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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine medizinische Fluidpumpe, insbesondere eine Spritzenpumpe, mit einem Antriebskopf.
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Die Entwicklung in der modernen Medizin, insbesondere der Intensivmedizin, hat zu Infusionstherapien geführt, die den gezielten Einsatz und die exakte Dosierung hochwirksamer Medikamente über Fluidpumpen erfordern. Eine hierbei sehr häufig eingesetzte Fluidpumpenbauart ist die sogenannte Spritzenpumpe. Spritzenpumpen werden in der Medizin eingesetzt, um Patienten eine definierte Dosis an Medikamenten aus einer Spritze zuzuführen. Die Spritze wird dabei automatisch mit einer bestimmten Rate ausgedrückt, um dem Patienten eine definierte Medikamentenmenge über eine definierte Zeit zuzuführen.
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Für den Betrieb einer Spritzenpumpe wird ein gefüllter Spritzenzylinder in die Spritzenpumpe eingelegt und das freie Ende des ausgezogenen Spritzenstempels / Spritzenkolbenstange wird an einem an einen Halte- / Antriebsarm befestigten Antriebskopf fixiert. Das Ende / Endabschnitt des Spritzenstempels wird in der Regel durch verstellbare angewinkelte Arme/Klammern am Antriebskopf gehalten. Weiterhin wird häufig im Antriebskopf eine Kraft gemessen, die ein Pumpenantrieb über den Antriebsarm und den daran montierten Antriebskopf auf den Spritzenstempel ausübt, um beispielsweise Verstopfungen im Fluidgang zwischen Spritze und Patient erkennen können. Spritzenpumpen sind beispielsweise aus der
EP 0 566 825 A1 oder der
EP 1 329 232 B1 bekannt.
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Die angewinkelten Arme / Klammern sind dabei an einer Gehäuseunterschale des Antriebskopfes, die in Richtung des Pumpen-Gehäuses zeigt, drehbar befestigt. Die angewinkelte Arme/Klammern sind jeweils auf einem Stift gelagert, der um seine Längsachse rotierbar ist.
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Der Antriebskopf weist eine Antriebseinheit zum Drehen / Betätigen der Arme auf. Ein Elektromotor ist mit einem Schneckengetriebe verbunden und treibt eine Schneckenwelle des Schneckengetriebes an. Die Schneckenwelle steht in einem (Zahn-)Eingriff mit einem (außenverzahnten) Zahnrad und treibt dieses an. Das Zahnrad ist mit einer Verzahnung eines der Stifte der Arme im Eingriff. Somit treibt eine Rotation des Zahnrads den Stift an und betätigt somit den zugehörigen Arm. Die Außenverzahnung des ersten Stifts ist mit einer Außenverzahnung des zweiten Stifts im Eingriff, sodass beide Arme über das Zahnrad gleichmäßig angetrieben werden, sich aber in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Somit schließen sich die Arme. D.h. der Elektromotor betätigt die beiden Arme über eine Übersetzung, nämlich das Schneckengetriebe mit der Schneckenwelle und dem entsprechenden Zahnrad.
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Das Zahnrad ist beispielsweise drehbar und axial beweglich auf einer Welle gelagert, die aus einem Gehäuseteil des Antriebskopfes hervorsteht. Somit ist das Zahnrad zumindest indirekt auf dem Gehäuseteil gelagert.
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Die Verzahnung zwischen der Schneckenwelle und dem Zahnrad weist schräge Flanken auf. Die Schräge der (Zahn-)Flanken kann in einer axialen Bewegung des Zahnrades resultieren. Durch diese axiale Bewegung könnte das Zahnrad aus dem Zahneingriff mit der Schneckenwelle bewegt / gebracht werden. Deshalb kann das Zahnrad durch eine auf das Zahnrad aufgebrachte Feder-Vorspannkraft an seinem Platz gehalten werden. Bekannte Antriebsköpfe weisen eine (Schrauben-)Feder auf, die das Zahnrad vorgespannt und eine Bewegung des Zahnrads durch die Schrägverzahnung des Schneckengetriebes verhindert. Die Feder, die die Feder-Vorspannkraft auf das Zahnrad ausübt, kann mit einer oder mehreren Beilagscheiben montiert werden und wird mit einer Spreiznut gesichert.
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Die Scheiben, die Feder und die Spreiznut sind dabei Bauteile, die einzeln montiert werden müssen und somit die Einkaufskosten und die Montagekosten der Spritzenpumpe und des Antriebskopfes erhöhen.
