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Dokumentenidentifikation DE3738901C2 04.10.1990
Titel Vorrichtung zur Erfassung der Zustandsänderung einer Flüssigkeit
Anmelder Heinrich Amelung GmbH, 4920 Lemgo, DE
Erfinder Hartert, Hellmut, Prof. Dr.med., 6750 Kaiserslautern, DE;
Amelung, Rolf, Dipl.-Ing.;
Brakemeier, Ernst-Aug.;
Becker, Helmut, 4920 Lemgo, DE
Vertreter Stracke, A., Dipl.-Ing.; Loesenbeck, K., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 4800 Bielefeld
DE-Anmeldedatum 17.11.1987
DE-Aktenzeichen 3738901
Offenlegungstag 24.05.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.10.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.10.1990
IPC-Hauptklasse G01N 11/16

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Zustandsänderung einer Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung, in der der Stab durch Elektromagnete in Schwingung versetzt wird, so daß der Kolben eine durch eine Meßeinrichtung meßbare Orbitalbewegung vollführt, ist beispielsweise aus der DE-OS 29 08 469 bekannt.

Weiter ist es bekannt, daß der Kolben mit Hilfe eines Steckstiftes, der in Verlängerung seiner Achse angeordnet ist und der in eine entsprechende Ausnehmung des Stabes eingeführt wird, an dieser zu befestigen ist. Allerdings ist das Einbringen des Kolbens bzw. des Steckstiftes in die Aufnahme recht umständlich und nur durch tastendes Suchen der Aufnahme möglich.

Darüber hinaus muß der Kolben jeweils per Hand eingebracht werden, wobei ein Ergreifen mit den Fingern oder irgendwelchen Hilfswerkzeugen Spuren auf dem Kolben hinterläßt, die das Meßergebnis beeinträchtigen können. Auch die Entfernung des Kolbens aus seiner Halterung nach Beendigung einer Messung ist nur mit den Fingern oder mit Hilfswerkzeugen möglich. Dabei besteht die Gefahr einer Kontamination mit infektiösem Plasma mit den sich daraus ergebenden Risiken und Gefahren.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, daß ein Einlegen und Entnehmen des Kolbens vereinfacht, eine Verfälschung des Meßergebnisses durch unsachgemäße Berührung des Kolbens ausgeschlossen und eine Gefährdung des Bedienungspersonals durch Kontamination mit infizierter Flüssigkeit unmöglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch diese konstruktiven Maßnahmen ist es nun möglich, den Kolben aus dem Stab zu lösen, ohne ihn mit Fingern oder einem Hilfswerkzeug greifen zu müssen.

So ist nunmehr sowohl eine Beeinflussung und damit Verfälschung des Meßergebnisses durch unsachgemäße Berührung des Kolbens, als auch eine Gefährdung der Bedienungsperson durch Kontamination mit am Kolben haftender, infizierter Flüssigkeit unmöglich.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch den Permanentmagneten eine selbsttätige Arretierung des Kolbens in einer Endlage erfolgt, ohne daß weitere Arretierungsmittel, wie Schrauben oder dergleichen, betätigt werden müssen.

Dadurch ist eine wesentliche Vereinfachung des Kolbenwechsels erreicht, die auch kürzere Wechselzeiten zur Folge hat und so zum effektiveren Betrieb der Vorrichtung beiträgt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Einzelheit der Erfindung in schematischer Darstellung gesehen in Richtung der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Einzelheit gemäß der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Einzelheit der Vorrichtung.

Eine in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Erfassung der Zustandsänderung einer Flüssigkeit, insbesondere der Gerinnung von Blut, besteht in ihrem Grundaufbau aus einem auf einer nicht dargestellten Arbeitsfläche abstellbaren Lagerteil 2, einem daran schwenkbar festgelegten Aufnahmekopf 1, in dem ein später ausführlich beschriebener Stab 3 angeordnet ist, der einen aus dem Aufnahmekopf 1 in Richtung des Lagerteiles 2 ragenden Kolben aufweist, sowie einen Küvettentisch 10, der innerhalb des Lagerteiles 2 in vertikaler Richtung bewegbar angeordnet ist und an dem eine ebenfalls noch näher zu beschreibende Auswurfeinrichtung 7 festgelegt ist.

In dem Küvettentisch 10 ist ein Probengefäß 6 untergebracht, das der Aufnahme der Flüssigkeit dient, in die dann der Kolben 4 eintauchbar ist.

Auf seiner dem Lagerteil 2 zugewandten Seite ist der Aufnahmekopf 1 mit einem Deckel 9 verschlossen. Ein Stoßdämpfer 8, der an dem Lagerteil 2 angeordnet ist und an dem sich in eingeschwenkter Lage der Aufnahmekopf 1 abstützt, dient zur Dämpfung von möglicherweise auftretenden Erschütterungen, so daß Meßergebnisstörungen weitgehend ausgeschlossen werden.

