DD202805A1 - Pumpe fuer kleinste volumina - Google Patents

Abstract

Eine insbesondere fuer medizinische Zwecke geeignete Pumpe soll vorzugsweise zur Einspritzung von Insulin verwendet werden. Ziel und Aufgabe war es, eine mit kleinsten Abmessungen und geringer Masse und eine dabei funktionstuechtige Foerdereinrichtung zu schaffen, die einen diskontinuierlichen Foerderstrom erzeugt. Diese Pumpe ist jedem Steuergeraet anpassbar und mit geringem technischem Aufwand zu fertigen und besitzt nur eine Pumpenkammer, die mit einer Membran und einen Hubkolben auskommt. Die Saugbohrung ist dabei so angelegt, dass sie durch ein erzeugtes Vakuum wechselseitig geoeffnet ist. Eine zweite Membran in einer Ringkammer ist als Ventil dem Austrittskanal zugeordnet. Die geringe Antriebsenergie wird ueber einen Hubmagneten und Pumpkolben auf die Pumpenmembran uebertragen.

Description

Pumpe für kleinste Volumina Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe für sehr kleine dosierbare Fördermengen wie sie im besonderen in der Medizin gefordert und dort angewandt und im besonderen für Insulinspritzungen verwendet wird. Dabei ist eine pulsierende Förderung für Infusionen (als auch für Transfusion) bei der Behandlung von Patienten vorteilhaft.

Es werden kleinste Abmessungen eingehalten, mit niedrigerer Masse, und die Flüssigkeit wird aus einem Vorratsbehälter mittels eines Pumpkolbens und Membran zur Ausflußöffnung über einen in den Körper eines Patienten eingeführten Käthe· ter geleitet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Behandlung von Patienten mit flüssigen Medien sind eine Vielfalt von Gerätetypen eingesetzt, die in Kombination mit Steuer- und Regelgeräten verbundene Förderelemente bewegen, die den eigentlichen Fluß des Mediums bewirken.

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Die Regelbarkeit der Medikamentenmengen ist pro Zeiteinheit von der Wahl entsprechender Einrichtungen abhängig, die aber oft durch nicht dem Idealfall nahe kommende Pumpeinrichtungen selbst vollziehbar sind, so daß meist mechanische Antriebsvorrichtungen dominieren, die auch in Verbindung mit einem Rechner oder auch mit konventionell betriebenen Elementen identisch sind.

Pumpentypen, als Schlauch- oder Rollenpumpe bekannt, werden im geringen Maße durch Kolben- oder Membranpumpen ergänzt. Nicht befriedigende Ergebnisse sind damit begründet, daß die eingestellte Flüssigkeitsrate unzureichend genau in der Zeiteinheit dosiert werden kann, so daß oft Nachregulierungen der Flüssigkeitsmengen in bestimmten Zeitabständen notwendig werden können.

Bekannte Regeleinrichtungen, die mit der eigentlichen Förderpumpe verbunden eingesetzt sind, sind selten in der Lage, den Bedarf des Patienten entsprechend dis Mengengenauigkeit zu garantieren, was überwiegend durch die konstruktiven Einzelheiten der Pumpe selbst begründet ist. Wenn auch die Antriebsart der Pumpe wahlweise bestimmt werden kann, treten doch Probleme auf, die die Größenordnungen und die mechanische Verschleißbarkeit betreffen.

Nachteilig ist bei Schlauchpumpen der Schlauch selbst in seiner nicht zu unterbietenden Größenordnung und der Reproduzierbarkeit der Fertigung.

Solche Nachteile vermeidend sind Membranpumpen bekannt, die in ihrer Mengeneinteilung besser beherrschbar sind, die aber auch durch Ventilanordnungen oder in ihrer Abdichtung mitunter problematisch sind.

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Diese und ähnliche Nachteile sind teilweise durch stoßweise arbeitende Membranpumpen behoben worden, wobei die OO-PS 148 722 bisherige Ventilanordnungen in Wegfall brachte und damit eine verbesserte Abdichtung der Pusnpkammern sowie der Ein- und Austrittskanäle im Pumpenraum bewirkte.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Pumpe zu schaffen, die besser definierte Mengen an Infusionsflüssigkeit fördert, wenig Fertigungsaufwand erfordert und in Verbindung mit Steuer- und Regelgeräten funktionssicher und ökonomisch billig ist.

Oie technische Aufgabe* die durch die Erfindung gelöst wird

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine für impulsweise Förderung geeignete Pumpvorrichtung zu schaffen, deren Aufbau eine geringe Masse mit kleinsten Abmaßen besitzt, am Körper eines Patienten ständig tragbar angebracht werden kann, sehr kleine Mengen Infusionsflüssigkeit fördern kann und ständig zugangig hinsichtlich der Steuerbarkeit ist und über längere Zeit wartungsfrei betrieben werden kann.

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Membranpumpe als Förder- und Dosiereinheit auf die Infusionsflüssigkeit einwirkt, die aus einem Vorratsbehälter« der zu einer Einheit mit der Pumpeinrichtung ausgebildet ist« in den Pumpenraum eintritt und mit einer Membran als Druckmittel in Berührung steht und die Ein- und Austrittsöffnung im Pumpenkörper so angeordnet sind, daß eine restlose Entleerung des Pumpenraumes gewährleistet ist.

