Vorrichtung zur Feindosierung von Flüssigkeiten
Die Feindosierung von Flüssigkeiten, wie sie z. B. in der Medizin bei parenteralen Infusionen, in der chemischen Industrie bei der Titrierung von Lösungen und zur Steuerung geswisser Prozesse, bei welchen eine Flüssigkeit in genau dosierter Menge in ein Reaktionsgefäss eingeleitet werden muss, erforderlich ist, wird bis anhin in der Weise vorgenommen, dass der Querschnitt der die in Frage stehende Flüssigkeit führenden Leitung an einer Stelle verändert wird. Zu diesem Zweck wird bei Tropfeninfusionen der die Flüssigkeit führende Schlauch durch eine Quetsch- oder Knickvorrichtung verengt, und in der chemischen Industrie wird, wenn die Feindosierung der Flüssigkeit nicht ebenfalls in dieser Weise vorgenommen wird, in der Flüssigkeitsleitung ein Regulierventil vorgesehen.
Bei derartigen Veränderungen des Durchflussquerschnittes nimmt, wenigstens wenn eine runde Durchflussöffnung vorausgesetzt wird, der Durchflusswiderstand in der vierten Potenz mit dem Radius zu und demzufolge die Durchflussmenge in der vierten Potenz ab. Dies hat zur Folge, dass die Einregulierung der Durchflussmenge umso kritischer wird, je kleiner die Tropfenzahl wird. Eine oft verwendete Durchflussmenge von etwa 20 Tropfen pro Minute entspricht ungefähr 1 ml. Für die Einregulierung einer solchen Durchflussmenge mit einer Genauigkeit von + 10-15 O/o benötigt z. B. eine Krankenschwester 2-5 Minuten. Eine Tropfenzahl von 5/min, wie sie klinisch oft erwünscht ist, ist jedoch fast nicht mehr einstellbar.
Statt den Schlauch bzw. die Leitung nur an einer Stelle zu verengen, wäre es möglich, eine Kapillare in den Schlauch bzw. die Leitung einzusetzen. Die Durchflussmenge würde sich dann linear zur Länge der Kapillare verhalten. Praktisch kommt eine solche Lösung kaum in Frage, weil die Kapillare zur Regulierung der Durchflussmenge in ihrer Länge verändert werden müsste. Es besteht nun auch die Möglichkeit, anstelle einer einfachen Kapillare ein enges Rohr zu verwenden, in welches ein nahezu den gleichen Durchmesser aufweisender Dorn verschiebbar eingeführt ist, so dass ein ringförmiger Kapillarkanal veränderbarer Länge gebildet wird. Je nach der Einschubtiefe des Dornes wird dabei die ringförmige Kapillare verlängert oder verkürzt.
Da es jedoch erwünscht ist, die Durchflussmenge im Verhältnis von 1 : 50 bis 1:100 verändern zu können, müsste auch eine solche Dosiervorrichtung so lang werden, dass sie praktisch kaum anzuwenden wäre. Ausserdem wäre keine Gewähr für eine fehlerlose und rasche Bedienung einer solchen unpraktisch langen Dosiervorrichtung durch technisch nicht genügend versiertes Personal, z. B. durch Krankenschwestern, geboten. Diese Nachteile können durch die Erfindung behoben werden.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feindosierung von Flüssigkeiten, welche aus einem rohrartigen Körper, welchem die Flüssigkeit auf der einen Seite zugeleitet und aus welchem die Flüssigkeit auf der anderen Seite abgeleitet wird, und einem genau in diesen eingepassten und in dessen eines Ende eingeführten, in diesem axial verstellbaren Dorn besteht, welche dadurch gekennzeichnet, ist, dass die Innenfläche des rohrartigen Körpers zusammen mit der Aussenfläche des Dornes einen nach einer Schraubenlinie verlaufenden Kapillarkanal bilden.
