DE4237978C1 - Druckanzeiger als Einmalartikel für medizinische Geräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckanzeiger als Einmal­ artikel für medizinische Geräte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus WO90/00 044 ist eine mit einem Druckanzeiger ver­ sehene Magensonde bekannt, die einen mehrlumigen Schlauch aufweist. In der Nähe des einen Endes des Schlauchs befindet sich ein aufblasbarer Ballon, der als Retentionselement zum Festhalten des Schlauchs im Magen dient. Eines der Schlauchlumina ist am extra­ korporalen Ende des Schlauchs mit einer Ablaßöffnung versehen, die ein Rückschlagventil enthält. Zur Kon­ trolle des in dem Ballon herrschenden Drucks ist ein Druckanzeiger vorhanden, der aus einem Ballon besteht, welcher ein gelochtes Rohr umgibt. Der Ballon ist seinerseits mit einem durchsichtigen Gehäuse umgeben. Im drucklosen Zustand legt sich der Ballon an das Rohr an. In Abhängigkeit von dem im Rohr herrschenden Druck bläht er sich auf, um sich seitlich an die Gehäusewand anzulegen. Das Maß des Anliegens des Ballons an der Gehäusewand ermöglicht lediglich eine relativ ungenaue Abschätzung des Druckes.

Aus EP 0 208 955 ist ein zweiteiliger Drucksensor be­ kannt, der aus einem durch eine Membran abgeschlossenen Druckdom und einem an den Druckdom ankuppelbaren elek­ trischen Meßwandler besteht. Bei einem solchen Gerät kann zwar der Druckdom als Einmalartikel ausgebildet werden, jedoch stellt der Druckmeßwandler ein relativ aufwendiges Teil dar, das für eine Einmalbenutzung zu teuer ist. Außerdem muß der Benutzer jeweils den Druck­ dom an den Meßwandler ankuppeln, was umständlich ist.

Aus JP 57-113 336 (A) (Patent Abstr. of Japan P-149, 1982, Vol. 6/No. 206) ist ein Druckanzeiger für den Maximaldruck bekannt, der ein schraubenförmig gewunde­ nes durchsichtiges Rohr aufweist, das an einem Ende geschlossen und am anderen Ende dem zu messenden Druck ausgesetzt ist. Das Rohr enthält Gas sowie einen Ab­ schnitt einer Flüssigkeitssäule. Wenn das druckseitige Ende des Rohres mit Druck beaufschlagt wird, wandert die Flüssigkeitssäule und schiebt dabei ein Indikator­ stück vor, wobei das in dem geschlossenen Bereich ein­ geschlossene Gas komprimiert wird.

Ferner beschreibt DD 1 06 897 eine Vorrichtung zum Mes­ sen hoher Drücke, bei der der Druckraum durch eine Mem­ bran abgeschlossen ist. Die Membran bewegt einen Paß­ stift, der seinerseits eine größere Membran bewegt, welche einen mit Flüssigkeit gefüllten Druckraum be­ grenzt. Der Druckraum ist über einen Schlauch mit einem Anzeigegerät verbunden. Die aus dem Druckraum ver­ drängte Flüssigkeit bewirkt eine Anzeige an einem mit dem Schlauch verbundenen Anzeigegerät. Hierbei handelt es sich um eine aufwendige und viel Platz beanspru­ chende Meßapparatur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ein­ fachen und kostengünstig herstellbaren Druckanzeiger zu schaffen, der eine relativ hohe Genauigkeit aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Der erfindungsgemäße Druckanzeiger weist in einem ein­ zigen Gehäuse eine Druckkammer und eine Ausweichkammer auf, die durch eine Membran voneinander getrennt sind. Die Druckkammer ist mit einem externen Anschluß ver­ sehen, und in ihr herrscht der zu messende Druck, der die Membran durchbiegt. Die Durchbiegung ist ein Maß für den Druck. Sie ist jedoch sehr gering, so daß sie für eine direkte Anzeige nicht genutzt werden kann. Um den Anzeigeweg zu vergrößern, ist eine hydraulische Übersetzung vorgesehen. Die Ausweichkammer ist voll­ ständig mit einer Anzeigeflüssigkeit gefüllt. Bei einer Durchbiegung der Membran wird ein Teil der Flüssigkeit aus der Ausweichkammer in den anschließenden Anzeige­ kanal verdrängt. Der Ausweichkanal hat einen im Ver­ gleich zur Membranfläche sehr kleinen Querschnitt, so daß der Anzeigeweg im umgekehrten Verhältnis vergrößert wird. Durch Beobachtung der mit zunehmendem Druck in dem Anzeigekanal vorschreitenden Anzeigeflüssigkeit erhält man Aufschluß über die Größe des Drucks. Damit im Anzeigekanal kein Vakuum oder Gegendruck entsteht, ist das eine Ende des Anzeigekanals belüftet. Der er­ findungsgemäße Druckanzeiger ist in einem kompakten Ge­ häuse enthalten und die Druckanzeige wird mit der An­ zeigeflüssigkeit hydraulisch durchgeführt. Elektrische Anschlüsse sind nicht erforderlich. Der Druckanzeiger kann aus Kunststoff, vorzugsweise aus zwei Teilen, kostengünstig hergestellt werden. Wenn er mit einem Ventil versehen oder verbunden wird, kann er zum druck­ kontrollierten Befüllen von Ballonkathetern benutzt werden.

