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Beschreibung
Die Erfindung betrifft r-in Vrricliron und cine Vorrichtung
zum Pumpen einer intravenösen rlü:;:.i ql ei t von einem Vorratsbehälter
zu ei nein Patienten.
Es sind bereite intrnveno.se Pumpen bekannt.. Man lint, auch
Versuche unternommen, FinwogpuniVien b:·.-..'. v:t.-gv.-erf bare Pumpen
herzustellen. V.c hat sich jedoch gor.cicjt, daß solche
Eiiiwegpumpen relativ teuer sind und ungenau arbeiten.
Die der F.rf in^nnn si;«;? vrdc lic.'.'-"'-Io AnT^rK- besteht deshalb
darin, eine Pumpe der eingangs genannten Άι t zu rcbaffon,
die. in der Her.«.teilung :-.ehr billig int., r.n daß rie nach de.m
Gel^rauch v*efjgev;oi f en vn j den harm. Πγ.·1 ei r.oll eine relativ
billige Steuerung für die P.ctütiqun'i dc r JMnijie vorgesehen
v/erden, so daß intravenöse IMürni q] ( i 1 cn und dergleichen
mit hoher Genauigkeit verabreicht v:c«i"den ] innen.
Diese Aufgabe wird erfi ndunnr.qi ■ ." f1 durch ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Pumpen int.3 avenr.r?er J'lüssigk-ei t von
einem FlüssigkeitEVorrat zu einem Patienten nelöst. Hie
Vorrichtung hat ein Steuergerät mit einer Pumpenbetätigungseinrichtung
und einer Pumpe. Die Pumpendeta tigungneinrichtung
ist mit einer abgedichteten Kammer versehen. Tin Abschnitt
der Kammer wird von einer flexiblen Membran gebildet, wobei der Pest der Kauvner im v.'c.sentlichen starre
Seitenwände hat. Jn der abgedichteten Kammer ist ein inkoinpressibles
Fluid aneeordnct. Für eine Verschiebeheweginig
in die Kammer ist: ein Kolljen vorgesehen, der also in
die inkompressible Flüssigkeit in dar Kanmer hinein- und
au:; ihr herausbev.'cgt v.'i.rd. Die:; führt "u einen Ausfahren
und F.inzlehen der flexiblen Membran, wenn der Kolben
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bewegt wird. Das Steuergerät ist mit Einrichtungen versehen, die eine solche Bewegung des Kolbens auf programmierte
Weise herbeiführen. Die Pumpe besteht aus einem Pumpenkörper mit einer Pumpenkammer, von der ein Abschnitt
mit einer flexiblen Membran abgedeckt ist. Die Pumpe ist mit einem Einlaß versehen, der mit dem Flüssigkeitsvorrat
verbindbar ist, sowie an einen Auslaß angeschlossen, der mit dem Patienten verbindbar ist. Zum Steuern des Stroms
der intravenösen Flüssigkeit durch die Pumpenkammer sind Einlaß- und Auslaßventileinrichtungen vorgesehen. Zum
Positionieren der Pumpe derart, daß die von der Pumpe getragene
Membran in innigem Kontakt mit der Membran der Pumpenbetatigungseinrichtung steht, sind Einrichtungen vorgesehen,
so daß, wenn der Kolben bewegt wird, die Membranen der Betätigungseinrichtung und der Pumpe sich gemeinsam bewegen
und die Pumpwirkung in der Pumpe herbeiführen, so daß intravenöses Flüssigkeit von dem Einlaß zum Auslaß
entsprechend der Verschiebung des Kolbens bewegt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß die Pumpe wegwerfbar ist und trotzdem genau und unabhängig
von Nominaldruckänderungen intravenöse Flüssigkeit dem Patienten dosiert zuführen kann. Dabei wird das Zwangsverdrängunqsprinzip
in Verbindung mit Betätigung der Pumpe benutzt. Die Pumpenbetatigungseinrichtung hat ebenr.o
wie die Pumpe eine Membran, wobei sich die Membranen gemeinsam zur Erzeugung der Pumpwirkung bewegen. Die
Pumpe kann als Durchströmeinrichtung verwendet werden, ohne daß die Pumpe vom Patienten getrennt wird. Das verwendete
Steuergerät kann einen Unterdruck oder einen Überdruck in der Pumpkammer fühlen. Der Umkehrhub erfolgt sehr
schnell, so daß eine im wesentlichen kontinuierliche Zuführung von intravenöser Flüssigkeit zum Patienten gewährleistet
ist. Die Vorrichtung kann von medizinischem Personal sehr leicht benutzt werden. Die Verschiebung bzw.
Verdrängung kann genau gesteuert werden, wodurch die Menge
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der bei jedem Hub abgegebenen intravenösen Flüssigkeit ebenfalls gesteuert v/erden kann. Die Pumpe besteht aus
sehr wenigen Teilen, so daß sie billig und leicht herstellbar ist.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 isometrisch ein Steuergerät und eine Pumpe an einem Ständer, die über eine Flasche mit intravenöser
Flüssigkeit verworgt werden,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Steuergerät von Fig. 1,
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Rückansicht des Steuergerätes von Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 2,
Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
einer in dem Steuergerät von Fig. 2 benutzten Puniponbetätigungseinrichtung,
Fig. 6 eine Schnittansicht dor Punipenbetätigungtseinrichtung
und der Pumpe voneinander getrennt,
Fig. 7 eine Schnittannicht eines Teils der Pumpenbetätigungseinrichtung
und der Pumpe aneinander für dar. Pumpen befestigt,
Fig. 8 in einem Schnitt durch einen Teil der Pumpe den Aufbau des benutzten Ventilsitzes,
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Fig. 9 eine Draufsicht auf den Abschnitt mit dem Ventilsitz von Fig. 8,
Fig. 1o in einor Schnittansicht durch dir Pumpenbetr.tigurnseinrichtung
und die Pumpe den Betrieb der Pumpe beim Abwärtshub des Kolbons und dor Pumpenbotätigungseinrichtung,
Fig. 11 in einer Ansicht wie Fig. 1o den Betrieb der Pumpe während des Aufwärtshubs des Kolbens,
Fig. 12 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform eines Steuergerätes,
Fig. 13 eine Schnittansicht eines Teils des Steuergerätes
von Fig. 12.
Das in Fig. 1 gezeigte System 21 zum Pumpen intravenöser Flüssigkeit hat ein Steuergerät. 22, das an einem Stativ
23 herkömmlicher Dauvciise sitxt. Das Stativ 23 ist mit einem
Paar von nach außen abstehenden fJaltearmen 24 versehen, die am oberen Ende des Stativs 2 3 angebracht sind. Der Speicher
für die intravenöse; (TV) Flüssigkeit besteht aus einer
Flasche 2G, welche eine IV-Fliissigkeit 27 erhält. Die Flasche
26 ist mit ei mir Aufhängung 2ß versehen, die einen Bügel
29 auf v/eist, der aia äußeren Ende eines der Haltearme 24 befestigt
ist. Die Flü.sche 26 ist mit einem Stopfen 31 im Hals
der Flasche verschon.
In den Stopfen 31 ist eine herkömmliche Tropfkaironcr-Spitzenanordmmg
32 eingesetzt und erstreckt sich davon ausgehend nach unten. Die Anordnung hat eine Tropfkammer 33, die über
einen flexiblen Schlauch 34 mit dem Einlaß 36 einer Pumpenanordnung 37 für die intravenöse Flüssigkeit verbunden ist.
Die Pumpenanordnung 37 für die intravenöse Flüssigkeit ist mit einem Auslaß 38 versehen, an dem ein Auslaßschlauch 39
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sitzt. Der Auslaßschlauch 39 ist mit einem herkömmlichen
Zwischenstück oder einem Bund 41 versehen, der mit einer nicht gezeigten Injektionsnadel verbindbar ist. Die Injektionsnadel
wird in die Vene eines Patienten eingeführt, so daß IV-Flüssigkeit in die Vene des Patienten abgegeben werden
kann. Am Auslaßschlauch 39 ist zur Unterbrechung des Stroms der Flüssigkeit durch den Schlauch 39 eine Klemme
angeordnet.
Die Pumpanordnung 37 für die intravenöse Flüssigkeit wird von einer Pumpenbetätigungsanordnung 46 angetrieben, die an
dem Steuergerät 22 befestigt ist.