Die Durchflussmenge wird bei dieser Vorrichtung durch axiale Verstellung des Dornes in Bezug auf den rohrartigen Körper und somit durch Veränderung der Eingriffstiefe im rohrartigen Körper, d. h. durch Verlängerung oder Verkürzung des Kapillarkanals nach den jeweils gestellten Forderungen einreguliert. Der Einstellbereich ist hierbei aber bei einer gegebenen Länge der Dosiervorrichtung dank dem nach einer Schraubenlinie verlaufenden Kapillarkanals je nach der Ganghöhe der Schraubenlinie um ein Vielfaches grösser als bei ei ner Dosiervorrichtung mit geradem, ringförmigem Kapillarkanal.
Mit Vorteil wird der Dorn mit einem Gewindeteil und das Rohr mit einem zu diesem Gewindeteil passenden Innengewinde versehen, wobei der Kapillarkanal durch Abnehmen eines Teiles des Grates der Gewindegänge des Gewindeteiles des Dornes oder des Innengewindes des rohrartigen Körpers gebildet wird. Eine solche Ausbildung der Vorrichtung zur Feindosierung von Flüssigkeiten ermöglicht eine äusserst einfache und exakte Einstellung der jeweils verlangten Durchflussmenge in sehr weiten Grenzen, die auch von ungeübtem Personal sehr rasch vorgenommen werden kann.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Vorrichtung zur Feindosierung von Flüssigkeiten gemäss der Erfindung sowie Ausführungsvarianten von Teilen der zweiten derselben dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die erste Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 2 einen axialen Schnitt durch die zweite Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung nach der Fig. 2,
Fig. 4 einen axialen Schnitt durch den Kapillarteil einer Ausführungsvariante der Vorrichtung nach der Fig. 2,
Fig. 5 einen axialen Schnitt durch den Kapillarteil einer anderen Ausführungsvariante der Vorrichtung nach der Fig. 2,
Fig. 6 einen axialen Schnitt durch den Kapillarteil einer dritten Ausführungsvariante der Vorrichtung nach der Fig. 2, und
Fig. 7 einen axialen Schnitt durch den Kapillarteil einer vierten Ausführungsvariante der Vorrichtung nach der Fig. 2.
Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Feindosierung von Flüssigkeiten besitzt ein Rohr 1 mit geschliffener Bohrung, welches an seinem einen Ende einen Stutzen la zum Anschliessen einer nicht dargestellten Ableitung, z. B. eines Schlauches, an welchen eine Infusionsnadel angeschlossen ist, aufweist. In das vom Stutzen la abgewendete Ende dieses Rohres 1 ist ein geschliffener Dorn 2 in genauem Passitz axial verschiebbar eingeführt, welcher sich nur unter Aufwendung einer gewissen Kraft im Rohr 1 verschieben lässt, so dass er sich ungewollt nicht verschieben kann. In dem vom Stutzen la abgewendeten Endteil des Rohres 1 ist eine ringförmige, den Dorn 2 umgebende Kammer lb vorgesehen, in welche ein seitlich am Rohr 1 ausgesetzter Einlaufstutzen lc mündet.
In der Innenwand des Rohres 1 ist ein nach einer Schraubenlinie verlaufender, gegen den Dom 2 zu offener Kapillarkanal 1d vorgesehen, welcher von der Kammer 1b bis an den Stutzen la reicht.
Bei einer solchen Vorrichtung zur Feindosierung von Flüssigkeiten hängt die Durchflussmenge einer Flüssigkeit einer bestimmten Viskosität vom Druck der Flüssigkeit und vom Durchflusswiderstand des Kapillarkanals ld, d. h. von dessen Querschnittsfläche und dessen wirksamer Länge, also von der Einschiebtiefe des Domes 2 in das Rohr 1, ab. Der Druck der Flüssigkeit kann leicht genügend konstant gehalten werden, indem ein die Flüssigkeit enthaltendes, verhältnismässig grosses Vorratsgefäss auf einer bestimmten Höhe gelagert wird.