Beim Einschwenken des Aufnahmekopfes 1 in das Lagerteil 2 wird durch einen in dem Aufnahmekopf 1 festgelegten Kontaktstift 11 ein an dem Lagerteil 2 angeordneter Schalter 5 betätigt, mit dem der Meßvorgang eingeleitet wird.

Die Fig. 2 zeigt sehr deutlich die Ausbildung und Anordnung des Stabes 3,der an seinem dem Kolben 4 abgewandten Ende in einer Spannzange 17 festgelegt ist, die aus einer Hülse 19 und drei darin angeordneten Spannbacken 18 besteht, die mittels einer an der dem Stab gegenüberliegenden Stirnfläche der Hülse 19angeordneten Mutter 20 im Zusammenwirken mit einem Konus 35 zentrisch einspannbar ist.

Die Spannzange 17 ist in der Höhe verstellbar, wobei sie in der jeweiligen Stellung durch einen Klemmring 21 gehalten wird, so daß der Stab 3 und mit ihm der Kolben 4 je nach Erfordernis in seiner vertikalen Position veränderbar ist.

Durch die Anordnung von drei Spannbacken 18 innerhalb der Hülse 19 wird erreicht, daß die bei der Orbitalbewegung des Stabes 3 auftretenden Kräfte in jedem Winkel des Kreisbogens gleich sind. Dadurch wird zusätzlich die exakte Einhaltung der Kreisbahn der Orbitalbewegung des Stabes 3 unterstützt.

Im Bereich des freien Endes des Stabes 3 ist die Vorrichtung mit drei in gleicher Ebene angeordneten Elektromagneten 12 versehen, die zueinander im gleichen Winkel, also im vorliegenden Fall im Winkel von 120° stehen und gegenüber dem eine Orbitalbewegung ausführenden Stab 3 ortsfest angeordnet sind.

Im Wirkbereich der Elektromagneten 12, deren Lage zueinander besonders deutlich aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist in dem Stab 3 ein Permanentmagnet 13 angeordnet, mit dem die Elektromagneten 12 in Wechselwirkung stehen. Die Elektromagneten 12 sind in stetiger gleichgerichteter Folge nacheinander ein- und ausschaltbar, wobei sie so gestaltet sind, daß kurzzeitig zwei benachbarte gleichzeitig magnetisch sind, so daß sich für diese kurze Zeitspanne die Kraftwirkungen zweier Elektromagneten 12 überlagern.

Wie gleichfalls die Fig. 2 sehr deutlich zeigt, ist der Kolben 4 an einem Aufnahmeflansch 23 festgelegt, in den eine Kugel 22 etwa zur Hälfte eingelassen ist.

Der Stab 3 weist an seiner freien Stirnseite eine zylindrische Öffnung 24 auf, die den Permanentmagneten 13 beherbergt. Gleichzeitig ist aber zur Öffnungsseite hin soviel Platz, daß die Öffnung 24 die freie Kugelkalotte aufnehmen kann, wobei über die Magnetwirkung des Permanentmagneten 13 die Kugel 22 und mit ihr der Aufnahmeflansch 23 festgehalten wird. Die zugeordnete Stirnfläche des Aufnahmeflansches 23 stützt sich an der Stirnfläche des Stabes 3 ab.

In idealer Weise wird dadurch der Kolben 4 zwangsweise in eine vorbestimmte Position gebracht und arretiert. Gegenüber den bekannten Befestigungsmöglichkeiten des Kolbens 4 ist so eine erhebliche Arbeitserleichterung gegeben.

Zur Messung der Orbitalbewegung ist etwa im Mittenbereich des Stabes 3 eine Meßeinrichtung vorgesehen, die aus einem auf dem Stab 3 angeordneten Weicheisenring 16, einem demgegenüber ortsfest angeordneten Permanentmagneten 15 und einem ebenfalls ortsfest festgelegten und zwischen dem Weicheisenring 16 und dem Permanentmagneten 15 angeordneten Hallsensor 14 besteht. Die Funktionsweise dieser Meßeinrichtung wurde zuvor schon beschrieben.

Die in der Beschreibung zur Fig. 1 bereits erwähnte Auswurfeinrichtung 7 ist detaillierter in der Fig. 4 dargestellt. Mit dieser Auswurfeinrichtung 7 besteht die Möglichkeit, nach erfolgter Messung der in dem Probengefäß 6 befindlichen Flüssigkeit diese zusammen mit dem Kolben 4 so zu entfernen, daß eine mögliche infizierende Berührung mit dem Kolben ausgeschlossen ist.

Nach Beendigung des Meßvorganges der Flüssigkeit wird der Aufnahmekopf 1 der Vorrichtung aus seiner Arbeitsstellung herausgeschwenkt, wobei gleich zu Beginn dieses Ausschwenkvorganges durch einen automatisch betätigten Mikroschalter ein in einem Hohlraum 32 des Lagerteiles 2 einliegender Elektromagnet 26 geschaltet wird. An einem sich je nach Schaltung hin- oder herbewegenden Stößel 23 des Elektromagneten 26 ist eine Wippe 27 angelenkt, deren Drehachse 34 mit dem Lagerteil 2 verbunden ist und deren anderes Ende schwenkbar an einem Schieber 28 der Auswurfeinrichtung befestigt ist. Dadurch wird gegenläufig zur Bewegungsrichtung des Stößels 33 der Schieber 28 betätigt.