Das Steuergerät 22 besteht aus einem äußeren Gehäuse 51, welches vertikale Seitenwände 52 und 53 und eine horizontale
obere Wand 54 aufweist, an der ein Traggriff 56 befestigt ist. Das äußere Gehäuse 51 hat eine nicht gezeigte hintere
Wand, an der eine Klemmanordnung 58 befestigt ist, die zum Festlegen des Steuergerätes an dem Stativ 23 verwendet wird.
Die Klemmanordnung 58 hat einen von Hand betätigbaren Knopf 59 zum Festziehen der Klemmanordnung 58, damit das Steuergerät
22 in einer vertikalen Stellung an dem Stativ 23 gehalten wird.
In dem äußeren Gehäuse 51 ist ein Rahmen 61 vorgesehen, der aus einer vertikalen Platte 62 besteht, die an einer Frontplatte
63 durch Muttern 64 befestigt ist, die an den unteren horizontalen Abschnitten 63a und 23b der Frontplatte angreifen.
Die Frontplatte hat zusätzlich einen geneigten Abschnitt 63c, der nach unten und nach außen am oberen Abschnitt der
Frontplatte geneigt ist. Weiterhin ist ein horizontaler Abschnitt 63d vorgesehen, der sich an den Abschnitt 63c und
an einen vertikalen Abschnitt 63e anschließt. Dieser Abschnitt 63e schließt sich an den unteren horizontalen Abschnitt
63b an. Der Rahmen 61 hat ein L-förmiges Teil 66, das an dem vertikalen Rahmenteil 62 durch Rahmenmuttern 67 befestigt
ist. 709849/0998
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Von dem Rahmen 61 wird ein Steuermechanismus 71 getragen,
der einen Antriebsmotor 72 herkömmlicher Bauweise, beispielsweise einen Gleichstrom-Schrittmotor aufweist
(Hurst Mfg. Corp., Princeton, Indiana, Modell AS 12 V-Gleichstrom).
Der Antriebsmotor 72 sitzt auf einem Untersetzungsgetriebe 73, das über Distanzstücke 74 an der vertikalen
Platte 62 durch Schrauben 76 befestigt ist. Das Untersetzungsgetriebe 73 verringert die Drehzahl der nicht
gezeigten Abtriebswelle des Antriebsmotors 72 um ein vorgegebenes Verhältnis, beispielsweise um 5 : 1. Gewünschtenfalls
können andere Verhältnisse, beispielsweise 1o : 1, verwendet werden. Der Hauptzweck des Untersetzungsgetriebes
73 besteht in der Drehzahlreduzierung, so daß die Abtriebswelle 77 des Untersetzungsgetriebes mit einer sehr niedri
gen Drehzahl in einem Bereich von beispielsweise 1.5oo Upm bis nahezu Stillstand rotiert.
An der Abtriebswelle 77 sind über einen Zapfen 83 zwei Nocken, ein Dosiernocken 81 und ein Kolbennocken 82 so
gehalten, daß sich beide Nocken 81 und 82 zusammen mit der Welle 77 drehen. Das andere Ende der Welle 77 ist über
ein L-förmiges Teil 84 abgestützt, das an der vertikalen Platte 62 durch Schrauben 86 befestigt ist. Das L-förmige
Teil 84 trägt ein Lager 87, welches das äußere Ende der Welle 77 abstützt (Fig. 3).
Der Dosiernocken 81 greift an einer Rolle 91 an, die sich auf einem Zapfen 92 dreht. Der Zapfen 92 sitzt in dem
unteren Ende eines Gleitelementes 93, das für eine Vertikalbewegung an der vertikalen Platte 62 mittels eines
Paares von Zapfen 94 gehalten ist, die an dem vertikalen Element 62 sitzen. Die Zapfen 94 erstrecken sich durch
Längsschlitze 96 in dem Gleitelement. An dem äußeren Ende eines jeden Zapfens ist eine Beilagscheibe 97 vorgesehen,
die durch einen Haltering 98 in Stellung gehalten wird. Das Gleitelement 93 ist L-förmig (Fig. 2), wobei sein
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längerer Schenkel 93a sich insgesamt vertikal und sein kürzerer Schenkel 93b sich insgesamt horizontal erstrecken.
Der kürzere Schenkel 93b greift an einem Betätigungszapfen 99 einer Vorgabezähleranordnung 1o1 an. Die Vorgabezähleranordnung
1o1 ist von bekannter Bauv/eise (Veeder Root) . Die Zähleranordnung 1o1 der Vorgabebauweise ist mit einer
Vielzahl von handbetätigbaren Wählscheiben 1o2 versehen, die das Einstellen einer gewünschten Dosierung in cm
ermöglichen. Beispielsweise kann die unterste Wählscheibe
102 in Abstufungen von o,2 cm eingestellt werden, wobei
der Gesamtbereich der Einstellungen in der Zähleranordnung 1o1 bis 999,8 cm reicht. Wie aus den Figuren 1 und 2
zu ersehen ist, sind die Scheiben 1o2 auf der oberen recnten Frontseite des Steuergerätes 22 zugänglich. Wenn die
Steueranordnung 1o1 auf eine vorgegebene Zahl eingestellt ist, wird bei jeder Umdrehung der Abtriebswelle 77 das
Gleitelement 93 angehoben, um ein Inkrement zu substrahieren,
beispielsweise o,2 cm oder 2 ml von der Gesamtzählung.
Das L-förmige Gleitelement 93 ist mit einer Ausnehmung
103 im kürzeren Schenkel 93b versehen, die zur Schwächung
des Schenkels 93b dient, so daß das Außenende des Schenkels eingestellt werden kann, so daß es sich in der richtigen
Position bezüglich des Betätigungszapfens 99 des Vorgabezählers befindet.
Der Kolbennocken 82 greift an einer Kugellageranordnung 1o6 an, die auf einem Zapfen 1o7 sitzt, der an dem unteren
Ende eines Rollenarms 1o8 mittels eines Halterings 1o9 festgelegt ist. An dem Zapfen 1o7 ist ein Distanzstück 111
zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Abstandes zwischen dem Rollenarm 1o8 und der Kugellageranordnung 1o6
vorgesehen. Der Rollnnarm 1o8 ist durch geeignete Einrichtungen, beispielsweise durch Nietori, an einem Gleitlager
112 befestigt, welches drehbar an einem großen Zapfen 113 sitzt, der von der vertikalen Platte 62 getraqen wird. Das
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Lager 112 wird an dem Zapfen 113 durch einen Haltering 114
an Ort und Stelle gehalten, der an dem Zapfen angreift.
Ein für ein Nachgeben ausgebildeter Arm bzw. Ausgleichsarm 116 ist an seinem oberen Ende an einem Gleitlager 117 angenietet,
das drehbar auf dem Lager 112 sitzt und sich somit auf einer Achse dreht, die mit der Drehachse des Rollenarms
1o8 zusammenfällt. Der Rollenarm 1o8 und der Ausgleichsarm
116 sind für eine Bewegung unabhängig voneinander installiert, An dem Ausgleichsarm 116 sitzt ein zylindrisches Teil 118,
das sich normalerweise unter einer Seite des Rollenarms 1o8 befindet. Der Ausgleichsarm 116 ist mit einen Ansatz 119
versehen, der sich rechtwinklig nach außen erstreckt. An dem Ansatz 119 ist das eine Ende einer Feder 121 befestigt,
deren anderes Ende an einem Zapfen 122 befestigt ist, der an einer Lasche 123 sitzt, die als Teil des Rollenarms 1o8
ausgebildet ist. Mit seinem oberen Ende ist ein Betätigungsarm 26 an einem Betätigungsarmlager 127 durch geeignete
Einrichtungen, wie Nieten, befestigt. Das Gleitlager 127 sitzt drehbar auf dem Zapfen 113 und wird daran durch
einen Haltering 128 gehalten. Der Rollenarm 1o8 ist mit einem sich nach vorn erstreckenden Flügel 129 (Fig. 2)
versehen. Das eine Ende einer Feder 131 ist an dem Flügel 129, das andere an einer Lasche 132 an dem Betätigungsarm
126 befestigt. An einer sich nach außen erstreckenden Lasche 134 an dem Betätigungsarm 126 ist eine Blattfeder-Schalteranordnung
133 herkömmlicher Bauweise festgelegt. Die Blattfeder-Schalteranordnung 133 bzw. die Lamellenschalteranordnung
ist mit zwei Blättern 136 und 137 und einem mittleren Blatt 138 versehen, die Kontakte 139 tragen.
