CH619058A5

CH619058A5 - Device for controlling the rate of flow of liquids

Info

Publication number: CH619058A5
Application number: CH398377A
Authority: CH
Inventors: Bernardus H M J Stegeman
Original assignee: Leer Koninklijke Emballage
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1977-03-30
Publication date: 1980-08-29
Also published as: LU77033A1; ZA771929B; PT66362A; NL179705B; DE2713618A1; IL51780A; DK153593C; NL179705C; SE427986B; BE853094A; ES457407A1; AT355196B; AU2381877A; FR2346762B1; CA1092467A; DK140877A; DE2713618C2; JPS52120592A; GB1519558A; JPS6125384B2

Description

Die Erfindung hat das Ziel, ein Gerät zu schaffen, bei dem die erwähnten Nachteile vermieden werden. Dieses Gerät ist im Anspruch 1 definiert. 60 The object of the invention is to create a device in which the disadvantages mentioned are avoided. This device is defined in claim 1. 60

Das Durchfluss-Steuergerät erlaubt die Einstellung der Flüssigkeits-Durchflussgeschwindigkeit und hält automatisch den eingestellten Wert innerhalb enger Grenzen aufrecht. The flow control device allows the liquid flow rate to be set and automatically maintains the set value within narrow limits.

Ferner bewirkt das Durchfluss-Steuergerät ein automatisches Abschneiden des Durchflusses der Flüssigkeit, wenn der fi5 Druck der Flüssigkeit in der Vorratskammer zu niedrig wird, z. B. wenn ein Vorratsbehälter leer ist, wobei der Druck auf der ersten Membran nicht ausreicht, um sie von dem Durchgang zwischen der Vorratskammer und der Filterkammer entfernt zu halten. Dies ist wichtig, wenn der Nachschub aufrechterhalten werden soll und der leere Behälter ersetzt werden muss. Furthermore, the flow control device automatically cuts off the flow of the liquid if the fi5 pressure of the liquid in the storage chamber becomes too low, e.g. B. when a storage container is empty, wherein the pressure on the first membrane is not sufficient to keep it away from the passage between the storage chamber and the filter chamber. This is important if replenishment is to be maintained and the empty container needs to be replaced.

Der automatische Verschluss verhindert das Eindringen von Luft in das System, da dieses mit Flüssigkeit gefüllt bleibt. Der leere Behälter kann einige Zeit nach dem Zeitpunkt ersetzt werden, an dem die Flüssigkeit mit dem Ausfliessen aus dem Behälter aufgehört hat, was die Aufgabe des Überwachens und Ersetzens der Flüssigkeitsbehälter vereinfacht. The automatic closure prevents air from entering the system because it remains filled with liquid. The empty container can be replaced some time after the liquid has stopped flowing out of the container, which simplifies the task of monitoring and replacing the liquid container.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist im Anspruch 2 definiert. A preferred embodiment is defined in claim 2.

Das Element kann ein Stift oder ein ferngesteuerter Druckstift sein. Ferner kann das Element eine Luftröhre sein, die mit der Öffnung verbunden sein kann und mittels derer die Membran mittels Druckluft gegen den Durchgang zwischen der Vorratskammer und der Filterkammer gedrückt werden kann. Vorzugsweise umschliesst das Gerät eine Vielzahl von Versorgungskanälen mit getrennten Auslassendungen und eine entsprechende Anzahl von Öffnungen in der gegenüberliegenden Wand der Versorgungskammer, wobei Elemente in diese Öffnungen eingesetzt werden können, um die Einlasskanäle wahlweise zu öffnen und zu schliessen. Dadurch kann eine entsprechende Zahl von Flüssigkeitsbehältern mit dem Durchfluss-Steuergerät gleichzeitig verbunden werden und die Behälter können dieselbe Flüssigkeit enthalten, so dass über längere Zeit ein Flüssigkeitsnachschub möglich ist, ohne die Behälter zu ersetzen, oder aber die Behälter können verschiedene Flüssigkeiten enthalten, damit ein Flüssigkeitsgemisch zugeführt werden kann. The element can be a pen or a remotely controlled push pin. Furthermore, the element can be an air tube which can be connected to the opening and by means of which the membrane can be pressed against the passage between the storage chamber and the filter chamber by means of compressed air. The device preferably encloses a plurality of supply channels with separate outlet endings and a corresponding number of openings in the opposite wall of the supply chamber, wherein elements can be inserted into these openings in order to selectively open and close the inlet channels. As a result, a corresponding number of liquid containers can be connected to the flow control device at the same time and the containers can contain the same liquid, so that liquid replenishment is possible over a long period of time without replacing the containers, or the containers can contain different liquids so that a Liquid mixture can be supplied.