Die wirksame Länge des Kapillarkanles 1d kann durch Verschieben des Dornes 2 im Rohr 1 verändert werden und, da die Längenänderung des Kapillarkanales ld, der nach einer Schraubenlinie verläuft, ein Vielfaches des Verschiebungsweges des Dornes 2 beträgt, ist mittels einer verhältnismässig kurzen Vorrichtung eine Einregulierung der Durchflussmenge in sehr weiten Grenzen möglich.
Die Vorrichtung zur Feindosierung von Flüssigkeiten nach den Fig. 2 und 3 besitzt einen Körper 11 aus durchsichtigem Material, dessen eines Ende eine weite axiale Bohrung lla aufweist, an welche eine engere Gewindebohrung 1 ib anschliesst. Die Gewindebohrung 1 ib mündet in ein in den Körper 11 eingesetztes, geeichtes Abtropfrohr 12, welches in eine im Körper 11 vorgesehene Kammer llc ragt. Diese Kammer llc soll genügend lang sein, damit die Tropfen vom Abtropfrohr
12 frei abfallen können und beobachtet und gezählt werden können, und dass in ihr ausserdem genügend Raum für einen Flüssigkeitsvorrat vorhanden ist. Die Kammer llc soll deshalb mindestens 15-30 mm lang sein.
Der die Kammer 1 1c enthaltende Endteil des Körpers 11 weist einen mit der Kammer llc verbundenen Stutzen lid zum Anschliessen der Ableitung für die Flüssigkeit, deren Durchflussmenge reguliert werden soll, auf. Der in der Kammer llc beim Gebrauch der Vorrichtung immer vorhandene Flüssigkeitsvorrat verhindert das Eindringen von Luft in den Stutzen 1 1d und damit in die Ableitung. Am Grunde der weiteren Boh rung lla des Körpers 11, vor dessen Gewindebohrung llb, mündet ein seitlich am Körper 11 vorgesehener Anschlusstutzen 1 le, an welchen die die Flüssigkeit zuführende Leitung anzuschliessen ist.
Ein Dorn 13, welcher in einem in die weitere Bohrung lla eingesetzten Dichtungsring 14 aus Gummi od. dgl., welcher mit etwas Silikonfett gefettet ist, abgedichtet geführt ist, besitzt einen Gewindeteil 13a, welcher in die Gewindebohrung 1 ib des Körpers 11 einschraubbar ist. Die Gräte der Gewindegänge des Gewindeteiles 13 a sind zum Teil, aber nur so weit, dass sie noch im Eingriff mit den Gewindegängen der Gewindebohrung 1 1b bleiben und kein Nebenschluss entstehen kann, abgenommen.
In dieser Weise wird durch den von den Gräten der Gewindegänge des Gewindeteiles 13a des Dornes 13 nicht ausgefüllten Teil der Täler der Gewindegänge der Gewindebohrung 1 ib des Körpers 11 ein nach einer Schraubenlinie verlaufender Kapillarkanal geschaffen, welcher vom Grunde der Bohrung lla, in welche die Flüssigkeit eingeleitet wird, zum Abtropfrohr 12 führt.
Auf das äussere Ende des Dornes 13 ist eine Kappe
15 fest aufgesetzt, welche das Ende des Körpers 11 übergreift. Ein in eine Nute an diesem Endteil des Körpers 11 eingesetzter, innen an der Kappe 15 anliegender Dichtungsring 16 aus Zellstoffwatte bildet einen für Bakterien u. dgl. undurchdringlichen Abschluss zwischen dem Körper 11 und der Kappe 15.
