DD155281A3

DD155281A3 - Geraet zum betaetigen von injektionsspritzen

Info

Publication number: DD155281A3
Application number: DD21090179A
Authority: DD
Inventors: Friedrich Weber; Henrik Weber
Original assignee: Friedrich Weber; Henrik Weber
Priority date: 1979-02-08
Filing date: 1979-02-08
Publication date: 1982-06-02
Also published as: HU184654B; CS244502B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromechanisch arbeitendes Infusionsgeraet. Infusionsgeraete werden in der Medizin in den verschiedensten Fachdisziplinen fuer die intravasale Applikation therapeutisch relevanter Loesungen eingesetzt. Das Ziel der Erfindung sowie die zu loesende technische Aufgabe bestehen darin, die Getriebeabmessungen unter Beibehaltung der Linearitaet wesentlich zu reduzieren, die Bedienbarkeit zu vereinfachen und die Betriebssicherheit zu erhoehen. Die gestellte technische Aufgabe wird dadurch geloest, dass im zehnstufigen Getriebe auf der Antriebswelle 62 sieben Antriebszahnraeder fest aufgekeilt und drei mit einer Buechse 64 fest verbundene Antriebszahnraeder 65 drehbar gelagert sind. Eines der sieben Antriebszahnraeder 63 steht ueber ein Vorgelege 67 mit einem der drei Antriebszahnraeder 65 in Wirkverbindung. Die Antriebszahnraeder bilden mit zehn Abtriebszahnraedern in bekannter Weise zehn Zahnradpaare. Zwei Schaltachsen besitzen Drehknoepfe, die mit den Schaltstufenbezeichnungen des Gehaeuses korrespondieren. Zur Begrenzung der Vorschubkraft ist die Gewindespindel des Vorschubmechanismus axial gegen Federdruck verschiebbar.

Description

Titel der Erfindung

Gerät zum Betätigen von Injektionsspritzen

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Betätigen von Injektionsspritzen mit einem von einem Synchronmotor angetriebenen Vorschubmechanismus β

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist ein Gerät zum Betätigen von Injektionsspritzen bekannt, bei dem im Vorschubmechanismus axial zur Gewindespindel und zur lösbaren Spindelmutter eine Keilwelle und ein Keilwellenzahnrad angeordnet wird· Das Keilwellenzahnrad steht mit einem Zahnrad der lösbaren Spindelmutter im Eingriff, wobei auf einer Hohlwelle eine Büchse mit mehreren in ihren Durchmessern verschiedenen fest mit der Büchse verbundenen Zahnrädern und mehrstufig, vorzugsweise neun- bis zehnstufig, angeordneten Antriebsrädern drehbar gelagert sind und die in den Hohlwellen gelagerten Schaltstangen in die Hohlwellen einrastbare Klauen besitzen· Sowohl die Antriebsseite des Zahnradgetriebes mit einem Ziehkeil in der Hohlwelle und SchaItstange als auch die Abtriebsseite des Zahnradgetriebes sind mit einem Ziehkeil mit Schaltstange ausgestattet· Auf der Hohlwelle korrespondiert ein weiteres Zahnrad mit einem auf der Gewindespindel befestigtem Zahnrad zum Vorschubmechanismus. Das Zahnrad treibt über das Vorgelege die Gewindespindel an_o

Zwischen Hohlwelle und Keilwelle ist ein Keilwellenvorgelege angeordnet, dessen Übersetzungsverhältnis das Mehrfache, vorzugsweise das Zehnfache des Übersetzungsverhältnisses des zwischen Hohlwelle und Gewindespindel angeordneten Vorgeleges beträgt_o

Auf einer Welle, die den rechten Antriebsteil der Doppelfreilaufkupplung antreibt und mit diesem Antriebsteil fest verbunden ist, ist eine Büchse mit mehreren, vorzugsweise neunstufig angeordneten fest mit der Büchse verbundenen Zahnrädern und dem ebenfalls fest mit der Büchse verbundenen Abtriebsteil der Doppelfreilaufkupplung drehbar gelagert· Auf der Büchse ist das durch ein Kupplungsvorgelege angetriebene linke Antriebsteil der Doppelfreilaufkupplung drehbar angeordnet, wobei die Zahnradgetriebe nebeneinander geschaltet sind und ein Zahnrad das Zahnradgetriebe antreibt. Die Antriebszahnräder sind auf einer Büchse befestigt, die drehbar auf einer Hohlwelle gelagert ist. Die Antriebszahnräder auf einer weiteren Hohlwelle sind ebenfalls drehbar angeordnet und mittels eines weiteren Ziehkeiles mit Schaltstange schaltbar·

Die Hohlwelle ist durch eine einrastbare Klaue gegen Drehung gesichert. Diese Hohlwelle besitzt Zahnräder, die über das Zahnrad mit der Keilwelle und über Zahnrad über das Kupplungsvorgelege mit der Doppelfreilaufkupplung korrespondieren.

