
der die Beatmungsschläuche an den Rohrstutzen eines Geräte
teiles abziehbar sind.
Das Ende des auf den Rohrstutzen 5 des Konnektors 1 nach
Fig. 1 aufgeschobenen Schlauches 8 ist in Fig. 2 gesondert
dargestellt. Wie ersichtlich, weist dieser Schlauch 8 an
seiner Innenseite eine elastische Lippe 9 auf, die an die
Innenseite des Schlauches 8 angeformt ist, also mit diesem
aus einem Teil besteht. Sie wird von einer ersten Kegelflä
che 10 begrenzt, die kurz hinter dem Ende 11 des Schlauches
8 beginnt und bis zum Ende der Lippe 9 eine Verengung des
inneren Schlauchdurchmessers bewirkt. An ihrem inneren Ende
wird die Lippe 9 von einer zweiten Kegelfläche 12 begrenzt,
die sich nach der gleichen Seite öffnet, wie die Kegelfläche
10, deren Öffnungswinkel β jedoch größer ist als der Öff
nungswinkel α, der ersten Kegelfläche 10. Auf diese Weise
erhält die Lippe 9 im Querschnitt ein sägezahnartiges Profil
mit einer krallenartigen Spitze 13, die sich bei auf den
Rohrstutzen 5 aufgesetztem Schlauch fest an die eine Hin
terschneidung bildende Schulter 7 des Rohrstutzens anlegt.
Ein Abziehen des Schlauches ist demnach nur möglich, wenn
die elastische Lippe 9 soweit radial aufgeweitet wird, daß
sie über die Schulter 7 am Rohrstutzen 5 hinweggleiten, also
aus der von der Schulter 7 gebildeten Hinterschneidung
herausgleiten kann. Die hierzu erforderliche Kraft kann
durch Bemessen der Lippe 9 so eingestellt werden, daß ein
selbständiges Abgleiten des Schlauches vom Rohrstutzen mit
Sicherheit vermieden wird, diese Kraft jedoch ohne weiteres
aufgebracht werden kann, wenn es gilt, im Notfall den
Schlauch von dem Rohrstutzen abzuziehen. Damit erfüllt diese
extrem einfache Anordnung die Bedingung, zwischen den
Schläuchen und den Rohrstutzen an den Teilen eines Narkose-
oder Beatmungsgerätes eine Verbindung herzustellen, die
einerseits einen absolut sicheren Betrieb gewährleistet und
andererseits doch im Notfall schnell lösbar ist.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines Schlauches 18, bei
dem die Lippe 19 nicht an die Innenseite des Schlauches
angeformt ist, sondern sich an einem in das Ende des Schlau
ches 18 eingesetzten ringförmigen Körper 31 aus thermopla
stischem Kunststoff befindet. Dieser ringförmige Körper 31
besitzt einen ersten zylindrischen Abschnitt, der in einen
entsprechenden zylindrischen Abschnitt 21 am Ende des
Schlauches 18 eingesetzt und hier mit dem Schlauch unlösbar
verbunden ist. Beispielsweise kann der ringförmige Kunst
stoffkörper 31 in das Schlauchende 21 eingeklebt sein. Der
Innendurchmesser des ringförmigen Kunststoffkörpers 31 ist
im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Schlauches 18, so
daß der Abschnitt 21 des Schlauches entsprechend dem Außen
durchmesser des ringförmigen Körpers 31 erweitert ist.
Auch die an dem ringförmigen Körper 31 angebrachte Lippe 19
wird durch zwei Kegelflächen 20 und 22 begrenzt, die beide
gleichgerichtete Öffnungswinkel α′, β′ haben, von denen
jedoch der Öffnungswinkel β′ der äußeren Kegelfläche 22 nur
wenig größer ist als der Öfnungswinkel α′ der inneren
Kegelfläche 20. Weiterhin haben die beiden Kegelflächen 20,
21 in diesem Fall im wesentlichen die gleiche axiale Ausdeh
nung 1, so daß eine sehr schmale und axial ausgedehnte Lippe
entsteht. Diese Lippe steht mit Abstand einer Kegelfläche 24
gegenüber, die das erweiterte Ende 21 des Schlauches 18 mit
dessen Abschnitt konstanten Durchmessers verbindet.
