DE9300709U1

DE9300709U1 - Manometer

Info

Publication number: DE9300709U1
Application number: DE9300709U
Authority: DE
Original assignee: Loewenstein Medical Technology GmbH and Co KG
Current assignee: Loewenstein Medical Technology GmbH and Co KG
Priority date: 1993-01-20
Filing date: 1993-01-20
Publication date: 1993-05-27
Anticipated expiration: 2003-01-21

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Manometer gemäß Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Ein derartiges Manometer kommt beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich in medizintechnischen Produkten zum Einsatz.

Derartige Manometer haben bei einer weit verbreiteten Bauart jeweils ein elastisches Meßglied zur Erfassung des Druckes eines Druckmittels und sind in unterschiedlichen Ausführungsarten bekannt. So gibt es u.a. Rohrfeder-, Plattenfeder-, Schneckenfeder-, Schraubenfeder-, Kapselfeder- und Wellrohrfeder-Manometer.

Es ist aus der DE-OS 37 19 082 bekannt, ein Rohrfeder-Manometer mit einer eine elektrische Anzeigeeinrichtung aufweisenden Signaleinrichtung für eine Druckunterschreitung auszurüsten. Dazu ist an einem freien Ende der Rohrfeder eine Schaltvorrichtung, nämlich ein elektrischer Schalter angeordnet, der bei Unterschreitung eines vorbestimmten Mindestdrucks mittels des sich in Abhängigkeit vom Druck bewegenden freien Endes der Rohrfeder betätigt wird und zum Schließen eines elektrischen Signal-

Schaltkreises mit einem Signalgeber dient, wobei der Signalgeber eine Lampe und eine elektrische Energieguelle umfaßt.

Die Nachteile des Standes der Technik liegen darin, daß eine externe und zusätzliche Energiequelle notwendig ist, um bei Unterschreiten des Mindestdrucks einen Alarm über eine Lampe anzuzeigen. Um den Alarm feststellen zu können, muß ein Benutzer das Manometer ständig beobachten. Darüber hinaus ist eine elektrische Beschaltung des Manometers nötig.

Beim Einsatz technischer Produkte im medizintechnischen Bereich werden sehr hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Sicherheit der technischen Produkte gestellt.

Im Falle der DE-OS 37 19 082 ist eine ständige Beobachtung des Manometers vorzunehmen, um den Abfall des gemessenen Druckes unter einen Mindestdruck zuverlässig festzustellen. In der Praxis, d.h. zum Beispiel im Falle einer medizinischen Versorgung eines Patienten mit Sauerstoff, ist eine ständige Beobachtung des Manometers nicht immer gewährleistet, so daß ein Druckabfall nicht sofort vom medizinischen Personal bemerkt werden kann.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Manometer gemäß Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 derart zu verbessern, daß eine Unterschreitung eines Mindestdrucks zuverlässig in solcher Weise gemeldet wird, daß die Unterschreitung des Mindestdrucks möglichst unverzüglich bemerkt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird eine vom Druck eines Druckmittels abhängige Betätigung einer Schalteinrichtung herangezogen, um ein Signal zu erzeugen, wobei die Schalteinrichtung ein Ventil ist, welches das Druckmittel bei Unterschreiten eines Mindestdrucks über einen akustischen Signalgeber abführt, um so einen Signalton zu erzeugen.

Da der Signalton auch von Personal gehört wird, welches das Manometer gerade nicht beobachtet, ist eine zuverlässige Meldung des Unterschreitens des Mindestdrucks sichergestellt .

Ein wesentlicher Vorteil des Manometers gemäß der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß die signaleinrichtung ohne eine zusätzliche, externe Energiequelle betriebsbereit ist. Der Signalgeber wird ausschließlich durch den bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestdruckes vorhanden (Rest-) Druck betätigt bzw. angetrieben, so daß keine Abhängigkeit von weiteren Versorgungssystemen besteht.

Als ein weiterer Vorteil kann angeführt werden, daß die erfindungsgemäße Lösung auf rein mechanischer Basis funktioniert und somit unabhängig von elektrischen Versorgungssystemen ist.