Das mittlere Blatt 138 hat einen Fortsatz 138a, der mit einem zylindrischen Zapfen 141 an dem Rollenarm 1o8 in
Eingriff bringbar ist.
Zum Einstellen des Hubs des Rollenarms ist eine Einrichtung vorgesehen, die aus oinem Hebel 143 besteht, der schwenkbar
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an einem Zapfen 144 sitzt, der an dem L-förmigen Teil oder
Träger 84 befestigt ist. In dem Hebel 143 sitzt ein Exzenter 146, der durch eine Schraube 147, die in den Träger 84 geschraubt
ist, so positionierbar ist, daß der Winkel des Schwenkarms air Schwenkzapfen 144 eingestellt v.'erden kann.
Eine zusätzliche Schraube 148 dient zum Arretieren des Einstellhebels 143 in der gewünschten Stellung. Der Einstellhebel
143 ist mit einem Flügel 149 für den Eingriff mit dem unteren Ende des Rollenarms 1o8 und zum Begrenzen der Bahn
des unteren Endes des Rollenarms in einer Richtung versehen. Diese Einstellung ermöglicht es, die genaue Verschiebung
des Kolbens zu bestimmen, was noch erläutert wird.
An dem Dosiernocken 81 ist ein 18o°-Verschluß 151 befestigt,
der sich mit dem Dosiernocken dreht. Die Befestigung erfolgt durch eine Schraube 152, die in einen Ansatz 153 an dem
Dosiernocken gedreht ist. Der Verschluß bzw. die Klappe 151 bewegt sich über einen Schlitz 154 in einem Gehäuse 156,
das photoelektrische Fühleinrichtungen in Form einer nicht gezeigten photoelektrischen Zelle, die in dem Gehäuse auf
einer Seite des Schlitzes angeordnet ist, und einer nicht gezeigten Lichtquelle, beispielsweise einer Glühlampe,
trägt, die in dem Gehäuse 156 auf der anderen Seite des Schlitzes 154 angebracht ist. Durch die Drehung des Verschlusses
151 wird der Lichtdurchgang zur photoelektrischen Zelle über 18o° verschlossen, während bei den anderen 18o°
der Bahn des Verschlusses 151 Lichtstrahlen zur photoelektrischen Zelle durchgehen können. Das Gehäuse 156 wird von
einem L-förmigen Träger 157 getragen, der an der vertikalen Platte sitzt.
Wenn sich der Kolbennocken 82 dreht, wird das untere Ende des Rollenarms 1o8 unter der Steuerung des Kolbennockens
82 mittels des Zapfens 118 vor und zurück bewegt, der von dem Ausgleichsarm 116 getragen wird, um eine Bewegung auf
den Betätigungsarm 126 zu Übertragen. Wie insbesondere aus
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Fig. 2 zu ersehen ist, ist der Betätigungsarm 126 mit einem
sich nach vorn erstreckenden Abschnitt 126a versehen, der ein äußeres abgerundetes Ende 126b hat, welches an dem
oberen Ende eines Kolbens oder Stößels 161 der Pumpenbetätigungsanordnung
46 angreift.
Die Pumpenbetätigungsanordnung 46 sitzt in einer öffnung
162 in dem horizontalen Abschnitt 63d der Frontplatte 63. Die Anordnung 46 besteht aus einem Pumpengehäuse 163 aus
einem geeigneten Material, wie Kunststoff. Das Pumpengehäuse ist mit einem flachen plattenartigen Teil 164 versehen,
das mit seinen äußeren Enden an dem Abschnitt 63d der Frontplatte 6 3 durch Schrauben 165 befestigt ist. Das plattenartlgc
Teil 164 hat eine mittig angeordnete öffnung. In dem plattenartigen Abschnitt sind eine erste Ringstufe 167 und
eine zweite Ringstufe 168 konzentrisch zur öffnung 166 ausgebildet.
In der öffnung 166 ist eine kreisförmige Fluidübertragungsmembran
171 angeordnet, deren äußerer abgestufter Ringrand 172 auf der Stufe 167 sitzt und darin
durch ein einen Speicher bildendes Teil 173 festgeklemmt ist. Das den Speicher bildende Teil 173 ist mit dem Pumpengehäuse
163 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch
Ultraschall, verbunden, so daß zwischen dem den Speicher bildenden Teil 173 und der flexiblen Fluidübertragungsmembran
171 eine Flüssigkeitsdichtung ausgebildet ist.
Das obere Ende des den Speicher bildenden Teils 173 ist mit einer Bohrung 174 für die Aufnahme des unteren Endes
des Kolbenstößels 161 versehen. Zur Bildung einer Flüssigkeitsdichtung zwischen dem Kolben oder Stößel 161 und
dem Speicher bildenden Teil 173 sind geeignete Einrich tungen in Form eines O-Rings 176 (Fig. 2) vorgesehen, der
in dem oberen Ende des den Speicher bildenden Teils 173 sitzt. An dem oberen Ende des den Speicher bildenden Teils
173 ist eine Kolbenführung und Kappe 177 angeordnet und daran durch geeignete Mittel, beispielsweise durch
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Ultraschallverschweißung, befestigt. Die Kolbenführung und
Kappe 177 ist mit einem zylindrischen Abschnitt 168 versehen, in welchem der Kolben 161 gleitend verschiebbar
sitzt. Der Kolben oder Stößel 161 ist zwischen einer innersten und einer äußersten Stellung bezogen auf das Speicher
bildende Element 173 bewegbar. Für die Rückführung des Kolbens oder Stößels in die eingefahrene oder die äußerste
Stellung ist eine nachgiebige Feder in Form einer Schraubenfeder 179 vorgesehen, die an dem zylindrischen Abschnitt
178 der Kolbenführung und Kappe 177 sitzt. Ein Ende der
Feder 179 greift an der Kolbenführung und Kappe 177 an, während das andere Ende an einem Ring 181 angreift, der
an dem Kolben sitzt und daran durch einen Haltering 182 gehalten ist. Um ein Zurückziehen des Kolbens 161 aus dem
den Speicher bildenden Teil 173 zu verhindern, ist eine Einrichtung in Form eines O-Rings 183 vorgesehen, der in
einer Ringnut 184 sitzt, die an dem unteren Ende dos Kolbens 161 angebracht ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 zu
ersehen ist, kann sich der Kolben 161 in eine Sitzkammer oder einen Speicher 186 erstrecken, der von einer Membran
oder einem Diaphragma 171 und durch das den Speichor bildende Teil 173 begrenzt wird. Die Kammer oder der Speicher
186 ist mit einer geeigneten Inkompressible^ Flüssigkeit
187 über eine Bohrung 188 gefüllt, die normalerweise durch eine Schraube 189 verschlossen ist. Als zufriedenstellend
hat sich als Flüssigkeit 187 ein Silikonfluid (Nr. 7oo,
D.W. Corning) erwiesen. Die Flüssigkeit hat eine niedrige Viskosität, so daß sie alle Ritzen in der Karuner 186 füllt,
wodurch die Verdrängung der gesamten Luft aus der Kammer
186 gewährleistet ist. Die Silikonflür.sigkeit ist nicht
entgasbar, wodurch gewährleistet ist, daß jede Verschiebung durch den Stößel 161 direkt durch eine gleiche Verschiebung
der Flüssigkeit 187 dargestallt wird.
Das Pumpengehäuse ist mit sich nach unter, erstreckenden
halbkreisförmigen Ansätzen 19o an den gegenüberliegenden
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Enden des plattenförmigen Teils 164 versehen. Es kann auch
ein Paar von Ansätzen 191 aufweisen, welche Innengewindebohrungen 192 haben. In die Bohrungen 192 sind Ventileingriff
sschrauben 193 und 194 geschraubt.
Alle Teile dor Purnpenbetätigungsanordnung 46 können aus
relativ billigem Kunststoff hergestellt werden, ausgenommen die Membran 171, die vorzugsweise aus Kautschuk besteht.
Die Feder 179 und der Haltering 182 bestehen aus Metall. Die Schraube 189 kann aus Kunststoff oder Metall hergestellt
sein. Die O-Ringe 183 und 176 bestehen aus Kautschuk. Der
Kolben oder Stößel 161 kann aus einem geeigneten Kunststoff, wie Polytetrafluoräthylen, hergestellt sein.
Die Pumpenanordnung 37 ist in gleicher Weise hauptsächlich
aus Kunststoff und mit so wenigen Teilen wie möglich hergestellt, so daß sie relativ billig ist und nach dem Gebrauch
weggeworfen v/erden kann.