Das Gehäuse des Druckanzeigers ist als zylindrische Kapsel ausgebildet, bei der die Druck­ kammer und die Ausweichkammer im Mittelbereich ange­ ordnet sind, während der Anzeigekanal ringförmig um diese Kammern verläuft. Auf diese Weise kann bei einer kleinformatigen Gehäuseausführung ein großer Anzeigeweg sowie eine weitgehende Lageunabhängigkeit realisiert werden.

Der Druckanzeiger eignet sich auch zum Befüllen der angeschlossenen Einrichtung, die mit Druck beaufschlagt werden soll. Er kann auf relativ einfache Weise auch überdrucksicher gemacht werden.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Magensonde mit einem daran angeschlossenen Druckanzeiger,

Fig. 2 eine Frontansicht des Druckanzeigers, teilweise geschnitten,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Line III-III von Fig. 2,

Fig. 4 eine Rückansicht des Druckanzeigers, teilweise geschnitten, und

Fig. 5 eine Abwicklung des Anzeigekanals, dessen Höhe im wesentlichen über die gesamte Länge zur Belüftungsöffnung hin abnimmt.

In Fig. 1 ist eine Magensonde dargestellt, die einen langgestreckten, flexiblen Schlauch 10 aufweist. Am patientenseitigen Ende des Schlauchs 10 befinden sich seitliche Öffnungen 11, die mit dem Hauptlumen des Schlauchs in Verbindung stehen. Hinter diesen Öffnungen 11 ist ein aufblasbarer Ballon 12 angeordnet, der den Schlauch umgibt. Über ein (nicht dargestelltes) durch den Schlauch verlaufendes Nebenlumen ist das Innere des Ballons 12 mit einem Abzweigschlauch 13 verbunden, der von dem rückwärtigen Endabschnitt 14 des Schlauchs 10 abzweigt. Auf dem Schlauch 10 sitzt ferner ein Nasen­ stopper 15, der gegen die äußere Nasenöffnung des Pa­ tienten gesetzt und mit einer Klemmvorrichtung 16 am Schlauch festgeklemmt werden kann, so daß der zwischen dem Ballon 12 und dem Nasenstopper 15 befindliche Schlauchabschnitt in seiner Lage im Patientenkörper fixiert werden kann und nicht durch peristaltische Be­ wegungen der Speiseröhre verschoben wird.

Am Ende des Abzweigschlauchs 13 befindet sich der Druckanzeiger 17, der nachstehend näher erläutert wird. Dieser Druckanzeiger 17 weist ein nach Art einer flachen Kapsel ausgebildetes Gehäuse 18 auf, das über einen seitlichen Druckanschluß 19 mit dem Abzweig­ schlauch 13 verbunden ist. An der dem Anschluß 19 gegenüberliegenden Seite befindet sich ein Fülleinlaß 20, der ein mit dem Spritzenkonus einer (nicht darge­ stellten) Spritze zu öffnendes Ventil oder ein Rück­ schlagventil enthält. Durch den Fülleinlaß 20 kann ein gasförmiges oder flüssiges Druckfluid in den Abzweig­ schlauch 13 und somit in den Ballon 12 injiziert werden. Der Druck dieses Druckfluids wird von dem Druckanzeiger 17 angezeigt.

Wie Fig. 3 zeigt, besteht das Gehäuse 18 aus einem topfförmigen äußeren Gehäuseteil 21 und einem darin eingesetzten, im wesentlichen tellerförmigen inneren Gehäuseteil 22. Beide Gehäuseteile bestehen aus Kunst­ stoff, vorzugsweise aus durchsichtigem Material. Das äußere Gehäuseteil 21 weist einen umlaufenden Rand 23 auf, der das innere Gehäuseteil 22 umgibt und mit seiner Kante 24 auf eine Unterlage gestellt werden kann.

