DE112004000538T5

DE112004000538T5 - Wegwerfbares Flüssigkeitsabgabesystem

Info

Publication number: DE112004000538T5
Application number: DE112004000538T
Authority: DE
Inventors: Edward J. Paukovits Jun.; Janet J. Hoffner; Richard V. Spong
Original assignee: Assistive Technology Products Inc
Current assignee: Assistive Technology Products Inc
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2006-01-19
Also published as: GB2414772A; US20040191086A1; CA2520877C; WO2004088136A2; GB0519845D0; WO2004088136A3; CA2520877A1; AU2004225503B2; AU2004225503A1; US6890161B2

Abstract

Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem, umfassend:
einen Flüssigkeits-Vorratsbehälter, der integral mit einem Pumpengehäuse ausgebildet ist und von diesem gehalten wird;
eine Schlauchpumpe, die innerhalb des Pumpengehäuses angebracht ist; und
einen Abschnitt eines flexiblen Rohrs oder Schlauchs mit einem ersten Ende, das in Flüssigkeitsverbindung mit dem Flüssigkeits-Vorratsbehälter angeordnet ist, einem zugänglichen zweiten Ende und einem mittigen Teil, der im Betrieb mit der Schlauchpumpe derart in Kontakt steht, dass aufeinander abfolgende Teile des flexiblen Rohrs nacheinander zusammengedrückt werden, so dass Flüssigkeit innerhalb des genannten Kanals durch das Rohr vorwärts gedrückt wird, so dass sie an dessen zweitem Ende austritt.

Description

Gemäß der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Flüssigkeitsabgabesysteme und im Besonderen eine Schlauchpumpen-Kassette mit Vorratsbehälter zum Pumpen einer Flüssigkeit durch einen Rohrabschnitt.

Hintergrund der Erfindung

Es gibt viele Fälle, in denen eine Flüssigkeit in einem Behälter wiederholt in derselben, vorgemessenen Menge abgegeben werden soll. Eine derartige Situation ist die Abgabe einer Flüssigkeit an einen Benutzer in einer medizinischen oder lebensführungsunterstützten Umgebung, beispielsweise bei der häuslichen Betreuung, in einem Privatsanatorium, Krankenhaus usw. In den vorgenannten Einrichtungen hatte man bisher typischerweise zwei verschiedene Methoden zur Abgabe von genau wiederholten Mengen einer Flüssigkeit an einen Benutzer. Das erste Verfahren besteht darin, die Flüssigkeit vorsichtig in einen Messbehälter zu gießen, um die gewünschte Menge zu erhalten, und dann die Person trinken zu lassen. Die hauptsächlichen Nachteile dieses Verfahren liegen darin, dass ein zusätzliches Werkzeug, nämlich der Messbehälter, bereitgestellt werden muß und dass die Flüssigkeit per Hand in die Behälter gegossen werden muß, was die Gefahr des Verschüttens erhöht.

Ein zweites Verfahren besteht darin, die Abgabe aus einem Flüssigkeitsbehälter mit einem Hahn zu kontrollieren und die abgegebene Menge dadurch zu bemessen, dass die Flüssigkeitshöhe auf einer Skala auf dem Flüssigkeitsbehälter abgelesen wird. Da der Flüssigkeitsbehälter genau senkrecht gehalten werden muß, um den Flüssigkeitsstand genau ablesen zu können, und da mindestens eine Hand benötigt wird, um den Hahn zu betätigen, ist dieses Verfahren hauptsächlich auf solche Flüssigkeitsbehälter beschränkt, die an einem Ort fest installiert sind, und es ist für kleine, transportierbare Behälter oder Flaschen in einer Pflegehilfeeinrichtung nicht günstig. Darüber hinaus wird bei diesem Verfahren die Nachbefüllung nicht aufgezeichnet, und deshalb ist es oft schwierig, den Gesamtverbrauch von abgegebener Flüssigkeit genau festzustellen. Außerdem muß zumindest ein Teil des Behälters durchsichtig sein, damit die Füllhöhe der Flüssigkeit beobachtet werden kann. Ein anderes mit solchen Methoden verbundenen Problem ist die möglicherweise erfolgende Erwärmung und das Abgestandensein der Flüssigkeit. Dies hat zur Folge, dass die Person, die die Flüssigkeit einnehmen soll, sie nicht mehr einzunehmen wünscht.