Die Pumpenanordnung 37 besteht im wesentlichen aus drei Kunststoffteilen, die den Pumpenkörper 195 bilden. Das
erste Teil ist das Unterteil 196, das zv:eite das Mittelteil 197 und das dritte das Oberteil 198. Zwischen dem Mittel-
und dem Oberteil ist eine Pump- und Ventilmembran 199 angeordnet. Alle drei Teile 196, 197 und 198 sind durch Ultraschallverschweißung
zusammen mit der Pumpventilniembran 199
verbunden. Das Unterteil 196 hat eine in einer Ebene liegende Bodenvand 2o1 mit einer hochstehenden Lippe 2o2, die
am äußeren Rand vorgesehen ist. Mit der Bodenwand 2o1 sind in einem Stück Einlaß- und Aunlaßverbindungsstücke 2o3 und
2o4 ausgebildet, die durchgehend einen Einlaßkanal 2o6 bzw. Auslaßkanal 2o7 aufweisen.
Das Mittelteil 197 list mit einer in einer Ebene liegenden
Viand 211 versehen, die insgesamt zur Bodenv/and 2o1 parallel
ist. In der Wand 211 ist mittig eine öffnung 212 ausgebildet.
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Von der Wand 211 hängt eine Wand 213 nach unten, die so
gestaltet ist, daß sie in die hochstehende Lippe 2o2 an
der Bodenwand 2o1 des Unterteils 196 paßt, so daß, wenn
die beiden Teile ultraschallverschweißt sind, zwischen den Teilen eine Flüssigkeitsdichtung erreicht wird. Durch die
Teile 196 und 197 wird eine mittig angeordnete Pumpenkammer 216 begrenzt.
Das Mittelteil 197 hat ein Paar von zylindrischen Ausnehmungen 217 und 218, die sich durch die Wand 211 erstrecken. Am
Mittelteil 192 sind ein Paar von Vorsprüngen 219 und 221 ausgebildet, die in den zylindrischen Ausnehmungen 222 in
dem Unterteil 196 sitzen. In dem Vorsprung 219 ist eine
Bohrung 223 ausgebildet, die mit der Bohrung 2o7 in Verbindung steht. Sie steht mit der anderen Seite der zylindrischen
Ausnehmung 217 ebenfalls in Verbindung. Im Vorsprung 221 ist eine Bohrung 224 ausgebildet, die mit der Bohrung 2o6 in
Verbindung steht. Die Bohrung 224 erstreckt sich nach oben in die Mitte der Ausnehmung 213. Das Mittelteil 197 ist mit
einem Ventilsitz 226 versehen, der die Bohrung 224 umgibt. In dem Mittelteil 197 ist in der Ausnehmung 217 in gleicher
Weise ein Ventilsitz 227 ausgebildet, der eine Bohrung 228 umgibt, die sich nach oben und mittig in die Ausnehmung
erstreckt. Die Bohrung 228 steht in Verbindung mit einem Durchlaß 229, der in die mittig angeordnete Kammer 216
mündet. Im Mittelteil ist ein Durchlaß 231 vorgesehen, um eine Verbindung zwischen der Kammer 216 und der zylindrischen
Ausnehmung 218 herzustellen.
Die Pumpen- und Ventilmembran 199 hat ein Paar von Teilen
233 und 234 für den Eingriff mit den Ventilsitzen 227 bzw. 226. Die Pumpen- und Ventilmembran 199 besteht aus einem
geeigneten Material, beispielsweise aus einem Elastomeren. Jede der Ventilmembranen besteht aus einem umgekehrten
tellerförmigen Abschnitt 236 und wird von einem Schaft 237 getragen. Die oberen Enden eines jeden Schaftes 237 bilden
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ein Stück mit einer Kreisscheibe 238. Der äußere Rand einer
jeden .Scheibe 238 ist bei 239 verbreitert, so daß er eine
einem O-Ring ähnliche Gestalt hat.
Zusätzlich ist die Punipen-Vcnti 1 membran 199 mit einer mittig
angoordncti.-n Kreismenbran oder mit einem solchen Diaphragma
2-11 verseilen, die über einem sich nach oben erstreckenden
Rand 242 r.itzt, dor die mittig angeordnete öffnung 212 umgibt.
Weiterhin hat die Pumpen-Venti!membran 199 einen
erv/eiterten Abschnitt 243, der konzentrisch zur Membran
ist und im Querschnitt die Form eines O-P.ings hat.
Die Pumpen- und Ventilmenbran 199 wird in ihrer Stellung im Mittelteil durch dos Oberteil 190 klemmend gehalten,
wodurch eine Flüssigkeitsabdichtung zv;ischen der Kammer
216 und den Ausnehmungen 217 und 218 dadurch hergestellt
wird, daß eic O-Kingabschnitte 239 und 24 3 zusammengedrückt
werden. Das Oberteil 198 besteht aus einer ebenen oder in
einer Ebene liegenden Wand 246, die parallel zur Wand 211 und zur Wand 2o1 ist. Die Wand 246 ist mit der mittig angeordneten
öffnung 212 versehen, über die sich die Membran 241 erstreckt. Die Oberseite der Membran 241 ist zur Oberseite
der Wand 246 bündig. Die Wand 246 ist weiterhin mit zv/ei zusätzlichen kleineren öffnungen 248 und 249 auf gegenüberliegenden
Seiten der öffnung 212 versehen, die für die Aufnahme der unteren Enden der Ventileingriffsschrauben
und 194 vorgesehen sind, um eine Einstellung der Ventil teile 233 und 234 in der nachstehend beschriebenen Weise
zu ermöglichen.
Die Pumpenanordnung 37 ist so gebaut, daß sie leicht in die
halbkreisförmigen Fortsätze 19o des Pumpengehäuses 163
einführbar sind, wodurch die Schrauben 193 und 194 durch die Öffnungen 248 und 249 hindurchgehen und an den Scheiben
238 angreifen können, die die Ventilteile 233 und 234 tra gen. Die Membran 241 wird in innigen Kontakt mit der
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Fluidübertragungsmembran 171 gebracht, wobei zwischen den äußeren Rändern durch die Klemmwirkung des Ringrandes 242
an der Pumpenanordnung 37 und einen weiteren Ringrand 25o an dem den Speicher bildenden Teil 173, der über dem Rand
242 liegt, eine Abdichtung erreicht wird.
Die Ventilsitze 22G und 227 sind j eve.i Ii; mit einem zylindrischen
vorstehenden Abschnitt 251 (Fig. 8 und 9) versehen, v/elche die Bohrung 228 bei dem Ventilsitz 226 umgibt. Als
Teil des Ventilsitzes ist ein erhabener Ringrand 252 vorgesehen,
der den hochstehenden zylindrischen Abschnitt 251 im
Abstand davon umgibt, wodurch eine ringförmige /vunnehnung
253 gebildet wird. VJie aus Fig. 8 zu ersehen ist, ist die Höhe den Randes 253 etwas grüßer als die Höhe des hochstehenden
zylindrischen Abschnittes 2Γ>ϊ. In dem hochstehenden zylindrischen Abschnitt 251 ist eine Vielzahl von Radialkanälen
254 vorgesehen, die sich von der Mittelbohrung zu der ringförmigen Ausnehmung 153 erstrecken. Wie in Fig.
