WO2001049172A1 - Blutdruckmessgerät und verfahren zur herstellung eines teileträgers eines blutdruckmessgeräts - Google Patents

Blutdruckmessgerät und verfahren zur herstellung eines teileträgers eines blutdruckmessgeräts Download PDF

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WO2001049172A1
WO2001049172A1 PCT/EP2000/013093 EP0013093W WO0149172A1 WO 2001049172 A1 WO2001049172 A1 WO 2001049172A1 EP 0013093 W EP0013093 W EP 0013093W WO 0149172 A1 WO0149172 A1 WO 0149172A1
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WO
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fluid
parts carrier
measuring device
fluid channel
pressure
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PCT/EP2000/013093
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Freund
Martin Giersiepen
Brigitte Harttmann
Ulrich Heck
Stefan Hollinger
Frank Kressmann
Gerrit Rönneberg
Fred Schnak
Christoph Rennefeld
Rainer Hans
Original Assignee
Braun Gmbh
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Publication date
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Priority to EP00991620A priority patent/EP1248558A1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
    • A61B5/0235—Valves specially adapted therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers

Definitions

  • the present invention relates to a blood pressure measuring device with a fluid pressure system for filling a cuff with fluid and a parts carrier for components of the fluid pressure system, at least one fluid channel being provided for connecting the components, which is integrated in the parts carrier
  • the present invention further relates to a method for producing such a parts carrier with a fluid channel running inside.
  • the invention also relates to a tool for carrying out the method.
  • the invention further relates to a blood pressure measuring device according to the preamble of claim 20 and a blood pressure measuring device according to the preamble of claim 23
  • the cuff of a blood pressure measuring device is usually applied to a body member, in particular on the upper arm or wrist, and inflated to constrict the arm.
  • the fluid pressure system provided for this purpose usually comprises a pump for inflating the cuff, a valve for releasing the pressure fluid and a pressure sensor for detection the cuff pressure, from whose fluctuations caused by the blood pressure during inflation or pressure release, the blood pressure can be determined with the aid of an evaluation unit
  • the fluid channels can be of hoses or Shaped parts are formed, which are put together internally. This so-called “infernal tubing" can practically not be assembled automatically because of the soft material properties and the small dimensions of the hoses
  • a blood pressure measuring device is known from EP 0 769 266 A1, in which the fluid channels are integrated in a parts carrier for the components of the fluid pressure system.
  • depressions in the form of grooves are embossed on the upper side of the injection molded parts carrier. brings, which are closed and sealed with a film glued to the top, so that fluid channels arise.
  • the top must be flat or it may only be one-dimensionally curved, which limits the scope for design and arrangement of the individual components to each other others, the film is relatively sensitive and therefore exposed to higher wear.
  • the film has a not inconsiderable extensibility, as a result of which a pressure pulse characteristic can form in the fluid channel, which causes a measurement error.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying an improved blood pressure measuring device of the type mentioned at the outset, an improved method for producing the partial support of the blood pressure measuring device and a tool for carrying out this method which avoid the known disadvantages from the prior art Improved parts support for the components of the fluid pressure system can be created, which enables easy assembly of the blood pressure measuring device and contributes to a compact design of the blood pressure measuring device
  • this object is achieved according to the invention in a blood pressure measuring device of the type mentioned at the outset in that the wall delimiting the fluid channel is formed entirely from the material of the parts carrier
  • the wall of the fluid channel therefore consists of one piece, exclusively from the material of the parts carrier.
  • the fluid channel wall does not consist in sections of foils, covers or the like, with which an actually open fluid channel in the parts carrier first had to be closed.
  • the cross section of the channel is completely closed by the carrier material
  • the fluid channel can have a three-dimensionally curved course that extends in several planes. This results in maximum design freedom in the arrangement of the components of the blood pressure measuring device
  • the parts carrier of the blood pressure measuring device can basically consist of different materials.
  • the fluid channel can be introduced in different ways.
  • the parts carrier is injection-molded from a preferably thermoplastic plastic, in particular from ABS
  • the fluid channel forks inside the material of the parts carrier into several fluid channels.
  • the fluid channel therefore has several arms connected to one another. This allows a plurality of components of the fluid pressure system to be connected to one another, in particular with an additional fluid channel arm, a drain valve with the fluid channel Air deflation of the cuff can be connected
  • the components of the fluid pressure system are directly connected to the fluid channel, connecting lines and the like can be omitted.
  • the fluid channel already has connection openings into which the corresponding component can be inserted with an essentially complementary connection.
  • the connection can also be made vice versa, namely that the connection opening is provided in the corresponding component and the parts carrier at the end of the fluid channel is designed as a connection piece that can be inserted into the connection opening.
  • the components of the fluid pressure system therefore only need to be plugged or plugged onto the parts carrier, as a result of which the assembly costs decrease considerably in order to seal
  • the design of the connection opening is important. Basically, different designs are possible. Axial as well as radial seals can be realized, with an outlet of the fluid channel below the axial sealing compartment being provided.
  • each connection opening can have a cylinder section. For sealing, it is sufficient to use an O-ring
  • all other components such as drain valve, pump, pressure sensor, tilt sensor, electronic components, circuit board, power source and cuff
  • the parts carrier is therefore the central component on which the others Components can be attached directly.
  • the cuff of the blood pressure measuring device can also be attached directly to the parts carrier, so that hoses for filling the cuff are unnecessary and a very compact structure of the blood pressure measuring device can be achieved overall.
  • a control unit for evaluating the measured values and determining the blood pressure and the contacts of a power source for operating the evaluation or control unit can be attached to the central parts carrier.
  • the cuff is arranged on an underside and the components of the fluid pressure system, in particular its pump, pressure valve and pressure sensor, are arranged on an upper side of the parts carrier and connected to fluid channel connections.
  • the flight connections between the components of the fluid pressure system with one another and with the cuff particularly short
  • the parts carrier can be designed as a molded shell for the cuff, so that it can be adapted to the arm or the wrist
  • the components of the fluid pressure system which have an electrical connection are advantageously arranged such that their electrical connections lie essentially in one plane
  • Components can be connected directly to a printed circuit board and connected to a corresponding control unit via them.
  • the electrical control and supply can therefore be free of cables.
  • the above-mentioned object is achieved according to the invention by a method for producing the parts carrier with a fluid channel running inside, in which the parts carrier is brought into a state in at least one area of the fluid channel to be introduced, in which a core area is fluid and a surrounding area The outer area is rigid, and the liquid core area is pressurized with a pressure fluid, in particular gas, and expelled from the parts carrier, so that a tubular fluid channel is introduced.
  • the method of producing such channels in plastics is known as gas injection technology
  • a different temperature distribution is thus generated in the parts carrier, in that the temperature in the core area corresponds to or is above the liquidus temperature of the material and the temperature in the outer area is below the liquidus temperature.
  • a gas jet blows or spools out the liquid core, so that a completely in Fluid channel lying inside the material is created
  • the method according to the invention can not only be used for the manufacture of a parts carrier of a blood pressure measuring device, but can also be used generally for the production of components of products for personal use in order to form functional channels, in particular pressure channels.
  • Particular advantages result in relation to the named parts carrier of a blood pressure measuring device
  • the parts carrier is injection molded from plastic and the pressurized gas is applied after the outer area has solidified and the core area is still liquid.
  • the pressurized gas is carried out shortly after the plastic is injected. This time period can depend on various parameters, such as the material used a thermoplastic, the pressure channel is blown out after about a tenth of a second to a few seconds.On contact with the injection mold, the outer area of the parts carrier solidifies relatively quickly.
  • the temperature of the parts carrier generally, in particular its core area, is in the range of the melting temperature of the material
  • the wall of the fluid channel has an essentially uniform, in particular approximately constant, wall start in cross section. ke Of course, ends or connection areas of the fluid channel can be excluded from this.
  • the uniform wall thickness of the wall causes an even solidification of the material from the outside to its core when the parts carrier is injected or cooled down, so that essentially blowing through the still liquid core central and rectilinear fluid channel is obtained
  • a gas in particular nitrogen, can be used as the pressure fluid for blowing out the liquid core in the fluid channel.