An der Unterseite des inneren Gehäuseteils 22 verläuft diametral zum Gehäuse 18 ein Kanal 25, an dessen einem Ende sich ein Fülleinlaß 20 und an dessen anderem Ende sich der Anschluß 19 befindet. Hinter dem Fülleinlaß 20 ist ein Rückschlagventil 26 in dem Kanal 25 angeordnet. Hinter diesem Rückschlagventil 26 zweigt von dem Kanal 25 eine axial zum Gehäuse verlaufende Bohrung 27 ab, die sich durch einen axialen Stutzen 28 erstreckt, der vom Zentrum des inneren Gehäuseteils 22 aufragt.

Das innere Gehäuseteil 22 ist mit einer Vertiefung ver­ sehen, welche die Druckkammer 29 umschließt. Diese Druckkammer steht über die Bohrung 27 mit dem Kanal 25 in Verbindung. Nach oben hin ist die Druckkammer 29 durch eine flache, flexible Membran 30 begrenzt, deren Rand an einem ringförmigen Steg 31 befestigt ist, der von der Stirnwand des Gehäuseteils 21 axial absteht.

Der Steg 31 ist von einer ringförmigen Stufe 32 um­ geben, in der eine axiale Nut ausgeformt ist, welche den Anzeigekanal 33 bildet. Gegen die offene Seite dieser Nut ist der Rand des unteren Gehäuseteils 22 gesetzt, und entlang beider Seiten des Anzeigekanals 33 sind die Gehäuseteile 21 und 22 miteinander ver­ schweißt, so daß der Anzeigekanal umfangsmäßig ge­ schlossen ist.

Der ringförmige Steg 31 umschließt eine von der Stirn­ wand des Gehäuses 21 und von der Membran 30 begrenzte Ausweichkammer 34, die vollständig mit einer gefärbten Anzeigeflüssigkeit gefüllt ist. Diese Ausweichkammer 34 steht über eine radiale Bohrung 35, welche sich durch die Stufe 32 erstreckt, an einer Stelle mit dem Anzei­ gekanal 33 in Verbindung. Wie Fig. 2 zeigt, erstreckt sich die Bohrung 35 auch durch die Umfangswand des Gehäuseteils 21 bis zu einer Füllöffnung 36, die mit einem Stopfen 37 verschlossen ist. Bei der Herstellung des Druckanzeigers wird die Ausweichkammer durch die Füllöffnung 36 hindurch mit der Anzeigeflüssigkeit ge­ füllt, während die Membran 30 im entspannten Zustand ist, d. h. in der Druckkammer 29 nur der Atmosphären­ druck herrscht. Wenn die Anzeigekammer 34 gefüllt ist und darüber hinaus noch ein kleiner Rest der Anzeige­ flüssigkeit im Bereich der Bohrung 35 im Anzeigekanal 33 enthalten ist, wird die Füllöffnung 36 mit dem Stopfen 37 luftdicht verschlossen. Das eine Ende des Anzeigekanals 33 ist dann über die Bohrung 35 mit der Ausweichkammer 34 verbunden. Das andere Ende 38 des Kanals 33, der sich ringförmig um die Kammern 29 und 34 erstreckt, ist mit einem seitlichen Auslaß 39 versehen, an den ein Flüssigkeit zurückhaltender, gasdurchlässi­ ger Stopfen 40 angeschlossen ist. Die beiden Enden des Anzeigekanals 33 sind durch eine Trennwand 41 vonein­ ander getrennt.

Fig. 5 zeigt die Abwicklung des Anzeigekanals 33 von der Bohrung 35 bis zum Auslaß 39. Die Höhe des Anzeige­ kanals verringert sich von der den Einlaß bildenden Bohrung 35 zum Auslaß, um eine Linearisierung der An­ zeige zu erreichen. Am Einlaßende ist die Höhe des Anzeigekanals etwa das Vierfache der Höhe am Auslaß­ ende. Im ersten Drittel der Länge des Anzeigekanals verringert sich dessen Höhe auf etwa drei Fünftel. Die Querschnittsreduzierung ist somit im ersten Drittel des Anzeigekanals stärker als in den beiden letzten Drit­ teln.

An der Stirnwand des Gehäuseteils 21 ist über dem Ver­ lauf des Anzeigekanals 33 eine Lupe 42 ausgebildet, um das Vorhandensein der Anzeigeflüssigkeit besser er­ kennen zu können. Der Anzeigekanal 33 bildet eine Kapillare, in der die aus der Ausweichkammer 34 ver­ drängte Anzeigeflüssigkeit 43 druckabhängig fort­ schreitet.