Dieses Gerät ist insofern nachteilig, als die Getriebeabmessungen wegen dem erforderlichen großen Übersetzungsbereich und der Vielzahl von linearen Einzelübersetzungsstufen innerhalb dieses Übersetzungsbereiches zu groß sind.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt eine qualitative Verbesserung und eine weitere Ausgestaltung des Standes der Technik»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die Getriebeabmessungen für den großen Übersetzungsbereich des Getriebes unter Beibehaltung der Linearität wesentlich zu reduzieren, wobei die Drehzahl der Gewindespindel und die Fördermenge des Gerätes in bestimmten Verhältnissen erhöht werden solle

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Antriebswelle sieben Antriebszahnräder fest aufgekeilt und drei mit der Büchse fest verbundene AntriebsZahnräder drehbar gelagert sind. Eines der sieben Antriebszahnräder oder ein zusätzlich auf der Antriebswelle angebrachtes Zahnrad steht über ein Zahnrad, einer Vorgelegewelle und einem Zahnrad mit einem der drei Antriebszahnräder in Wirkverbindung. Die sieben Antriebszahnräder und die drei Antriebszahnräder bilden mit zehn Abtriebszahnrädern bekanntermaßen zehn Zahnradpaare φ Das zweite Zahnradpaar hat dabei ein Modul, welcher unverhältnimäßig größer ist als der Modul der übrigen neun Zahnradpaare·

Eine Schaltachse besitzt außerhalb des Gehäuses des Gerätes einen Drehknopf, der mit der mit Schaltstufenbezeichnungen versehenen Frontplatte korrespondierte Auf der Schaltachse ist weiter ein Schaltzahnrad angebracht, das mit den Rillen

der in der Abtriebshohlwelle geführten, den schwenkbar federnd gelagerten Schaltkeil betätigenden Schaltstange und mit einer in der Lagerbüchse durch eine Druckfeder federnd gelagerten Rastkugel in Eingriff steht, wobei die Zahnteilung des SchaItZahnrades, die Teilung der Rillen und die axialen Mittenabstände der Abtriebszahnräder gleich sind.

Die Schaltachse kann auch so ausgebildet sein, daß sie einen Kurbelzapfen besitzt, der über die mit einer Eindrehung versehene Schiebebüchse und einem die Schiebebüchse mit der in der Abtriebshohlwelle gelagerten, den schwenkbar federnd gelagerten Schaltkeil betätigenden Schaltstange verbindenden Stift und der mit Rastkerben versehenen Rastfeder in Eingriff steht.

Zwischen der Abtriebshohlwelle und der Gewindespindel sind Zahnräder angeordnet, die ohne Veränderung der Achslage der Wellen untereinander austauschbar oder gegen Zahnräder mit anderer Zähnezahl auswechselbar, zur Erhöhung der einstellbaren Fördermenge im Verhältnis 1 s 2s 3 j4, sind.

Im Vorschubmechanismus besitzt die Gewindespindel einen zylindrischen Führungsschaft, der in einem mit den Mutterschloßbacken mittels Klauen in Eingriff stehenden, einen Drehknopf tragenden Stellrohr lagert, das in dem das Spritzenlager tragenden Führungsrohr drehbar gelagert ist. Die Drehung des Stellrohres im Führungsrohr wird durch Anschlag der Klauen in Aussparungen der Mutterschloßbacken begrenzt» Das Führungsrohr ist durch eine Lasche und Führungsstange gegen Drehung gesichert·

Im Vorschubmechanismus ist die Gewindespindel in der Lagerwand axial verschiebbar. Eine mittels Stellschraube einstellbare Zugfeder, ein mit einem Endschalter in Wirkverbindung stehender Hebel und ein Drucklager sind zur Begrenzung der Vorschubkraft mit der Gewindespindel verbundene

Das am Führungsrohr befestigte Spritzenlager greift über den vorzugsweise mit muldenförmiger Vertiefung ausgestatteten Deckel des Gehäuses, Am Spritzenlager ist eine Leiste angebrachte

Ausführung sbei spiel:

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben werden.