Die Pumpeneinrichtung ist durch eine Membranpumpe, deren Stempel oder Kolben mit einem Hubmagneten Berührung hat und mit einer mikroelektronischen Steuereinrichtung und einem Energiespender zu einer Einheit ausgebildet ist.

Der Pumpenkörper ist vorteilhaft aus klar durchsichtigem Material gefertigt, deren Pumpenkammer kegelig oder rund ausgebildet und mittels einer aus Silikongummi bestehenden Membran abgedeckt ist, die durch einen Hubkolben beaufschlagt wird, während die Pumpenkammer einen saug- und druckseitigen Verbindungskanal besitzt und der Austrittskanal, der in eine Ringkammer mündet, durch eine zweite Membran dichtend unterbrochen ist.

Die Eintritts- bzw. Saugbohrung ist nahe der Hubmembran, die Eintrittsöffnung verdeckend, im oberen Teil angeordnet und die Austrittsbohrung des Pumpenraumes endet in einer unterhalb der Pumpenkammer angeordneten Ringkammer* die eine mit leichter Vorspannung angelegte Membran berührt, die die Anschlußbohrung für den Katheter abdeckt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Pumpkolben eine geringe Antriebsenergie erfordert, die im konkreten Fall mittels eines Hubmagneten erreicht wird»

AusfUhrungsbeispiel

Fig. 1 zeigt eine Ausführung der Pumpe im Schnitt, die aus dem Pumpenkörper 1 mit der eingesenkten kugelförmigen Pumpenkammer 2 besteht, die von einer Membran 3 abgedeckt und der ein Pumpkolben 4 zugeordnet ist. Die Membran 3 ist mittels einer eine Durchführung für den Pumpkolben 4 aufweisenden Deckplatte 5 gehalten.

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Die Einlaßbohrung 6 ist am höchsten Punkt der Pumpenkammer so angeordnet, daß diese im wesentlichen von der Membran 3 verschlossen ist und nur ein geringer Durchlaß zur Pumpenkammer 2 besteht, der bei eingesenkter Membran dicht verschlossen ist.

Der Auslaßkanal 7 ist am tiefsten Punkt der Pumpenkammer mit Austritt in eine Ringkammer 8 vorgesehen und ist durch eine leicht gewölbte Membran 9 verschlossen. Die Ringkammer 8 verbindet eine weitere Bohrung 10 mit einem austauschbaren Katheter.

Die Funktionsweise der Pumpe ist folgende:

Die Pumpe bildet mit einem Hubmagneten und einer Steuervorrichtung verbunden eine tragbares Infusionsgerät, das äußerlich am Patientenkörper gehalten werden kann.

Ein vom Steuergerät abgegebener Impuls steuert einen Hubmagneten an, der den Pumpenkolben gegen die den Pumpenraum abschließende elastische Membran drückt und diese vollständig an die Innenwand des Pumpraumes anlegt. Oadurch wird ein Verdrängen des Mediums über eine Verbindungsbohrung gegen eine zweite unter leichter Vorspannung gehaltene Membran bewirkt, die unter diesem Druck geöffnet wird und eine Ringkammer öffnet, die die verdrängte Infusionsflüssigkeit aufnimmt und diese dann über eine Austrittsbohrung durch einen Katheter in den Körper des Patienten leitet.

Als wesentliches Merkmal der konstruktiven Gestaltung wird in der Anordnung der den Pumpenraum abdichtenden Membran derart gesehen, daß diese auch in Ruhezustand die Saugbohrung verschlossen hält.

Der Saugtakt des Kolbens erzeugt ein starkes Vakuum dadurch, daß beim Entspannen der Pumpenmembran die zweite in der Ringkammer angeordnete Membran die Austrittsbohrung dichtend unterbricht und die Pumpenmembran die am höchsten Punkt angeordnete Eintritts- bzw. Saugbohrung soweit anhebt, daß ein Zutritt der Infusionsflüssigkeit widerstandslos in den Pumpraum gewährleistet ist.

Die Dosierbarkeit der Infusionsmenge ist durch äen Wegfall weiterer mechanischer Antriebselemente und die gewährte Größenordnung des gesamten Pumpenraumes gemäß der konstruktiven Lösung für kleinste bis größere Mengen garantiert.

Claims (2)

1. Erfindungsanspruch

   1. Pumpe für kleinste Volumina, insbesondere für medizinische Zwecke zur Erzeugung eines pulsierenden Flüssigkeitsstrahles mittels Pumpenkammer und Pumpenmembran und eines Hubkolbens* gekennzeichnet dadurch, daß nur einer Pumpenkammer (2) eine elastische Membran (3) mit einem Hubkolben (4) zugeordnet ist und die Einlaßöffnung (6) am oberen Rand der Pumpenkammer (2) gegen diese Membran einmündet und daß die Druckbohrung (7) und die Austrittsbohrung (10) von einer Ringkammer (8), der eine zweite vorgespannte Membran (9) zugeordnet ist, unterbrochen sind.
2. 2. Pumpe nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur geradlinigen Bewegung des Pumpenkolbens ein Hubmagnet vorgesehen ist.

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