Der mechanische Aufbau ist relativ einfach, so daß sich auch günstige Herstellungskosten ergeben.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet die Bewegung eines freien Endes einer

Rohrfeder (Bourdonrohr), die in Abhängigkeit von einem zu messenden Druck eines Druckmittels eine Auslenkung erfährt, um bei einem vorbestimmten Mindestdruck ein Ventil zu betätigen. Dabei liegt an dem Ventil über eine Kapillare der zu messende Druck an. Unterschreitet der zu messende Druck den Mindestdruck, so wird über das Ventil das Druckmittel abgeführt. Die Abführung des Druckmittels erfolgt über eine akustische Pfeife, die dann einen Signalton erzeugt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Manometers ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anschließend anhand der zugehörigen Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Manometers;

Fig. 2 eine Abgewickelte Schnittdarstellung gemäß Linie A-B in Fig. 1;

Fig. 3. einen Teil-Querschnitt einer zweiten Ausführungsform.

Bei dem in den Figuren dargestellten Manometer handelte es sich um ein Gas-Manometer, welches über einen im wesentlichen rohrförmigen Systemträger 6 und durch einen darin ausgebildeten axial verlaufenden Kanal 5 an ein

druckführendes System angeschlossen ist. Der Systemträger 6 umfaßt an seinem unteren Ende ein Außengewinde zum Anschluß an das druckführende System. An diesem unteren Ende beginnt der Kanal 5, der ein Druckmittel des druckführenden Systems an das Innere des Manometers weiterleitet.

Das druckführende System kann z.B. ein System zur Versorgung eines Patienten mit gasförmigen Stoffen, z. Bsp. Sauerstoff sein.

Das Manometer weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse auf, das an seiner Vorderseite (rechts in Fig. 2) ein von außen beobachtbares Zifferblatt 16 hat. Die Abdichtung des Gehäuses zur Atmosphäre wird durch jeweils eine ringförmige Dichtung 12 und 13 sichergestellt, wobei die Dichtung 12 zwischen dem Systemträger 6 und dem Manometer-Gehäuse angeordnet ist sowie die Dichtung 13 zwischen dem Manometer-Gehäuse und einer Sichtscheibe 15 vor dem Zifferblatt 16 angeordnet ist.

Das Druckmittel wird über den im Systemträger 6 ausgebildeten Kanal 5 sowohl einer Rohrfeder 4 als auch einer Kapillare 3 zugeführt. Der Kanal 5 und die Kapillare 3 sind jeweils als Bohrung im Systemträger 6 ausgebildet. Der axial verlaufende Kanal 5 wird dabei von der im wesentlichen radial, geringfügig nach oben geneigt verlaufenden Kapillare 3 geschnitten. An der Schnittstelle des Kanals 5 und der Kapillare 3 zweigt eine weitere im wesentlichen radial und leicht schräg nach oben verlaufende Bohrung ab, die den Kanal 5 mit dem Ende der Rohrfeder 4 verbindet, welches am Systemträger 6 befestigt ist. Dieses Ende der Rohrfeder 4 ist im Systemträger 6 z. Bsp. durch Löten befestigt. Die Funktionsweise der in Fig. 1 und 2 gezeigten Rohrfeder zur Erfassung des Druckes ist an sich be-

kannt. Da an der Außenseite der Rohrfeder 4 der im Innenraum 1 des Manometers herrschende Druck anliegt und im Innenraum der Rohrfeder 4, d.h. an deren Innenseite der dem Manometer zugeführte und zu messende Druck anliegt, kommt es zu einer Bewegung (Expansion bzw. Kontraktion) der kreisförmig gebogenen Rohrfeder 4. Da die Rohrfeder 4 an ihrem einen Ende am Systemträger 6 befestigt ist, bewegt sich das freie Ende 11 der Rohrfeder 4 in Abhängigkeit vom zu messenden Druck.

Steigt der zu messende Druck gegenüber dem Gehäuse-Innendruck an, so bewegt sich das freie Ende 11 der Rohrfeder 4 nach rechts oben in Figur 1 (Expansion der kreisförmig gebogenen Rohrfeder 4). Sinkt dagegen der zu messende Druck gegenüber dem Gehäuse-Innendruck ab, so bewegt sich das freie Ende 11 der Rohrfeder 4 nach links unten in Figur 1 (Kontraktion der Rohrfeder 4).