Es zeigen:

Pig* 1 die schematische Darstellung eines zehnstufigen linearen Zahnradgetriebes

Fig· 2 den Schaltmechanismus des Zahnradgetriebes Figo 3 eine weitere Ausführungsform des Schaltmechanismus

Fig« Ц- die schematische Darstellung des Spindelgetriebes Fig. 5 den Vorschubmechanismus des Gerätes Fig» 6 die Überlastsicherung des Vorschubmechanismus Fig. 7 eine Darstellung des kompletten Gerätes

Nach Fig. 1 sind zwischen der vom Synchrongetriebemotor angetriebenen Antriebswelle 62 und der Abtriebshohlwelle 74· zehn Zahnradpaare angeordnet, die dauernd miteinander im Eingriff stehen»

Die Abtriebszahnräder 69 sind von der Abtriebshohlwelle

74 aus schaltbar· Infolge des großen Übersetzungsbereiches des Getriebes von 1 : Ю sind zwecks Verkleinerung der Getriebeabmessungen die AntriebsZahnräder unterteilte Sieben Antriebszahnräder 63 sind fest mit der Antriebswelle 62 verbunden, während drei Antriebszahnräder 65 fest auf der Büchse 64 sitzen und mit dieser auf der Antriebswelle 62 drehbar gelagert sind. Der Antrieb dieser Räder erfolgt über ein Zahnrad 66, eine Vorgelegewelle 67 und ein Zahnrad 68 von einem der sieben Antriebszahnräder 63· Zur Erreichung der zehn linearen Übersetzungsverhältnisse, wie 1:2: ..· : 10, kann zum Antrieb der drei Antriebszahnräder 65 auf der Antriebswelle 62 auch ein zusätzliches Zahnrad angebracht werden. Die Linearität wird auch dadurch erreicht, daß der Modul des zweiten Zahnradpaares 61 unverhältnismäßig größer als der Modul der übrigen Zahnräder ist₀

Nach Fig· 2 sind die Abtriebszahnräder 69 eines zehnstufigen Zahnradgetriebes auf der Abtriebshohlwelle 74- drehbar gelagert. Der Schaltkeil 75 ist in- der Schaltstange 76 schwenkbar federnd gelagert. Die Schaltstange 76 ist mit Rillen 80 versehen, in welche die Zähne des Schaltzahnrades 73 eingreifen. Das SchaItzahnrad 73 ist fest mit der Schaltachse 70 verbunden. Eine in der Lagerbüchse 79 gelagerte Rastkugel 77 wird durch die Druckfeder 78 gegen die Verzahnung des SchaItZahnrades 73 gedrückt. Die Teilung des Schaltzahnrades 73 und der Rillen 80 entspricht dem axialen Mittenabstand der Abtriebszahnräder 69» Durch Drehung der Schaltachse 70 wird der Schaltkeil 75 axial verschoben und durch die Viirkung der Rastkugel 77 in der jeweiligen SchaItstellung fixiert· Der Schaltkeil

75 rastet dabei in eine der in den Bohrungen der Abtriebszahnräder 69 vorhandenen Nuten ein und stellt den Kraftschluß zwischen der Abtriebshohlwelle 74 und einem der zehn Abtriebszahnräder 69 her_e

mm Π mm

Nach Pig. 3 ist ein Schaltkeil 88 an einer Schaltstange schwenkbar federnd gelagert. Die Schaltstange 89 lagert axial verschiebbar in der Abtriebshohlwelle 86 und ist durch einen Stift 90 mit der auf der Abtriebshohlwelle 86 gelagerten Schiebebüchse 85 verbunden. In die Eindrehung 84· der Schiebebüchse 85 greift ein Kurbelzapfen 83 der Schaltachse 81_β Die mit Rastkerben versehene Rastfeder 92 drückt gegen den Kurbelzapfen 83 der Schaltachse 81· Der Mittelabstand der auf der Abtriebshohlwelle 86 gelagerten Zahnräder entspricht dem Mittenabstand der Rastkerben der Rastfeder 92.

Nach Pigβ 4 sind zwischen der Abtriebshohlwelle 86 eines dreistufigen Zahnradgetriebes und der Gewindespindel 93 sechs Zahnräder 8? angeordnet« Die Zahnräder 87 sind untereinander austauschbar oder können gegen Zahnräder mit anderen Zähnezahlen ausgewechselt werden, ohne daß die Achslage der Wellen verändert werden muß_o Dadurch kann die Drehzahl der Gewindespindel 93 und damit die Fördermenge des Gerätes im Verhältnis 1 ; 2 j 3 ί 4 erhöht werden.

