DE102005032154B3

DE102005032154B3 - Dosiervorrichtung für Narkosemittel

Info

Publication number: DE102005032154B3
Application number: DE200510032154
Authority: DE
Inventors: Dirk Junge
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2005-07-09
Filing date: 2005-07-09
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2025-07-10

Abstract

Es soll eine Dosiervorrichtung für Narkosemittel angegeben werden, die eine reibungsarme Verstellung des Dosierkonus (2) gegenüber der Konushülse (7) ermöglicht. Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, dass der Dosierkonus (2) mittels zweier parallel beabstandeter Membranelemente (5, 6) hubbeweglich gegenüber der Konushülse (7) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine Dosiervorrichtung der genannten Art ist aus der DE 25 07 261 C3 bekannt. Ein axial geführter Dosierkonus ist in einer Konushülse aufgenommen, wobei der Konusringspalt zwischen dem Dosierkonus und der Konushülse als Gaskanal für gesättigten Narkosemitteldampf dient. Die Position des Dosierkonus gegenüber der Konushülse wird mit einer Spindel verstellt, die mit einem Handrad verbunden ist. Der Konusringspalt besitzt normalerweise nur eine Spaltbreite im Mikrometerbereich, da nur geringe Gasvolumina an gesättigtem Narkosemitteldampf benötigt werden, um im Frischgasstrom eine Narkosemittelkonzentration von wenigen Volumenprozent einzustellen. Aufgrund der geringen Spaltbreite wird der Dosierkonus an seiner Oberseite und Unterseite in Gleitlagern axial geführt, um ein Verkanten und damit ein Blockieren des Dosierkonus innerhalb der Konushülse zu unterbinden. Derartige Gleitlager müssen ein geringes Spiel haben und erfordern einen hohen Fertigungsaufwand. Zur Kompensation des Axialspiels der Spindel ist die Spindel gegenüber dem Dosierkonus mit einer Feder verspannt. Der Dosierkonus selbst ist innerhalb der Konushülse mit einem Stift gegen Mitdrehen gesichert. Zur Kompensation der Reibkräfte in den axialen Gleitlagern muss die Feder besonders stark ausgeführt werden, damit das Spiel zwischen der Spindel und dem Dosierkonus unterdrückt wird. Durch die zu überwindenden Reibkräfte an verschiedenen Stellen der Dosiereinrichtung lässt sich das Handrad nur mit einem gewissen Kraftaufwand verstellen. Durch die Reibung zwischen den bewegten Teilen tritt auch ein Verschleiß an der Dosiervorrichtung auf, der die Dosiereinstellung des Narkosemitteldampfers verändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine reibungsarme Verstellung des Dosierkonus gegenüber der Konushülse zu realisieren.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, dass durch die Befestigung der Dosierkonus an zwei parallel beabstandeten Membranelementen eine axiale Führung und Zentrierung gegenüber der Konushülse erreicht wird. Zur Verstellung des Dosierkonus muss hierbei nur die Federkraft der Membranelemente überwunden werden, so dass sich über die Materialstärke der Membranelemente und die Form der Membranelemente die Verstellkraft beeinflussen lässt. In zweckmäßiger Weise sind die Membranelemente an der Oberseite und an der Unterseite der Konushülse befestigt. Die Membranelemente sind in vorteilhafter Weise als Scheibe ausgeführt, die in entsprechend vorbereitete Nuten an der Konushülse eingelegt und mit dieser verschraubt werden. Durch das Einlegen der Membranelemente in die Nuten wird ohne Justieraufwand eine Zentrierung des Dosierkonus gegenüber der Konushülse erreicht. Alternativ kann man so vorgehen, dass der Dosierkonus zunächst in die Konushülse gedrückt und die Membranelemente auf den Dosierkonus gepresst werden. Anschließend werden die Membranelemente mit der Konushülse verschraubt.

In vorteilhafter Weise sind die Membranelemente an vom Dosierkonus axial abstehenden Zapfen befestigt. Hierzu sind die Oberseite und die Unterseite des Dosierkonus als Zapfen ausgebildet und die Membranelemente besitzen einen mittig angeordneten, hülsenförmigen Durchbruch, der auf die Zapfen aufgesteckt und mit diesen im Presssitz verbunden wird.

In zweckmäßiger Weise ist ein Verstellmechanismus für die Position des Dosierkonus gegenüber der Konushülse in Form einer von einem Handrad betätigten Schraubhülse vorgesehen. Hierbei sind die Membranelemente so ausgelegt, dass sie eine Vorspannkraft zwischen dem Dosierkonus und dem Verstellmechanismus in der Weise erzeugen, dass einer der Zapfen des Dosierkonus an der Schraubhülse anliegt. Durch Verdrehen der Schraubhülse mit dem Handrad verändert sich, entsprechend der Gewindesteigung der Schraubhülse, die Position des Dosierkonus gegenüber der Konushülse. Die Vorspannkraft dient auch zur Kompensation des Gewindespiels der Schraubhülse. Als wesentliche Reibkraft bei der Verstellung des Dosierkonus ist die Gleit- beziehungsweise Haftreibung der Schraubhülse zu überwinden. Die Reibung zwischen dem Zapfen und der Schraubhülse ist vernachlässigbar klein, da hier nur eine punktförmige Berührung vorliegt. Die Verstellung des Dosierkonus kann auch mit einem elektrischen Direktantrieb vorgenommen werden. Ein elektrischer Direktantrieb, z.B. mit einem Linearmotor, hat den Vorteil, dass das Gewindespiel entfällt.