  • a liquid such as water is also possible
  • the gas is introduced into the parts carrier at a pressure in the range of several 100 bar, in particular 40 to 500 bar, preferably 100 to 350 bar.
  • a pressure of this height achieves a precise formation of the fluid channels dependent on the channel length of the fluid channel, the material viscosity and other parameters
  • a forked fluid channel can be introduced into the parts carrier.
  • the fluid channel is formed along one fork in a first step and the other fork is formed in a second step.
  • the fluid channel of one fork expediently emerges released and the outlet of the fluid channel is closed on the other fork and the pressurized fluid is introduced into the fluid channel from the upstream side with respect to the fork
  • the outlet of the fluid channel of one fork is closed and the outlet of the fluid channel on the other fork is released, so that the fluid channel can be blown out along the other fork
  • a tool for performing the method with an injection mold and a Druckfluidvor ⁇ chtung for introducing pressurized fluid into the interior of the injection mold is specified, the tool according to the invention being characterized in that the injection mold at the channel end of the fluid channel has a closable and again has opening opening for the exit of the liquid core material - 1 -
  • the plastic When the opening is initially closed, the plastic is injected into the injection mold, whereby the pressurized fluid channels to be manufactured are first completely filled in the injection mold exits until the gas flow also exits the end of the channel
  • the injection mold can have several such openings
  • the components of the blood pressure monitor which are provided with electrical connections, are all arranged on one side of the parts carrier, so that the contacts about one level and a direct connection or soldering to the circuit board is possible.
  • the circuit board also carries the usual electrical components such as resistors, capacitors, ASIC's, MPU or control unit and programmable controller to control all components of the blood pressure monitor according to the oscillometric measurement method
  • FIG. 1 shows a perspective view of a blood pressure measuring device with a cuff and a functional housing, in which the fluid pressure system and an evaluation unit for evaluating the blood pressure, which are only visible at the battery contact area, are arranged,
  • FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of the components of the fluid pressure system and the evaluation unit
  • FIG. 3 shows a perspective view of a preferred embodiment of a parts carrier of the blood pressure measuring device, which shows the latter from an underside
  • FIG. 4 shows a perspective view of the parts carrier similar to FIG. 3, this showing the parts carrier from an upper side
  • FIG. 5 shows a plan view of the top of the parts carrier, which shows the course of a fluid channel
  • FIG. 6 shows a plan view of the underside of the parts carrier
  • FIG. 7 shows a sectional illustration of the parts carrier along the line A-A in FIG. 5,
  • FIG. 8 shows an enlarged sectional illustration of a not yet blown-out fluid channel in an area X in FIG. 7,
  • FIG. 9 shows a sectional view of the parts carrier along the line B-B in FIG. 5,
  • Figure 10 is a sectional view of the parts carrier along the line CC in Figure 5, and FIG. 11 shows a perspective view of the parts carrier from an upper side, a printed circuit board being mounted and shown on the upper side thereof
  • FIG. 1 shows a blood pressure meter that has a cuff 1 that can be filled with air.
  • the cuff 1 can be placed around an arm or a wrist in order to cut off the blood flow there by pumping up - as is customary for oscillometric blood pressure measurement.
  • the blood pressure meter also has, as shown in FIG. 1 shows, a housing 2, which is adapted to the side of the arm contour adjacent to the cuff.
  • a display 3 is arranged, which shows the measured blood pressure (systematic, diastolic and pulse).
  • the housing 2 has one in FIG 1 removed cover, in order to be able to insert batteries 4 for the power supply of the blood pressure measuring device.
  • a central parts carrier 5 which will be described in more detail later
  • the blood pressure measuring device has a fluid pressure system 6 for inflating the cuff 1.
  • the fluid pressure system 6 comprises a pump 7, a valve 8 and a pressure sensor 9, each of which is in flow connection with the cuff 1 via fluid channels 10.
  • the components of the fluid pressure system 6 work electrically and are each connected to a control unit 11 designed as a controller. No cables are provided for the connection, but all electrical parts are soldered directly to a circuit board or printed circuit board, as will be described in more detail later.
  • the fluid channels 10 are integrated in the central parts carrier 5
  • the parts carrier 5 is injection molded from ABS. All components of the blood pressure measuring device are attached to the central parts carrier 5. As FIG. 4 shows, the pump 7 is inserted into a corresponding pump shaft 12 of the parts carrier 5, the valve 8 is in a corresponding valve recess and the pressure sensor 9 in a corresponding sensor recess in the parts carrier (see FIG. 4)
  • two connecting pieces 13 are provided (see FIG. 3), to which the sleeve 1 is fastened and connected.
  • Two support arms 14 are integrally formed on the parts carrier 5, between which the batteries 4 are received.
  • the two support arms 14 are supported with two ribs adapted to the arm contour relative to the base body of the parts carrier 5 (see FIGS. 1, 3 and 4)
  • the electrical components of the fluid pressure system 6, i.e. the pump 7, the valve 8 and the pressure sensor 9, are all on the same side of the parts carrier 5.
  • the components are arranged in such a way that their contacts 15 are approximately in one plane (see FIG. 4), see above that they can simply be soldered to a printed circuit board 16 (see FIG. 11). This results in a compact construction and unnecessary wiring.
  • the control unit with the controller and the electronic parts is provided on the printed circuit board 16, which is also fastened to the parts carrier 5
  • the side of the circuit board 16 facing away from the parts carrier is firmly connected to the display 3.
  • an inclination angle sensor can also be accommodated in a corresponding further recess of the parts carrier 5 in order to determine the position of the blood pressure measuring device in space.
  • the parts of the housing 2 shown in FIG. 1 are also firmly attached to the parts carrier 5
  • all components of the blood pressure measurement rates attached to the parts carrier 5 This makes it possible, for example, to check the parts carrier with all then easily accessible system components except perhaps the sleeve and the housing parts as a unit for perfect function after a manufacturing and assembly process, without different units successively performing a function test had to be subjected
  • the components of the fluid pressure system 6 are connected to one another by fluid channels incorporated in the parts carrier 5.
  • the fluid channels 10 have a three-dimensionally curved course extending in several planes (see FIGS. 4, 5, 6 and 10) in order to save the components of the fluid pressure system 6 as space-saving as possible and compact to arrange and at the same time to ensure their connection to the sleeve 1.
  • the fluid channel 10 leading away from the pump 7 is divided into two fluid channels, one of which leads to the sleeve 1 and the other to the valve 8 (see FIG. 5).
  • the fluid channels 10 are, as the figures show, designed in the manner of a bead as a projection projecting from the rest of the material of the parts carrier, so that the wall of the fluid channels 10 has a substantially uniform, in particular approximately constant, wall thickness and the cooling process takes place evenly during injection molding
  • FIGS. 7 and 8 show a fluid channel 10 in cross section, which is shown immediately after the injection molding of the parts carrier 5 and the entire channel is still completely filled with the plastic of the parts carrier 5 and the actually channel is not yet clear.
  • the substantially uniform wall thickness of the fluid channel 10 indicated by the dash-dotted line can be seen in FIG.
  • the parts carrier 5 is produced with the aid of gas injection technology by expelling the excess plastic melt into a secondary cavity, the volume of which is adapted to the displaced volumes as follows
  • liquid plastic is injected into an injection mold corresponding to the parts carrier 5, the fluid channels 10 also being completely filled with the injection molding material.
  • the injected plastic material first cools down on the walls of the injection mold, so that the outer regions of the parts carrier 5 which are closer to the surface first solidify, while the core areas of the parts carrier 5 are still fluid. This applies in particular to the thick-walled plastic profiles, in which a fluid channel 10 is subsequently to be introduced
  • the injection mold has an outlet opening opposite the fluid channel end 10, which can be closed and opened again by a slide or the like.
  • a pressure fluid device is provided, by means of which a pressure fluid, in particular nitrogen, is injected into the injection mold at the appropriate point
  • the gas injection nozzle is attached at the point at which the pump connection 17 is provided.
  • nitrogen is injected at high pressure, whereby the gas pressure is above the internal pressure of the plastic in the injection mold.