Nach Pigβ 5 lagert ein zylindrischer Führungsschaft der Gewindespindel 93 drehbar in einem Stellrohr 98, das auf der einen Seite Klauen 96 besitzt, die in Aussparungen der Mutterschloßbacken 95 greifen. Auf dem Stellrohr 98 ist der Drehknopf 97 befestigt. Das Stellrohr 98 lagert drehbar im Führungsrohr 100, das durch die Gehäusewand $Tl des Gerätes geführt ist« Das Führungsrohr 100 hat eine Lasche 101, die mit der Führungsstange 102 in Wirkverbindung steht. Auf dem Führungsrohr 100 ist das Spritzenlager 99 befestigt„ Wird die Gewindespindel 93 in Drehung versetzt, so erfolgt der Vorschub des Spritzenlagers 99

infolge des Kraftschlusses zwischen Gewindespindel 93 und Mutterschloßbacken 95· Gleichzeitig übernimmt der Führungsschaft 94- die Geradführung des Vorschubmechanismus, während derselbe durch die Lasche 101 und die Führungsstange Ю2 gegen Verdrehung gesichert wird. Bei Betätigung des Drehknopfes 97 werden durch die Klauen 96 die Mutterschloßbacken 95 gespreizt und der Kraftschluß zwischen Gewindespindel 93 und Mutterschloßbacken 95 gelöst» Danach kann das Führungsrohr 100 mit dem Spritzenlager 99 von Hand axial verschoben v/erden_β Die Klauen 96 und die Aussparungen in den Mutterschloßbacken 95 sind so ausgeführt, daß die Drehung des Stellrohres 98 begrenzt ist. Wird der Drehknopf 97 losgelassen, so bewirken an den Mutterschloßbacken 95 angebrachte Federn das Schließen derselben und ein Rückdrehen des Stellrohres

Nach Fig* 6 ist die Gewindespindel 93 in der Lagerwand 103 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Ein Drucklager 108, das an dem mit der Gewindespindel 93 fest verbundenen Zahnrad anliegt, steht in Wirkverbindung mit dem Hebel 107 und dem Endschalter 106₀ In den Hebel I07 ist eine Zugfeder I05 eingehangen, die von der Stellschraube 104· gespannt wird.

Die Zugfeder 105 nimmt über den Hebel I07 und das Drucklager 108 die axiale Vorschubkraft der Gewindespindel aufβ Die Begrenzung der Vorschubkraft wird mit der Stellschraube 104· eingestellt« Wird die eingestellte Vorschubkraft überschritten, so verschiebt sich die Gewindespindel 93 axial in der Lagerwand ІОЗ, dabei schaltet der Hebel 107 mit dem Endschalter Ю6 den Motor des Gerätes ab«

•a Q ·.

Nach Pig· 7 sind die Drehknöpfe 72 und 82 vor der mit den Schaltstufenbezeichnungen versehenen Frontplatte Y\ angeordnet. Die Drehknöpfe 72 und 82 sind auf den Schaltachsen 70 und 81 befestigt, die durch die Prontplatte 7\ in das Gehäuse des Gerätes geführt sind (vergl. Pig« 2 und Pig· 3)· Das Führungsrohr 100 ist durch die Seitenwand des Gehäuses geführt und an ihm ist das Spritzlagex 99 befestigt. Auf dem Deckel 111 sind zwei Gegenlager І09 für die Spritzenhalterung angeordnet. Die Gegenlager 109 sind versetzt angeordnet, um verschieden lange Injektionsspritzen aufnehmen zu können. Der Deckel 111 besitzt eine muldenförmige Vertiefung_β Das Spritzenlager 99 hat eine gekröpfte Fomu