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Im Falle eines Ausfalls der gesamten Spritzenpumpe muss die Spritze manuell aus der Spritzenpumpe entnommen werden können. Deshalb weist der Antriebskopf einen Mechanismus auf, der sicherstellt, dass die Arme des Antriebskopfs manuell geöffnet werden können. Dazu kann das Zahnrad durch einen Betätigungsmechanismus wie einen Hebel oder eine Wippe axial verschoben werden und somit aus dem Zahneingriff mit der Schnecke herausgenommen werden. Der Hebel ist in einem Kipp- oder Drehpunkt mit einer Antriebskopfoberschale verbunden und weist eine Zahnrad-Auflage auf, die eine Längsachse des Zahnrades umfasst und das Zahnrad bei Betätigung des Hebels anhebt. Auf der Seite des Hebels, die dem Zahnrad gegenüberliegt, weist der Hebel einen Druckknopf auf. Der Druckknopf kann von einem Nutzer manuell durch eine Betätigung eines Stifts, der außerhalb des Antriebskopf-Gehäuses erreichbar ist, betätigt werden. Durch Betätigung des Stifts wird der Hebel um den Kipppunkt gedreht und das Zahnrad wird aus dem Zahneingriff angehoben. Um das Zahnrad nach dieser Betätigung wieder in seine Ausgangsstellung zurückzubringen, weist der Hebel eine Feder auf, die bei Betätigung des Hebels gestaucht wird. Die Feder ist auf einer Seite mit der Antriebskopfunterschale verbunden und endet auf der anderen Seite am Betätigungshebel und drückt entgegen der externen Kraft des Nutzers. Somit ist auch für den Hebel ein weiteres Bauteil, nämlich eine weiter (Schrauben-)Feder, notwendig. Ferner wird die zusätzliche Feder mit weiteren Beilagscheiben montiert.
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Insgesamt bedeuten die beiden Federn und weitere Bauteile, die für den Einbau der Federn gebraucht werden, erhöhte Einkaufs- sowie Montagekosten.
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Zusammenfassung der vorliegenden Offenbarung
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Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die Nachteile des Standes der Technik zu überkommen oder zumindest zu vermindern und insbesondere eine medizinische Fluidpumpe mit einem Antriebskopf bereitzustellen, der möglichst wenige Bauteile aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine medizinische Fluidpumpe, insbesondere eine Spritzenpumpe, gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine medizinische Fluidpumpe, insbesondere eine Spritzenpumpe, mit einem Gehäuse und einem linear über einen rohr- oder stangenförmigen Antriebsarm zum Gehäuse bewegbaren Antriebskopf. Der Antriebskopf weist an oder in einem Antriebskopf-Gehäuse oder einem Antriebskopf-Gehäuseteil schwenkbare Arme / Krallen zum Fixieren eines Spritzenkolbens an dem Antriebskopf auf, die von einer zumindest teilweise in dem Antriebskopf-Gehäuse oder Antriebskopf-Gehäuseteil untergebrachten Antriebseinrichtung über wenigstens ein Zahnrad der Antriebseinrichtung antreibbar sind. Das Zahnrad ist auf einer Welle drehbar und axial beweglich gelagert und mittels eines vorzugsweise manuellen Betätigungsmechanismus oder -elements für ein außer Eingriff kommen in Wellenaxialrichtung entgegen einer Feder-Vorspannkraft betätigbar. Offenbarungsgemäß wird die Feder-Vorspannkraft durch eine Antriebskopf-Gehäuse- oder Gehäuseteil-integrale Biegefeder und/oder eine Betätigungsmechanismus- oder Betätigungselement-integrale Feder, vorzugsweise Biegefeder, erzeugt.
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Das Antriebskopf-Gehäuse oder Antriebskopf-Gehäuseteil, dessen integraler Bestandteil die Biegefeder ist, kann dabei eine schalenartige Außenhülle des gesamten Antriebskopfes sein. Es kann aber auch ein Gehäuseteil oder ein fester Rahmen sein, der innerhalb der äußeren Schalen des Antriebskopf-Gehäuse aufgenommen ist. Relevant dabei ist lediglich, dass das Antriebskopf-Gehäuse oder Antriebskopf-Gehäuseteil bezüglich des Antriebsarm in seiner Position und Ausrichtung festgelegt ist, d.h. einen festen Rahmen bildet.