  • the gas volume now flowing in displaces the still molten plastic melt from the release openings until the gas flow also emerges from the end of the duct
  • the gas injection achieves a fluid channel course without sharp-edged kinks, so that favorable flow conditions can be achieved
  • an outlet opening in the injection mold at the end of the fluid channel, for example at the valve 8 is opened, while the second end of the fluid channel, for example at the connecting piece 13 for the sleeve 1, is closed
  • the emerging plastic mass enters one of the secondary cavities, which is dimensioned so small that after the inflow of a small amount of gas, the pressure in the gas area rises again
  • the outlet opening on the connecting piece 13 is then opened, so that the still liquid core material in the second arm is expelled from the injected nitrogen toward the connecting piece 13.
  • a T-shaped connecting channel between the pump 7, valve 8 and sleeve 1 is created of the blood pressure monitor
  • connection piece 13 and the valve connection 22 on the other side of the parts carrier 5 It is important for the roundness of the connection piece 13 and the valve connection 22 on the other side of the parts carrier 5 that the injection molding tools arranged next to one another are separated vertically with respect to these openings D h the direction of movement of the tools runs perpendicular to the axis of the connection piece 13 and the connection 22 With horizontal tool separation relative to the openings 13 and 22, the openings 13 and 22 could be formed from two semicircles offset from one another, so that, owing to the lack of roundness, it would hardly be possible to produce a tight connection between, for example, the collar and the connecting piece 13. since the round gas injection nozzle is attached to this opening and no vertical tool separation never runs through the parallel pump connection
  • the fluid channels 10 completely inside the material of the parts carrier 5 could also be introduced using an alternative manufacturing method.
  • the fluid channels 10 could be introduced in a conventional manner by means of cores and slides located in the injection molding tool.
  • this technique resulted in opening of the tool pins at the end of each channel , which must be closed separately
  • only rectilinear channels can be produced, so that in the case of a three-dimensional channel course, several such straight channel sections had to be added to the actual fluid guide channel.In this case, several exit openings have to be closed.
  • the fluid channels can be manufactured by inserting a prefabricated sweeping system into the plastic mold prior to the plastic molding
  • the components of the fluid pressure system 6 can be connected directly to the connection openings of the fluid channels 10, in particular plugged in, so that no further fluid lines are necessary
  • connection opening 17 for the pump 7 has, as shown in FIG. 9, a cylinder section 18 If necessary, a corresponding sealing element, in particular an O-ring, can be connected between the corresponding connection piece of the pump 7 and the connection opening 17
  • connection opening 22 for the valve 8 also has, as shown in FIG. 10, a cylinder section 23.
  • an O-ring can optionally also be interposed.
  • the special design of the fluid channels 10 allows the parts carrier 5 to be adapted to the ergonomics of the wrist, so that a good fit and a compact structure can be connected to one another Parts carrier 5, the assembly costs remarkable, since the individual components only have to be inserted into the corresponding recesses and connecting pieces or connection points.
  • the described arrangement of the construction parts does not require any electrical cables, all electrically operated parts are in direct electrical contact with the circuit board by soldering.
  • the parts carrier 5 allows noise-producing components, such as the pump 7, to be soundproofed by means of corresponding part carrier walls.
  • the individual components can also be embedded in the parts carrier in such a way that falling of the blood pressure measuring device onto the floor does not cause any damage. The walls can easily yield. If the individual components of the sphygmomanometer were installed or fastened directly to the housing, they would be more or more directly exposed to the impact of falling.
  • the special design of the parts carrier 5 allows enormous design freedom on the outer housing.
  • the parts carrier is designed here as a chassis inside the housing, which is separate from the housing.
  • the fluid channels in the housing itself can also be formed. In this case, a parts carrier is not necessarily provided.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blutdruckmessgerät mit einem zentralen Teileträger sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Teileträgers. Erfindungsgemäss werden durch Gasinjektion in das Innere des Teileträgers Fluidkanäle eingebracht, deren begrenzende Wandung vollständig vom Material des Teileträgers gebildet wird. Die Gasinjektion erfolgt solange ein Kern des Teileträgers im Bereich des Fluidkanals noch flüssig, ein diesen umgebender Aussenbereich jedoch bereits erstarrt ist, so dass mit dem Druckfluid der flüssige Kernbereich ausgetrieben und ein röhrenförmiger Fluidkanal eingebracht wird.

Description

Blutdruckmeßgerat und Verfahren zur Herstellung eines Teiletragers eines Blutdruck- meßgerats
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blutdruckmeßgerat mit einem Fluiddrucksystem zur Druckbefullung einer Manschette mit Fluid und einem Teiletrager für Bauteile des Fluid- drucksystems, wobei zumindest ein Fluidkanal zur Verbindung der Bauteile vorgesehen ist, der in den Teiletrager integriert ist
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Teiletragers mit einem im Inneren verlaufenden Fluidkanal Die Erfindung betrifft daruberhinaus ein Werkzeug zur Durchfuhrung des Verfahrens Ferner betrifft die Erfindung ein Blutdruckmeßgerat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 20 und ein Blutdruckmeßgerat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 23
Die Manschette eines Blutdruckmeßgerats wird üblicherweise an einem Korperglied, insbesondere am Oberarm oder am Handgelenk angelegt und aufgepumpt, um den Arm abzuschnüren Das hierzu vorgesehene Fluiddrucksystem umfaßt in der Regel eine Pumpe zum Aufpumpen der Manschette, ein Ventil zum Ablassen des Druckfluids und einen Drucksensor zur Erfassung des Manschettendrucks, aus dessen vom Blutdruck verursachten Schwankungen wahrend des Aufpumpens bzw des Druckablassens der Blutdruck mit Hilfe einer Auswerteeinheit bestimmt werden kann
Zur Verbindung der Bauteile des Fluiddrucksystems ist es bekannt, einen Gummischiauch zu verwenden, um den herum alle druckbelasteten Komponenten angeordnet sind, wobei sich einerseits hinsichtlich der Montage als auch andererseits hinsichtlich des Gestaltungs- spielraums der einzelnen Komponenten zueinander Einschränkungen ergeben Die Fluidkanale können von Schlauchen oder Formteilen gebildet sein, die intern zusammengesteckt werden Dieses sogenannte "infernal tubing" laßt sich wegen der weichen Mateπaleigen- schaften und der kleinen Abmessungen der Schlauche praktisch nicht automatisiert montieren