Je weiter der Gewindeteil 13 a des Dornes 13 in die Gewindebohrung 1 ib des Körpers 11 eingeschraubt desto länger wird die wirksame Länge des Kapillarkanales und desto geringer demzufolge die Durchflussmenge. Sind dabei die Gräte der Gewindegänge des Gewindeteiles 13a des Dornes 13 auf dessen ganzer Länge um gleich viel abgenommen, wie in der Fig. 4 dargestellt ist, ist die Querschnittsfläche des Kapillarkanales auf dessen ganzer Länge konstant und die Durchflussmenge nimmt linear mit der Einschraubtiefe ab. Die Gräte der Gewindegänge des Gewindeteiles 13a des Dornes 13 können aber auch, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, auf dessen ganzer Länge, oder, wie es in der Fig. 6 gezeigt ist, nur auf einem Teil derselben, gegen das freie, vordere Ende des Gewindeteiles 13a hin gleichmässig zunehmend abgenommen sein.
Dabei vergrössert sich die Querschnittsfläche des Kapillarkanales gegen das freie Ende des Gewindeteiles 1 3a des Dornes 13. Dies hat zur Folge, dass die Durchflussmenge beim Einschrauben des Gewindeteiles 13a in die Gewindebohrung 1 ib des Körpers 11 nicht linear, sondern progressiv abnimmt. Dies ist in vielen Fällen, in denen es erwünscht ist, auch bei einer sehr geringen Durchflussmenge von wenigen Tropfen pro Minute noch eine exakte Feindosierung vornehmen zu können, von grossem Vorteil.
Eine weitere Verfeinerung der Dosierung kann erzielt werden, wenn die Gräte der Gewindegänge des Gewindeteiles 13 a des Dornes 13 nicht gleichmässig zunehmend, sondern, wie es in der Fig. 7 dargestellt ist, so abgenommen sind, dass die Mantellinien der diesen Gewindeteil 1 3a umhüllenden Rota tionsfläche nach einer nicht-linearen Funktion, z. B. nach einer e-Funktion, verlaufen. Man kann auf diese Weise z. B. eine halblogarithmische Zu- bzw. Abnahme der Durchflussmenge erzielen, welche für parenterale Tropfinfusionen ideal ist, da auch bei ganz geringen Durchflussmengen von wenigen Tropfen pro Minute noch eine exakte Einregulierung möglich ist.
Statt, wie es bei den vorstehend beschriebenen Ausführungen der Fall ist, die Gräte der Gewindegänge des Gewindenteiles 13a des Dornes 13 abzunehmen, könnten selbstverständlich auch die Gräte der Gewindegänge der Gewindebohrung 1 ib des Körpers 11 entsprechend abgenommen sein, wie es beispielsweise in der Fig. 5 dargestellt ist.
An dem von der Kappe 15 übergriffenen Endteil des Körpers 11 ist, wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, eine Skala 17 angebracht, an welcher unter Benützung des Randes der Kappe 15 als Index die jeweils ein gestellte Durchflussmenge einer Flüssigkeit einer bestimmten Viskosität bei einem bestimmten Druck, z. B. einem solchen von 100 cm H2O, z. B. als Tropfen pro Minute, als ml, abgelesen werden kann. Voraus setzung ist hierbei, dass das Abtropfrohr 12 vorgän gig geeicht worden ist. Es können auch zwei oder mehr solche Skalen 17 vorgesehen sein, von welchen jede einer Flüssigkeit einer bestimmten Viskosität und/ oder einem bestimmten Druck zugeordnet ist.
Zweckmässig wird, wie z. B. aus der Fig. 6 ersicht lich ist, am einen, in diesem Falle am äusseren Ende des Gewindeteiles 13a, der Grat von 1-2 Gewindegän gen vollständig stehen gelassen, Dies ermöglicht es, die Dosiervorrichtung auch als Abschlussorgan zu verwen den. Gegebenenfalls kann man auch an beiden Enden des Gewindeteiles 13a den Grat von 1-2 Gewindegängen stehen lassen.
