DE10321430A1

DE10321430A1 - Vorrichtung zur Vakuumerzeugung

Info

Publication number: DE10321430A1
Application number: DE10321430A
Authority: DE
Inventors: Werner Heinze
Original assignee: Heimomed Heinze & Co KG GmbH
Current assignee: Heimomed Heinze & Co KG GmbH
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2003-12-04
Also published as: DE20207740U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vakuumerzeugung im medizinischen Bereich zur Absaugung von Körperflüssigkeiten wie beispielsweise Wundsekret, zur Spontanabsaugung im Atemwegbereich, in der Geriatrie etc., bestehend aus einer mit einer mechanischen Antriebsvorrichtung (5) angetriebenen Vakuumpumpe und einem Behälter zum Auffangen der abgesaugten Körperflüssigkeiten. Als Vakuumpumpe wird vorzugsweise ein in einem Außenbehälter (2) angeordneter flexibler Kunststoffbehälter (1) vorwählbarer Querschnittsform und Größe verwendet, der zur Vakuumerzeugung durch die Antriebsvorrichtung (5) wechselweise einer Volumenänderung unterzogen wird. Zweckmäßigerweise ist der Kunststoffbehälter (1) mit einem Einlass- (4) und einem Auslassventil (3) ausgebildet und die Volumenänderung erfolgt linear.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vakuumerzeugung im medizinischen Bereich zur Absaugung von Körperflüssigkeiten wie beispielsweise Wundsekret, zur Spontanabsaugung im Atemwegbereich, in der Geriatrie etc., bestehend aus einer mit einer mechanischen Antriebsvorrichtung angetriebenen Vakuumpumpe und einem Behälter zum Auffangen der abgesaugten Körperflüssigkeiten.
Eine Vakuumpumpe ist ein Gerät, das in einem abgeschlossenen Raum (Rezi,pient) die Gasdichte und damit den Gasdruck erniedrigt. Die Gasmoleküle können dabei von der Vakuumpumpe aus dem Raum nach außen gefördert (abgesaugt) wie auch im Innern durch Kondensations- oder Sorptionsprozesse gebunden werden.
Bekannte Vakuumpumpen zur Erzeugung eines Grobvakuums durch Absaugung der Gasmoleküle sind beispielsweise Membranpumpen, Drehschieberkolbenpumpen, Drehkolbenpumpen oder Vielzellenpumpen, die jeweils mit einer Antriebsvorrichtung fest verbunden sind und die einzeln oder im Verbundbetrieb die Gasdichten und damit die Drücke in den jeweiligen Anlagen erniedrigen oder das Endvakuum als Gleichgewichtszustand halten.
Die Erzeugung eines Vakuum wird u. a. dazu genutzt, nicht nur Gase aus einem Raum zu entfernen, sonder auch Flüssigkeiten abzusaugen, wobei zwischen der Vakuumpumpe und dem Absaugeort zum Auffangen der Flüssigkeit zumeist ein Behälter angeordnet ist, um die abgesaugte Flüssigkeit von der Vakuumpumpe fernzuhalten.
Auch im medizinischen Bereich werden zur Absaugung von Körperflüssigkeiten derartige Vakuumpumpen bzw. Vakuumanlagen eingesetzt. Nachteilig bei der Verwendung der hier bekannten Vakuumvorrichtungen ist, dass Vakuumerzeuger und motorischer Antrieb eine Einheit darstellen. Durch eventuellen Überlauf des Auffangbehälters ist eine hygienische Sicherheit nicht gegeben.
Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfache Vorrichtung zur Erzeugung eines für die Absaugung von Körperflüssigkeit ausreichenden Vakuums auszubilden, die vorzugsweise aus hygienischen Gründen im medizinischen Bereich eingesetzt werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass als Vakuumpumpe ein flexibler Kunststoffbehälter vorwählbarer Querschnittsform (rund, oval oder eckig) und Größe verwendet wird, der zur Vakuumerzeugung durch die Antriebsvorrichtung wechselweise einer Volumenveränderung unterzogen wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die vorzugsweise lineare Volumenveränderung durch Zusammendrücken und Entspannen des Kunststoffbehälters wird wechselweise Luft in den Kunststoffbehälter eingesaugt und wieder heraus gedrückt. Wenn dem Ansaugen der Luft durch beispielsweise eine Flüssigkeit ein Widerstand entgegensteht, wird innerhalb des Kunststoffbehälters ein Vakuum erzeugt, durch das die Flüssigkeit dann angesaugt wird.