In der bevorzugten Ausführung weist die Wand der Vorratskammer an der dem Durchgang gegenüberliegenden Seite der Membrane eine weitere Öffnung zwischen der Vorratskammer und der Filterkammer auf, die in Verlängerung des Durchgangs liegt und in die ein Element eingesetzt werden kann, um die erste Membrane in den Durchgang zu drük-ken und dadurch diesen zu verschliessen. In the preferred embodiment, the wall of the storage chamber on the side of the membrane opposite the passage has a further opening between the storage chamber and the filter chamber, which is located in the extension of the passage and into which an element can be inserted to insert the first membrane into the passage to press and thereby close it.

Wenn die Auslassöffnungen der Einlasskanäle offen sind und der Durchgang zwischen der Vorratskammer und der Filterkammer geschlossen ist, bilden die Nachschubkanäle ein System kommunizierender Gefässe, das zum Mischen oder zum Abmessen von Flüssigkeitsmengen benutzt werden kann. Das Element kann von Hand betätigt werden, es kann auch durch ein fernbetriebenes, einfach anzupassendes System betrieben werden. Der besondere Vorteil besteht darin, dass das Element die Flüssigkeit nicht berührt, so dass keine Verbindungen gelöst werden müssen und der sterile Flüssigkeitskreislauf nicht durchdrungen werden muss. Das Element kann wie die oben erwähnten Elemente gestaltet werden. Wenn eine Luftröhre verwendet wird, kann ein pulsierender Druckverlauf auf die erste Membrane ausgeübt werden, so dass die Membrane als Pumpe arbeiten kann. When the outlet ports of the inlet channels are open and the passage between the storage chamber and the filter chamber is closed, the replenishment channels form a system of communicating vessels that can be used to mix or measure amounts of liquid. The element can be operated by hand, it can also be operated by a remotely operated, easy to adjust system. The particular advantage is that the element does not touch the liquid, so that no connections have to be loosened and the sterile liquid circuit does not have to be penetrated. The element can be designed like the elements mentioned above. If a trachea is used, a pulsating pressure curve can be exerted on the first membrane so that the membrane can work as a pump.

Die Steuereinrichtung umfasst vorzugsweise ein zylindrisches, um seine Achse drehbares Teil mit einer sich um einen Teil seines Umfanges erstreckenden Nut, wobei sich der Grund der Nut längs eines Kreisbogens erstreckt, der in bezug auf die Achse des Teiles exzentrisch verläuft und die Tiefe der Nut von 0 mm an einem Ende bis 0,5 mm am anderen Ende zunimmt. The control device preferably comprises a cylindrical part rotatable about its axis with a groove extending around part of its circumference, the bottom of the groove extending along an arc of a circle which is eccentric with respect to the axis of the part and the depth of the groove from 0 mm increases at one end to 0.5 mm at the other end.

Dadurch wird eine zuverlässige und einfach einstellbare Steuerung der Durchflussgeschwindigkeit möglich. Die Nut weist vorzugsweise einen V-förmigen Querschnitt auf, so dass in allen Lagen des zylindrischen Teils die Beziehung zwischen der Querschnittsfläche und ihrem Umfang so günstig wie möglich ist. Die optimale Gestalt der Querschnittsfläche wäre ein Kreis, aber als Annäherung daran wird hier ein Dreieck vorzugsweise mit einem Winkel von 90° benutzt. This enables reliable and easily adjustable control of the flow rate. The groove preferably has a V-shaped cross section, so that the relationship between the cross-sectional area and its circumference is as favorable as possible in all layers of the cylindrical part. The optimal shape of the cross-sectional area would be a circle, but as an approximation, a triangle with an angle of 90 ° is preferably used here.

Fast alle bekannten Steuergeräte haben einen länglichen Almost all known control units have an elongated one

619 058 619 058

4 4th

oder kreisförmigen Durchfluss-Steuerschlitz. Wenn die fläche des Durchflusses beispielsweise 0,1 mm2 beträgt, ist die Öffnung des Schlitzes so klein (0,01 mm oder weniger), dass feste Teilchen in der Flüssigkeit ein teilweises Verstopfen des Schlitzes hervorrufen und die Durchflussrate beeinträchtigen. or circular flow control slot. For example, if the flow area is 0.1 mm 2, the opening of the slot is so small (0.01 mm or less) that solid particles in the liquid cause the slot to be partially clogged and affect the flow rate.