Aus der EP 0 769 266 A1 ist ein Blutdruckmeßgerat bekannt, bei dem die Fluidkanale in einen Teiletrager für die Bauteile des Fluiddrucksystems integriert sind Hierbei sind in den spritzgegossenen Teiletrager an dessen Oberseite Vertiefungen in Form von Nuten emge- bracht, die mit einer auf die Oberse ite geklebten Folie verschlossen und abgedichtet werden, so daß Fluidkanale entstehen Zum Aufkleben der Folie muß die Oberseite jedoch eben bzw darf sie lediglich eindimensional gekrümmt sein, wodurch der Gestaltungs- und Anordnungsspielraum der einzelnen Bauteile zueinander beschrankt wird Zum anderen ist die Folie relativ empfindlich und somit höherem Verschleiß ausgesetzt Ferner besitzt die Folie eine nicht unerhebliche Dehnbarkeit, wodurch sich in dem Fluidkanal eine Druckpulscharakteristik ausbilden kann, die einen Meßfehler bedingt Weiterhin besteht bei Berührung der Abdeckfohe die Gefahr, daß Druckstoße im Fluidkanal entstehen und so zu Meßfehlern fuhren Um die Verbindung zwischen Folie und Oberseite fluiddicht auszubilden, wurde eine Schmelzkleberbeschichtung verwendet, die eine entsprechende Temperaturbehandlung erfordert
Der vorliegenden Erfindung hegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Blutdruckmeßgerat der eingangs genannten Art, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung des Tei- letragers des Blutdruckmeßgerates und ein Werkzeug zur Durchfuhrung dieses Verfahrens anzugeben, die die bekannten Nachteile aus dem Stand der Technik vermeiden Insbesondere soll ein verbesserter Teiletrager für die Bauteile des Fluiddrucksystems geschaffen werden, der eine einfache Montage des Blutdruckmeßgerates ermöglicht und zu einer kompakten Gestaltung des Blutdruckmeßgerates beitragt
Hinsichtlich des Blutdruckmeßgerates wird diese Aufgabe erfindungsgemaß bei einem Blutdruckmeßgerat der eingangs genannten Art dadurch gelost, daß die den Fluidkanal begrenzende Wandung vollständig vom Material des Teiletragers gebildet ist
Die Wandung des Fluidkanals besteht also integral einstuckig ausschließlich aus dem Material des Teiletragers Die Fluidkanalwandung besteht nicht abschnittsweise aus Folien, Dek- keln oder dergleichen, mit denen ein eigentlich offener Fluidkanal im Teiletrager erst verschlossen werden mußte Der Kanal wird im Querschnitt vollständig vom Tragermateπal verschlossen
Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung insofern, als der Schritt des Aufklebens der Folie auf die Oberseite des Teiletragers entfallt Durch die Anordnung des Fluidkanals vollständig im Inneren des Tragermateπals wird eine größere Drucksteifigkeit der Fluidkanalwandungen erreicht Dies verhindert die Ausbildung der bekannten Druckpulscharakteristik und bewirkt eine höhere Meßgenauigkeit Ferner braucht bei der Gestaltung des Verlaufs des Fluidkanals keine Rucksicht auf die aufzuklebende Folie genommen werden Der Fluidkanal braucht sich nicht entlang einer Oberseite erstrecken, die zum Aufkleben der Folie eben sein muß bzw lediglich eindimensional gekrümmt sein darf Vielmehr kann der Fluidkanal jeden beliebigen Verlauf haben, so daß hinsichtlich der Anordnung der Komponenten des Fluiddrucksystems große Gestaltungsfreiheit besteht Hierdurch kann ein kompakter Aufbau des Blut- druckmeßgerats erreicht werden
Insbesondere kann der Fluidkanal einen dreidimensional gekrümmten, sich in mehreren Ebenen erstreckenden Verlauf besitzen Hieraus ergibt sich eine maximale Gestaltungsfreiheit bei der Anordnung der Bauteile des Blutdruckmeßgerats
Der Teiletrager des Blutdruckmeßgerates kann grundsätzlich aus verschiedenen Materialien bestehen Ebenso kann der Fluidkanal auf unterschiedliche Art und Weise eingebracht sein Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrung der Erfindung ist der Teiletrager aus einem vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus ABS, spritzgegossen
In Weiterbildung der Erfindung gabelt sich der Fluidkanal im Inneren des Materials des Teiletragers in mehrere Fluidkanale auf Der Fluidkanal besitzt also mehrere miteinander verbundene Arme Hierdurch können eine Mehrzahl von Bauteilen des Fluiddrucksystems untereinander verbunden werden, insbesondere kann mit einem zusätzlichen Fluidkanalarm ein Ablaßventil mit dem Fluidkanal zur Luftentleerung der Manschette verbunden werden
In vorteilhafter Weise sind die Bauteile des Fluiddrucksystems unmittelbar an den Fluidkanal angeschlossen Anschlußleitungen und dergleichen können entfallen Hierzu besitzt der Fluidkanal bereits Anschlußoffnungen, in die das entsprechende Bauteil mit einem im wesentlichen komplementären Anschluß einsteckbar ist Die Verbindung kann auch umgekehrt bewerkstelligt sein, namhch daß die Anschlußoffnung in dem entsprechenden Bauteil vorgesehen ist und der Teiletrager am Ende des Fluidkanales als Stutzen ausgebildet ist, der in die Anschlußoffnung eingesteckt werden kann Zur Montage brauchen die Komponenten des Fluiddrucksystems also lediglich auf den Teiletrager aufgesteckt bzw eingesteckt werden, wodurch die Montagekosten beträchtlich sinken Um eine Abdichtung der Verbindung zwischen den Bauteilen und dem Fluidkanal zu erreichen, ist die Gestaltung der Anschlußoffnung von Bedeutung Hierbei sind grundsätzlich verschiedene Gestaltungen möglich So- wohl axiale als auch radiale Abdichtungen sind realisierbar, wobei ein Auslauf des Fluidkanals unterhalb der axialen Dichtfache vorzusehen ist Insbesondere kann jede Anschlußoffnung einen Zylinderabschnitt besitzen Zur Abdichtung genügt es, einen O-Rιng zu verwenden
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind an dem Teiletrager alle übrigen Bauteile (wie z B Ablaßventil, Pumpe, Drucksensor, Neigungssensor, elektronische Bauteile, Leiterplatte, Stromquelle und Manschette) des Blutdruckmeßgerates befestigt Der Teiletrager ist also das zentrale Bauteil, an dem die übrigen Komponenten unmittelbar befestigt werden können Insbesondere kann auch die Manschette des Blutdruckmeßgerates unmittelbar an dem Teiletrager aufgesteckt sein, so daß Schlauche zum Befullen der Manschette überflüssig sind und ein sehr kompakter Aufbau des Blutdruckmeßgerates insgesamt erreicht werden kann Auch eine Steuereinheit zur Auswertung der Meßwerte und Bestimmung des Blutdrucks und die Kontakte einer Stromquelle zum Betreiben der Auswertebzw Steuereinheit können an dem zentralen Teiletrager befestigt sein Durch die Befestigung aller Bauteile des Blutdruckmeßgerates am Teiletrager wird unabhängig von der zuvor beschriebenen speziellen Ausbildung des Fluidkanals bzw dessen Wandung der Vorteil erreicht, daß das Blutdruckmeßgerat eine kompakte Struktur besitzt
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrung der Erfindung sind die Manschette auf einer Unterseite und die Bauteile des Fluiddrucksystems, insbesondere dessen Pumpe, Druckventil und Drucksensor, auf einer Oberseite des Teiletragers angeordnet und an Fluidkanalanschlusse angeschlossen Hierdurch werden die Flugverbindungen zwischen den Bauteilen des Fluiddrucksystems untereinander und mit der Manschette besonders kurz Darüber hinaus kann der Teiletrager als Formschale für die Manschette ausgebildet werden, so daß diese an den Arm oder das Handgelenk angepaßt sein kann