Die Gewindebohrung 1 1b des Körpers 11 und der
Gewindeteil 1 3a des Dornes 13 müssen sehr genau be arbeitet sein, damit kein Nebenschluss zwischen zwei be nachbarten Gewindegängen besteht. Der Grat der Ge windegänge der Gewindebohrung 1 1b des Körpers 11 soll einen Pressitz im Tal der Gewindegänge des Ge windeteiles 1 3a des Dornes 13 haben.
Um dies zu er reichen, wird zumindest der Körper 11 oder werden dieser Körper 11 und der Dorn 13 zweckmässig aus
Kunststoff hergestellt, wobei für den Dorn 13 ein har tes Material und für den Körper 11 ein etwas weicherer und elastischer Kunststoff verwendet wird und der
Durchmesser der Gewindebohrung 1 Ib des Körpers 11 um etwa 1/1000-stel kleiner als der Durchmesser des Gewindeteiles 13 a gemacht wird. Geeignete Materialkombinationen für den Körper 11 und den Korn 13 sind z. B. Nylon und Epoxyharz, Polyäthylen und Akrylharz, Polytetrafluormethan und V2A-Stahl.
Zweckmässig wird das Rohr 1 bzw. der Körper 11 aus durchsichtigem Kunststoff hergestellt, damit das Abtropfen der Flüssigkeit vom Abtropfrohr 12 in der Kammer llc und die Füllung der Kammer llc gut kontrolliert werden kann und die Tropfen gezählt werden können. Zweckmässig wird ferner das Rohr 1 bzw. der Körper 11 sowie der Dorn 2 bzw. 13 aus Material hergestellt, welches eine Sterilisation in Wasserdampf zulässt, ohne dass diese Teile dabei irgendwie verformt werden.
Die beschriebenen Vorrichtungen zur Feindosierung von Flüssigkeiten sind für allle Fälle, in welchen die
Durchflussmenge einer Flüssigkeit genau einreguliert werden soll, verwendbar, und sie eignen sich insbesondere in der Medizin für parenterale Infusionen aller Art und in der Chemie für die Titration von Lösungen und für die Steuerung gewisser Prozesse durch Einführen einer Flüssigkeit in exakt bemessener Menge in ein Reaktionsgefäss. Von besonderem Vorteil ist dabei die Möglichkeit, auch ganz geringe Durchflussmengen von wenigen Tropfen pro Minute genau und sehr rasch einstellen zu können, ohne dass hierfür besonders ausge bildetes Personal benötigt wird.
Die beschriebenen Vorrichtungen zur Feindosierung von Flüssigkeiten können gegebenenfalls auch mit einem
Stellmotor ausgerüstet sein, welcher die Durchflussmen ge in Abhängigkeit von einer bestimmten Grösse, z. B. bei parenteralen Infusionen vom Blutdruck, bei chemischen Prozessen vom Druck und/oder der Temperatur im Reaktionsgefäss, automatisch genau einreguliert.
Soll z. B. eine parenterale Infusion unter einem Druck von 100 cm H2O vorgenommen werden, so wird die Infusionsflasche etwa 110 cm über der Einstichstelle der Infusionsnadel aufgehängt bzw. gelagert, um den etwa 10 cm HoO betragenden Druck in der Vene zu kompensieren.
Zweckmässig wird in der an den Einlasstutzen lc des Rohres 1 bzw. den Stutzen lle des Körpers 11 angeschlossenen Zuleitung ein in der Zeichnung nicht dargestellter Filter vorgesehen, um von der Flüssigkeit mitgeführte feste Partikel, bei Bluttransfusionen bei spielsweise Blutgerinnsel, auszuscheiden.
Device for fine dosing of liquids
The fine dosing of liquids, such as. B. in medicine with parenteral infusions, in the chemical industry with the titration of solutions and for the control of certain processes in which a liquid has to be introduced into a reaction vessel in a precisely dosed amount, has been done so far that the cross section of the line carrying the liquid in question is changed at one point. For this purpose, in the case of drop infusions, the hose carrying the liquid is narrowed by a squeezing or kinking device, and in the chemical industry, if the fine metering of the liquid is not also carried out in this way, a regulating valve is provided in the liquid line.