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Die Antriebseinrichtung treibt die Arme oder Krallen an und hat damit die Funktion einer Krallenmechanik. Die Antriebseinrichtung oder Krallenmechanik kann dabei einen (Elektro-)Motor aufweisen, der über ein Schneckengetriebe das Zahnrad antreibt.
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Der Betätigungsmechanismus oder das Betätigungselement kann dabei ein (durch eine externe Kraft aktivierbarer) Hebel oder eine Wippe sein. Der Betätigungsmechanismus oder -element kann aber auch ein Stift, der durch eine externe Kraft aktiviert wird, oder eine Spindel mit einer Spiralfeder sein.
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Die Biegefeder oder die Biegefedern sind also als ein integraler Teil des Antriebskopf-Gehäuses oder Antriebskopf-Gehäuseteils und / oder des Betätigungsmechanismus oder Betätigungselements ausgeführt. D.h. die (jeweilige) Biegefeder wird in einem Herstellungsschritt mit dem Antriebskopf-Gehäuse oder Antriebskopf-Gehäuseteil und / oder dem Betätigungsmechanismus oder -element gefertigt und muss nicht separat an dem Antriebskopf-Gehäuse oder Gehäuseteil und / oder Betätigungsmechanismus oder -element montiert werden. Insbesondere müssen keine zusätzlichen Bauteile wie beispielsweise (Schrauben-)Federn und / oder zusätzliche Scheiben montiert werden. Die integrale Biegefeder wird bei der Herstellung des Bauteils mit hergestellt. Ein zusätzlicher Herstellungs- oder Montageschritt ist somit nicht notwendig.
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Eine Spritze kann in die Spritzenpumpe eingelegt werden. Dazu wird ein Display / eine Frontklappe mit einem Display am Gehäuse aufgeklappt und die Spritze in die Spritzenpumpe eingelegt. Der Spritzenkolben der Spritze wird am Antriebskopf fixiert. Dabei wird der Spritzenkolben von den zwei Armen oder Krallen umklammert, die schwenkbar an dem Antriebskopf-Gehäuse angebracht sind. Die zwei Arme können durch einen Antriebsmechanismus um ihre Aufhängung geschwenkt / gedreht werden und umgreifen den Spritzenkolben. Ein Antriebsmechanismus, der in dem Antriebskopf-Gehäuse untergebracht ist, weist das Zahnrad auf, das die Arme antreibt. Die Arme sind dabei vorzugsweise an Stiften befestigt, die Außenverzahnungen aufweisen, die (direkt oder indirekt) mit dem Zahnrad in Eingriff sind und von diesem angetrieben werden. Vorzugsweise wird das Zahnrad von einer Schneckenwelle angetrieben, die wiederum von einem Elektromotor angetrieben wird.
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Das Antriebskopf-Gehäuse kann dabei eine Antriebskopfunterschale und eine Antriebskopfoberschale aufweisen. Die Arme sind dabei vorzugsweise an der Antriebskopfunterschale angeordnet. Das Zahnrad kann durch eine externe Kraft in Wellenaxialrichtung in Richtung der Antriebskopfoberschale bewegbar sein.
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Die externe Kraft kann dabei aus den schrägen Flanken der Verzahnung zwischen dem Zahnrad und der Schneckenwelle resultieren. Aus dieser schrägen Verzahnung kann die axiale Bewegung des Zahnrads resultieren, die das Zahnrad aus dem Zahneingriff bringen kann. Die Antriebskopf-Gehäuse- oder Gehäuseteil-integrale Biegefeder kann durch diese axiale Bewegung gestaucht werden. Die Antriebskopf-Gehäuse- oder Gehäuseteil-integrale Biegefeder kann also entgegen der externen Kraft wirken.
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Die externe Kraft kann auch eine Betätigung des Betätigungsmechanismus oder - elements durch einen Nutzer sein. Der Betätigungsmechanismus ist vorzugsweise ein Hebel oder eine Wippe, die durch einen Benutzer aktiviert werden kann. Durch den Betätigungsmechanismus kann das Zahnrad angehoben bzw. axial in Richtung der Antriebskopfoberschale bewegt werden. Der Betätigungsmechanismus weist dabei die Betätigungsmechanismus- oder Betätigungselement-integrale Biegefeder auf, die den Betätigungsmechanismus nach der Betätigung in seine Ausgangsstellung zurückdrückt. Somit kann die Betätigungsmechanismus- oder Betätigungselement-integrale Biegefeder entgegen der Betätigungskraft wirken.