Da das erzeugte Vakuum nicht ständig ansteht, sondern durch die wechselweise erfolgende Volumenveränderung des Kunststoffbehälters nur wechselweise erzeugt wird, ist der Kunststoffbehälter mit einem Einlass- und einem Auslassventil, beispielsweise in Form einfacher Rückschlagventile, ausgebildet. Durch diese Maßnahme wird das erzeugte Vakuum beim Zusammendrücken des Kunststoffbehälters nicht wieder aufgehoben, sondern zumindest gehalten.
Der Ausgang des Auslassventils kann über eine Leitung oder direkt angeflanscht mit einer Filtervorrichtung verbunden sein, beispielsweise mit einem Bakterienfilter, wenn hygienische Gründe ein direktes Ausströmen der angesaugten Luft verbieten.
Erreicht das Vakuum einen bestimmten maximalen Wert (die Ansaugöffnung ist verstopft oder geschlossen), so wird über ein Unterdruckventil oder über einen dem Auffangbehälter nachgeschalteten Saugschlauch oder Nebenluftlöcher (Fingertip) Nebenluft gezogen, damit der mechanische Vorgang des Zusammendrückens und der Entspannung des Kunststoffbehälters gewährleistet bleibt.
Es ist aber auch möglich, in solchen Fällen die Verbindung zwischen dem Kunststoffbehälter und der Antriebsvorrichtung durch beispielsweise eine Rutschkupplung (z. B. Akkubohrmaschine - Drehmomenteinstellung) kurzfristig zu trennen, wobei dann nur die Antriebsvorrichtung weiterläuft und der Kunststoffbehälter in seiner Stellung verharrt.
Damit der flexible Kunststoffbehälter, der beispielsweise als Faltenbalg ausgebildet ist, beim Aufbau des Vakuums nicht von außen durch den Luftdruck zusammengedrückt wird (implodiert), ist der Kunststoffbehälter innen und außen zweckmäßigerweise durch Stabilisierungsdrähte verstärkt. Dabei ist sichergestellt, dass diese Stabilisierungsdrähte die Volumenveränderungen des Kunststoffbehälters nicht behindern. Es ist aber auch denkbar, dass eigenstabile Kunststoffe verwendet werden, um auf die Stabilitätsdrähte verzichten zu können.
Durch das erfindungsgemäße Merkmal, dass der Kunststoffbehälter vorwählbar in Form und Größe eingesetzt werden kann und mit der Antriebsvorrichtung leicht und einfach lösbar verbunden ist, ist nicht nur ein individuell bedarfsgerechtes Absaugen einstellbar, sondern die Kunststoffbehälter können, falls dies aus aseptischen Gründen erforderlich ist, als "Einwegsystem" nach Gebrauch entsorgt werden. Einer Kontamination bei unterschiedlichen Einsätzen kann somit erfolgreich begegnet werden.
Erfindungsgemäß wird diese Verwendung des Kunststoffbehälters als "Einwegsystem" dadurch erleichtert, dass der Kunststoffbehälter in einem Außenbehälter angeordnet ist, so dass bei Gebrauch unterschiedlich großer Kunststoffbehälter die übrigen an den Außenbehälter bereits angepassten Vorrichtungen nicht geändert werden müssen.
Das Auffangen der abgesaugten Flüssigkeit kann auch in einem in Saugrichtung dem Kunststoffbehälter vorgeschalteten Vorlagebehälter erfolgen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dieser Vorlagebehälter so mit dem Kunststoffbehälter verbunden, dass beide Teile eine integrierte Einheit bilden. Bei einem aus hygienischen Gründen erforderlichen Gebrauch des Kunststoffbehälters als "Einwegsystem" kann dann in einfacher Weise der Vorlagebehälter gleich mit entsorgt werden, wodurch zusätzlich die geforderte hohe hygienischen Sicherheit gefördert wird.
Durch das Merkmal der Erfindung, den Kunststoffbehälter mit Abstand über eine einfache lösbare mechanische Verbindung mit der Antriebsvorrichtung zu koppeln und somit die Antriebsvorrichtung vom Kunststoffbehälter räumlich zu trennen, wird der Wechsel der Kunststoffbehälter erleichtert und die Antriebsvorrichtung vor der abgesaugten Körperflüssigkeit geschützt.