Ein Vorteil der bevorzugten Ausführung dieser Erfindung besteht darin, dass der Durchtritt für feste Bestandteile mindestens 10 mal so gross wie bei anderen Konstruktionen ist. An advantage of the preferred embodiment of this invention is that the passage for solid components is at least 10 times as large as in other constructions.

Die Nut ist halbkreisförmig, wobei der Mittelpunkt des Halbkreises in bezug auf die Achse des zylindrischen Teiles exzentrisch liegt. Es wurde experimentell nachgewiesen, dass sich der Durchflusswiderstand exponentiell mit der Drehung des zylindrischen Teiles ändert, wodurch eine sehr genaue Regelung bei niederen Durchflussraten möglich ist. The groove is semicircular, the center of the semicircle being eccentric with respect to the axis of the cylindrical part. It has been experimentally proven that the flow resistance changes exponentially with the rotation of the cylindrical part, which enables very precise control at low flow rates.

Durch bestimmte Vorschriften werden Durchfluss-Steuergeräte erforderlich, die einen bestimmten Flüssigkeits-durchfluss pro Zeiteinheit ermöglichen (beispielsweise British Standard 2463; 1962, Paragraph 33). Um diesen Anforderungen nachzukommen, wird bevorzugterweise das zylindrische Teil in der Nähe des Endes der Nut mit einer weiteren Nut versehen, deren Durchflussquerschnittsfläche mindestens so gross ist wie die des Umgehungskanals. Certain regulations require flow control devices that allow a specific fluid flow per unit time (e.g. British Standard 2463; 1962, paragraph 33). In order to meet these requirements, the cylindrical part near the end of the groove is preferably provided with a further groove whose flow cross-sectional area is at least as large as that of the bypass channel.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher beschrieben; in der Zeichnung zeigt: The invention is described in more detail below with reference to the drawing, for example; in the drawing shows:

Fig. 1 eine Vorderansicht des Gerätes; Figure 1 is a front view of the device.

Fig. 2 eine Rückansicht des Gerätes mit abgenommenem Filterkammerdeckel, wobei das Filter nur teilweise zu sehen ist; 2 shows a rear view of the device with the filter chamber cover removed, the filter being only partially visible;

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III—III der Fig. 1; Fig. 3 is a section along line III-III of Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV—IV der Fig. 1, und Fig. 4 is a section along line IV-IV of Fig. 1, and

Fig. 5 eine Ansicht des Durchflussgeschwindigkeits-Steuergerätes von der Auslaufseite her. Fig. 5 is a view of the flow rate control device from the outlet side.

Das dargestellte Gerät besteht aus zwei allgemein rechtwinkligen Teilen (deren Abmessungen im Bereich von 2,5 X 5 cm liegen), nämlich einem Gehäuse 1 und einer Deckplatte 2, zwischen denen sich ein Gummifilm 3 mit einer Stärke von 0,30 mm befindet. Das Gehäuse 1 und die Deckplatte 2 sind durch Schrauben 4 aneinander befestigt, die durch Öffnungen in dem Gummifilm hindurchtreten, der zwischen den Kanten 5 des Gehäuses und des Deckels eine Dichtung bildet und zwei Membranen 6 und 7 ergibt. The device shown consists of two generally rectangular parts (whose dimensions are in the range of 2.5 X 5 cm), namely a housing 1 and a cover plate 2, between which there is a rubber film 3 with a thickness of 0.30 mm. The housing 1 and the cover plate 2 are fastened to one another by screws 4 which pass through openings in the rubber film which forms a seal between the edges 5 of the housing and the cover and gives two membranes 6 and 7.

Das Gehäuse 1 hat drei Nachfüllkanäle 8 mit Auslassöffnungen 9, die mit einer Vorratskammer 10 und einer Filterkammer 11 in Verbindung stehen. Ein Filterelement 12 ist in die Kammer 11 eingesetzt, die durch einen abnehmbaren Filterdeckel 13 verschlossen ist, wodurch das Filterelement einfach erneuert oder ersetzt werden kann. The housing 1 has three refill channels 8 with outlet openings 9, which are connected to a storage chamber 10 and a filter chamber 11. A filter element 12 is inserted into the chamber 11, which is closed by a removable filter cover 13, whereby the filter element can be easily replaced or replaced.

Zwischen der Vorratskammer 10 und der Filterkammer 11 ist ein Durchgang 14, der eine vorspringende Kante 15 aufweist und ein Durchgang 16 verbindet eine Auslasskammer 17 mit der Filterkammer 11. Between the storage chamber 10 and the filter chamber 11 there is a passage 14 which has a projecting edge 15 and a passage 16 connects an outlet chamber 17 to the filter chamber 11.