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Da beide integralen Biegefedern in der gleichen Bewegung des Zahnrads, nämlich in Richtung der Antriebskopfunterschale resultieren, kann auch nur eine integrale Biegefeder vorhanden sein. So könnte die Antriebskopf-Gehäuse- oder Gehäuseteil-integrale Biegefeder das Zahnrad nach dem Anheben durch den Betätigungsmechanismus in die Ausgangsstellung zurückdrücken, ohne dass der Betätigungsmechanismus eine eigene integrale Biegefeder aufweist.
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Durch die offenbarungsgemäße medizinische Fluidpumpe können der Antriebskopf der medizinischen Fluidpumpe und insbesondere die Antriebseinrichtung mit möglichst wenigen Bauteilen realisiert werden. Dadurch werden sowohl Einkaufskosten als auch Montagekosten eingespart.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Offenbarung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.
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Vorzugsweise können die integralen Biegefedern durch die Bewegung des Zahnrads in eine gespannte Auslenkstellung gebracht werden. Das bedeutet, die Bewegung des Zahnrads kann die Biegefeder spannen. Die externe Kraft auf das Zahnrad kann also entgegen der Feder-Vorspannkraft der Biegefeder oder der Biegefedern wirken. D.h. die Biegefeder kann durch die externe Kraft gestaucht werden.
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In der gespannten Auslenkstellung können die Biegefedern gestaucht bzw. vorgespannt sein. Wenn die externe Kraft auf die integralen Biegefedern nachlässt, dann können sich die integralen Biegefedern in ihre entspannte Ausgangsstellung bewegen. Dadurch kann auch das Zahnrad in seine entspannte Ausgangsstellung bewegt werden.
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In anderen Worten kann die integrale Biegefeder also die Feder-Vorspannkraft auf das Zahnrad ausüben und drückt das Zahnrad dadurch von der gespannten Auslenkstellung in die entspannte Ausgangsstellung.
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Nach einem optionalen Merkmal der vorliegenden Offenbarung wirkt die Kraft der (Antriebskopf-Gehäuse- oder Gehäuseteil-) integralen Biegefeder auf das Zahnrad in Richtung der Antriebskopfunterschale. Somit kann das Zahnrad wieder in den (Zahn-)Eingriff mit der Schneckenwelle gebracht werden. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass die Antriebseinheit durch die Axialbewegung des Zahnrads durch die Schrägverzahnung des Schneckengetriebes ausfällt.
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Vorzugsweise ist das Zahnrad auf einem Gehäuseteil / Aufnahmeteil des Antriebskopf-Gehäuses gelagert. Das Gehäuseteil kann die Antriebskopf-Gehäuse- oder Gehäuseteil-integrale Biegefeder aufweisen, die die Feder-Vorspannkraft auf das Zahnrad ausübt. Somit ist keine separate Feder in der Antriebseinheit notwendig. Das Gehäuseteil kann beispielsweise ein innerer Gehäuseteil des Antriebskopf-Gehäuses oder ein Rahmen der Antriebseinrichtung sein.
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Nach einem weiteren optionalen Merkmal der vorliegenden Offenbarung ist die integrale Biegefeder ein dünner geschwungener Kunststoffarm, der aus der Grundfläche des Gehäuseteils vorragt. Der geschwungene Kunststoffarm ist einfach als ein integraler Teil des Antriebskopf-Gehäuses oder des Gehäuseteils zu fertigen. Insbesondere kann der geschwungene Kunststoffarm mit dem Gehäuseteil in einem einzigen Herstellungsschritt spritzgegossen werden.
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Vorzugsweise weist das Gehäuseteil zwei Antriebskopf-Gehäuse- oder Gehäuseteil-integrale Biegefedern auf, die nebeneinander angeordnet sind. Somit kann die Feder-Vorspannkraft verdoppelt werden. Ferner sind die zwei Antriebskopf-Gehäuse- oder Gehäuseteil-integralen Biegefedern weniger anfällig bei zu hoher Belastung zu brechen.
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Nach einem weiteren optionalen Merkmal der vorliegenden Offenbarung weist der Antriebskopf den Betätigungsmechanismus auf, der das Zahnrad aus einem (Zahn-)Eingriff mit einer Schneckenwelle hebt, die das Zahnrad antreibt. Der Betätigungsmechanismus kann ferner die Betätigungsmechanismus- oder Betätigungselement-integrale Biegefeder aufweisen, die die Feder-Vorspannkraft auf den Betätigungsmechanismus bzw. das Betätigungselement in Bewegungsrichtung des Zahnrads ausübt.