With such changes in the flow cross section, at least if a round flow opening is assumed, the flow resistance increases to the fourth power with the radius and consequently the flow rate decreases to the fourth power. As a result, the regulation of the flow rate becomes more critical, the smaller the number of drops. An often used flow rate of about 20 drops per minute corresponds to approximately 1 ml. For the adjustment of such a flow rate with an accuracy of + 10-15 O / o, z. B. a nurse 2-5 minutes. A number of drops of 5 / min, which is often clinically desirable, is, however, almost no longer adjustable.
Instead of narrowing the hose or the line only at one point, it would be possible to insert a capillary into the hose or the line. The flow rate would then be linear to the length of the capillary. In practice, such a solution is hardly possible because the length of the capillary would have to be changed to regulate the flow rate. Instead of a simple capillary, there is now also the possibility of using a narrow tube into which a mandrel of almost the same diameter is slidably inserted, so that an annular capillary channel of variable length is formed. The annular capillary is lengthened or shortened depending on the depth of insertion of the mandrel.
However, since it is desirable to be able to change the flow rate in a ratio of 1:50 to 1: 100, such a metering device would also have to be so long that it could hardly be used in practice. In addition, there would be no guarantee that such an impractically long metering device would be operated quickly and without errors by technically insufficiently experienced personnel, e.g. B. by nurses. These disadvantages can be overcome by the invention.
The invention relates to a device for fine dosing of liquids, which consists of a tubular body, to which the liquid is fed on one side and from which the liquid is drained on the other side, and a body which is precisely fitted into this and inserted into one end consists of this axially adjustable mandrel, which is characterized in that the inner surface of the tubular body, together with the outer surface of the mandrel, form a capillary channel running along a helical line.
In this device, the flow rate is determined by axially adjusting the mandrel in relation to the tubular body and thus by changing the depth of engagement in the tubular body, i.e. H. regulated by lengthening or shortening the capillary channel according to the respective requirements. With a given length of the metering device, however, the adjustment range is many times greater than in the case of a metering device with a straight, annular capillary channel, depending on the pitch of the helical line, thanks to the capillary channel running along a helical line.
The mandrel is advantageously provided with a threaded part and the tube with an internal thread matching this threaded part, the capillary channel being formed by removing part of the ridge of the threads of the threaded part of the mandrel or the internal thread of the tubular body. Such a design of the device for fine metering of liquids enables an extremely simple and exact setting of the flow rate required in each case within very wide limits, which can be carried out very quickly even by inexperienced personnel.
In the drawing, two embodiments of the device for fine metering of liquids according to the invention and variant embodiments of parts of the second of the same are shown. Show it:
Fig. 1 is an axial section through the first embodiment of the device,
2 shows an axial section through the second embodiment of the device,
3 shows a view of the device according to FIG. 2,
FIG. 4 shows an axial section through the capillary part of an embodiment variant of the device according to FIG. 2,
FIG. 5 shows an axial section through the capillary part of another embodiment variant of the device according to FIG. 2,
6 shows an axial section through the capillary part of a third variant embodiment of the device according to FIG. 2, and
7 shows an axial section through the capillary part of a fourth embodiment variant of the device according to FIG. 2.
The device shown in Fig. 1 for fine dosing of liquids has a tube 1 with a ground bore, which at one end has a nozzle la for connecting a discharge line, not shown, for. B. a tube to which an infusion needle is connected. In the end of this tube 1 facing away from the nozzle la, a ground mandrel 2 is inserted axially displaceably with a precise fit, which can only be displaced in the tube 1 with the application of a certain force so that it cannot move unintentionally. In the end part of the pipe 1 facing away from the connection 1 a, an annular chamber 1 b is provided which surrounds the mandrel 2 and into which an inlet connection 1 c exposed on the side of the pipe 1 opens.