Die Deckplatte 2 ist mit Öffnungen 18 versehen, die den Auslassöffnungen 9 der Vorratskanäle 8 gegenüberliegen. In jede dieser Öffnungen kann ein Element wie z. B. ein Stift 19 eingesetzt werden, um die jeweils zugeordnete Auslassöffnung 9 teilweise oder ganz zu verschliessen, indem die Membran 6 in die Auslassöffnung 9 beispielsweise in die Lage a gedrückt wird, in welchem Fall die Auslassöffnung 9 vollständig verschlossen ist. Die Deckplatte 2 weist auch eine Öffnung 20 auf, die gegenüber dem Durchgang 14 zwischen der Vorratskammer 10 und der Filterkammer 11 liegt und in die auch ein Element eingesetzt werden kann, um die Membrane 6 in die Lage a zu pressen und den Durchgang 14 vollständig zu verschliessen. In einer Ruhelage b liegt die Membrane 6 gegen die Kante 15 unter einiger Spannung an, und wenn unter Druck stehende Flüssigkeit (etwa 10—15 cm WS) durch einen Versorgungskanal 8 zugeführt wird, wird die Membran 6 in die Lage c bewegt. Es kann dann Flüssigkeit durch den Durchgang 14 in die Filterkammer 11 fliessen, wie es durch den Pfeil 21 angedeutet ist, und sie fliesst längs durch Rippen IIa gebildete Kanäle durch das Filter 12 (Pfeile 22) in die Nuten, die durch Rippen 23 am Filterdeckel 13 gebildet werden und in eine Nut 27, in die hinein sich zwei Durchgänge 16 und 28 öffnen. The cover plate 2 is provided with openings 18 which lie opposite the outlet openings 9 of the supply channels 8. In each of these openings, an element such. B. a pin 19 can be used to partially or completely close the respectively assigned outlet opening 9 by pressing the membrane 6 into the outlet opening 9, for example, in position a, in which case the outlet opening 9 is completely closed. The cover plate 2 also has an opening 20 which lies opposite the passage 14 between the storage chamber 10 and the filter chamber 11 and into which an element can also be inserted in order to press the membrane 6 into position a and to completely close the passage 14 close. In a rest position b, the membrane 6 bears against the edge 15 under some tension, and when liquid under pressure (about 10-15 cm WS) is supplied through a supply channel 8, the membrane 6 is moved into position c. Liquid can then flow through the passage 14 into the filter chamber 11, as indicated by arrow 21, and it flows along channels formed by ribs 11a through the filter 12 (arrows 22) into the grooves, which are formed by ribs 23 on the filter cover 13 are formed and into a groove 27 into which two passages 16 and 28 open.

Die Auslasskammer 17 enthält die Membran 7, die im Ruhezustand in der strichpunktiert angezeichneten Lage 25 liegt und die die Auslasskammer in den verschlossenen Teil 17a und einen Teil 17b unterteilt, wobei der letztere mit dem Auslasskanal 30 verbunden ist. The outlet chamber 17 contains the membrane 7, which in the rest state lies in the position 25 indicated by dash-dotted lines and which divides the outlet chamber into the closed part 17a and part 17b, the latter being connected to the outlet channel 30.

Wie in Fig. 4 dargestellt, ist die Nut 27 mit dem Teil 17a der Kammer 17 durch den Durchlass 16 verbunden und mit dem Teil 17b der Kammer 17 durch den Durchlass 28, einer Öffnung 26 in dem Gummifilm und durch einen Umwegkanal 31a und 31b. As shown in Fig. 4, the groove 27 is connected to the part 17a of the chamber 17 through the passage 16 and to the part 17b of the chamber 17 through the passage 28, an opening 26 in the rubber film and through a detour channel 31a and 31b.

Um die Auslassöffnung 30 ist ein vorspringender Rand 31 ausgebildet. Wenn der Druck der aus der Filterkammer ausfliessenden Flüssigkeit höher als der Druck im Auslasskanal 30 ist, bewegt sich die Membran 7 gegen den Rand 31 hin und verschliesst den Kanal 30 teilweise oder vollständig. A projecting edge 31 is formed around the outlet opening 30. If the pressure of the liquid flowing out of the filter chamber is higher than the pressure in the outlet channel 30, the membrane 7 moves towards the edge 31 and closes the channel 30 partially or completely.