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D.h. eine Betätigung / Bewegung des Betätigungsmechanismus kann eine Bewegung des Zahnrads in Richtung der Antriebskopfoberschale bewirken. Die Betätigung des Betätigungsmechanismus kann ferner eine Stauchung der Betätigungsmechanismus-integralen Biegefeder bewirken. Die Feder-Vorspannkraft kann in Bewegungsrichtung des Zahnrads wirken. Somit wird der Betätigungsmechanismus nach Betätigung wieder in seine Ausgangsstellung bewegt. Durch das (Zurück-)Schwenken des Betätigungsmechanismus durch die Betätigungsmechanismus-integrale Biegefeder kann sich das Zahnrad in seine Ausgangsstellung und in den (Zahn-)Eingriff zurückbewegen.
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Vorzugsweise ist die integrale Biegefeder ein dünner geschwungener Kunststoffarm, der von dem Betätigungsmechanismus in Richtung der Antriebskopfunterschale absteht. Der geschwungene Kunststoffarm ist einfach als ein integraler Teil des Betätigungsmechanismus oder des Betätigungselements zu fertigen. Insbesondere kann der geschwungene Kunststoffarm mit dem Betätigungsmechanismus in einem einzigen Herstellungsschritt spritzgegossen werden.
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Nach einem weiteren optionalen Merkmal der vorliegenden Offenbarung ist der Betätigungsmechanismus durch einen Drehpunkt in zwei Abschnitt getrennt, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Drehpunkts liegen und die Betätigungsmechanismus- oder Betätigungselement-integrale Biegefeder liegt auf derselben Seite des Betätigungsmechanismus wie ein Druckknopf des Betätigungsmechanismus.
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Der Betätigungsmechanismus weist den Drehpunkt und den Druckknopf auf. Ein Nutzer kann den Betätigungsmechanismus durch Aufbringen einer Kraft auf den Druckknopf betätigen und den Betätigungsmechanismus um den Drehpunkt schwenken. Die Betätigungsmechanismus-integrale Biegefeder liegt auf derselben Seite des Drehpunkts wie die integrale Biegefeder. Somit kann die Feder-Vorspannkraft der Betätigungsmechanismus-integralen Biegefeder entgegen der Wirkrichtung der externen Kraft auf den Druckpunkt wirken.
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D.h. die Betätigungsmechanismus-integrale Biegefeder ist bezüglich des Kipppunkts auf der gegenüberliegenden Seite des Zahnrads positioniert.
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Vorzugsweise liegt die Betätigungsmechanismus-integrale Biegefeder an der Antriebskopfunterschale an. Dadurch kann die Feder-Vorspannkraft der Betätigungsmechanismus-integralen Biegefeder in Richtung der Antriebskopfoberschale wirken. Somit kann der Druckknopf des Betätigungsmechanismus durch die integrale Biegefeder in Richtung der Antriebskopfoberschale bewegt werden. Dadurch kann sich die Zahnrad-Auflagefläche des Betätigungsmechanismus in die entgegengesetzte Richtung bewegen und das Zahnrad kann in Richtung der Antriebskopfunterschale axial bewegt werden. Das Zahnrad kann so von der vorgespannten Auslenkstellung in die entspannte Ausgangsstellung verschoben werden.
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Vorzugsweise weist die Feder-Vorspannkraft (der Betätigungsmechanismus-integralen Biegefeder) in Richtung der Antriebskopfoberschale des Antriebskopf-Gehäuses. Somit wirkt die Feder-Vorspannkraft entgegen der externen Kraft auf den Betätigungsmechanismus und bewegt den Betätigungsmechanismus in seine Ausgangsstellung.