Um eine besonders kompakte Struktur des Blutdruckmeßgerates zu erreichen, sind in vorteilhafter Weise die Bauteile des Fluiddrucksystems, die einen elektrischen Anschluß aufweisen, insbesondere die Pumpe, das Druckventil und der Drucksensor, derart angeordnet, daß deren elektrische Anschlüsse im wesentlichen in einer Ebene liegen Die elektrischen Bauteile können unmittelbar an eine Leiterplatte angeschlossen sein und über diese mit einer entsprechenden Ansteuereinheit verbunden sein Die elektrische Ansteuerung und Versorgung kann daher frei von Kabeln sein Dies erleichtert die Montage wesentlich Hinsichthch des Verfahrens wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemaß durch ein Verfahren zur Herstellung des Teiletragers mit einem im Inneren verlaufenden Fluidkanal gelost, bei dem der Teiletrager zumindest in einem Bereich des einzubringenden Fluidkanals in einen Zustand gebracht wird, in dem ein Kernbereich flussig und ein diesen umgebender Außenbereich starr ist, und der flussige Kernbereich mit einem Druckfluid, insbesondere Gas, beaufschlagt und aus dem Teiletrager ausgetrieben wird, so daß ein röhrenförmiger Fluidkanal eingebracht wird Das Verfahren des Herstellens von solchen Kanälen in Kunststoffen ist als Gasinjektionstechnik bekannt
In dem Teiletrager wird also eine unterschiedliche Temperaturverteilung erzeugt, dahingehend, daß die Temperatur im Kernbereich der Liquidustemperatur des Materials entspricht oder über dieser hegt und die Temperatur im Außenbereich unter der Liquidustemperatur hegt Ein Gasstrahl blast bzw spult den flussigen Kern aus, so daß ein vollständig im Inneren des Materials liegender Fluidkanal entsteht
Das erfindungsgemaße Verfahren kann nicht nur zur Herstellung eines Teiletragers eines Blutdruckmeßgerates verwendet, sondern allgemein für die Herstellung von Bauteilen von Produkten des personlichen Bedarfs eingesetzt werden, um Funktionskanale, insbesondere Druckkanale, auszubilden Besondere Vorteile ergeben sich hierbei in Bezug auf den genannten Teiletrager eines Blutdruckmeßgerates
In Weiterbildung der Erfindung wird der Teiletrager aus Kunststoff spritzgegossen und die Druckgasbeaufschlagung ausgeführt, nachdem der Außenbereich erstarrt und der Kernbereich noch flussig ist Die Druckgasbeaufschlagung wird kurz nach dem Einspritzen des Kunststoffes durchgeführt Dieser Zeitraum kann von verschiedenen Parametern wie zum Beispiel dem Material abhangen Bei der Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffes wird der Druckkanal etwa nach Ablauf von ungefähr einer Zehntelsekunde bis einiger Sekunden ausgeblasen Durch die Berührung mit der Spritzgußform erstarrt der Außenbereich des Teiletragers relativ schnell Die Temperatur des Teiletragers hegt allgemein, insbesondere dessen Kernbereich, im Bereich der Schmelztemperatur des Materials
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrung der Erfindung besitzt die Wandung des Fluidkanals im Querschnitt eine im wesentlichen gleichmäßige, insbesondere etwa konstante Wandstar- ke Hiervon können selbstverstand ich Enden bzw Anschlußbereiche des Fluidkanals ausgenommen sein Die gleichmaßige Wandstarke der Wandung bewirkt beim Einspritzen bzw Erkalten des Teiletragers ein gleichmäßiges Erstarren des Materials von der Außenseite her zu dessen Kern hin, so daß durch das Ausblasen des noch flussigen Kerns ein im wesentlichen zentral und geradlinig verlaufender Fluidkanal erhalten wird
Als Druckfluid kann ein Gas, insbesondere Stickstoff, zum Ausblasen des flussigen Kerns im Fluidkanal verwendet werden Die Verwendung von einer Flüssigkeit wie z B Wasser ist auch möglich
In Weiterbildung der Erfindung wird das Gas mit einem Druck im Bereich von mehreren 100 bar, insbesondere 40 bis 500 bar, vorzugsweise 100 bis 350 bar, in den Teiletrager eingebracht Mit Drucken dieser Hohe wird eine präzise Ausbildung der Fluidkanale erreicht Der benotigte Druck ist z B von der Kanallange des Fluidkanals, der Mateπalviskositat und anderen Parametern abhangig
Gemäß einer vorteilhaften Ausfuhrung der Erfindung kann in den Teiletrager ein sich gabelnder Fluidkanal eingebracht werden Vorzugsweise wird in einem ersten Schritt der Fluidkanal entlang einer Gabel und in einem zweiten Schritt die andere Gabel ausgebildet Hierbei wird zweckmaßigerweise in dem ersten Schritt der Austritt des Fluidkanals der einen Gabel freigegeben und der Austritt des Fluidkanals an der anderen Gabel verschlossen und das Druckfluid von der bezuglich der Gabelung stromaufseitigen Seite in den Fluidkanal eingebracht Im zweiten Schritt wird der Austritt des Fluidkanals der einen Gabel verschlossen und der Austritt des Fluidkanals an der anderen Gabel freigegeben, so daß der Fluidkanal entlang der anderen Gabel ausgeblasen werden kann
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Werkzeug zur Durchfuhrung des Verfahrens mit einer Spritzgußform und einer Druckfluidvorπchtung zum Einbringen von Druckfluid in den Innenraum der Spritzgußform angegeben, wobei sich das Werkzeug erfindungsgemaß dadurch auszeichnet, daß die Spritzgußform am Kanalende des Fluidkanals eine verschließbare und wieder zu öffnende Austπttsoffnung zum Austritt des flussigen Kernmateπals aufweist - 1 -
Bei zunächst geschlossenen Austnttsoffnungen wird der Kunststoff in die Spritzgußform eingespritzt, wobei zunächst im Spritzgußwerkzeug die herzustellenden Druckfluidkanale komplett gefüllt werden Im zweiten Schritt werden die verfullten Fluidkanale vom injizierten Gas wieder freigeblasen Hierbei wird die Austπttsoffnung im Werkzeug freigegeben Das einströmende Gasvolumen verdrangt die noch flussige Kunststoffschmelze aus den Austritten so lange, bis der Gasstrom auch aus dem Kanalende austritt
Die Spritzgußform kann mehrere solcher Austnttsoffnungen aufweisen
Die obengenannte Aufgabe wird hinsichtlich des Blutdruckmeßgerats ferner mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelost
Durch die unmittelbare Verbindung der elektrischen Anschlüsse der elektrischen Bauteile mit der Leiterplatte sind keine zusätzlichen Kabelverbindungen erforderlich, die den Montageaufwand erheblich erhohen wurden Die Bauteile des Blutdruckmeßgerates, die mit elektrischen Anschlüssen versehen sind, sind allesamt auf der einen Seite des Teiletragers angeordnet, sodaß die Kontakte etwa in einer Ebene liegen und eine unmittelbare Verbindung bzw Verlotung mit der Leiterplatte möglich ist Die Leiterplatte tragt im übrigen die üblichen elektrischen Bauteile wie z B Widerstände, Kondensatoren, ASIC's, MPU bzw Steuereinheit und programmierbarer Kontroller um alle Komponenten des Blutdruckmeßgerates entsprechend der oszillometπschen Meßmethode anzusteuern
Die obengenannte Aufgabe wird darüber hinaus durch ein Blutdruckmeßgerat mit den Merkmalen des Anspruchs 23 gelost
Dadurch daß die Bauteile des Blutdruckmeßgerates wie Pumpe, Leiterplatte, Manschette, Druckventil, Drucksensor, ggf Ablaßventil, Stromquelle usw nicht in jeweils dafür besonderen Ausnehmungen des Gehäuses selbst aufgenommen sind, sondern ein separat vom Gehäuse ausgebildeter (und hergestellter) Teiletrager vorgesehen ist, an dem alle Bauteile aufgenommen sind, gehen mehrere Vorteile einher Zum einen erlaubt dieser modulare Aufbau sehr große Freiheiten in der Formengestaltung des Gehäuses, da andernfalls die Bauteilgeometrie in gewissem Ausmaß die Formgestaltung des Gehäuses bestimmen wurde Zum anderen ist durch die Anordnung der Bauteile des Blutdruckmeßgerates in Aufnahmebereichen des Teiletragers bzw eines Chassisteiles gewährleistet, daß das Blutdruckmeßgerat sehr montagefreundlich zusammenzubauen ist Die Qualitätsprüfung aller Funktionsteile erfolgt an dem komplett bestuckten Teiletrager ohne Gehäuse, sodaß einerseits kein Gehäuse vor Zerkratzung wahrend des Testverfahrens geschützt werden muß und zum anderen alle Komponenten sehr gut zugänglich sind Daneben erlaubt dieser modulare Aufbau mit einem Teiletrager bzw einer Chassis, in der alle Bauteile angeordnet sind, eine sehr hohe Stoßfestigkeit