Eine Steueranordnung 29 teilt den Umwegkanal in zwei Teile 31a und 31b. Die Steueranordnung wird gebildet durch ein Gehäuse 32, in dem ein zylindrischer Stift 33 so angeordnet ist, dass er eine Abdichtung bewirkt. Der Stift 33 weist eine Nut 34 auf, die sich über einen Teil seines Umfanges in einer senkrecht zur Stiftachse liegenden Ebene erstreckt und der Nutgrund beschreibt einen Kreisbogen, dessen Mittelpunkt 35 exzentrisch zur Mitte 36 des Kreisabschnittes des Stiftes 33 liegt. Der Querschnitt der Nut ist dreieckig, vorzugsweise mit einem Scheitelwinkel von 90° Eine weitere Nut 37 ist in dem Stift vorgesehen und steht mit der Nut 34 an deren tieferem Ende in Verbindung. A control arrangement 29 divides the detour channel into two parts 31a and 31b. The control arrangement is formed by a housing 32 in which a cylindrical pin 33 is arranged so that it effects a seal. The pin 33 has a groove 34, which extends over part of its circumference in a plane perpendicular to the pin axis, and the bottom of the groove describes an arc, the center 35 of which is eccentric to the center 36 of the circular section of the pin 33. The cross section of the groove is triangular, preferably with an apex angle of 90 °. A further groove 37 is provided in the pin and is connected to the groove 34 at its lower end.

Aus der Filterkammer austretende Flüssigkeit (Pfeil 24) wird in zwei Teilmengen (Pfeile 38, 39) unterteilt. Eine Teilmenge (Pfeil 38) fliesst zum Auslasskanal 30 (Pfeile 40) und die andere Teilmenge (Pfeil 39) übt auf die von dem Auslasskanal 30 abgewandte Seite der Membrane 7 einen Druck aus. Liquid emerging from the filter chamber (arrow 24) is divided into two subsets (arrows 38, 39). One part (arrow 38) flows to the outlet channel 30 (arrows 40) and the other part (arrow 39) exerts pressure on the side of the membrane 7 facing away from the outlet channel 30.

Die Nut 37 stellt sicher, dass eine bestimmte Flüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit durchfliesst, wie es die Vorschrift British Standard 2463; 1962, Paragraph 33, vorschreibt. In verschiedenen anderen Ländern bestehen gleichfalls derartige Vorschriften. The groove 37 ensures that a certain amount of liquid flows through per unit time, as required by British Standard 2463; 1962, paragraph 33. Such regulations also exist in various other countries.

Die Einstellung der Nut 34 in bezug auf den Kanalteil 31b des Umwegkanals wird mit einem Hebel 41 erreicht, der an dem Stift 33 angebracht ist und in Richtung des Pfeils 42 gedreht werden kann. Diese Einsteilvorrichtung ändert die Durchflussgeschwindigkeit durch das Gerät. The setting of the groove 34 with respect to the channel part 31b of the detour channel is achieved with a lever 41 which is attached to the pin 33 and can be rotated in the direction of the arrow 42. This adjustment device changes the flow rate through the device.

Ein Kanal 8 oder mehrere solche Kanäle 8 sind mit Flüssigkeitsbehältern über flexible Röhren verbunden. Der Auslasskanal 30 ist mit einer weiteren flexiblen Röhre verbunden, deren anderes Ende mit einer Hohlnadel oder Kanüle versehen ist, die in die Vene einer Person eingeführt werden kann, der die Flüssigkeit eingegeben werden soll. In dieser weiteren Röhre ist eine Tropfkammer angeordnet. A channel 8 or more such channels 8 are connected to liquid containers via flexible tubes. The outlet channel 30 is connected to another flexible tube, the other end of which is provided with a hollow needle or cannula which can be inserted into the vein of a person to whom the liquid is to be introduced. A drip chamber is arranged in this further tube.