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Nach einem weiteren optionalen Merkmal der vorliegenden Offenbarung umfasst / umgreift der Betätigungsmechanismus das Zahnrad derart in beide axiale Richtungen (der Welle), dass der Betätigungsmechanismus das Zahnrad sowohl in die eine Richtung anhebt, als auch eine Bewegung des Zahnrads in die entgegengesetzte Richtung limitiert. Dazu kann der Betätigungsmechanismus eine Zahnrad-Auflage und eine dazu parallel ausgebildete zweite Zahnrad-Auflage aufweisen, die das Zahnrad von der gegenüberliegenden Seite umfasst. Dadurch kann eine ungewollte Axialbewegung des Zahnrads durch die Schrägverzahnung verhindert werden.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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- 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Spritzenpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Antriebskopfes der Spritzenpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Antriebseinheit bzw. einer Krallenmechanik des Antriebskopfes der Spritzenpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 4 zeigt eine perspektivische Darstellung der Antriebseinheit des Antriebskopfes der Spritzenpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 5 zeigt eine Detailansicht eines Schnitts durch den Antriebskopf der Spritzenpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
- 6 zeigt eine Seitenansicht eines Betätigungsmechanismus des Antriebskopfs der Spritzenpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Detaillierte Beschreibung der Figuren
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1 zeigt eine offenbarungsgemäße Fluidpumpe, insbesondere eine Spritzenpumpe 1 mit einem Pumpen-Gehäuse 2 und einem Anzeigedisplay 4 an dessen Vorderseite. Seitlich zum Anzeigedisplay 4 an einer Seitenwand des Gehäuses 2 befindet sich ein im Wesentlichen senkrecht zur Seitenwand des Gehäuses 2 angeordneter Antriebskopf 6 (außerhalb des Gehäuses 2), der über einen Halte-/Antriebsarm 8 im Wesentlichen senkrecht zur Seitenwand des Gehäuses 2 ein und ausgefahren werden kann.
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Für den Betrieb der Spritzenpumpe 1 kann das Anzeigedisplay 4 aufgeklappt und eine Spritze (nicht dargestellt) mit gefülltem Spritzenzylinder in einen dafür vorgesehenen Freiraum in der Spritzenpumpe 1 eingelegt werden. Das freie Ende eines ausgezogenen Spritzenstempels wird ferner an dem Antriebskopf 6, der zuvor über den Antriebsarm 8 weg von der Seitenwand des Gehäuses 2 ausgefahren worden ist, vorzugsweise mit zwei schwenkbaren, angewinkelten Armen / Krallen 10 als ein Bestandteil des Antriebskopfs 6 fixiert. Um nun den Spritzeninhalt kontrolliert zu entleeren, wird der Antriebkopf 6, der hierbei als Anschlag für den Spritzenstempel dient, in Richtung hin zur Seitenwand des Gehäuses 2 vorzugsweise über einen nicht weiter dargestellten Spindelantrieb innerhalb des Gehäuses 2 verfahren.
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Wie aus 1 hervorgeht, besteht der Antriebskopf 6 aus einem Antriebskopf-Gehäuse 12 mit einer dem Gehäuse 2 zugewandten Antriebskopfunterschale 14 vorzugsweise aus Kunststoff und einer dem Gehäuse 2 abgewandten Antriebskopfoberschale 16, die ebenfalls vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist.
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2 zeigt die Antriebskopfunterschale 14 des Antriebskopf-Gehäuses 12 mit den zwei schwenkbaren, angewinkelten Armen 10. Die Arme 10 fixieren den Spritzenstempel (nicht dargestellt) am Antriebskopf 6. Somit kann der Spritzenstempel definiert verfahren werden. Die Arme 10 weisen jeweils einen Stift auf, um den der jeweilige Arm 10 in seiner Aufnahme in der Antriebskopfunterschale 14 rotieren kann.
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Die 3 und 4 zeigen jeweils die Antriebseinrichtung 20 bzw. eine Krallenmechanik ohne das Antriebskopf-Gehäuse 12. In dem Antriebskopf-Gehäuse 12 ist die Antriebseinrichtung 20 untergebracht. Die Antriebseinrichtung 20 kann zumindest teilweise in einem Antriebseinrichtung-Gehäuse, Gehäuseteil oder einem Rahmen 44 aufgenommen sein. Das Gehäuseteil 44 ist bezüglich des Antriebsarms 8 in Position und Ausrichtung festgelegt. Innerhalb des Gehäuseteils 44 weist die Antriebseinrichtung 20 einen Elektromotor 22 auf. Der Elektromotor 22 treibt eine Schneckenwelle 24 an. Die Schneckenwelle 24 ist Teil eines Schneckengetriebes 26, das die Schneckenwelle 24 und ein Zahnrad 28 aufweist, wobei die Schneckenwelle 24 im (Zahn-)Eingriff mit dem Zahnrad 28 ist und dieses antreibt. Das Zahnrad 28 ist auf einer Welle 30 drehbar gelagert und steht im Eingriff mit einer Außenverzahnung 32 der Arme 10.