Die Bewegung des freien Endes 11 der Rohrfeder 4 wird über ein Zeigerwerk 17 in eine Drehbewegung einer Zeigerwelle 18 umgesetzt; ein an der Zeigerwelle 18 angebrachter Zeiger 14 befindet sich vor dem Zifferblatt 16 und hinter der Sichtscheibe 15 und erlaubt somit die Anzeige und das Ablesen des zu messenden Drucks. Die Bewegung der Rohrfeder 4 erfolgt in Abhängigkeit vom zu messenden Druck. Zwischen dem freien Ende 11 der Rohrfeder 4 und dem Zeigerwerk 17 befindet sich eine Zugstange (nicht gezeigt) , die die Bewegung des freien Endes 11 an das Zeigerwerk 17 mittels eines Rohrfederendstücks 11a und mittels eines Schenkels 17a weiterleitet und es antreibt. Die Zugstange ist dabei sowohl am Rohrfederendstück 11a mittels eines Gelenks (nicht dargestellt) als auch am Schenkel 17a mittels eines Gelenks 17b montiert.

Unter normalen Druck-Verhältnissen, d.h. oberhalb eines beispielsweise bei der Sauerstoff-Versorgung eines Patienten erforderlichen Mindestdrucks, befindet sich das freie Ende 11 der Rohrfeder 4 in Distanz zu einer Kolbenstange 10 eines Ventils 2. Das Ventil 2 ist dann in seiner Schließstellung, wobei ein Teller 2a als Ventilelement mittels einer daran angeordneter Dichtung 2b einen Innenraum 9 des Ventils 2 abdichtet. Der Innenraum 9 des Ventils 2 ist über die Kapillare 3 an den zu messenden Druck angeschlossen. Das Ventil 2 ist im wesentlichen zylinderförmig und an seinem äußeren Umfang über einen Träger 2d am Zeigerwerk 17 festgelegt und somit fixiert.

Sinkt der zu messende Druck unter den vorgegeben Mindestdruck bzw. Mindestwert, so kommt das freie Ende 11 der Rohrfeder 4 mit der Kolbenstange 10 in Berührung und verschiebt die Kolbenstange 10 (in Fig.l nach unten). Zusammen mit der Kolbenstange 10 wird der Teller 2a des Ventils 2 ebenfalls aus seiner Endlage nach unten in Fig. 1 verschoben.

Der Teller 2a ist auf seiner Unterseite durch eine Feder 2c beaufschlagt, die im Innenraum 9 des Ventils angeordnet ist und den Teller 2a zum Zweck der Eigengewichtskompensation in seine Dicht- bzw. Schließstellung drückt.

Durch die Verschiebung des Tellers 2a kann das über der Kapillare 3 im Innenraum 9 des Ventils 2 vorhandene Druckmittel in das Gehäuseinnere 1 und anschließend durch eine an der Gehäuse-Rückwand 7 angeordnete Pfeife 8 (Alarmgeber in Fig. 2) ins Freie entweichen. Die Pfeife 8 ist als Lippenpfeife ausgebildet und erzeugt dabei den akustischen Signal- bzw. Alarmton.

In Figur 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Manometers teilweise gezeigt.

Der in Fig. 3 gezeigte Teil-Querschnitt stellt ein weiteres Ventil 19 dar, das am oberen Ende des Systemträgers 6 an den das Druckmittel führenden Kanal 5 angeschlossen ist. Das Ventil 19 entspricht als Schaltvorrichtung in seiner Funktion dem Ventil 2 in der ersten Ausführungsform; die restlichen Bestandteile des Manometers sind praktisch unverändert.

Das Ventil 19 ist in einem im wesentlichen zylindrischen Schraubeinsatz 20 untergebracht, der über ein Gewinde in den Systemträger 6 einschraubbar ist. Zur Abdichtung befindet sich an der entsprechenden Stelle eine Dichtung 24. Der Schraubeinsatz 20 umfaßt an seinem dem Systemträger 6 abgewandten Ende eine Verstellschraube 26, die ebenfalls in den Schraubeinsatz 20 einschraubbar ist und mittels einer Dichtung 27 druckdicht verstellbar ist.