Die durch den Zuführkanal 8 fliessende Flüssigkeit versetzt die Membrane 6 von der Lage b in die Lage c, wenn genügender Druck vorhanden ist. Dann fliesst die Flüssigkeit durch den Durchgang 14 entsprechend den Pfeilen 21, 22 und 24 in die Nut 27 und wird hier, wie durch die Pfeile 38 und 39 angedeutet, geteilt. Die gemäss Pfeil 38 fliessende Flüssigkeit tritt in den ersten Teil 31a des Umwegkanals 31 ein, wobei die erforderliche Durchflussmenge durch die Stellung der Nut 34 eingestellt ist, und fliesst darauffolgend, wie durch die Pfeile 40 angedeutet, zum Auslasskanal 30. Die nach Pfeil 39 abgeteilte Flüssigkeit übt auf die Membrane 7 einen Druck aus, mittels dessen die Membran 7 gegen den vorstehenden Rand 31 hin bewegt wird. Deshalb wird der The liquid flowing through the feed channel 8 moves the membrane 6 from position b to position c if there is sufficient pressure. Then the liquid flows through the passage 14 according to the arrows 21, 22 and 24 into the groove 27 and is divided here, as indicated by the arrows 38 and 39. The liquid flowing according to arrow 38 enters the first part 31a of the detour channel 31, the required flow rate being set by the position of the groove 34, and then flows, as indicated by the arrows 40, to the outlet channel 30. The one divided according to arrow 39 Liquid exerts a pressure on the membrane 7, by means of which the membrane 7 is moved towards the projecting edge 31. Therefore the

S S

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

619 058 619 058

Druckabfall über der teilweise geschlossenen Öffnung des Auslasskanals 30 beeinflusst und der Drukabfall über die Kontrollanordnung 29 konstant gehalten, so dass die Durchflussrate der Flüssigkeit konstant bleibt. Wenn das Gerät vor seiner Benutzung steril ist, bleiben die Teile, durch die die Flüsigkeit hindurchfliesst oder wo sie sich aufhält, steril, da das Gerät vollständig abgedichtet bleibt. The pressure drop across the partially closed opening of the outlet channel 30 is influenced and the pressure drop is kept constant via the control arrangement 29, so that the flow rate of the liquid remains constant. If the device is sterile before use, the parts through which the liquid flows or where it resides remain sterile because the device remains completely sealed.

Es ist zu sehen, dass das Durchfluss-Einstellgerät vollständig automatisch arbeitet. Wenn der Flüssigkeitsdruck im Behälter zu niedrig wird, liegt die Membran 6 an der Kante 15 an und der Flüssigkeitsnachschub wird unterbrochen. Die Flüssigkeits-Durchflussrate wird durch die Durchflusseinstell-Anordnung eingestellt und wird durch die Membran 7 automatisch konstant gehalten. It can be seen that the flow setting device works completely automatically. If the liquid pressure in the container becomes too low, the membrane 6 bears against the edge 15 and the liquid supply is interrupted. The liquid flow rate is set by the flow setting arrangement and is automatically kept constant by the membrane 7.

Eine Anzahl von Behältern, die Eingebeflüssigkeit enthalten, kann mit dem Gerät verbunden werden. Wenn die Behälter die gleiche Flüssigkeit enthalten, kann die Eingabe an den Patienten ohne Unterbrechung lange Zeit stattfinden. Wenn die Behälter mit verschiedenen Flüssigkeiten gefüllt sind, die als Mischung dem Patienten eingegeben werden sollen, so ist das dadurch möglich, dass die Stifte 19 von Hand oder beispielsweise durch ein Gerät eingestellt werden, das nach einem feststehenden System arbeitet, das beispielsweise femgesteuert sein kann. Die Fernsteuerung kann automatisch in einfacher Weise nach einem festen Programm durchgeführt werden. A number of containers containing infusion liquid can be connected to the device. If the containers contain the same liquid, the patient can be fed for a long time without interruption. If the containers are filled with various liquids which are to be fed to the patient as a mixture, this is possible in that the pins 19 are adjusted by hand or, for example, by a device which operates according to a fixed system, which can be remote-controlled, for example . The remote control can be carried out automatically in a simple manner according to a fixed program.

Neben der Eingabe von Flüssigkeiten in Patienten kann das beschriebene Gerät auch auf anderen Gebieten benutzt werden. Es kann in jeder Art von Anwendung eingesetzt werden, bei der kleine Flüssigkeitsmengen mit feststehenden In addition to entering liquids into patients, the device described can also be used in other areas. It can be used in any type of application where small amounts of liquid are fixed

Geschwindigkeiten abgegeben werden müssen, beispielsweise in chemischen Verfahren, bei der Aufbereitung von Trinkwasser, usw. Speeds must be given, for example in chemical processes, in the treatment of drinking water, etc.