Auch hier ist wieder gewährleistet, daß die scharfe Kante 23
am Ende der Lippe 19 an der von der Schulter 7 gebildeten
Hinterschneidung an einem der Rohrstutzen 4, 5 einrastet,
wenn ein solcher Schlauch auf einen solchen Rohrstutzen
aufgeschoben wird. Die in diesem Fall sehr dünne Lippe ge
währleistet wiederum, daß trotz der Verwendung eines Kunst
stoffes, der zwar elastisch, jedoch nicht gummielastisch
ist, die Rastung zwischen Lippe 19 und Schulter 7 mit ver
tretbarem Kraftaufwand gelöst werden kann, wenn es darauf
ankommt, den Schlauch vom Rohrstutzen schnell abzuziehen.
Gleichzeitig ist auch hier wieder gewährleistet, daß die zum
Abziehen des Schlauches 18 von einem Rohrstutzen 4 oder 5
erforderliche Kraft so groß ist, daß ein selbständiges Lösen
des Schlauches vom Rohrstutzen mit Sicherheit verhindert
wird.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die darge
stellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern Abwei
chungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu
verlassen. Insbesondere können die am Schlauchende ange
brachten Lippen mit extra für diesen Zweck an den Rohr
stutzen angebrachten Hinterschneidungen zusammenwirken, und
es kann auch eine Vielzahl unterschiedlicher, aufeinander
abgestimmter Querschnittsformen von Lippen und Hinterschnei
dungen verwendet werden. Insoweit soll der Begriff "Lippe"
ringförmige Bünde beliebigen Querschnittes bezeichnen.
Weiterhin versteht es sich, daß die Erfindung auch in Form
ihrer kinematischen Umkehr verwirklicht werden kann, also am
Umfang von Rohrstutzen angebrachte Lippen, Bünde oder Wülste
mit entsprechenden, von Ringnuten, Stufen und dergleichen
gebildete Hinterschneidungen an der Innenseite des Schlau
ches zusammenwirken können. Endlich braucht es sich bei den
auf den Rohrstutzen zu befestigenden Schläuchen nicht um
selbständige Gebilde größerer Länge zu handeln, sondern es
können auch der Verbindung und Befestigung dienende, gummi
elastische Ansätze an Geräteteilen sein, wie beispielsweise
die Ansätze von Atembeuteln.
Claims (6)
1. Kupplungseinrichtung zum Herstellen einer sicheren und
zugleich schnell lösbaren Verbindung zwischen den
Schläuchen und den Rohrstutzen an den Teilen eines
Narkose- oder Beatmungsgerätes, bei der der Rohr
stutzen mit einer im Abstand von seinem Ende angeord
neten Hinterschneidung und der Schlauch mit einem in
die Hinterschneidung eingreifenden elastischen Rast
glied versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rastglied von einer an der Innenseite des Schlauches
(8, 18) angebrachten elastischen Lippe (9, 19) gebil
det wird.
2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lippe (9) an die Innenseite des
Schlauches (8) angeformt ist.
3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lippe (19) an einem in das erweiter
te Ende (21) des Schlauches (18) eingesetzten und mit
dem Schlauch (18) fest verbundenen, vorzugsweise aus
Kunststoff bestehenden ringförmigen Körper (31) ange
bracht ist.
4. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinter
schneidung an ihren dem Ende des Rohrstutzens (4, 5)
zugewandten Rande eine zur Achse des Rohrstutzens
senkrechte Schulter (7) bildet.
5. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (9,
19), vom Ende des Schlauches (8, 18) aus gesehen, eine
den Schlauch verengende erste Kegelfläche (10, 20)
aufweist und an ihrem inneren Ende von einer zweiten
Kegelfläche (12, 22) begrenzt wird, die einen zur
ersten Kegelfläche (10, 20) gleichgerichteten, aber
größeren Öffnungswinkel (β, β′) aufweist.
6. Kupplungseinrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kegelfläche
(22) der Lippe (19) im wesentlichen die gleiche axiale
Ausdehnung (1) hat wie die erste Kegelfläche (20) und
einer von der Schlauchinnenwand gebildeten Kegelfläche
(24) mit Abstand gegenübersteht, die das erweiterte
Ende (21) des Schlauches (18) mit dessen Abschnitt
konstanten Durchmessers verbindet.
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