gezeigt ist, bilden diese Kanäle auf der Oberseite des hochstehenden zylindrischen Abschnittes 251 ein X. Die Gestalt
dor Ventilsitze 226 und 227 und der Ventilteile 233 und ist derart, daß sie hervorragende Ventilsitzqualitäten
sowohl bei Unterdruck als auch bei tiberdruck haben. Zusätzlich erfordern sie einen geringeren Quetschdruck, um eine
gute Dichtung zu erreichen. Die Kanäle 254 in dem hochstehenden zylindrischen Abschnitt 251 ermöglichen den Durchgang
von Fluid in die Ausnehmung 253, vrodurch ein öffnen
der pilzförmigen oder kellerförmigen Abschnitte 236 des Ventilelementes auch dann herbeigeführt wird, wenn am Schaft
237 des Ventilelementes ein höherer Druck herrsollt. Das öffnen und Schließen der Ventilteile 233 und 234 werden somit
hauptsächlich von den anderen Enden oder den Klappenabschnitten der tellerförmigen oder pilzförmigen Ventilteile
236 und nicht durch den auf die Schifte der Ventilteile v/irkenden Druck bestimmt. Dadurch, worden die Von til teile
weniger empfindlich bezüglich der Einstellung durch die Ventilschrauben
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Die Einrichtungen für die Klemmhalterung der Pumpenanordnung
37 in don Gehäuse 163 besteht aus einem Klemmteil 261, welcher» zv/ischen einer Pumpeneingr.iffsstellung, wie
sie mit ausgezogener! Linien in Fig. 2 gezeigt ist, und einer Freigabestellung gelöst von der Pumpe bewegbar ist,
die in Fig. 2 gestrichelt gezeigt int. Das Klemmteil 261 sitzt schvtnkbar an einem Zapfen 262, der von einem U-förmigen
Träger 26 3 gehalten wird. Der Träger 26 3 sitzt auf einer Platte 2f>6 aus einen geeigneten Material, wie
Kunststoff. Der Träger 263 und die Platte 266 sind an der vorderen Tafel 6 3 durch Schrauben 267 befestigt, die in
Muttern 268 geschraubt sind. Das Klemmteil 261 hat insgesamt eine L-förrnige Gestalt in der Seitenansicht und ist
mit einer oberen r.'ookenf lache 271 versehen. Die Nockenfläche
271 hat einen insgesamt vertikalen Abschnitt 271a für den Eingriff mit der Platte 266. Die Nockenfläche 271
ist weiterhin mit einem sich nach vorn und nach unten geneigten Flächenabschnitt 271b und einem sich nach unten und
nach hinten geneigten Abschnitt 271c versehen. Der Scheitel der Nockenflüche 271 liegt bei 271d. Die Länge der Flächen
271b und 271c ist so bemessen, daß der höchste Abschnitt 271d des Klemmteil:; an der Mitte der Pumpenanordnung 37
vorbeibewegt wird, wie dies teilweise in Fig. 2 gezeigt ist, wenn sich die Pumpenanordnung 37 an Ort und Stelle befindet.
Das Klemmteil 261 ist in einer Über-Mittenstellung reibungsarretiert.
Das Klemmteil ist aus einer Stellung, in der es die Pumpenanordnung 37 in dem Pumpengehäuse 163 arretiert,
und aus einer Freigabestellung bewegbar, die in Fig. 2 gestrichelt gezeigt ist, so daß das Entfernen der Pumpenanordnung
37 aus dem Pumpengehäuse 163 möglich ist.
Wenn das Klemmteil 261 sich in der Pumpenhaltestellung befindet, greift die Vorderfläche 271a an einem Ende eines
Arbeitehebels 273 eines Mikroschalters 274 an und hält den
Schalter in der Offenstellung. Der Mikroschalter 274 sitzt
in einer öffnung 276 im Rahmenteil 62. Der Mikroschalter
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sitzt in einer elektronischen Schaltung, die für den Antrieb des Schrittmotors 72 verv/endet wird. Ein digitaler
Steuerzähler 281 für die Durchsatzeinstollung, dar in herkömmlicher
Weise gebaut ist, r;itzt im oberen linken Abschnitt des geneigten Frontplatienahschnitts 63c,von vorn
gesehen. Der Zähler 281 hat eine Vielzahl von V:ählscheiben
282, die für die Vorwahl der Arbeitr>dreh:'.ahl des Schrittmotors
verwendet werden können. Der Zähler kann cm /h geeicht sein, wobei sein Durchrsatzvermügon von 1 bis
3 3
6oo cm /h in Schritten von 1 cm" reichen kann.
An der Frontplatte 03 sitzt ein Schalter 206 zum Fin- und Ausschalten, der die Dnergiezuf.uhr zum Motor 72 und zur
elektronischen Schaltung in dem Steuergerät roqulinrt. Die
elektronische Schaltung ist in herkömmlicher Weise gebaut
und wird für die Zuführung von Energie '/um Schrittmotor
verwendet, so daß dieser entsprechend dor Einstellung des Durchsatzeinstellungsi'.ählcrs 2G1 mit einer vorgegebenen
Drehzahl läuft. An der Frontplatto sind drei Lampen 2S7,
288 und 289 angeordnet. Die Lampe 287 ict als "Schließlampe" bezeichnet. Diese Lampe leuchtet auf, vcnn ein Überdruckzustand
herrscht, wan eintritt, wenn die Feder 121 ausreichend gedehnt wird, so daß sich der Ausgleichsarm 116
relativ zum Rollenarm 1o8 bewegen kann, wodurch die Kontakte an den Hebeln 137 und 138 des Schalters 133 geschlossen
v/erden. Die Lampe 288 ist ein "Stillstandslicht", das einneschaltet
wird, wenn das gesamte Fluid abgegeben worden ist, wie dies durch den Vorgabe-Dosierzähler 1o1 eingestellt
worden ist. Sobald dies eintritt, wird die Elektronik auf einen Offenhalte-Nadeldurchsatz geschaltet, der in einem
Bereich von 1 bis 15 cm /h liegt.
Die Lampe 289 ist das "Alarmlicht", welches einen Unterdruck· zustand oder einen anderen Fehler anzeigt. Kenn beispielsweise
das Klemmelement 261 außer Eingriff mit dem Hebelarm 273 ist, wird der Schalter 274 geschlossen, wodurch die
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Alarmlampe 289 erregt wird. Beim Erfühlen eines Unterdruckzustandos
wird, wenn die Blätter 138 und 136 mit ihren Kontakton unter der Kraft der Feder 121 zusammengebracht
sind, eine geschlossene fchaltung für die Erregung der Lampe 289 hergestellt.
Damit im Kotfall Energie vorhanden ist und um zu ermöglichen,
daß das Pump sys tem unabhängig von einer Viech se Is tr omenergiequelle
arbeitet, wird auf der Rückseite des Gehäuses 51 an der oberen linken Ecke, wie dies in Fig. 1 gezeigt
ist, eine Batterie und ein Ladeschaltungsmodul 291 angebracht. Die Batterie und der Ladoschaltungsmodul werden
mit cinepi nicht gezeigten Energiekabel versehen, welches
an das Not?; (11oV Wechselstrom) angeschlossen werden kann,
um für die Batterien einen Ladestrom zu erzeugen, während gleichzeitig das Pumpensystem mit Energie gespeist wird.
Der Modul 291 ist mit zwei Lampen 292 und 29 3 versehen, wobei die Lampe 292 die Batterie in Gebrauch oder im Ladezustand
kennzeichnet und die Lampe 293 aufleuchtet, wenn die Batterie sehr weit entleert ist.
Im folgenden wird die Arbeitsweise und die Verwendung des Pumpsystems für intravenöses Fluid näher erläutert. Die
Pumpenanordnung 37 soll mit ihrem Auslaßschlauch 39 mit einem Ventilverbindungsstück 38, ein Schlauch 34 mit dem
Einlaßverbindungsstück 36 verbunden sein. Zusätzlich soll der Einlaßschlauch 34 mit einer universellen Tropf-Spitzenanordnung
32 verbunden sein. Die Pumpe soll weiterhin mit intravenöser Flüssigkeit gefüllt werden, die Rollenklemme
42 am Rohr 39 ist geschlossen. Die Tropf-Spitzenanordnung 32 v.'ird in den Stopfen 31 der Flasche eingeführt. Die
Pumpe 37 wird so gehalten, daß das Auslaßverbindungsstück 38 sich über dem Einlaß befindet. Die Klemme 42 wird dann
gelöst, so daß Flüssigkeit in die Pumpe strömen kann und daraus die Luft vertreibt. Die Flüssigkeit läuft dann
durch den Kanal 2o7 in dem Verbindungsstück 39 und durch
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den Kanal 224, wobei das Ventilteil 234 geöffnet wird,
so daß Flüssigkeit in die Ausnehmung 218 und dann über den Kanal 231 in die Pumpenkanuner 216 strömen kann. Die
Flüssigkeit fließt dann in den Kanal 229 über die Bohrung 228 zum Ventilteil 233, wodurch das Ventilteil 233 vom
Ventilsitz 227 wegbewegt und Flüssigkeit in die Ausnehmung 217 eintreten kann. Die Flüssigkeit strömt dann durch die
Bohrung 223 und die Bohrung 2o6 über das Auslaßverbindungsstück 38 aus. Die Flüssigkeit kann weiter strömen, bis sie
durch den Zwischenstückbund 41 und die damit verbundene Nadel geht, wodurch angezeigt ist, daß die gesamte Luft aus
der Pumpe und aus der mit der Pumpe verbundenen Schlauchanordnung entfernt worden ist. Sobald dies eintritt, wird
die Klemme 42 in die Schließstellung bewegt. Der Druck der Flüssigkeit baucht nun die Membran 241 nach außen, so daß
sie die Form eines Kugelabschnittes hat.