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Die Arme 10 weisen dabei eine stiftartige Verlängerung auf, die in einer Aufnahme mit der Außenverzahnung 32 steckt. Die Arme 10 sind somit mit der Außenverzahnung 32 drehfest verbunden. Das bedeutet, wenn die Außenverzahnung 32 von dem Zahnrad 28 gedreht oder angetrieben wird, die jeweiligen Arme 10 mitgedreht und betätigt. Die Außenverzahnung 32 steht mit dem Zahnrad 28 im Eingriff. Somit treibt das Zahnrad 28 einen der Arme 10 an. Die Außenverzahnungen 32 der jeweiligen Arme 10 sind miteinander im Eingriff und drehen die Arme 10 in entgegengesetzte Richtungen.
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Das Zahnrad 28 ist von unten / von der Seite der Antriebskopfunterschale 14 auf einem Betätigungsmechanismus oder Betätigungselement 38, insbesondere einem Hebel oder einer Wippe, gelagert. Der Betätigungsmechanismus 38 weist einen Drehpunkt 40 und einen Druckknopf 42 auf. Durch Druck auf den Druckknopf 42 hebt der Betätigungsmechanismus 38 das Zahnrad 28 an. D.h. das Zahnrad 28 wird durch den Betätigungsmechanismus 38 in Richtung der Antriebskopfoberschale 16 bewegt. Dadurch wird das Zahnrad 28 aus dem Eingriff mit der Schneckenwelle 24 angehoben. Somit kann sichergestellt werden, dass die Fixierung der Spritze in der Spritzenpumpe 1 auch bei einem (kompletten) Ausfall der Spritzenpumpe 1 manuell gelöst werden kann.
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Die Verzahnung des Schneckengetriebes 26 kann schräge Zahnflanken aufweisen. Durch die schräge Verzahnung kann das Zahnrad 28 axial bewegt werden. Durch die axiale Bewegung könnte das Zahnrad 28 aus dem Zahneingriff gehoben werden. So würde der Antriebsmechanismus der Arme 10 gestört werden. Die axial bewegliche Lagerung des Zahnrads 28 entlang der Welle 30 ist andererseits notwendig, damit das Zahnrad 28 bei Bedarf von dem Betätigungsmechanismus 38 angehoben werden kann. Deshalb ist eine Feder-Vorspannkraft auf das Zahnrad 28 notwendig, die eine ungewollte Axialbewegung des Zahnrads 28 verhindern soll. Die Feder-Vorspannkraft auf das Zahnrad 28 wird von zumindest einer Antriebskopf-Gehäuse- oder Gehäuseteil-integralen Biegefeder 46 aufgebracht, die vorzugsweise ein integraler Bestandteil eines Gehäuseteils / Aufnahmeteils 44 oder des Antriebskopf-Gehäuses 12 ist. Die integrale Biegefeder 46 kann auch ein integraler Bestandteil eines Gehäuseteils oder Rahmens der Antriebseinrichtung 20 sein. Die Welle 30 ist in dem Gehäuseteil 44 gelagert oder ist ein integraler Teil des Gehäuseteils 44.
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5 zeigt einen Schnitt durch die Antriebseinrichtung 20 in dem Antriebskopf-Gehäuse 12. Das Zahnrad 28 ist im Eingriff mit der Schneckenwelle 24 und ist auf der Welle 30 gelagert. Die Welle 30 ist Teil des Gehäuseteils 44 oder in dem Rahmen gelagert. Das Gehäuseteil 44 ist dabei beispielsweise eine annähernd flache Platte, aus der die Welle 30 senkrecht hervorsteht und weist zwei integrale Biegefedern 46 auf, die die Feder-Vorspannkraft auf das Zahnrad 28 ausüben. Die integrale Biegefeder 46 ist dabei ein gebogenes Element, das aus der Ebene des Gehäuseteils 40 in Richtung des Zahnrades 28 hervorsteht. Dabei ist die Biegefeder 46 insbesondere ein dünner geschwungener Kunststoffbalken. Die Biegefeder 46 übt so die Feder-Vorspannkraft auf das Zahnrad 28 aus, die entgegen der Richtung der externen Kraft durch die Schrägverzahnung des Schneckengetriebes 26 wirkt.