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmal jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfuhrungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten, z B bei anderen Produkten des persönlichen Bedarfs, verwirklicht sein und vorteilhafte Ausfuhrungen darstellen können
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausfuhrungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen naher erläutert In diesen zeigen
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Blutdruckmeßgerats mit einer Manschette und einem Funktionsgehause, in dem das Fluiddrucksystem und eine Auswerteeinheit zur Auswertung des Blutdrucks, nur am Batteriekontaktbereich sichtbar, angeordnet sind,
Figur 2 ein schematisches Schaltbild der Bauteile des Fluiddrucksystems und der Aus- werteeinheit,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausfuhrung eines Teiletragers des Blutdruckmeßgerates, die diesen von einer Unterseite her zeigt,
Figur 4 eine perspektivische Ansicht des Teiletragers ähnlich Figur 3, wobei diese den Teiletrager von einer Oberseite her zeigt,
Figur 5 eine Draufsicht auf die Oberseite des Teiletragers, die den Verlauf eines Fluidkanals zeigt,
Figur 6 eine Draufsicht auf die Unterseite des Teiletragers,
Figur 7 eine Schnittdarstellung des Teiletragers entlang der Linie A-A in Figur 5,
Figur 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines noch nicht ausgeblasenen Fluidkanals in einem Bereich X in Figur 7,
Figur 9 eine Schnittansicht des Teiletragers entlang der Linie B-B in Figur 5,
Figur 10 eine Schnittansicht des Teiletragers entlang der Linie C-C in Figur 5, und Figur 11 eine perspektivische Ansicht des Teiletragers von einer Oberseite her, wobei eine Leiterplatte an dessen Oberseite montiert und gezeigt ist
Figur 1 zeigt ein Blutdruckmeßgerat, daß eine mit Luft befullbare Manschette 1 aufweist Die Manschette 1 kann um einen Arm bzw ein Handgelenk gelegt werden, um dort den Blutfluß durch Aufpumpen - wie für die oszillometπsche Blutdruckmessung üblich - abzuschnüren Das Blutdruckmeßgerat besitzt ferner, wie Figur 1 zeigt, ein Gehäuse 2, das an seiner zur Manschette angrenzenden Seite der Armkontur angepaßt ist Auf der der Manschette abgewandten Seite ist ein Display 3 angeordnet, das den gemessenen Blutdruck (systohsch, dia- stohsch und Puls) anzeigt Das Gehäuse 2 besitzt einen in Figur 1 abgenommenen Deckel, um zur Stromversorgung des Blutdruckmeßgerates Batterien 4 einlegen zu können Im Inneren des Gehäuses 2 ist ein zentraler Teiletrager 5 angeordnet, der spater noch naher beschrieben werden wird
Das Blutdruckmeßgerat besitzt ein Fluiddrucksystem 6 zum Aufpumpen der Manschette 1 Das Fluiddrucksystem 6 umfaßt, wie Figur 2 zeigt, eine Pumpe 7, ein Ventil 8 und einen Drucksensor 9, die jeweils über Fluidkanale 10 mit der Manschette 1 in Stromungsverbindung stehen Die Bauteile des Fluiddrucksystems 6 arbeiten elektrisch und sind jeweils mit einer als Controller ausgebildeten Steuereinheit 11 verbunden Zur Verbindung sind hierbei keine Kabel vorgesehen, sondern alle elektrischen Teile sind unmittelbar an eine Platine bzw Leiterplatte angelotet, wie spater noch naher beschrieben wird Die Fluidkanale 10 sind in den zentralen Teiletrager 5 integriert
Der Teiletrager 5 ist aus ABS spritzgegossen Sämtliche Bauteile des Blutdruckmeßgerates sind an dem zentralen Teiletrager 5 befestigt Wie Figur 4 zeigt, ist die Pumpe 7 in einem entsprechenden Pumpenschacht 12 des Teiletragers 5 eingeschoben, das Ventil 8 ist in einer entsprechenden Ventilaussparung und der Drucksensor 9 in einer entsprechenden Sensoraussparung des Teiletragers aufgenommen (vgl Figur 4)
Auf der gegenüberliegenden Seite des Teiletragers 5 sind zwei Anschlußstutzen 13 vorgesehen (vgl Figur 3), an denen die Manschette 1 befestigt und angeschlossen ist An den Teiletrager 5 sind zwei Tragarme 14 integral angeformt, zwischen denen die Batterien 4 aufgenommen werden Die beiden Tragarme 14 sind mit zwei der Armkontur angepaßten Rippen gegenüber dem Grundkorper des Teiletragers 5 abgestutzt (vgl Figuren 1 , 3 und 4) Die elektrischen Komponenten des Fluiddrucksystems 6, also die Pumpe 7, das Ventil 8 und der Drucksensor 9, egen alle auf derselben Seite des Teiletragers 5 Die Bauteile sind derart angeordnet, daß ihre Kontakte 15 etwa in einer Ebene hegen (vgl Figur 4), so daß sie einfach mit einer Leiterplatte 16 (vgl Figur 11) verlotet werden können Hierdurch wird ein kompakter Aufbau realisiert und eine Verkabelung unnötig Die Steuereinheit mit dem Controller und den elektronischen Teilen ist auf der Leiterplatte 16 vorgesehen, die ebenfalls an dem Teiletrager 5 befestigt ist Die dem Teiletrager abgewandte Seite der Leiterplatte 16 ist mit dem Display 3 fest verbunden Optional kann in einer entsprechenden weiteren Aussparung des Teiletragers 5 auch ein Neigungswinkelsensor aufgenommen werden, um die Lage des Blutdruckmeßgerates im Raum zu bestimmen Die in Figur 1 gezeigten Teile des Gehäuses 2 sind ebenfalls fest an dem Teiletrager 5 befestigt Somit sind alle Bestandteile des Blutdruckmeßgerates am Teiletrager 5 befestigt Damit ist es zum Beispiel möglich, den Teiletrager mit allen dann leicht zuganglichen Systemkomponenten außer vielleicht der Manschette und den Gehauseteilen nach einem Herstell- und Montageprozeß als eine Einheit auf einwandfreie Funktion hin zu überprüfen, ohne daß verschiedene Einheiten nacheinander einem Funktionstest unterzogen werden mußten
Die Bauteile des Fluiddrucksystems 6 sind durch in den Teiletrager 5 eingearbeitete Fluidkanale miteinander verbunden Die Fluidkanale 10 besitzen dabei einen dreidimensional gekrümmten, sich in mehreren Ebenen erstreckenden Verlauf (vgl Figuren 4, 5, 6 und 10), um die Komponenten des Fluiddrucksystems 6 möglichst platzsparend und kompakt anzuordnen sowie gleichzeitig deren Verbindung mit der Manschette 1 zu gewährleisten Der von der Pumpe 7 wegführende Fluidkanal 10 gabelt sich in zwei Fluidkanale auf, von denen einer zur Manschette 1 und der andere zu dem Ventil 8 fuhrt (vgl Figur 5) Die Fluidkanale 10 sind dabei, wie die Figuren zeigen, nach Art einer Wulst als vom übrigen Material des Teiletragers vorspringender Vorsprung ausgebildet, so daß die Wandung der Fluidkanale 10 eine im wesentlichen gleichmäßige, insbesondere etwa konstante Wandstarke besitzt und der Abkuhlvorgang beim Spritzgießen gleichmäßig erfolgt
Die Figuren 7 und 8 zeigen einen Fluidkanal 10 im Querschnitt, wobei dieser unmittelbar nach dem Spritzgießen des Teiletragers 5 dargestellt ist und der gesamte Kanal noch oll- standig vom Kunststoff des Teiletragers 5 gefüllt ist und der eigentlich Kanal noch nicht frei- geblasen ist Aus Figur 8 ist die im wesentlichen gleichmäßige Wandstarke des mit der strichpunktierten Linie angedeuteten Fluidkanals 10 ersichtlich