Wenn die Pumpe 37 nicht in der Puinpcnbetätigungsanordnung
46 installiert ist, sind die Ventile 46 nicht in Eingriff mit den Ventilsitzen, so daß die Pumpe in Wirklichkeit
eine Durchströmeinrichtung ist, wodurch sie leicht in der vorstehend beschriebenen Weise gefüllt oder als Tropfer
verwendet werden kann.
Wenn die Pumpe 37 gefüllt worden ist, wird sie in das Pumpengehäuse 163 eingesetzt und durch Bewegen des Klommteils
261 aus der in Fig. 2 mit gestrichelten Linien gezeigten Stellung in die in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien
gezeigte Stellung an Ort und Stelle verklemmt, so daß die Nockenfläche 271 an der Pumpe angreift und sie nach oben
in festen Eingiiff mit der Pumrenbetätigungsanordnung 46
bewegt. Das Klemmteil wird an der Mitte vorbeibewegt, um die Klemmhalterung und die Pumpe in Stellung zu halten.
Dadurch greift die Klemmhalterung an dem Arbeitshebel 273
des Schalters 274 an.
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Die Membran 241 der Pumpe 37 wird nach außen gekrümmt,
wodurch gewährleistet ist, daß, wenn die Pumpe 37 in dem Pumpengehäuse angeordnet ist, die Membran 241 oder das
Diaphragma zunächst an dem Diaphragma oder an der Membran 171 in der Mitte angreift und dann, wenn die Pumpe 37 nach
oben durch das Klemmteil 261 gedruckt wird, die Luft zwischen
den Membranen 241t und 171 aus der Mitte nach außen gedruckt wird, wodurch sich ein vollständiger Kontakt
zwischen den beiden Membranen 241 und 171 einstellt, zwischen denen dann keine Luft mehr ist. Zusätzlich wird
zwischen den äußeren Rändern der beiden Membranen 241 und 171 durch die Ränder 242 und 25o eine Abdichtung gebildet,
so daß die Membranen zusammen v.'ie eins einzige Membran
wirken.
Wenn die beiden Membranen 241 und 171 in Kontakt miteinander
gebracht worden, erstrecken sich die Ventilschrauben 193 und 194 durch die Öffnungen 248 und 249 in dem Oberteil
9 8 der Pumpe 37, so daß sie an den elastischen Scheiben 238 angreifen, die unmittelbar über den Schäften
der Ventilteile 233 und 234 liegen. Die Ventilschrauben 193 und 194 sind so eingestellt, daß sie die Ventilteile
233 und 234 in eine normalerv/eise geschlossene Stellung
bezüglich der Ventilsitze 226 und 227 vorspannen.
Sobald die Wegwerfpumpe an Ort und Stelle gebracht ist,
kann das Steuergerät 22 eingestellt und in Betrieb gesetzt v/erden. Beispielsweise kann der Dosierzähler so eingestellt
werden, daß eine vorgegebene Dosierung an den Patienten, beispielsweise 2oo cm , durch Einstellen der richtigen
Wählscheiben 1o2 abgegeben werden. Mach Festlegung der Dosierung kann dnr Abgabemengenstrom an dem Durchsatzeinstellzäh]
or 281 eingestellt werden. Mimint man an, daß 2oo cm Fluid dom Patienten als vorgegebene Dosis zugeführt
werden sollen, kann der Mengenstrom auf 1oo cm /h
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3 eingestellt v/erden, so daß der Patient die 2oo cm Dosierung
in zwei Stunden erhält. Der Menaenstrom wird durch Einstellen der Wählscheiben 282 eingestellt. Dann
kann der Schalter 286 eingeschaltet worden, wodurch das Gerät in Betrieb genommen wird und die Pumpe so zu arbeiten
beginnt, daß Fluid zur mit dem Zv.'ischen.stück 41 verbundenen
Nadel geführt wird. Das Steuergerät 2 2 kann momentan durch Betätigung des Schalters 286 abgeschaltet werden.
Daraufhin kann die Nadel in die Vene des Patienten in geeigneter Weise eingeführt und der Schalter 206 in die
Einschaltstellung geschaltet werden.
Sobald der Schalter 206 sich in der Kinschaltstellung befindet,
wird den nicht gezeigten elektronischen Schaltungen Energie zugeführt, wodurch dem Schrittmotor 7 2 entsprechend
dem am Mcngenstromzrhlcr 281 eingestellten Mengenstrom
Signale zugeführt v/erden, so daß die Abtriebswelle 77 mit einer vorgegebenen Drehzahl in digitalen Schritten
gedreht wird.
Die Drehung der Welle 77 verursacht eine Drehung des Dosiernockens
81 und des Kolbennockens 82. Die Drehung des Dosiernockens führt zum Anheben des Gleitelementes 92, wodurch
der Betätigungszapfen 99 so bewegt wird, daß ein Inkrement, beispielsweise o,2 cm am Dosierungszähler 1o1 bei jeder
Umdrehung des Dosierungsnockens 81 abgezogen wird.
Gleichzeitig dreht sich der Kolbennocken 82 und bewegt das freie Ende des Rollenarms 1o8, wenn die Kugellageranordnung
1o6, die von dem Rollenarm 1o8 getragen wird, an dem Kolbennocken 82 angreift. Diese Bewegung des Rollenarms 1o8 wird
von dem davon getragenen Zapfen 122 auf die Feder 121 und von da auf die Lasche 119 übertragen, die mit dem Ausgleichsarm
116 verbunden ist, so daß unter normalen Umständen der Betätigungsarm sich mit dem Rollenarm bewegt,- Die den Rollen-
arm mit dem Betätigungsarm 126 verbindende Feder 113 sorgt
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dafür, daß sich der Betätigungsarm nachgiebig mit dem Ausgleich π arm 116 und mit dem Pollennrm 1o8 bewegt, so
daß bei jeder Umdrehung des Kolhennockens 82 der Kolben
161 nach union entgegen der Kraft der Feder 178 gedruckt
wird. Kenn sich der Kolben 161 nach unten in den Speicher 186 bewogt, wird Flüssigkeit 187 aus den Weg gedruckt und
verdrängt, wodurch eine Abwärtsdurchbiegung der Membranen
171 und 241 erfolgt, wie dies in Fig. 1o gezeigt ist. Die so/bvärtsdurchbjcgung der Membranen 171 und 241 führt
zu einer Verdrängung von Flüssigkeit in der Pumpenkammer
216. Din vordrängte Flüssigkeit wird durch den Durchlaß
229, wie dies durch die Pfeile 296 gezeigt ist, gedruckt
und fließt anschließend nach oben durch die Bohrung 229,
wodurch dar. Ventiltei 1 233 aus der Eingriffsstellung mit
dein Ventilsitz 227 gehoben wird, so daß Flüssigkeit in die
/lunnehmung 217 und von dort nach unten durch die Bohrung
223, abwärts in der Eohrung 2o7 im Auslaßverbindungsnttick
38 und in den Auslaßschlauch 39 zum Patienten fließen kann. Der Hub des Kolbens 161 ist so eingestellt, daß eine vorgegebene
Flüssigkeitsmenge von der Pumpe bei jeden Hub
3~ verdrängt wird, beispielsweise o,2 cm .
Die in dem Steuergerät verwendete Elektronik steht unter
der Steuerung des Durchsatzzehlers 281, so daß der Schrittmotor
272 mit einer Drehzahl angetrieben wird, daß die erforderliche Dosierung innerhalb einen vorgegebenen Zeitraums
abgegeben wird. Dieser Abwärtshuh des Kolbens 161
stellt eine Drehung des Verschlusses 151 um 18o dar, der
einem Winkel von 18o gegenüberliegt. Während dieses Zeitraums
ist die photoelektrische Zelle verschlossen. Fobald der Abwärtshub abgeschlossen ist, wird die Photozelle gegenüber
dem Licht aus der Lichtquelle freigesetzt, da der Verschluß sich in eine Freigabestellung bewegt hat. Sobald
dies eintritt, sorgt die elektronische Schaltung für ein schnelles Weiterschalten des i'otors 72, so daß die Abtriebswelle schnelleüber 18o in einem relativ kurzen Zeitraum
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gedreht v/ird. Diese Rückkehrhubzeit wird so niedrig vie
möglich gehalten, so daß soviel Zeit wie möglich für die
Zuführung eines kontinuierlichen Stroms von intravenöser
Flüssigkeit zum Patienten zur Verfügung steht. Hie Uückkehrhubzeit
ist für alle Dosierungsrrengeiistrone konstant.