Der Druckanzeiger arbeitet wie folgt: im Lieferzustand ist die Ausweichkammer 34 mit Anzeigeflüssigkeit ge­ füllt. Mit einer Spritze wird ein Druckfluid, im Falle der Magenblocksonde Luft, in den Einlaß 20 injiziert, wobei das Ventil 26 mit dem Spritzenkonus geöffnet wer­ den kann und sich beim Abnehmen der Spritze wieder schließt. Das Druckfluid strömt auf diese Weise durch den Abzweigschlauch 13 in den Ballon 12 (Fig. 1) ein. Ferner füllt das Druckfluid die Druckkammer 29 des Druckanzeigers 17. Durch den Druck in der Druckkammer 29 wird die Membran 30 in Richtung auf die Ausweich­ kammer 34 verformt, so daß Anzeigeflüssigkeit aus der Ausweichkammer 34 in den Anzeigekanal 33 verdrängt wird. In Abhängigkeit von der Größe des Drucks schrei­ tet die Anzeigeflüssigkeit 43 (Fig. 2) im Anzeigekanal 33 in Richtung des Pfeiles 45 vor. Der Winkelbereich, über den sich der Faden der Anzeigeflüssigkeit er­ streckt, ist ein Maß für die Größe des in der Druck­ kammer 29 herrschenden Drucks.

Der Stopfen 40 läßt Luft durch. Er besteht aus hydro­ phobem Material und ist dadurch für Flüssigkeit un­ durchlässig. Der Stopfen 40 stellt einerseits sicher, daß keine Fremdkörper in den Anzeigekanal 33 eindringen können, und er wirkt andererseits als Überdrucksiche­ rung. Wenn die Anzeigeflüssigkeit bis zum Stopfen 40 vordringt, verhindert der Stopfen das Austreten der Anzeigeflüssigkeit aus dem Gerät.

Ein typisches Ausführungsbeispiel des Druckanzeigers hat einen Meßbereich von 0 bis 100 mbar, wobei Druck­ spitzen bis zu 500 mbar kurzzeitig möglich sind, ohne das Gerät zu beschädigen.

Der Stutzen 28 (Fig. 3), der die Membran 30 in ihrem Mittelbereich abstützt, dient als Schutz gegen Schäden durch Unterdruck und zur Nullpunktstabilisierung. Das Gerät liefert eine lageunabhängige Anzeige mit relativ hoher Genauigkeit. An der Stirnwand des Gehäuseteils 21 kann eine Skala angebracht werden, an der die Druck­ werte ablesbar sind.

Claims (7)

1. Druckanzeiger als Einmalartikel für medizinische Geräte, mit einem wenigstens teilweise durchsich­ tigen Gehäuse (18), das eine von einer flexiblen Membran (30) begrenzte, mit einem Anschluß ver­ sehene Druckkammer (29) für ein Druckfluid und eine ebenfalls von der Membran (30) begrenzte Ausweichkammer (34) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausweichkammer (34) mit einer Anzeige­ flüssigkeit (43) gefüllt ist und mit dem einen Ende eines langgestreckten Anzeigekanals (33) ver­ bunden ist, dessen anderes Ende (38) belüftet ist, daß das Gehäuse (18) als kreisförmige Kapsel aus­ gebildet ist, in deren Mittelbereich die Druck­ kammer (29) und die Ausweichkammer (34) angeordnet sind, daß die Membran (30) flach ausgebildet und axial zu der Kapsel deformierbar ist und daß der Anzeigekanal (34) ringförmig um die Kammern (29, 34) verläuft.

2. Druckanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindung der Ausweichkammer (34) mit dem Anzeigekanal (33) aus einer Bohrung (35) besteht, die mit einer durch einen Stopfen (37) verschlossenen Füllöffnung (36) axial aus­ gerichtet ist.

3. Druckanzeiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querschnitt des Anzeige­ kanals (33) sich von der Verbindung mit der Aus­ weichkammer (34) aus verjüngt.

4. Druckanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) aus zwei miteinander verschweißten, axial gegenein­ andergesetzten Gehäuseteilen (21, 22) besteht, von denen das eine die Ausweichkammer (34) und das andere die Druckkammer (29) enthält.

5. Druckanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (29) einen mit einem Ventil (26) versehenen Fülleinlaß (20) und einen Anschluß (19) für einen Drucküber­ tragungsschlauch aufweist.

6. Druckanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Anzeigekanal (33) begrenzende Stirnwand des Gehäuses (18) als Lupe (42) ausgebildet ist.

7. Druckanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das belüftete Ende (38) des Anzeigekanals (33) mit einem Flüssigkeit zurückhaltenden, gasdurchlässigen Stopfen (40) versehen ist.