Durch Betätigung des Drehknopfes 72 entsprechend den auf der Prontplatte γ\ angegebenen SchaltStufenbezeichnungen wird über die Schaltachse 70 das zehnstufige Zahnradgetriebe geschalten (vergl. Pig· 2). In gleicher Weise erfolgt durch Betätigung des Drehknopfes 82 die Schaltung des dreistufigen Zahnradgetriebes (vergl«, Pig. З)» Die zwischen Spritzenlager 99 und Gegenlager I09 eingelegte Injektionsspritze 110 wird durch den das Spritzenlager 99 bewegenden Vorschubmechanismus betätigt«, Die Lage der Injektionsspritze 110 über dem Deckel 111 ist so angeordnet, daß infolge Undichtheiten aus dem Zylinder 112 der Injektionsspritze 110 abtropfende Flüssigkeit in der muldenförmigen Vertiefung des Deckels 111 aufgefangen wird. Bei leergefahrener Injektionsspritze 110 greift das gekröpfte Spritzenlager 99 über den Dekkel 111. Bei Betätigen der Injektionsspritze 110 sichert eine Leiste 113 die Injektionsspritze 110 gegen Herausfallen O

Claims

-ΙΟ-

Erfindung sanspruch

1« Gerät zum Betätigen von Injektionsspritzen mit einem Vorschubmechanismus, der von einem Synchronmotor angetrieben wird, wobei die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse durch je zehn auf Hohlwellen gelagerten und ständig miteinander in Eingriff stehenden An- und Abtriebszahnrädern mit unterschiedlichem Durchmesser gebildet werden und die jeweilige SchaItstellung durch in den Hohlwellen gelagerte Schaltstangen mit in die Hohlwellen einrastbarem Ziehkeil einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet , darauf der Antriebswelle (62) sieben Antriebszahnräder (63) fest aufgekeilt und drei mit einer Büchse (64) fest verbundene Antriebszahnräder (65) drehbar gelagert sind, wobei eines der sieben Antriebszahnräder (63) oder ein zusätzlich auf der Antriebswelle (62) angebrachtes Zahnrad über ein Zahnrad (66), einer Vorgelegewelle (67) und einem Zahnrad (68) mit einem der drei Antriebszahnräder (65) in Wirkverbindung steht β

2, Gerät nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Schaltachse (70) ein Schaltzahnrad (73) angebracht ist, das mit den Rillen (80) der in der Abtriebshohlwelle (74) geführten, den schwenkbar federnd gelagerten Schaltkeil (75) betätigenden Schaltstange (76) und mit einer in der Lagerbüchse (79) durch eine Druckfeder (78) federnd gelagerten Rastkugel (77) in Eingriffsteht, wobei die Zshnteilung des Schaltzahnrades (73)> die Teilung der Rillen (80) und die axialen Mittenabstände der Abtriebsräder (69) gleich sind»

АЛ

3· Gerät nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltachse (81) einen Kurbelzapfen (83) besitzt, der über die mit einer Eindrehung (84-) versehene Schiebebüchse (85) und einem die Schiebebüchse (85) mit der in der Abtriebshohlwelle (86) gelagerten, den schwenkbar federnd gelagerten Schaltkeil (88) betätigenden Schaltstange (89) verbindenden Stift (90) "und der mit Rastkerben versehenen Rastfeder (92) in Eingriff steht.

4· Gerät nach Punkt 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Abtrieb shohlweHe (86) und der Gewindespindel (93) Zahnräder (87) angeordnet sind, die ohne Veränderung der Achslage der Wellen untereinander austauschbar oder gegen Zahnräder mit anderer Zähnezahl auswechselbar sind β

5· Gerät nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß im Vorschubmechanismus die Gewindespindel (93) einen zylindrischen Führungsschaft (94) besitzt, der in einem, mit den Mutterschloßbacken (95) mittels Klauen (96) in Eingriff stehenden, einen Drehknopf (97) tragenden Stellrohr (98) lagert, das in dem das Spritzenlager (99) tragenden Führungsrohr (100) drehbar gelagert ist, wobei die Drehung des Stellrohres (98) im Führungsrohr (100) durch Anschlag der Klauen (96) in Aussparungen der Mutterschloßbacken (95) begrenzt wird und das Führungsrohr (100) durch eine Lasche (1O1) und die Führungsstange (102) gegen Drehung gesichert ist»

6· Gerät nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorschubmechanismus die Gewindespindel (93) in der Lagerwand (103) axial verschiebbar ist und eine mittels Stellschraube (104) einstellbare Zugfeder (Ю5), ein mit einem Endschalter (106) in Wirkverbindung stehender Hebel (107) шні ein Drucklager (108) zur Begrenzung der Vorschubkraft angeordnet sind.

7· Gerät nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das am Führungsrohr (100) befestigte Spritzenlager (99) über den vorzugsweise mit muldenförmiger Vertiefung ausgestatteten Dockel (111) des Gehäuses greift und am Spritzenlager (99) eine Leiste (113) angebracht ist»

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