Der Abwärtshub v/ird anderer.si-its direkt von dem Mengsnstrcmizähler
281 gesteuert. Der Kolben 161 wird bei seinem Rückkehrhub
durch die Fader 179 nach oben bewegt. Die Feder
dient auch dazu, die Kugellagerrollen 1oG, die von den Rollenarm 1o8 getragen v/erden, in Eingriff mit dem Kolbennocken
82 zu halten.
Die Arbeitsweise der Pumpe während der; Abwärtshubs des
Stößels bzw. Kolbe η r. 161 ist in Fig. 1o gezeigt. D j e Arbeitsweise
der Puir.pe 37 während des /'urwärtchuly oder der.
Rückkehrhubs des Stößels 161 ist in Fig. 11 gezeigt. Sobald der Kolben 161 mit seinem P.ückl,c-hrhub begiiiit, werden
die flexiblen üombranen 171 und 2 41 n..'h oben gebogen. Venn
der Kolben 161 zurückgezogen wird, verringert sich die Verdrängung
der Flüssigkeit 18/ in tor K/immer 186, van durch
eine Einwärts! äegung der Membran 171, wie dies in Fig. 11
gezeigt ist, auf genorunon wird. In gleicher Weise wird in der
Kammer 216 eine Druckverringerung erzeugt. Die Membran 2
folgt der Membran 171, so daß das Aut;1 aßventiltoil 233 sich
in eine Schließstellung, bezogen auf den Ventilsitz 227,
bewegt. Die äußeren Ränder des Einlaßventilteils 234 v/erden
nach oben aus der Eingriffsstellung mit dem Sitz 226 unter
der Kraft der intravenösen Flüssigkeit herausgebogen, die durch den Schlauch 34 zum Einlaßverbindungsstück 36 zugeführt
wird. Die Flüssigkeit strömt dann durch die Bohrung 2o6, durch die Bohrung 224 und dann am Ventilsitz 226 vorbei
in die zylindrische Ausnehmung 218 und durch den Durchlaß
231 in die Punipenkamr.jr 216, wie dies durch die Pfeile
297 veranschaulicht ist. Diese zusätzliche intravenöse Flüssigkeit, die in die Pumpenkammor während der, Einlaßoder
Rückkehrhubs des Kolbens 161 gebracht v/ird, v/ird von
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BAD
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der Pumpe 37 zum Auslaßverbindungsstück 38 während des
nächsten Abwärtshubs des Kolbons 161 abgegeben.
Das Steuergerät 22 arbeitet also so, daß nach jedem Abwärtshub
des Kolbens 161 eine einzige Zählung von o,2 cm
von dem Dosierungszähler 1o1 abgezogen wird. Auf diese Weise ist es für das Uberwachungsoersonal möglich, die
Bewegung dos mechanischen Zähiors 1o1 zu beobachten und
dabei festzustellen, ob Fluid an den Patienten abgegeben wird. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis die gesamte
Dosierung an den Patienten abgegeben worden ist. In diesem Zeitpunkt dreht der Zähler 1o1 auf die Zahl 999,8, wodurch
df3r Elektronik angezeigt wird, daß dem Patienten die gesamte
Dosis verabreicht wurde. Dies veranlaßt die Elektronik, die Ruhezus tanclslampe 2 88 aufleuchten zu lassen, wodurch
die riektronik automatisch so geschaltet wird, daß
der Schrittmotor mit einer LenrlaufgeschWindigkeit betätigt
wird, die zu einer Abgabe von 1 bis 15 cm /h oder einem anderen gewünschten Wert führt. Zusätzlich kann
dieses Signal dazu verwendet v/erden, einen akustischen Alarm zu erzeugen. I'eim hören des Alarms kann dan Betreuungspersonnl
den /Alarm abstellen und das Gerät 22 mit
niedrigem f.'engenstrom mit einer offengehaltenen Nadel
arbeiten lassen, so daß der Pumpensatz gewünschtp.nfalls
danach verwendet werden kann, um dem Patienten zusätzliche intravenöse Flüssigkeit zu. einer späteren Zeit zuzuführem.
Vie η η in der Pumpe 37 ein Vakuum erzeugt wird, was beispielsweise
durch eine leere Flasche 27 verursacht werden kann, reicht die Kraft der Feder 178 nicht aus, den
Stößel 161 zurückzuführen. Der Kolbennocken 82 setzt jedoch seine Bewegung fort. Der Rollenarm 1o8 folgt der Bewegung,
wodurch der dadurch getragene Zapfen 141 außer Eingriff mit dem Blattfoderabschnitt 138a gelangt, so daß
er sich nach unten in die Eingriffsstellung mit dem Kontakt
bewegen kann, der von dem Blatt 136 getragen wird,
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wodurch eine Schaltung geschlossen wird, die einen Alarm
dadurch auslöst, daß das Licht 289 aufleuchtet. Gewünschtenfalls
kann auch ein akustischer Alarm ausgelöst werden. In der elektronischen Schaltung sind Einrichtungen vorgesehen,
daß, v/enn die Alarmschaltung einmal erregt ist, sie
elektronisch verriegelt bleibt, ho daß der Alarm nicht aufhört, wenn der Zapfen 141 wieder in Eingriff mit dem
Blattfederabschnitt 138a während des zyklischen Drehens
des Kolbennockens 82 gebracht wird.
Sobald der Alarm von dem Betreuungspersonal gehört wird, kann die Situation dadurch bereinigt werden, daß eine
neue VI-Flasche an der Spitzenanordnung 32 angeordnet wird.
Sobald dies erreicht wird, kann die Tropfkammer gefüllt
werden. Der Vakuumzustand in der Pumpe wird abgebaut und die Kraft der Feder 178 reicht aus, um den Kolben 1C1 zurückzuführen,
so daß der Blattfederabschnitt 138a in seine normale Stellung zurückkehrt und das Warnsystem entregt
wird, wenn der Ein-Aus-Energieschalter 2 06 ausgeschaltet
und dann eingeschaltet wird.
Wenn ein überdruck vorliegt, was dadurch geschehen kann,
daß das Betreuungspersonal versehentlich die Klemme 42 am Schlauch am entfernten Ende von der Pumpe 37 beläßt, wird
in der Pumpe ein überdruck erzeugt. Dies bedeutet, daß eine übermäßige Kraft erforderlich ist, um den Kolben 161 nach
unten zu bewegen. Sobald dies eintritt, gibt die Ausgleichsfeder 121 nach, so daß sich die Beziehung zwischen dem Ausgleichsarm
116 und dem Rollenarm 1o8 sowie mit dem Betätigungsarm 126 ändert. Dadurch wird der Zapfen 141, der
vom Rollenarm getragen wird, nach oben bezüglich des Schalters 133 bewegt, so daß ein Kontaktschluß bezüglich des
Blattes 137 erfolgt. Dies ergibt eine geschlossene Schaltung, durch die die Verschlußlampe 287 erregt wird, so daß
das Betreuungspersonal, sobald es den Alarm hört, die Situation bereinigen kann. Die Anordnung ist so getroffen,
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daß aridoro L'berdruckzustände gefühlt werden können, wie sie
beispi c lnweir.e durch eine Verstopfung in der Nadel oder
dadurch erzeugt: v.'erden können, daß der Patient auf dem
Schlauch liegt und dergleichen. Die Festigkeit der Feder
121 bestimmt, v.-ann ein UbordruckzuFtand gefühlt wird. Dies
kann leicht eingestellt ν orden, κ ο daß ein Alarm bei jedem
vorgegebenen DrucLbe.reich erzeugt vird, beispielsweise bei
o,7 Mr; 1 ,ob bar (1o IjIs 15 psi) . Mit einen derartigen
Mechanismus i'um Antreiben des Kolbens 1C1 können gefährliche
()bcirdruck:;ur>tünde nicht geschaffen v.'erden, die sowohl
fiu: da:; Ger.it air; auch für den Patienten gefährlich verden.