In the inner wall of the tube 1 there is provided a capillary channel 1d which runs along a helical line and is open towards the dome 2 and extends from the chamber 1b to the nozzle la.
In such a device for fine metering of liquids, the flow rate of a liquid of a certain viscosity depends on the pressure of the liquid and on the flow resistance of the capillary channel 1d, i.e. H. on its cross-sectional area and its effective length, that is, on the depth of insertion of the dome 2 into the pipe 1. The pressure of the liquid can easily be kept constant enough by storing a relatively large storage vessel containing the liquid at a certain height.
The effective length of the capillary channel 1d can be changed by moving the mandrel 2 in the tube 1 and, since the change in length of the capillary channel 1d, which runs along a helical line, is a multiple of the displacement path of the mandrel 2, a relatively short device can be used to regulate the Flow rate possible within very wide limits.
The device for fine dosing of liquids according to FIGS. 2 and 3 has a body 11 made of transparent material, one end of which has a wide axial bore 11a, to which a narrower threaded hole 1ib connects. The threaded hole 1 ib opens into a calibrated drip pipe 12 inserted into the body 11, which protrudes into a chamber 11c provided in the body 11. This chamber 11c should be long enough to allow the drops from the drip pipe
12 can fall freely and can be observed and counted, and that there is also enough space in it for a liquid supply. The chamber 11c should therefore be at least 15-30 mm long.
The end part of the body 11 containing the chamber 11c has a nozzle lid connected to the chamber 11c for connecting the discharge line for the liquid whose flow rate is to be regulated. The liquid supply that is always present in the chamber 11c when the device is in use prevents air from penetrating into the connector 11d and thus into the discharge line. At the bottom of the further drilling 11a of the body 11, in front of its threaded hole 11b, a connection piece 1 le provided laterally on the body 11 opens, to which the line supplying the liquid is to be connected.
A mandrel 13, which is guided in a sealed manner in a sealing ring 14 made of rubber or the like, which is inserted into the further bore 11a and which is greased with a little silicone grease, has a threaded part 13a which can be screwed into the threaded hole 11b of the body 11. The bones of the threads of the thread part 13 a are partially removed, but only to the extent that they still remain in engagement with the threads of the threaded bore 11b and no shunt can arise.
In this way, by the bones of the threads of the thread part 13a of the mandrel 13 not filled part of the valleys of the threads of the threaded hole 1 ib of the body 11 a helical capillary channel is created, which from the bottom of the bore lla into which the liquid is initiated, leads to the drain pipe 12.
On the outer end of the mandrel 13 is a cap
15 firmly attached, which engages over the end of the body 11. A sealing ring 16 made of cellulose wadding, which is inserted into a groove on this end part of the body 11 and rests on the inside of the cap 15, forms a seal ring 16 made of cellulose wadding and for bacteria. The like. Impenetrable seal between the body 11 and the cap 15.
The further the threaded part 13 a of the mandrel 13 is screwed into the threaded hole 1 ib of the body 11, the longer the effective length of the capillary channel and, consequently, the lower the flow rate. If the bones of the threads of the thread part 13a of the mandrel 13 are reduced by the same amount over its entire length, as shown in FIG. 4, the cross-sectional area of the capillary channel is constant over its entire length and the flow rate decreases linearly with the screw-in depth. The bones of the threads of the thread part 13a of the mandrel 13 can also, as shown in Fig. 2, over its entire length, or, as shown in Fig. 6, only on part of the same, against the free , the front end of the threaded part 13a be steadily and increasingly decreased.
The cross-sectional area of the capillary channel increases towards the free end of the threaded part 1 3a of the mandrel 13. This has the consequence that the flow rate when screwing the threaded part 13a into the threaded hole 1 ib of the body 11 does not decrease linearly but progressively. This is of great advantage in many cases in which it is desirable to be able to carry out an exact fine metering even with a very low flow rate of a few drops per minute.