Als Antriebsvorrichtung für die erfindungsgemäß einfache Vorrichtung zu Vakuumerzeugung wird ein einfacher Elektromotor verwendet, wobei durch Änderung der Motordrehzahl ein spezielles Getriebe oder über eine "Drehmomentenkupplung" die Saugleistung geregelt werden kann. Als mechanische Verbindung zwischen dem Elektromotor und der lösbaren Verbindung dient dann ein Exzentertrieb, durch den die Drehbewegung des Elektromotors in eine lineare Hin- und Her-Bewegung umgewandelt wird. Falls größere Saugleistungen durch Veränderung der Volumina der Kunststoffbehälter erforderlich sind, ist es gemäß der Erfindung auch möglich, den Kunststoffbehälter mit zwei synchron laufenden Elektromotoren zu verbinden. Alternativ kann als Antriebsvorrichtung auch jede manuelle Art von Kurbelbetätigung über Hand oder Fuß zur Anwendung kommen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung werden nachfolgend an in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Vakuumerzeugung gemäß der Erfindung mit auseinander gezogenem Kunststoffbehälter,
Fig. 2 eine Vorrichtung zur Vakuumerzeugung gemäß Fig. 1 mit zusammen gedrücktem Kunststoffbehälter,
Fig. 3 eine Vorrichtung zur Vakuumerzeugung gemäß Fig. 1 mit integriertem Vorlagebehälter,
Fig. 4 eine Vorrichtung zur Vakuumerzeugung gemäß Fig. 2 mit integriertem Vorlagebehälter,
Fig. 5 eine Vorrichtung zur Vakuumerzeugung gemäß Fig. 1, um 180° gedreht,
Fig. 6 eine Vorrichtung zur Vakuumerzeugung gemäß Fig. 1 mit separatem Vorlagebehälter,
Fig. 7 eine Vorrichtung zur Vakuumerzeugung gemäß Fig. 6 mit zwei Antriebsvorrichtungen,
Fig. 8 eine Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluft.
In den Fig. 1 und 2 ist in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vakuumerzeugung dargestellt. Sie besteht in dieser einfachen Form aus einer Antriebsvorrichtung 5, beispielsweise einem Elektromotor, der über eine leicht lösbare mechanische Verbindung 6 mit der eigentlichen Vakuumpumpe verbunden ist. Diese Vakuumpumpe besteht erfindungsgemäß aus einem flexiblen Kunststoffbehälter 1, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Faltenbalg, der in einem Außenbehälter 2 verschiebbar angeordnet ist. An der der Antriebsvorrichtung 5 zugewandten Seite besitzt der Kunststoffbehälter 1 ein Auslassventil 3 und an der entgegengesetzten Seite ein Einlassventil 4.
In der Darstellung der Fig. 1 wird der Kunststoffbehälter 1 durch die Antriebsvorrichtung 5 auseinander gezogen, wobei zum Vakuumausgleich in Pfeilrichtung 7 durch das Einlassventil 4 Luft angesaugt wird. Das Auslassventil 5 ist hierbei geschlossen. Die noch etwas schräge Stellung der mechanischen Verbindung 6 lässt erkennen, dass die Endstellung mit vollständig ausgezogenem Kunststoffbehälter 1 fast erreicht ist.
In Fig. 2 ist die entgegengesetzte Endstellung mit vollständig zusammengeschobenem Kunststoffbehälter 1 dargestellt. Der Kunststoffbehälter 1 wurde vorher in Pfeilrichtung 8 mit geschlossenem Einlassventil 4 durch die Antriebsvorrichtung 5 zusammengeschoben, wobei die im Kunststoffbehälter 1 vorhandene Luft durch das nun geöffnete Auslassventil 3 ausströmen konnte. Der Kunststoffbehälter 1 dient hier gleichzeitig als Pumpe und für das Auffangen der abzusaugenden Flüssigkeit. Der Hinweispfeil deutet die Leitung 14 zur Absaug- bzw. Entnahmestelle der Körperflüssigkeit an, die direkt mit dem Einlassventil 4 zu verbinden ist.