Der HuJ.-) des Kolbens 161 kann bei der beschriebenen Konstruktion
]v cirenzf werfen, uim genau bestimmen zu können, wieviel
Fluid walirend eines jeden Kolbenhubs eingegeben wird. Der
Zvufwoitsbub oder die Rückführung würde normalerweise durch
die untere Stellung dec Kolbennockcns begrenzt sein. Bei der vorliegenden Konstruktion ist jedoch der Aufwärtshub
durch die Stellung der Lasche 149 an dem Hebel 143 begrenzt, Durcli Kinstellen der Lage dieses I!eJ.->els 143 kann die Länge
des Hubs für den Kolljen 161 eingestellt werden, wodurch die
Fluidmenge genau bestimmt v.'erden kann, die von der Pumpe während jedes Kolbenliubs gepumpt wird. VJe η η der Strom der
intravenösen Flüssigkeit zum Patienten durch eine Zwangsverdrängerpumpe nicht zwangsweise gesteuert werden soll,
kann die Pumpe 37 aus dem Pumpengehäuse 163 dadurch entfernt
werden, daß die Klemmhalterung 261 in die Freigabestellung bewegt wird. Sobald die Pumpe von der Pumpenbetätigungsanordnung
46 vegbewegt ist, bewegen sich die Ventilteile 233
und 234 aus der Eingriffsstellung mit den Ventilsitzen 226
und 227 heraus, so daß die Pumpe tatsächlich als Durchströmeinrichtung wirkt. Der Strom einer intravenösen Flüssigkeit
zum Patienten kann dann mittels der universellen Tropfkammer-Spitzenanordnung 32 oder durch andere geeignete
Einriclitunge.n gesteuert werden. Wenn man die Zwangsverdrängerpumpe
wieder benutzen möchte, wird lediglich
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erforderlich, die Pumpe in dem Pumpengehäuse 163 in der
beschriebenen V?eise anzuordnen, um so zwangsweise intravenöse Flüssigkeit in die Venen des Petienten zu drücken.
Man sieht, daß die Pumpe 37 air. ZwangsverdrMngerpmnpe zum
Zuführen von Fluid oder als Durchströmeinrichtung verwendet werden kann, ohne daß es erforderlich ist, die intravenöse
Anordnung vom Patienten zu entfernen.
Das intravenöse Pumpsyi;tem, wie es vorstehend beschrieben
wurde, hat eine Vielzahl von Vorteilen. Die Pumpe 37 besteht aus sehr wenigen Teilen, die alle aus Kunststoff hergestellt
werden können, mit der Ausnahme des einzigen Kautschukteils, das das Diaphragma oder die ,Membran 241 und die Ventilteile
233 und 234 bildet. Dies bedeutet, daß die Teile der Pumpe leicht hergestellt und montiert werden können.
Außerdem ist es dadurch möglich, die Pumpe relativ billig herzustellen, so daß i;ie nach dor Benutzung an einem Pat enten
weggeworfen werden kann. Die dem Patienten zugoführte
intravenöse Flüssigkeit wird, venn sie sich durch die Pumpe 37 bewegt, vollständig isoliert, da die Membran 241 eils
Keimsperre wirkt.
Die kostspieligeren Teile, die der Pumpe normalerweise zugeordnet sind, befinden sich in der Puinpenbetätigungsanordnung
46, beispielsweise der bewegbare Kolben und dergleichen. Die Pumpenbetätigungsanordnung 46 bildet einen permanenten Teil
des Steuergerätes. Obwohl der Kolben 161 von der Fumpenkammer durch zwei Membranen 241 und 171 getrennt ist, ergibt
sich in der Pumpe kein Genauigkeitsverlust, da die beiden Membranen 241 und 171 in engein Kontakt miteinander stehen
und einander genau in Übereinstimmung mit der Kewogung des
Kolbens 161 folgen, so daß von der Pumpenkaminer 216 die
genaue Fluidmenge abgegeben v/ird, die von dem Kolben 161 in seine eigene Kammer 186 abgegeben wird.
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Das Steuergerät ist weiterhin dadurch vorteilhaft, daß es relativ einfach ist und bei der Dosierung des Fluids
und der Steuerung der Gesamtdosierung eine große Genauigkeit hat. Ks gibt nußerden Alarm bei Unter- und Uberdruckzustcinden,
die in der Pumpe erzeugt werden, ohne daß Hntgasungsbedingungen
bezüglich der verv/endeten Flüssigkeiten geschaffen v.'crden.
Eine weitere Ausführungsform der Pumpenbetätigungsanordnung
ist in Fig. 5 gezeigt. Anstelle des den Speicher bildenden Teils 173 wird ein anders gestaltetes, den Speicher bildendes
Teil 3o1 verwendet. Der Unterschied besteht darin, daß dar, obere Ende mit einem sich nach oben erstreckenden, nach
außen im Abstand angeordneten Innenrand 3o2 versehen ist,
der eine Saite eines ringranciartigen Dichtungsteils oder eines Rings 3o6 trägt. Das Dichtungsteil 3o6 ist mit ringrandartigen
Abschnitten 3o7, 3o8 versehen, die an der Seitonwand
dos Kolbens IGI angreifen, um damit einen Dichtungseingriff herzustellen. Die randartigen Abschnitte 3o7 und
3o8 sind etwas gekrümmt, so daß eine geringe Ausnehmung 3o9 zwischen ihien Enden gebildet wird.
Den Kolljen 1C1 umgibt ein Hing 311, der an dem Dichtungsteil
3o6 anqrojft. Der Hing ist nit sich nach unten erstrekkendon
Rändern und nach oben erstreckenden Ränder 312 versehen, die an dem Dichtungsteil 3o6 angreifen. Zusätzlich
greifen die oberen Ränder 212 an einen v/eiteren oberen Dichtungsteil 3o6 an, das identisch zu dem vorstehend beschriebenen
ist. Über die Dichtungsringe 3o6 und über den inneren Ring 311 ist eine zylindrische Kappe 313 gesetzt.
Die Kappe ist mit einem nach außen und nach unten verlaufenden
Flansch 314 versehen, der auf der Oberseite des den Speicher bildenden Teils 3o1 sitzt. Der Flansch ist mit
einem sich nach unten erstreckenden Rand 316 versehen, der
an dem oberen Dichtungsteil 3o6 angreift. Eine zu der Feder der vorherigen Ausführungsform identische Feder 179 greift
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mit einem Ende an dem Flanschabschnitt 314 und mit dem
anderen Ende an dem Ring 181 an. Zv;ischon dein Kolben 161
und der Innenfläche des Pinor> 311 int ein Pingraum 31G
ausgespart. Diener Ri ng raum 318 v.rrd ii.it einer geeigneten
Flüssigkeit 319, beispielsweise Silikon, gefüllt, um so
eine f lilssigkeitsdichte und luftdichte /-.!»dichtung zwischen
dem Kolben 161 und der zylindrischen Kappe 313 zu schaffen.
Die Flüssigkeit. 319, die in Verbindung mit den beiden
Dichtungsteilen 3o6 steht, bildet somit eine Keimrperre
sowie eine Dichtung gegenüber Flüssigkeit und Luft für den
Kolben 161, so daß keine Luft in die Karnmr 186 eingeführt
wird. Dies gewährleistet, daß don Fluid in der Kammer
im wesentlichen inkompressibel bleibt, so daß die genaue
Dosierung entsprechend der Verdrängung durch den Kolben
161 erfolgen kann.
In den Figuren 12 und 13 ist eine weitere Ausführungsform
gezeigt, bei welcher der Vorgabczähleranordmmg 1o1 mit Wählscheiben 1o2 ein verschiebbarer Dec).el 3 21 zugeordnet
ist. Der Deckel 321 sitzt verschiebbar in dor Frontplatte 63 für eine Bewegung zwischen einer Schließstellung, in
welcher er eine öffnung 3 22 abdeckt, die gestrichelt in Fig. 13 gezeigt ist, und einer Öffnungsstellung, die in
Fig. 13 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, in welcher die Zähleranordnung 1o1 sichtbar ist.
Der Deckel 321 kann mit einer geeigneten Aufschrift versehen sein, beispielsweise "Voluinenzählcr und Offenhaltenadelmengenstrom
nicht in Gebrauch". Um diene auf den Deckel 321 geschriebene Funktion einzustellen, wird der
Deckel 321 mit einem Nockenteil 326 versehen, welches einen Mikroschalter 327 betätigt, wenn der Deckel angehoben
wird, wodurch die Offenhalte-Nadelmengenstromfunktion
des Steuergerätes desaktiviert wird.
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BAD ORIGINAL