A further refinement of the dosage can be achieved if the bones of the threads of the thread part 13a of the mandrel 13 do not increase evenly, but, as shown in Fig. 7, are removed so that the surface lines of this thread part 1 3a envelop Rotation area according to a non-linear function, z. B. after an exponential function. You can z. B. achieve a semi-logarithmic increase or decrease in the flow rate, which is ideal for parenteral drip infusions, since an exact adjustment is still possible with very low flow rates of a few drops per minute.
Instead of removing the burrs of the threads of the thread part 13a of the mandrel 13, as is the case with the above-described embodiments, the bones of the threads of the threaded hole 1 ib of the body 11 could of course also be removed accordingly, as shown for example in FIG. 5 is shown.
On the end part of the body 11 overlapped by the cap 15, as can be seen from FIG. 3, a scale 17 is attached, on which, using the edge of the cap 15 as an index, the flow rate set for a liquid of a certain viscosity a certain pressure, e.g. B. one of 100 cm H2O, z. B. as drops per minute, as ml, can be read. The prerequisite here is that the drip pipe 12 has been previously calibrated. Two or more such scales 17 can also be provided, each of which is assigned to a liquid of a specific viscosity and / or a specific pressure.
Is expedient, such. B. from Fig. 6 ersicht Lich, on one, in this case at the outer end of the threaded part 13a, the ridge of 1-2 threads are completely left, This makes it possible to use the metering device as a closure member. If necessary, one can also leave the ridge of 1-2 threads at both ends of the threaded part 13a.
The threaded hole 1 1b of the body 11 and the
Threaded part 1 3a of the mandrel 13 must be very precisely worked so that there is no shunt between two adjacent threads. The ridge of the Ge threads of the threaded hole 1 1b of the body 11 should have a press fit in the valley of the threads of the Ge threaded part 1 3a of the mandrel 13.
In order to achieve this, at least the body 11 or this body 11 and the mandrel 13 are expedient
Made of plastic, a hard material for the mandrel 13 and a somewhat softer and elastic plastic is used for the body 11 and the
Diameter of the threaded hole 1 Ib of the body 11 is made about 1 / 1000th smaller than the diameter of the threaded part 13 a. Suitable material combinations for the body 11 and the grain 13 are, for. B. nylon and epoxy resin, polyethylene and acrylic resin, polytetrafluoromethane and V2A steel.
The tube 1 or the body 11 is expediently made of transparent plastic so that the dripping of the liquid from the drip tube 12 in the chamber 11c and the filling of the chamber 11c can be well controlled and the drops can be counted. In addition, the tube 1 or the body 11 and the mandrel 2 or 13 are expediently made of material which allows sterilization in steam without these parts being deformed in any way.
The devices described for fine dosing of liquids are for all cases in which the
Flow rate of a liquid is to be precisely regulated, usable, and they are particularly suitable in medicine for parenteral infusions of all kinds and in chemistry for the titration of solutions and for the control of certain processes by introducing a liquid in an exactly measured amount into a reaction vessel. A particular advantage here is the possibility of being able to set very low flow rates of a few drops per minute precisely and very quickly without the need for specially trained personnel.
The devices described for fine metering of liquids can optionally also with a
Servomotor be equipped, which the flow rate depending on a certain size, z. B. with parenteral infusions of blood pressure, in chemical processes of pressure and / or the temperature in the reaction vessel, automatically and precisely regulated.
Should z. If, for example, a parenteral infusion is carried out under a pressure of 100 cm H2O, the infusion bottle is suspended or stored about 110 cm above the puncture point of the infusion needle in order to compensate for the pressure in the vein, which is about 10 cm HoO.
A filter, not shown in the drawing, is expediently provided in the supply line connected to the inlet nozzle lc of the tube 1 or the nozzle lle of the body 11 in order to separate out solid particles carried along by the liquid, such as blood clots in blood transfusions.