Die Herstellung des Teiletragers 5 erfolgt mit Hilfe der Gasinjektionstechnik mit Austreibung der überschüssigen Kunststoffschmelze in eine Nebenkavitat, deren Volumen an die verdrängten Volumina angepaßt ist folgendermaßen
Zunächst wird in eine dem Teiletrager 5 entsprechend geformte Spritzgußform flussiger Kunststoff eingespritzt, wobei auch die Fluidkanale 10 vollständig vom Spritzgußmaterial gefüllt werden Das eingespritzte Kunststoffmateπal kühlt an den Spritzgußformwanden zuerst ab, so daß die naher an der Oberflache hegenden äußeren Bereiche des Teiletragers 5 zuerst erstarren, wahrend die Kernbereiche des Teiletragers 5 noch flussig sind Dies trifft insbesondere auf die dickwandig ausgebildeten Kunststoffprofiie zu, in denen nachfolgend ein Fluidkanal 10 eingebracht werden soll
Die Spritzgußform besitzt dem Fluidkanalende 10 gegenüber hegend eine Austrittsoffnung, die durch einen Schieber oder dergleichen verschlossen und wieder geöffnet werden kann Am gegenüberliegenden Ende des Fluidkanals ist eine Druckfluidvornchtung vorgesehen, mit Hilfe derer ein Druckfluid, insbesondere Stickstoff, an der entsprechenden Stelle in die Spritzgußform injiziert werden kann Hier wird an der Stelle an der der Pumpenanschluß 17 vorgesehen ist, die Gasinjektionsduse angesetzt Kurze Zeit nach dem Einspritzen des Kunststoffs in die Spritzgußform, etwa ein Zehntel bis einige Sekunden nach dem Einspritzen, wird die Austrittsoffnung, die wahrend des Spritzgießens geschlossen war, geöffnet Am anderen Ende des Fluidkanals wird mit Hochdruck Stickstoff injiziert, wobei der Gasdruck über dem Innendruck des Kunststoffes in der Spritzgußform liegt Das jetzt einströmende Gasvolumen verdrangt die im Kern noch flüssige Kunststoffschmelze aus den Austnttsoffnungen so lange, bis auch der Gasstrom aus dem Kanalende austritt
Durch die Gasinjektion wird ein Fluidkanalverlauf ohne scharfkantige Knicke erreicht, so daß gunstige Stromungsverhaltnisse erreicht werden können
Um die in Figur 5 gezeigte Gabelung des Fluidkanals 10 auszubilden, wird zunächst eine Austrittsoffnung in der Spritzgußform am Fluidkanalende z B am Ventil 8 geöffnet, wahrend das zweite Fluidkanalende, z B am Anschlußstutzen 13 für die Manschette 1 verschlossen gehalten wird Hierdurch wird zunächst nur ein Arm des Fluidkanals 10, namlich der zu dem Ventil hin, ausgeblasen Die austretende Kunststoffmasse tritt in eine der Nebenkavitaten ein, die so klein dimensioniert ist, daß nach dem Einstromen einer geringen Gasmenge der Druck im Gasbereich wieder ansteigt In einem zweiten Schritt wird dann die Austrittsoffnung an dem Anschlußstutzen 13 geöffnet, so daß vom injizierten Stickstoff das noch flussige Kernmaterial im zweiten Arm zu dem Anschlußstutzen 13 hin ausgetrieben wird Auf diese Weise entsteht ein T-formiger Verbindungskanal zwischen Pumpe 7, Ventil 8 und Manschette 1 des Blutdruckmeßgerates
Es ist für die Rundheit der Anschlußstutzen 13 und dem Ventilanschluß 22 auf der anderen Seite des Teiletragers 5 von Bedeutung, daß die nebeneinander angeordneten Spritzgußwerkzeuge bezüglich dieser Offnungen vertikal getrennt werden D h die Bewegungsrichtung der Werkzeuge verlauft senkrecht zur Achse der Stutzen 13 und des Anschluß 22 Bei relativ zu den Offnungen 13 und 22 horizontaler Werkzeugtrennung konnten sich die Offnungen 13 und 22 aus zwei zueinander versetzten Halbkreisen bilden, so daß mangels Rundheit es kaum möglich wäre eine Dichte Verbindung zwischen z B Manschette und Anschlußstutzen 13 herzustellen Der Pumpenanschluß 17 ist dadurch rund, da an diese Öffnung die runde Gasinjektionsduse angesetzt wird und keine vertikale Werkzeugtrenn nie durch den parallel verlaufendem Pumpenanschluß verlauft
Die vollständig im Inneren des Materials des Teiletragers 5 hegenden Fluidkanale 10 konnten auch mit einem alternativen Herstellverfahren eingebracht werden Hierbei konnten die Fluidkanale 10 auf konventionelle Art durch im Spritzgußwerkzeug befindliche Kerne und Schieber eingebracht werden Mit dieser Technik wurden jedoch Austnttsoffnungen der Werkzeugstifte am Ende jedes Kanals entstehen, die separat verschlossen werden müssen Darüber hinaus können nur geradlinige Kanäle hergestellt werden, so daß sich bei einem dreidimensionalen Kanalverlauf mehrere solcher gerader Kanalabschnitte zum eigentlichen Fluidfuhrungskanal erganzen mußten In diesem Fall müssen mehrere Austnttsoffnungen verschlossen werden Diesem Verfahren gegenüber besitzt das zuvor beschriebene mit Gasinjektion arbeitende Herstell verfahren auf der Hand hegende Vorteile
Alternativ zur Gasinjektionstechnik ist eine Herstellung der Fluidkanale durch Einlegen eines vorgefertigten Kehrsystems in die Kunststoff-Form vor dem Umspntzen mit Kunststoffmasse möglich Die Bauteile des Fluiddrucksystems 6 können unmittelbar an die Anschlußoffnungen der Fluidkanale 10 angeschlossen, insbesondere angesteckt werden, so daß keine weiteren Fluidleitungen notwendig sind
Um eine druckdichte Ankoppelung der Manschette 1 , der Pumpe 7 und des Ventils 8 an die im Teiletrager 5 ausgebildeten Fluidkanale 10 zu erreichen, ist eine exakte Ausbildung der Geometrien in den Dichtbereichen notig Die Anschlußoffnung 17 für die Pumpe 7 besitzt, wie Figur 9 zeigt, einen Zylinderabschnitt 18 Gegebenenfalls kann ein entsprechendes Dichtelement, insbesondere ein O-Rιng, zwischen den entsprechenden Anschlußstutzen der Pumpe 7 und der Anschlußoffnung 17 geschaltet sein
Die Anschlußoffnung 22 für das Ventil 8 besitzt, wie Figur 10 zeigt, ebenfalls einen Zylinderabschnitt 23 Um die Dichtwirkung zu erhohen, kann gegebenenfalls ebenfalls ein O-Rιng zwischengeschaltet sein Der unmittelbare Anschluß der Bauteile des Fluiddrucksystems 6 an die integral im Teiletrager 5 ausgebildeten Fluidkanale 10 besitzt gegenüber herkömmlichen Blutdruckmeßgeraten mit Schlauchverbindungen den Vorteil, daß am Schlauchstutzen keine Undichtigkeiten entstehen, die sich eventuell erst nach längerer Benutzungszeit bemerkbar machen wurden Insbesondere sind Undichtigkeiten infolge Alterung und Verrutschen durch Pumpenvibrationen oder durch Benutzereinwirkung beseitigt Es liegt weiterhin auf der Hand, daß die Montage der Bauteile des Blutdruckmeßgerates am Teiletrager extrem vereinfacht und automatisierbar ist, da jedem Bauteil ein Aufnahmeschacht am Teiltra- ger zugewiesen ist und da die Bauteile des Fluidrucksystems an einen starren Fluidkanal und nicht an einen flexiblen Fluidkanal angeschlossen werden
Durch die spezielle Ausbildung des Teiletragers können bei dem Blutdruckmeßgerat besondere Vorteile erreicht werden Insbesondere kann durch die spezielle Ausbildung der Fluidkanale 10 der Teiletrager 5 an die Handgelenksergonomie angepaßt sein, so daß eine gute Paßform und ein kompakter Aufbau miteinander verbunden werden können Ferner sinken durch den zentralen Teiletrager 5 die Montagekosten beachtlich, da die einzelnen Bauteile nur noch in die entsprechenden Aussparungen und Anschlußstutzen bzw Anschlußpunkte eingesteckt werden müssen Zur Abdichtung zwischen Anschlußstutzen und den Bauteilen des Fluiddrucksystems 6 genügt es beispielsweise, einen O-Rιng zu verwenden Durch die beschriebene Anordnung der Bau eile sind keine elektrischen Kabel nötig, alle elektrisch betriebenen Teile stehen direkt durch Löten mit der Platine in elektrischem Kontakt.