Man bevorzugt Schlauchpumpen für bestimmte Flüssigkeitsabgabe-Anwendungen, und zwar wegen ihrer Fähigkeit, Flüssigkeit ohne jedweden Kontakt zwischen den Pumpen-Bauteilen und der Flüssigkeit zu fördern. Man trifft in Laboratorien, bei Ausrüstungen und beweglichen, für den Handel vorgesehenen Einrichtungen häufig auf Schlauchpumpen vom Druckrollen-Typ. In einem typischen Druckrollen-Schlauchpumpensystem werden ein oder mehrere Abschnitte aus flexiblem Rohr oder Schlauch mit einer Reihe von Rollen in Kontakt gebracht, die derart auf einem Rotor angebracht sind, dass sie sich auf einem kreisförmigen Weg, d.h. über den Umfang eines kreisförmigen Bogens, über den Schlauch hinweg bewegen können. Der flexible Schlauch wird zwischen Druckrollen und einem kreisförmigen rückwärtigen Anschlag oder einer kreisförmigen, kanalartigen Rollenbahn zusammengedrückt. Die Rollenbahn besitzt eine Außenfläche, die in Nachbarschaft und konzentrisch zu dem Weg der Druckrollen verläuft. Da sich der verschlossene Teil des Schlauchs nach vorne bewegt, wird die davor befindliche Flüssigkeit gezwungen, sich durch den Schlauch fortzubewegen. Der Rotor kann mit Hilfe eines Motors mit variabler Geschwindigkeit oder eines anderen geeigneten Antriebs gedreht werden. Es ist bekannt, dass die Lebensdauer von Schläuchen in Schlauchpumpensystemen sehr begrenzt ist.

