DE3623367C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kupplungseinrichtung zum Herstellen einer sicheren und zugleich schnell lösbaren Verbindung zwischen zwei Teilen eines Narkose- oder Beatmungsgerätes, von denen das eine einen Rohrstutzen mit einer im Abstand von seinem Ende angeordneten Hinterschneidung und das andere einen Schlauch mit einem in die Hinterschneidung eingreifenden elastischen Rastglied aufweist.

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 Aufstecken auf Rohrstutzen 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 Narkosegeräte 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 kostengünstiger herstellbar ist als die bisher bekannten Systeme und deren Anwendung auch kein Hindernis für die Weiterverwendung des vorhandenen Zubehörs solcher Geräte bildet.

Diese Aufgabe wird bei einer Kupplungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rastglied von einer schräg von der Innenseite des Schlauches abstehenden elastischen Lippe gebildet wird.

Nach der Erfindung finden also keine kostspieligen zusätzlichen Systeme Verwendung, um eine stabilere Verbindung zwischen 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 Hinterschneidung am Rohrstutzen hintergreift, die gewünschte sichere Verbindung zwischen Schlauch und Rohrstutzen gewährleistet, deren Formschluß mit der Hinterschneidung am Rohrstutzen jedoch mit erhöhtem Kraftaufwand überwunden werden kann, um bei Bedarf die vorhandene Verbindung schnell lösen zu können. Unter "Lippe" ist dabei ein ringförmiger Steg zu verstehen, dessen axiale Länge größer ist als seine Dicke an seiner Wurzel. Die Ausbildung einer solchen Lippe und der zugeordneten Hinterschneidung läßt unter Berücksichtigung der elastischen Eigenschaften des Schlauchmaterials sowie des Schlauchdurchmessers eine Einstellung 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.

Eine Verbindung zwischen einem Rohrstutzen und einem Schlauch, bei dem der Schlauch mit einer elastisch abstehenden Lippe in eine Hinterschneidung am Rohrstutzen eingreift, ist zwar aus der US-PS 21 03 838 an sich bekannt, jedoch handelt es sich dabei um eine Kupplungseinrichtung für einen Wasserschlauch, der an seiner Außenseite die Lippe aufweist und in den Rohrstutzen eingeführt wird, der an seiner Innenseite mit einer entsprechenden Hinterschneidung versehen ist. Bei dieser Kupplungseinrichtung wird der Schlauch mit seinem außen liegenden ringförmigen Steg von dem im Schlauch herrschenden Wasserdruck in die entsprechende Aussparung an der Innenseite des Rohres eingedrückt und dadurch mit dem Rohrstutzen fest verbunden. Fehlt der Wasserdruck, ist dagegen der Schlauch leicht von dem Rohrstutzen lösbar. Würde ein derart bechaffener Schlauch auf einen Rohrstutzen aufgeschoben, würde der Wasserdruck den Schlauch vom Stutzen abheben. Eine dichte Verbindung käme dann nicht zustande. Hätte der Schlauch dagegen eine so große Spannung, daß er dem Wasserdruck standhielte, wäre ein einfaches Aufschieben und Abziehen nicht mehr möglich. Andererseits ist bei der bekannten Kupplungseinrichtung die unter der Wirkung des Wasserdruckes hergestellte Verbindung zwischen dem Schlauch und dem Rohrstutzen so fest, daß ein leichtes Abziehen des Schlauches nicht mehr möglich ist.

Daher gibt diese bekannte Kupplungseinrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Wasserschlauch und einem Rohrstutzen dem Fachmann keinerlei Anregung dafür, wie eine schnell lösbare Verbindung zwischen zwei Teilen eines Narkose- oder Beatmungsgerätes hergestellt werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lippe unmittelbar an der Innenseite des Schlauches angeformt. Sie kann dann bei der Herstellung des Schlauches durch entsprechende Ausbildung der hierfür verwendeten Form gebildet werden, ohne daß hierbei zusätzliche Kosten entstehen. Zugleich bietet eine mit dem Schlauch einteilig ausgebildete Lippe ein Höchstmaß an Betriebssicherheit.

Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Lippe an einem mit dem Schlauch verbundenen, besonderen Teil anzubringen. 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 ringförmigen Körper angebracht ist. Auch bei dieser Ausführungsform 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 Körpers ohne weiteres Materialien und insbesondere Kunststoffe finden, die sowohl die gewünschten Elastizitätseigenschaften haben als auch mit dem Material des Schlauches gut verbindbar sind und sich ebenso wie der Schlauch problemlos sterilisieren 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 einer 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.

Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können die am Schlauchende angebrachten Lippen mit extra für diesen Zweck an den Rohrstutzen angebrachten Hinterschneidungen zusammenwirken, und es kann auch eine Vielzahl unterschiedlicher, aufeinander abgestimmter Querschnittsformen von Lippen und Hinterschneidungen verwendet werden. 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 Schlauches 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, gummielastische Ansätze an Geräteteilen sein, wie beispielsweise die Ansätze von Atembeuteln.

Claims (6)

1. Kupplungseinrichtung zum Herstellen einer sicheren und zugleich schnell lösbaren Verbindung zwischen zwei Teilen eines Narkose- oder Beatmungsgerätes, von denen das eine einen Rohrstutzen mit einer im Abstand von seinem Ende angeordneten Hinterschneidung und das andere einen Schlauch mit einem in die Hinterschneidung eingreifenden elastischen Rastglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastglied von einer schräg von der Innenseite des Schlauches (8, 18) abstehenden elastischen Lippe (9, 19) gebildet wird.

2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (9) an die Innenseite des Schlauches (8) angeformt ist.

3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (19) an einem in das erweiterte Ende (21) des Schlauches (18) eingesetzten und mit dem Schlauch (18) fest verbundenen, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden ringförmigen Körper (31) angebracht ist.

4. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidung an ihrem 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 Anspruch 3 oder 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.