In vorteilhafter Weise sind die Membranelemente als Metallbälge ausgeführt, die den Dosierkonus gasdicht gegenüber der Konushülse abdichten. Der für die Narkosemitteldosierung benötigte Narkosemitteldampf kann in einem von den Metallbälgen und dem Konusringspalt begrenzten Gaskanal zu einem Gasauslass gelangen, ohne dass eine Berührung mit umgebenden Bauteilen stattfindet. Bei der erfindungsgemäß angegebenen Dosiervorrichtung ist besonders vorteilhaft, dass keine elastomeren Dichtungsmaterialien benötigt werden, die durch Narkosemitteldampf aufquellen können. Alternativ zu Metallbälgen können vorteilhaft auch Tellerfedern verwendet werden.

In vorteilhafter Weise sind der Dosierkonus und die Konushülse aus Keramik gefertigt. Keramikbauteile lassen sich mit geringen Toleranzen fertigen und sie ersetzen die aufwendige, spanende Bearbeitung von speziellen, korrosionsbeständigen Metallegierungen. Zusätzlich kann auch die Schraubhülse aus Keramik bestehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur gezeigt und im Folgenden näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch den Aufbau einer Dosiervorrichtung 1 für Narkosemittel im Längsschnitt. Ein Dosierkonus 2 mit zwei axial abstehenden Zapfen 3, 4 ist mittels zweier Metallbälge 5, 6 hubbeweglich innerhalb einer Konushülse 7 angeordnet. Die Metallbälge 5, 6 besitzen in der Mitte jeweils hülsenförmige Durchbrüche 8, 9, durch die Zapfen 3, 4 gesteckt werden. Die Durchmessertoleranz zwischen den Zapfen 3, 4 und den Durchbrüchen 8, 9 ist so bemessen, dass die Zapfen 3, 4 im Presssitz in den Durchbrüchen 8, 9 aufgenommen sind. Der obere Metallbalg 5 ist innerhalb einer Nut 10 in der Konushülse 7 aufgenommen. Der untere Metallbalg 6 ist mit Schrauben 11 an der Unterseite der Konushülse 7 befestigt.
In der Nut 10 ist ein zylindrischer Einsatz 12 mit einem Innengewinde 13 und einer Schraubhülse 14 aufgenommen, der den oberen Metallbalg 5 gegenüber der Konushülse 7 verspannt. Den oberen Abschluss des Einsatzes 12 bildet ein mit dem Einsatz 12 verschraubtes Gleitlager 15 für ein Handrad 16. Am Handrad 16 sind zwei Stifte 17, 18 befestigt, die in entsprechende Bohrungen 19, 20 an der Schraubhülse 14 eingreifen. Der Dosierkonus 2, die Konushülse 7, die Schraubhülse 14 und der Einsatz 12 sind aus Keramik gefertigt. Die Metallbälge 5, 6 sind so bemessen, dass in Pfeilrichtung 21 eine Vorspannkraft gegenüber der Schraubhülse 14 erzeugt wird und der obere Zapfen 3 an der Schraubhülse 14 anliegt. Durch Verdrehen des Handrades 16 wird die Schraubhülse 14 aufwärts oder abwärts bewegt. Hierdurch verändert sich ein Konusringspalt 22 als Gaskanal zwischen dem Dosierkonus 2 und der Konushülse 7. Der zu dosierende gesättigte Narkosemitteldampf strömt von einem Gaseinlass 23 über den Konusringspalt 22 zu einem ringförmigen Gasauslass 24. Durch die Metallbälge 5, 6 werden die Narkosemitteldampf führenden Gaskanäle 22, 23, 24 gegenüber der Umgebung verschlossen, so dass keine zusätzlichen Abdichtmaßnahmen notwendig sind.

Claims

Dosiervorrichtung für Narkosemittel mit einem Dosierkonus (2), einer Konushülse (7) und einem Konusringspalt (22) als Gaskanal zwischen dem Dosierkonus (2) und der Konushülse (7), dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierkonus (2) mittels zweier parallel beabstandeter Membranelemente (5, 6) hubbeweglich gegenüber der Konushülse (7) befestigt ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranelemente (5, 6) an vom Dosierkonus (2) axial abstehenden Zapfen (3, 4) befestigt sind.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstellmechanismus für die Position des Dosierkonus (2) gegenüber der Konushülse (7) in Form einer von einem Handrad (16) betätigten Schraubhülse (14) vorgesehen ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranelemente (5, 6) als eine Vorspannkraft gegenüber dem Verstellmechanismus erzeugend ausgebildet sind.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Zapfen (3, 4) als auf der Schraubhülse (14) durch die Vorspannkraft aufliegend ausgebildet ist.
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranelemente als Metallbälge (5, 6) oder Tellerfedern ausgeführt sind.
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierkonus (2) und/oder die Konushülse (7) aus Keramik bestehen.