Durch einen Führungsbolzen 29, der in dem Lagerteil 2 festgelegt und in einem Langloch des Schiebers 28 geführt ist, wird die Auswurfeinrichtung längsverschiebbar arretiert.

Wie erwähnt, wird durch das Ausschwenken des Aufnahmekopfes 1 der Elektromagnet 26 betätigt, wobei der Stößel 33 angezogen wird. Durch die Wippe 27 wird der Schieber 28 in Richtung des Probengefäßes 6 bzw. des Kolbens 4 gedrückt, wobei sich ein gabelförmiger Niederhalter 31 des Schiebers 28 über den Aufnahmeflansch 23 schiebt und diesen mit samt des Kolbens 4 in der Ausgangsposition hält.

Durch weiteres Ausschwenken des Aufnahmekopfes 1 wird gegen die Wirkung der Magnetkraft des Permanentmagneten 13 des Stabes 3 die Kugel 22 aus ihrer Verankerung gelöst, so daß die Öffnung 24 nun frei ist, um einen neuen Kolben zu plazieren. Das Probengefäß 6 zusammen mit dem einliegenden Kolben 4 kann nun entnommen und entsorgt werden, ohne daß eine Bedienungsperson mit der möglicherweise infektiösen Flüssigkeit in Berührung kommt.

Zusammen mit einer Startschaltung für die durchzuführende Messung wird der Elektromagnet 26 ausgeschaltet, so daß der Stößel 33 durch Federkraft aus seiner Position gedrückt und über die Wippe 27 der Schieber 28 derart verschoben wird, daß der neu in den Stab 3 eingesetzte Kolben 4 ungehindert in das Probengefäß 6 eintauchen kann.

Bezugszeichenliste

1 Aufnahmekopf

2 Lagerteil

3 Stab

4 Kolben

5 Schalter

6 Probengefäß

7 Auswurfeinrichtung

8 Stoßdämpfer

9 Deckel

10 Küvettentisch

11 Kontaktstift

12 Elektromagnet

13 Permanentmagnet

14 Hallsensor

15 Permanentmagnet

16 Weicheisenring

17 Spannzange

18 Spannbacke

19 Hülse

20 Mutter

21 Klemmring

22 Kugel

23 Aufnahmeflansch

24 Öffnung

25 Gefäßaufnahme

26 Elektromagnet

27 Wippe

28 Schieber

29 Führungsbolzen

30 Langloch

31 Niederhalter

32 Hohlraum

33 Stößel

34 Drehachse

35 Konus


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Erfassung der Zustandsänderung einer Flüssigkeit, insbesondere der Gewinnung von Blut, mit einem die Flüssigkeit aufnehmenden, in einem Lagerteil herausnehmbar angeordneten Probengefäß und einem in die Flüssigkeit eintauchenden Kolben mit einem schwenkbar an dem Lagerteil festgelegten Aufnahmekopf und mit einem einseitig im Aufnahmekopf eingespannten, in Meßstellung vertikal verlaufenden Stab, an dessen freiem Ende der Kolben befestigt ist, wobei der Stab mittels im Abstand zu ihm festgelegte Elektromagnete in Schwingung versetzt wird, so daß der Kolben eine Orbitalbewegung vollführt, die durch eine Meßeinrichtung meßbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. a) an dem Kolben (4) ist ein Aufnahmeflansch (23) festgelegt,
    2. b) in die dem Kolben (4) abgewandte Seite des Aufnahmeflansches (23) ist eine Kugel (22) etwa zu ihrer Hälfte eingefügt,
    3. c) die Kugel (23) ragt in eine der freien Stirnseite des Stabes (3) vorgesehene Öffnung (24) hinein,
    4. d) am Grund der Öffnung (24) ist ein Permanentmagnet (13) angeordnet,
    5. e) das Lagerteil (2) ist mit einem, auf seiner dem Probengefäß (6) zugewandten Seite einen gabelförmigen Niederhalter (31) aufweisenden Schieber (28) versehen,
    6. f) der Niederhalter (31) erstreckt sich zu Beginn eines Ausschwenkvorganges des Aufnahmekopfes (1) teilweise über den Aufnahmeflansch (23).
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schieber (28) mit einer Endseite eine Wippe (2) angelenkt ist, die mit ihrer Drehachse (34) am Lagerteil (2) festgelegt ist und mit ihrem anderen Ende drehbar an einem Stößel (23) eines Elektromagneten (26) befestigt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lagerteil (2) ein Führungsbolzen (29) festgelegt ist, der ein Langloch (30) des Schiebers (28) durchtritt und diesen in Längsrichtung verschiebbar arretiert.






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