Ferner erlaubt es der Teileträger 5, geräuschentwickelnde Komponenten wie zum Beispiel die Pumpe 7 durch entsprechende Teileträgerwandungen lärmzuisolieren. Die einzelnen Komponenten können auch so in den Teileträger eingebettet werden, daß ein Herabfallen des Blutdruckmeßgerates auf den Boden keine Beschädigungen nach sich zieht. Die Wandungen können hierbei leicht nachgeben. Bei einem Einbau bzw. einer Befestigung der einzelnen Komponenten des Blutdruckmessgerätes unmittelbar am Gehäuse, wären diese dem Stoß beim Herabfallen stärker bzw. unmittelbarer ausgesetzt. Schließlich erlaubt die spezielle Ausbildung des Teileträgers 5 enorme Gestaltungsfreiheiten am äußeren Gehäuse. Der Teileträger ist hier als im Gehäuse innenliegendes Chassis, das vom Gehäuse separat ist, ausgebildet. Natürlich sind in einer Variante die Fluidkanale im Gehäuse selbst auch ausbildbar. Für diesen Fall ist nicht unbedingt ein Teileträger vorgesehen.

Claims

Patentansprüche
1. Blutdruckmeßgerat mit einem Fluiddrucksystem zur Druckbefüllung einer Manschette mit Fluid und einem Teileträger für Bauteile des Fluiddrucksystems, wobei zumindest ein Fluidkanal zur Verbindung der Bauteile vorgesehen ist, der in den Teileträger integriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Fluidkanal (10) begrenzende Wandung vollständig vom Material des Teileträgers (5) gebildet ist.
2. Blutdruckmeßgerat nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Fluidkanal (10) einen dreidimensional gekrümmten, sich in mehreren Ebenen erstreckenden Verlauf besitzt.
3. Blutdruckmeßgerat nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei der Fluidkanal (10) in seinem Verlauf frei von scharfkantigen Knicken ist.
4. Blutdruckmeßgerat nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Wandung eine im wesentlichen gleichmäßige, insbesondere etwa konstante Wandstärke besitzt.
5. Blutdruckmeßgerat nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei der Teileträger (5) aus Kunststoff spritzgegossen und der Fluidkanal (10) durch Gasinjektion in das Material des Teileträgers vor dessen vollständigem Erkühlen erhältlich ist.
6. Blutdruckmeßgerat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fluidkanal (10) sich im Inneren des Materials des Teileträgers (5) in mehrere Fluidkanale aufgabelt.
7. Blutdruckmeßgerat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fluidkanal (10) Anschlußöffnungen (17; 22) aufweist, in die das entsprechende Bauteil (7, 8, 9) mit einem im wesentlichen komplementären Anschluß einsteckbar ist.
8. Blutdruckmeßgerat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , wobei alle seine Bauteile an dem Teileträger (5), insbesondere in besonders für jedes Bauteil ausgebildete Aufnahmebereiche, befestigt sind.
9. Blutdruckmeßgerat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Manschette (1) auf einer Unterseite, die Bauteile des Fluiddrucksystems (6), insbesondere eine Pumpe (7), ein Druckventil (8) und ein Drucksensor (9), auf einer Oberseite des Teileträgers (5) angeordnet und an Fluidkanalanschlüsse (17, 22) angeschlossen sind.
10. Blutdruckmeßgerat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bauteile des Fluiddrucksystems (6), die einen elektrischen Anschluß (15) aufweisen, insbesondere Pumpe, Druckventil und Drucksensor, derart angeordnet sind, daß die elektrischen Anschlüsse im wesentlichen in einer Ebene liegen.
1 1. Blutdruckmeßgerat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch ansteuerbaren Bauteile, insbesondere Pumpe (7), Druckventil (8) und Drucksensor (9), unmittelbar mit einer Leiterplatte (16) verbunden sind.
12. Verfahren zur Herstellung eines Teileträgers (5) eines Blutdruckmeßgeräts mit einem in Inneren verlaufenden Fluidkanal (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Teileträger zumindest in einem Bereich des einzubringenden Fluidkanals in einen Zustand gebracht wird, in dem ein Kernbereich flüssig und ein diesen umgebenden Außenbereich starr ist, und der flüssige Kernbereich mit Druckfluid beaufschlagt und aus dem Teileträger ausgetrieben wird, so daß ein röhrenförmiger Fluidkanal eingebracht wird.
13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Teileträger (5) aus Kunststoff spritzgegossen und die Gasinjektionsbeaufschlagung ausgeführt wird, nachdem der Außenbereich erstarrt und der Kernbereich noch flüssig ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Teileträger (5) in der Gußform mit Druckfluid beaufschlagt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Druckfluid Wasser oder ein Gas, insbesondere Stickstoff, verwendet wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Druckfluid mit einem Druck im Bereich von mehreren 100 bar, insbesondere etwa 40 bis 500 bar, in den Teiletrager (5) eingebracht wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein sich gabelnder Fluidkanal (10) eingebracht wird, wobei in einem ersten Schritt der Fluidkanal entlang einer Gabel und in einem zweiten Schritt die andere Gabel ausgebildet wird
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in dem ersten Schritt der Austritt des Fluidkanals (10) der einen Gabel freigegeben und der Austritt des Fluidkanals an der anderen Gabel verschlossen wird, das Druckfluid von der zur Gabelung stromauf- wartigen Seite in den Fluidkanal eingebracht wird und in dem zweiten Schritt der Austritt des Fluidkanals der einen Gabel verschlossen und der Austritt des Fluidkanals an der anderen Gabel freigegeben und das Druckfluid in den Fluidkanal eingebracht wird
Werkzeug durch Durchfuhrung des Verfahrens nach einem der vorgehenden Ansprüche, mit einer Spritzgußform und einer Druckfluidvornchtung zum Einbringen von Druckfluid in den Innenraum der Spritzgußform, wobei die Spritzgußform am Kanalende des Fluidkanals (10) eine verschließbare und wieder zu öffnende Austrittsoffnung zum Austritt des flussigen Kernmaterials aufweist
Blutdruckmeßgerat mit einem Fluiddrucksystem (6) zur Druckbefullung einer Manschette mit Fluid und zum Messen des Blutdrucks mit einem oder mehreren Bauteilen, das oder die einen elektrischen Anschluß (15) aufweisen, insbesondere eine Pumpe (7), ein Druckventil (8), ein Drucksensor (9) und Stromversorgungskontakte und mit einer Leiterplatte, die eine elektrische Steuereinheit zur Ansteuerung aller elektrischen Bauteile tragt, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die einen elektrischen Anschluß auf
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Bauteιl(e) des Fluiddrucksystems, insbesondere die Pumpe, das Druckventil und der Drucksensor derart angeordnet sind, daß diese elektrischen Anschlüsse unmittelbar mit der Leiterplatte verbindbar sind
Blutdruckmeßgerat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Kontakte der Pumpe (7), des Druckventils (8), des Drucksensors (9) und der Stromversor- gung im wesentlichen in einer Ebene liegen, insbesondere in der Ebene in der die Leiterplatte zur Verlotung mit den elektrischen Kontakten angeordnet ist
Blutdruckmeßgerat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Bauteile des Fluiddrucksystems in einem Teiletrager (5) eines Blutdruckmeßgerates nach den Ansprüchen 1 bis 9 aufgenommen sind
Blutdruckmeßgerat mit einem Fluiddrucksystem (6) zur Druckbefullung einer Manschette mit Fluid mit Bauteilen des Fluiddrucksystems, insbesondere einer Pumpe (7), einem Druckventil (8) und einem Drucksensor (9), wobei die Bauteile des Fluiddrucksystems innerhalb eines Gehäuses (2) und ein Display (3) zur Meßwertanzeige am Gehäuse und die Manschette benachbart zum Gehäuse (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (2) ein Teiletrager (5) angeordnet ist und der Teiletrager (5) Aufnahmebereiche aufweist, die besonders für Bauteile des Fluiddrucksystems ausgebildet sind und in denen diese Bauteile befestigt sind
Blutdruckmeßgerat nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Teiletrager (5) Aufnahmebereiche aufweist, deren Kontur im wesentlichen der Kontur der Pumpe (7), des Druckventils (8) und des Drucksensors (9) angepaßt ist
Blutdruckmeßgerat nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 11
PCT/EP2000/013093 1999-12-29 2000-12-21 Blutdruckmessgerät und verfahren zur herstellung eines teileträgers eines blutdruckmessgeräts WO2001049172A1 (de)

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