In den Fig. 3 und 4 ist bei sonst mit den Fig. 1 und 2 identischer Darstellung das eingangsseitige Ende des Kunststoffbehälters 1 mit einem Vorlagebehälter 10 so verbunden, dass Kunststoffbehälter 1 und Vorlagebehälter 10 eine integrierte Einheit bilden. In diesen Vorlagebehälter 10 mündet nun oben das Einlassventil 4, während unten die untere Öffnung 9' einer zur Absaugstelle (die Absaugstelle ist nicht dargestellt) führenden Absaugleitung 9 mündet. Das durch Auseinanderziehen des Kunststoffbehälters 1 in diesem erzeugte Vakuum wirkt somit über das Einlassventil 4 nun auch im Vorlagebehälter 10 und weiterhin in der Absaugleitung 9.
In Fig. 5 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vakuumerzeugung der Fig. 1 in einer um 180° gedrehten Stellung dargestellt. Aus diesem Blickwinkel wird deutlich, dass die mechanische Verbindung 6 zwischen der Antriebsvorrichtung 5 und dem Kunststoffbehälter 1 mit einem Exzentertrieb 12 verbunden ist, durch den die Drehbewegung der Antriebsvorrichtung 5, beispielsweise eines Elektromotors, in die benötigte lineare Schiebebewegung umgewandelt wird.
In Fig. 6 ist die Antriebsvorrichtung 5 um 90° gegenüber der Fig. 5 gedreht, so dass die Ausbildung des Exzentertriebs 12 besser zu erkennen ist. Weiterhin ist in Fig. 6 der Vorlagebehälter 11 nicht mehr mit dem Kunststoffbehälter 1 direkt, sondern über eine das Einlassventil 4 verlängernde Leitung 4' verbunden, die oben in den Vorlagebehälter 11 einmündet. Der Vorlagebehälter 11 ist in dieser Darstellung geöffnet abgebildet, um die eingeführten Leitungen - die verlängernde Leitung 4' und die Absaugleitung 9 - besser darzustellen. Selbstverständlich ist dieser Behälter hermetisch verschlossen, damit sich das im Kunststoffbehälter 1 erzeugte Vakuum auch hier aufbauen kann.
In Fig. 7 ist der Kunststoffbehälter 1 bei sonst mit der Fig. 6 identischer Ausstattung mit zwei Antriebsvorrichtungen 5 über einen gemeinsamen Exzentertrieb 13 so verbunden, dass beide Antriebsvorrichtungen 5 im gleichen Takt den Kunststoffbehälter 1 verschieben und somit die Antriebsleistung verdoppelt wird.
In Fig. 8 ist aufgezeigt, dass durch einen zusätzlichen Kunststoffbehälter 1' die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Drucklufterzeugung genutzt werden kann, beispielsweise als Druckluftquelle für Medikamentenvernebler bei Inhalationen, wobei der Takt frequenzmäßig auf den Atmungsrhythmus einstellbar ist. Im dargestellten Beispiel wird im linken Kunststoffbehälter 1' Druckluft und im rechten Kunststoffbehälter 1 Vakuum durch die gemeinsame, mittig angeordnete Antriebsvorrichtung 5 gleichzeitig erzeugt. Der zusätzliche Kunststoffbehälter 1' besitzt dabei bezüglich der mechanischen Verbindung 6, die von der Antriebsvorrichtung 5 leicht entkoppelbar ausgebildet ist, gegenüber dem Vakuum- Kunststoffbehälter 1 eine reziproke Anordnung von Einlass- 4 und Auslassventil 3.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen und Ausgestaltungen sind nicht auf die in den Zeichnungsfiguren rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Mögliche Abwandlungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können darin bestehen, dass beispielsweise die Ventile, der Exzenterantrieb und/oder der Kunststoffbehälter unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen, und dass anstelle von Kunststoffen auch Teile aus Metall oder anderen Materialien bestehen, wie beispielsweise Gummi. Die jeweilige konstruktive Ausgestaltung ist in Anpassung an besondere Verwendungen dem Fachmann freigestellt. Bezugszeichenliste 1, 1' flexibler Kunststoffbehälter, Faltenbalg
2 Außenbehälter
3 Auslassventil
4 Einlassventil
4' Leitung
5 Antriebsvorrichtung, Motor, Handkurbel
6 lösbare Verbindung
7 Pfeilrichtung
8 Pfeilrichtung
9 Absaugleitung
9' untere Öffnung
10 integrierter Vorlagebehälter
11 externer Vorlagebehälter
12 Exentertrieb
13 gemeinsamer Exzentertrieb
14 Leitung zur Entnahmestelle