Der über den Kanal 5 anliegende und zu messende Druck wird dabei unter normalen (siehe oben) Druckverhältnissen einen Verschlußkörper 21 in Schließstellung halten, so daß das Druckmittel am Durchströmen des Ventils 19 gehindert ist.

Der Verschlußkörper 21 ist auf seiner dem Kanal 5 abgewandten Seite durch eine Feder 2 2 beaufschlagt. Die Federkraft dieser Feder läßt sich mittels der Verstellschraube 26 regulieren. Der Verschlußkörper 21 wird durch eine Führungseinrichtung 25 so geführt, daß lediglich eine im Schraubeinsatz 20 axiale Bewegung möglich ist. Die Führungseinrichtung 25 enthält Überströmkanäle (nicht dargestellt), die es dem Druckmittel erlauben, wenn der Verschlußkörper aus seiner Schließstellung heraus bewegt

wird, durch das Ventil 19 an der Feder 22 vorbei und durch eine Öffnung 23 in der Verstellschraube 26 ins Freie zu strömen.

Die Öffnung 2 3 ist düsenförmig und das ins Freie entweichende Druckmittel erzeugt beim Durchströmen einen Signalton bzw. Alarmton.

Im vorstehenden Beispiel ist der Schraubeinsatz 20 außerhalb des zylindrischen Manometer-Gehäuses angeordnet. Sollte der Schraubeinsatz 20 innerhalb des Manometer-Gehäuses montiert sein, so ist im Manometer-Gehäuse eine Öffnung (nicht dargestellt) vorzusehen, mittels der das Druckmittel nach Durchströmen der Öffnung 23 ins Freie entweichen kann.

Die Federkraft der Feder 22 ist auf den zu meldenden Mindestdruck so abgestimmt und eingestellt, daß bei Unterschreiten des Mindestdrucks die auf der (in Fig. 3) linken Seite des Verschlußkorpers 21 wirkende Kraft geringer als die auf der rechten Seite des Verschlußkorpers 21 wirkende Kraft der Feder 22 ist. Dadurch wird der Verschlußkörper bei Unterschreiten des Mindestdrucks von seiner Schließstellung in die Offenstellung bewegt und das Druckmittel kann abströmen.

Die zweite Ausführungsform vereinigt somit die Schaltvorrichtung und die Signaleinrichtung in einem einzigen Bauteil, dem Schraubeinsatz 20.

Die beiden vorstehend geschilderten Ausführungsformen unterscheiden sich also dahingehend, daß im ersten Fall, das Ventil 2 über das freie Ende 11 der Rohrfeder 4 betätigt wird, während im zweiten Fall das Ventil 19 über den

zu messenden Druck (bzw. Druckabfall) und gegen die Federkraft einer Feder 22 betätigt wird, die von der Rohrfeder 4 unabhängig ist.

Die vorstehende Beschreibung wurde anhand eines Rohrfeder-Manometers durchgeführt; es können auch andere Arten von Manometern verwendet werden.

Der Alarmgeber ist im geschilderten, ersten Ausführungsbeispiel eine Lippenpfeife 8; es können auch andere Arten von akustischen Signalgebern verwendet werden, wie z.B. die im zweiten Ausführungsbeispiel verwendete düsenförmige Öffnung 23.

Claims

TIEDTKE - BUHLING - KINNE & PARTNER

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Patentanwälte Vertreter beim EPA"

Tiedtke-Bühling-Kinne & Partner. 8000 München, POB 20 24 03 &ldquor; ,..