Das beschriebene Steuergerät ergibt, wenn es mit einem 5 Transfusions- oder Infusionsgerät benutzt wird, folgende Vor-teile: The control device described, when used with a 5 transfusion or infusion device, has the following advantages:

a) Arbeitseinsparung für das Pflegepersonal, besonders da die Zeit zwischen dem Ersetzen der Behälter für die Flüssigkeit bis zum Doppelten der bei bekannten Geräten auf- a) Labor saving for the nursing staff, especially since the time between replacing the container for the liquid up to double that of known devices

xo tretenden Zeiten betragen kann; xo occurring times can be;

b) verbesserte Sicherheit infolge einer besser gesteuerten Eingabe der der Flüssigkeit zugesetzten Medikamente; b) improved safety as a result of a more controlled entry of the medication added to the liquid;

c) Vermehrung der technischen Möglichkeiten der intravenösen Therapie unter Beibehaltung der Bedingung, dass is ein Einmal-Eingabegerät benutzt werden kann. Die Herstellung der Verbindung mit einer Fernsteuerung ist auf das Einsetzen von stiftartigen Elementen in die oben erwähnten Öffnungen in jener Seite der Vorratskammer des Flüssigkeits-Steuergerätes beschränkt, die vom Filter abliegt. Die 20 Möglichkeit der unabhängigen Steuerung der Flüssigkeitsverbindungen in Kombination mit einer konstanten Flüssigkeits-Durchflussrate macht es möglich, in einem Verfahren eine Mischung von einer Anzahl von Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsgemischen einzusetzen. Das wird dadurch er-25 möglicht, dass jede der Verbindung in zyklischer Reihe zu verschiedenen Zeitpunkten eine kurze Zeit gesteuert wird. Dadurch kann jedes Mischungsverhältnis erreicht werden. Das Mischungsverhältnis kann konstant oder (durch ein Programm) variabel sein. Vom technischen Gesichtspunkt aus M ist auch ein Rückkoppelsystem zum Patienten denkbar. c) Increasing the technical possibilities of intravenous therapy while maintaining the condition that a disposable input device can be used. The connection to a remote control is limited to the insertion of pin-like elements into the above-mentioned openings in that side of the storage chamber of the liquid control device which is remote from the filter. The possibility of independently controlling the liquid connections in combination with a constant liquid flow rate makes it possible to use a mixture of a number of liquids or liquid mixtures in one process. This is made possible by controlling each of the connections in a cyclic series for a short time at different times. This allows any mixing ratio to be achieved. The mixing ratio can be constant or (through a program) variable. From a technical point of view, a feedback system to the patient is also conceivable.

M M

4 Blatt Zeichnungen 4 sheets of drawings

Claims

619 058

2nd

PATENT CLAIMS

1. Device for controlling the flow rate of liquids, characterized in that a storage chamber (10) with at least one inlet channel (8) is provided,

that a filter chamber (11) is connected to the storage chamber (10) 5 via a passage (14), that an outlet chamber (17) is connected to the filter chamber (11), that a first membrane (6) is under tension the storage chamber (10) is arranged, which covers the passage (14) between the storage chamber (10) and the M filter chamber (11), as long as the liquid pressure prevailing in the inlet channel (8) does not reach a certain amount such that the inlet channel (8) and the passage (14) on the same side of the first membrane (6) opens into the storage chamber (10) that a second membrane (7) is arranged in the outlet chamber 15 (17), which divides the latter into two separate parts which are connected by means of a detour channel (31a, 31b), that there are control devices (29) for adjusting the flow cross-section of the detour channel (31a, 31b), that an outlet channel (30) 20 is connected to the part of the channel located downstream of the detour channel (31a, 31b) Outlet chamber (17), and that the second diaphragm (7) can be moved towards and away from the outlet channel (30) by the amount of liquid flowing through it depending on the pressure difference between the two separate parts of the outlet chamber (17) to control.

2. Device according to claim 1, characterized in that the or each inlet channel (8) on the other side of the first membrane (6) is associated with an opening (18) in the wall (2) of the storage chamber (10) that the or each opening (18) is aligned with respect to the section of the inlet channel (8) or the associated inlet channel opening into the storage chamber (10), the or

each opening (18) an element (19) can be inserted to the first 35 membrane (6) against said section of the or

to press each inlet channel (8) and thereby close it.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the wall (2) of the storage chamber (10) on the side of the membrane (6) opposite the passage (14) between the storage chamber (10) and the filter chamber (11) has another opening (20) which is aligned with the passage (14) and into which an element can be inserted in order to press the first membrane (6) into the passage (14) and thereby close it.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the control means (29) comprise a cylindrical part (33) rotatable about its axis, which has a groove (34) which extends around part of its circumference, the groove- 5Q basically extends along an arc that is eccentric with respect to the axis of the part (33) and the depth of the groove (34) increases from end to end from 0 to 0.5 mm.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that 5_ the groove (34) has a V-shaped cross section.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the cylindrical part (33) is provided with a further groove (37) whose cross-sectional area is at least the same as that of the detour channel (31a, 31b).