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6 zeigt eine Detailansicht des Betätigungsmechanismus 38. Der Betätigungsmechanismus 38 weist den Drehpunkt 40, den Druckknopf 42 und eine Betätigungsmechanismus- oder Betätigungselement-integrale Biegefeder 48 auf. Der Druckknopf 42 ist mit dem Auflage- oder Kipppunkt 40 und dem restlichen Betätigungsmechanismus 42 über einen Balken 50 verbunden. Der Betätigungsmechanismus 38 liegt dabei auf einem Auflagepunkt 52 auf, der eine Bewegung des Betätigungsmechanismus 38 um den Drehpunkt 40 begrenzt. Der Druckknopf 42 ist dabei derart angeordnet, dass eine (externe) Kraft auf den Druckknopf 42 von oben bzw. aus der Richtung der Antriebskopfoberschale 16 eine Verkippung des Betätigungsmechanismus 38 um den Auflagepunkt 52 zur Folge hat. Die externe Kraft wird dabei beispielsweise von einem Nutzer über einen Stift von außerhalb des Antriebskopf-Gehäuses 12 aufgebracht. Die Seite des Betätigungsmechanismus 38, die dem Druckknopf 42 gegenüberliegt, wird durch die externe Kraft angehoben. Somit wird das Zahnrad 28 angehoben und ist nicht mehr im Eingriff mit der Schneckenwelle 24. Die Arme 10 können dann manuell bewegt werden und eine eingeklemmte Spritze aus der Spritzenpumpe 1 entnommen werden.
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Die Biegefeder 48 ist derart positioniert, dass sie in Längsrichtung des Betätigungsmechanismus 38 auf derselben Seite des Drehpunkts 40 wie der Druckknopf 42 ist. In Höhenrichtung erstreckt sich die Biegefeder 48 in die Richtung, die dem Druckknopf 42 entgegengesetzt ist. Somit wirkt die Kraft der Biegefeder 48 in die entgegengesetzte Richtung zu der externen Kraft, die auf den Druckknopf 42 wirkt.
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Während der Druckknopf 42 nach oben vorsteht, steht die Biegefeder 48 in die entgegengesetzte Richtung. Somit wirkt die Federkraft der Biegefeder 48 in die entgegengesetzte Richtung der Bewegung des Druckknopfs 42. Wenn also die externe Kraft auf den Druckknopf 42 nachlässt, wird der Betätigungsmechanismus 38 von der Biegefeder 48 in seine Ausgangsstellung zurückgedrückt.
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Es ist denkbar, dass der Betätigungsmechanismus 38 keine Biegefeder 48 aufweist. Die integrale Biegefeder 46 des Gehäuseteils 44 (in 4 dargestellt) drückt das Zahnrad 28 nach unten in seine Ausgangsstellung. Somit kann auch der Betätigungsmechanismus 38 in seine Ausgangsstellung zurückkehren, wenn die externe Kraft auf den Betätigungsmechanismus 38 nachlässt.
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Es ist weiterhin denkbar, dass das Gehäuseteil 44 keine Biegefeder 46 aufweist. Der Betätigungsmechanismus 38 könnte derart ausgestaltet sein, dass er das Zahnrad 28 nicht nur anheben kann, sondern auch eine (ungewollte) axiale Bewegung zur Antriebskopfoberschale 16 einschränken kann. Der Betätigungsmechanismus 38 würde das Zahnrad 28 somit von zwei Richtungen umfassen und in der Richtung nach oben auf einen bestimmten axialen Weg beschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spritzenpumpe
- 2
- Pumpen-Gehäuse
- 4
- Anzeigedisplay
- 6
- Antriebskopf
- 8
- Halte-/Antriebsarm
- 10
- Arme
- 12
- Antriebskopf-Gehäuse
- 14
- Antriebskopfunterschale
- 16
- Antriebskopfoberschale
- 20
- Antriebseinheit
- 22
- Elektromotor
- 24
- Schneckenwelle
- 26
- Schneckengetriebe
- 28
- Zahnrad
- 30
- Welle
- 32
- Außenverzahnung
- 38
- Betätigungsmechanismus oder -element
- 40
- Drehpunkt
- 42
- Druckknopf
- 44
- Gehäuseteil
- 46
- Biegefeder des Gehäuseteils oder Antriebskopf-Gehäuses
- 48
- Biegefeder des Betätigungsmechanismus oder -elements
- 50
- Balken
- 52
- Auflagepunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0566825 A1 [0003]
- EP 1329232 B1 [0003]