Dipl.-Ing. H. Tiedtke Dipl.-Chem. G. Bühling' Dipl.-Ing. R. Kinne' Dipl.-Ing. B. Pellmann' Dipl.-Ing. K. Grams' Dipl.-Biol. Dr. A. Link

Bavarlarlng 4, POB 20 24 03 D -8000 München 2

20. Januar 1993

DE 13195 Schutzansprüche

1. Manometer mit

einem Meßsystem, das einen Systemträger, ein mit seinem einen Ende am Systemträger befestigtes, federelastisches, hohles Meßglied sowie ein Zeigerwerk aufweist,

wobei dem Innenraum des Meßgliedes durch einen im Systemträger ausgebildeten Kanal hindurch das Druckmittel, dessen Druck gemessen wird, zugeführt wird und das Zeigerwerk die dem Druck entsprechende Auslenkung des anderen Endes des Meßgliedes in eine zugeordnete Stellung eines Zeigers umwandelt, dessen Stellung zur Anzeige eines gemessenen Drucks dient, und

einer Signaleinrichtung, die eine bei Unterschreiten eines Mindestdrucks betätigte Schaltvorrichtung sowie einen mittels der Schaltvorrichtung einschaltbaren Signalgeber aufweist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Schaltvorrichtung als Ventil (2; 19) ausgebildet ist, das an den Kanal (3, 5; 5) oder den Innenraum angeschlossen ist und daraus bei Betätigung Druckmittel abströmen läßt, und

daß der Signalgeber als akustische Pfeife (8; 23) ausgebildet ist, die vom abströmenden Druckmittel zur Erzeugung eines Signaltones durchströmt wird.

Telefon: 0 89-53 96 53 Dresdner Bank (München) Klo. 3939 844 (BLZ 700 800 00)

Telex' 5 24 845 tioat Deutsche Bank (München) Kto. 2861060 (BLZ 700 70010)

Telofa&ngr; O RQ &sfgr;-&iacgr; OR 11 Postgiroamt (München) Kto. 670-43-804 (BLZ 700 100 80)

It)ItMdX. UOS)-M^II Dal-Ichl-Kangyo Bank (München) Kto. SI 042 (BLZ 700 207 00)

und/and: 0 89-53 73 77 (bis Dez. 93/unti! Dec. t<3) sanwa Bank(Düsseldorf) Kto. soo047 (blz 3oi 307oo)
2. Manometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Schaltvorrichtung mittels der Auslenkung des anderen Endes des federelastischen Meßglieds erfolgt.
3. Manometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das federelastische Meßglied eine Rohrfeder (4) ist.
4. Manometer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeife (8) eine Lippenpfeife ist.
5. Manometer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß das andere Ende des federelastischen Meßglieds ein freies Ende (11) der Rohrfeder (4) ist, das sich in Abhängigkeit vom Druck bewegt und bei Auslenkung mittels einer Kolbenstange (10) das Ventil (2) betätigt.
6. Manometer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel dem Ventil (2) über eine Kapillare (3) zugeführt wird, die sich vom Kanal (5) zum Ventil (2) erstreckt.
7. Manometer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich net, daß das Ventil (2) als Ventilelement einen Teller (2a) umfaßt, der mittels der Kolbenstange (10) verschiebbar ist und der in seiner Endlage das Ventil (19) verschließt.
8. Manometer nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippenpfeife in der Rückwand (7) des Manometer-Gehäuses angeordnet ist.

Gebrauchsmusteranmeldung G 93 OO 709.4
Alexander Wiegand GmbH & Co., Gottlieb Weinmann
DE 13195
9. Manometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (19) einen Verschlußkörper (21) umfaßt, der durch einen über dem Mindestdruck liegenden Druck in Schließstellung gehalten ist und der durch eine Feder (22) in Gegenrichtung mit einer einstellbaren Federkraft beaufschlagt ist, wobei die Federkraft so eingestellt ist, daß bei Unterschreiten des Mindestdrucks die Feder (22) den Verschlußkörper (21) in seine Offenstellung verschiebt.
&iacgr;&ogr;. Manometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft der Feder (22) mittels einer Verstellschraube (26) eingestellt ist.
11. Manometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (19) in einem Schraubeinsatz (20) angeordnet ist, der am Systemträger eingeschraubt ist, wobei der Schraubeinsatz (20) die Signaleinrichtung umfaßt.
12. Manometer nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Pfeife (23) eine düsenförmige Öffnung ist.
13. Manometer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die düsenförmige Öffnung in der Verstellschraube (26) angeordnet ist.