A known intravenous delivery device includes a container for the liquid to be entered, a tube connected to the container, a hollow needle at the end of the tube to be inserted into the patient's vein, and a device for controlling the amount of liquid. which flows under the action of gravity from the container to the hollow needle, and is known as a gravity system.

In use, the container filled with liquid, e.g. B. a bottle or a plastic bag, connected by means of a flexible tube with a hollow needle or cannula, which is inserted into the vein

The container is located at a height above the patient. The liquid flow is adjusted by means of the control device in the form of an adjustable clamp on the flexible feed tube, and the tube contains a drip chamber so that the speed of the liquid is displayed.

Gravity systems are used for infusion and for transfusion. Liquids such as glucose and saline solutions, which may contain additional medication, are entered during infusion, while blood is entered during transfusion. There is no major difference between the input techniques and, unless otherwise stated, the following “infusion” always means that transfusion is included.

The duration of the continuous infusion of infusion fluid can range from a few hours to a few days or even longer. The amount of liquid entered per unit of time is particularly important if medication is added to the infusion liquid.

In the case of the known gravity system, the amount of liquid entered per unit of time is not very stable, and this is due to the principle and structure of these systems. The main causes of the changes occurring in the set flow rate are changes in a) the flow resistance in the tube near the setting clamp and in the hollow needle located in the vein;

b) the outflow resistance near the needle end;

c) the height of the liquid column in the input system and d) the back pressure of the blood in the vein at the puncture site.

Gravity systems continually require the attention of the caregiver, who must monitor and adjust the flow rate and replace the fluid container in good time to prevent air from entering the system when the container is empty.

In particular, the following causes influence the set flow rate:

(a) There are two constrictions in a gravity system, one near the adjustment bracket on the tube and the other in the hollow needle. A third constriction may be present when a micro filter is used.

The flow area near the control device depends on the setting of the device and has a value between 0 and about 0.1 mm2. The shape of the flow area in this area of the flow path is that of an elongated or circular slit with an average opening of the order of jj, m. Infusion fluids can contain very small solid components that can cause the control opening to become clogged and the flow rate to decrease. If a filter is used, the same effect can occur with the filter.

A partial clogging of the needle can occur, in particular, if the supply of the infusion liquid is too small or if there is a backlog of blood.

A second cause can be in the unintentional adjustment

3rd

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len of the control unit. Some systems use a roller clamp, while other systems use a bend clamp that creates a sharp bend in the tube. External causes, for example the movement of the patient or the viscoelastic properties of the tube material, can cause the opening of the slot to change.

(b) The hollow needle inserted into the vein has an obliquely cut end, which creates an elliptical outflow opening. The surface of the outflow opening faces the vein wall at a sharp angle. Movement of the patient can result in the outflow opening being obstructed or restricted by the vein wall.

(c) The height of the liquid column in the gravity system affects the flow rate. A change in the height of the liquid column is caused by the decreasing amount of liquid in the container and at the same time by every change in the position of the patient. The height of the liquid column is determined by the height value at which the static pressure in the system above the control terminal is equal to the atmospheric pressure and by the relative height of the outlet opening of the needle or the cannula.

The influence of a falling liquid level in the container is greatest when a plastic sack or bottle is used, into which air is supplied by means of an air inlet hose and which has a rubber cap which is internally provided with a trachea that can be positioned in one position extends, which is in the inverted 39 bottle above the liquid level.

If the area between supplied air and liquid in the system is below the liquid level in the container, the effect of the falling liquid level is less because the pressure above the liquid drops when the level in the bottle drops.

The maximum pressure change that can be caused by the drop in the liquid level in a bottle or in a sack with a content of 500 cm3 is approximately 15 cm water column (WS), while a change in the position of the patient results in a pressure change of approximately 35 cm WS can be caused. This makes the possible total pressure change of the size of 50 cm WS.

The change in the height of the liquid column can be up to 50 cm water column. As a result, the liquid pressure can decrease about 33-50% when an original height of 100-150 cm was present, resulting in a significant decrease in the flow rate of the liquid.

(d) Venous blood pressure is 0-5 cm WS. Any changes which have only a minor influence on the flow rate of the liquid. However, when a child is crying, peripheral venous pressure can peak at 100 cm WS. As a result, the average value of the dynamic pressure can change very strongly. Furthermore, the input system can become clogged by the backflow of blood into the gravity system.