Claims

1. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung im medizinischen Bereich zur Absaugung von Körperflüssigkeiten wie beispielsweise Wundsekret, zur Spontanabsaugung im Atemwegbereich, in der Gematrie etc., bestehend aus einer mit einer mechanischen Antriebsvorrichtung (5) angetriebenen Vakuumpumpe und einem Behälter zum Auffangen der abgesaugten Körperflüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, dass als Vakuumpumpe vorzugsweise ein in einem Außenbehälter (2) angeordneter flexibler Kunststoffbehälter (1) vorwählbarer Querschnittsform und Größe verwendet wird, der zur Vakuumerzeugung durch die Antriebsvorrichtung (5) wechselweise einer Volumenveränderung unterzogen wird.

2. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffbehälter (1) mit einem Einlass- (4) und einem Auslassventil (3) ausgebildet ist und die Volumenänderung linear erfolgt.

3. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verschluss des Einlassventils (4) während des Ansaugvorgangs durch zusätzliche Maßnahmen, beispielsweise ein Unterdruckventil, Fingertip oder Ähnliches Luft in den Kunststoffbehälter (1) angesaugt werden kann und/oder durch beispielsweise eine Rutschkupplung die Verbindung zwischen dem Kunststoffbehälter (1) und der Antriebsvorrichtung (5) kurzfristig getrennt wird.

4. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffbehälter (1) innen und außen durch Einsatz eigenstabiler Kunststoffmaterialien oder Stabilisierungsdrähte so verstärkt ist, dass bei Aufbau eines Vakuums ein Implodieren des Kunststoffbehälters (1) vermieden wird.

5. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffbehälter (1) im Außenbehälter (2) auswechselbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auffangen der abgesaugten Körperflüssigkeiten ein Vorlagebehälter (10) mit dem Kunststoffbehälter (1) zu einer integrierten Einheit verbunden ist.

7. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffbehälter (1) mit der mechanischen Antriebsvorrichtung (5) mit Abstand über eine einfache lösbare mechanische Verbindung (6) verbundenen ist.

8. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Antriebsvorrichtung (5) ein Elektromotor ist, dessen Drehbewegung mittels Exzentertrieb (12) über die lösbare mechanische Verbindung (6) die Volumenveränderung des Kunststoffbehälters (1) bewirkt.

9. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Antriebsvorrichtung (5) eine Hand- oder Fußkurbel ist, durch deren Drehbewegung mittels Exzentertrieb (12) über die lösbare mechanische Verbindung (6) die Volumenveränderung des Kunststoffbehälters (1) bewirkt wird.

10. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des erzielten Vakuums bzw. die Saugleistung des Kunststoffbehälters (1) durch seine Größe und durch die Drehzahl der Antriebsvorrichtung (5) einstellbar und regelbar ist.

11. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffbehälter (1) mit zwei Antriebsvorrichtungen (5) über einen gemeinsamen Exzentertrieb (13) verbunden ist.

12. Vorrichtung zur Vakuumerzeugung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach reziproker Anordnung der beiden Ventile (3, 4) des Kunststoffbehälters (1') die über das Auslassventil (3) ausströmende Luft als Druckluft genutzt wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffbehälter (1') zur Drucklufterzeugung und ein weiterer Kunststoffbehälter (1) zur Vakuumerzeugung über eine mittig angeordnete Antriebsvorrichtung (5) miteinander verbunden sind.