Es wäre von großem Vorteil, einen Flüssigkeitsbehälter zu haben, der wiederholt ein kontrolliertes, definiertes Flüssigkeitsvolumen abgeben könnte, ohne dass man hierzu einen zusätzlichen Messbehälter oder einen Hahn benötigen würde. Außerdem wäre es sehr angenehm, wenn die Abgabe einer definierten Flüssigkeitsmenge mit nur minimaler manueller Kontrolle der Vorrichtung, die für die Festlegung des gewünschten Flüssigkeitsvolumens notwendig ist, ständig einstellbar wäre. Es wäre darüber hinaus von Vorteil, wenn die Abgabe von Flüssigkeit an eine Person in einer medizinischen Einrichtung wiederholt werden könnte, bis der Behälter leer ist, ohne dass irgendwelche zusätzlichen Handgriffe oder Tätigkeiten ausgeführt werden müssten, wobei die Durchflussmenge, das Volumen und der Zeitpunkt der Abgabe aufgezeichnet und selektiv kontrolliert werden könnten. Außerdem würde ein Umlauf der Flüssigkeit durch geeignete Filter und Kühlsysteme, um zu verhindern, dass sich die Flüssigkeit aufwärmt und abgestanden wird, einen deutlichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik darstellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein Flüssigkeitsabgabesystem bereit, welches einen wegwerfbaren Flüssigkeitsbehälter aufweist, der integral mit einem Pumpengehäuse mit einer innerhalb des Pumpengehäuses angebrachten Schlauchpumpe verbunden ist und von dem Pumpengehäuse gestützt oder gehalten wird. Die Schlauchpumpe greift während des Betriebs an einem Abschnitt eines flexiblen Schlauchs an, wobei dieser Schlauch ein erstes Ende, das in Flüssigkeitsverbindung mit dem Flüssigkeitsbehälter angebracht ist, und ein zugängliches zweites Ende besitzt. An einem Mittelteil des Schlauchs greift während des Betriebs die Schlauchpumpe an, so dass aufeinander folgende Teile des flexiblen Schlauchs nacheinander zusammengedrückt werden, wodurch Flüssigkeit durch den Schlauch vorwärts getrieben wird, derart, dass sie am zweiten Ende austritt. Die wegwerfbare Kassette passt vorzugsweise in eine Vertiefung oder Ausnehmung in einem bodenseitigen Gehäuseteil. Ein Kraftübertragungssystem ist innerhalb der Vertiefung oder Ausnehmung des bodenseitigen Gehäuseteils angebracht und derart angeordnet, dass es im Betrieb an der Schlauchpumpe angreift. Ein Steuermodul befindet sich in steuernder Verbindung mit dem Kraftübertragungssystem, damit das Flüssigkeitsabgabesystem selektiv betätigt werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit weiteren Einzelheiten in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung offenbart bzw. werden dadurch offensichtlich, wobei diese bevorzugte Ausführungsform zusammen mit den beigefügten Zeichnungen zu betrachten ist, in denen gleiche Ziffern gleiche Teile bezeichnen und worin weiterhin:
1 eine perspektivische Darstellung einer Schlauchpumpen-Kassette, eines bodenseitigen Gehäuseteils und des Steuerungsteils für ein Flüssigkeitsabgabesystem darstellt, das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung, teilweise als Phantombild gezeigt, der in 1 gezeigten Schlauchpumpen-Kassette ist;
3 eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines bodenseitigen Gehäuseteils und eines Steuermoduls der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine perspektivische, teilweise als Phantombild dargestellte Ansicht einer Schlauchpumpen-Kassette ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
5 eine Seitenaufsicht der in den 1 und 2 gezeigten Schlauchpumpen-Kassette ist, die zur Klarheit der Darstellung teilweise im Schnitt gezeigt ist;
6 eine Seitenaufsicht der in den 1 und 2 gezeigten Schlauchpumpen-Kassette ist, die zur Klarheit der Darstellung teilweise im Querschnitt gezeigt ist und einen Flüssigkeitsabgabe-Beutel zeigt;
7 eine perspektivische, teilweise als Explosionszeichnung ausgeführte Darstellung einer Pumpenkopf-Baueinheit und eines Kraftübertragungssystems ist;
8 eine Querschnitts-Ansicht einer auf einem Antriebsschaft angebrachten mittigen Spindel ist.
9 eine perspektivische Ansicht eines Teils des in 6 gezeigten Kraftübertragungssystems ist;
10 eine perspektivische Ansicht der Pumpenkopf-Baueinheit und des Kraftübertragungssystems wie in 6 gezeigt ist, wobei ein flexibler Schlauch zwischen einer Mehrzahl von Rollen und einer kanalartigen Rollenbahn positioniert ist;
11 eine perspektivische Ansicht der Pumpenkopf-Baueinheit und des Kraftübertragungssystems wie in 9 gezeigt ist, wobei die Rollenbahn und der Schlauch zur Klarheit der Darstellung teilweise in Phantomdarstellung und teilweise in Explosionsdarstellung gezeigt sind;
12 eine bodenseitige Darstellung eines Rotors ist, der die innenliegenden Merkmale der mittigen Spindel zeigt; und
13 eine Seitenaufsicht einer alternativen Ausführungsform zu der in den 1 und 2 gezeigten Schlauchpumpen-Kassette ist, die zur Klarheit der Darstellung teilweise im Querschnitt gezeigt ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Diese Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sollte in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, die als Teil der gesamten schriftlichen Beschreibung dieser Erfindung anzusehen sind. Die Zeichnungsfiguren sind nicht notwendigerweise in korrektem Maßstab gehalten, und bestimmte Merkmale der Erfindung können im Interesse von Klarheit und Prägnanz in übertriebenen Abmessungen oder in leicht schematisierter Form gezeigt sein. In der Beschreibung sollten relative Ausdrücke wie "horizontal", "vertikal", "nach oben", "nach unten", "Oberteil" bzw. "Deckel" und "Boden" wie auch davon abgeleitete Begriffe (z.B. die von den obigen Adjektiven abgeleiteten Adverben) so ausgelegt werden, dass sie sich auf die Ausrichtung wie anschließend beschrieben oder wie in den diskutierten Zeichnungsfiguren gezeigt beziehen. Diese relativen Ausdrücke sollen die Beschreibung leichter lesbar machen und sind normalerweise nicht dafür vorgesehen, eine bestimmte Ausrichtung zu benötigen bzw. zu bestimmen. Ausdrücke, darunter "nach innen gerichtet" gegenüber "nach außen gerichtet", "der Länge nach" gegenüber "der Breite nach" und dergleichen sollen relativ zueinander oder relativ zu einer Längsachse oder einer Achse oder dem Zentrum einer Rotation interpretiert werden, je nach dem, wie es angemessen ist. Ausdrücke, die Befestigungen, Verknüpfungen und dergleichen betreffen, wie beispielsweise "verbunden" und "untereinander verbunden", beziehen sich auf ein Verhältnis, in welchem Strukturen entweder direkt oder indirekt durch zwischenliegende Strukturen sowie durch sowohl bewegliche als auch starre Befestigungen oder Verhältnisse aneinander befestigt oder miteinander verbunden sind, sofern nicht explizit anders beschrieben. Der Ausdruck "im Betrieb miteinander verbunden" ist eine solche Befestigung, Verknüpfung oder Verbindung, die es ermöglicht, dass zueinander gehörende Strukturen aufgrund ihres Verhältnisses zueinander wie vorgesehen wirken oder betrieben werden können. In den Ansprüchen sollen Mittel-plus-Funktions-Merkmale diejenigen Strukturen abdecken, die nach der Beschreibung, wie nahegelegt oder offensichtlich im Lichte der schriftlichen Beschreibung oder der Figuren die angegebene Funktion ausführen können, einschließlich nicht nur struktureller Äquivalente, sondern auch äquivalenter Strukturen.
Bezugnehmend auf die 1 bis 3 umfasst ein Flüssigkeitsabgabesystem mit Schlauchpumpen-Kassette 2, das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, ganz allgemein ein Bodenteil 5, eine Behälterkassette 8 und ein Steuermodul 12. Bezüglich der weiteren Einzelheiten besitzt das Bodenteil 5 ein im allgemeinen gradliniges Profil einschließlich einer ringförmigen oder umfänglichen Wand 15, die eine zentrale Vertiefung 17 umgibt (siehe 2). Anschläge 19 sind in Abständen an der inneren Oberfläche der Wand 15 angebracht, um Teile der Vorratsbehälter-Kassette 8 zu stützen oder zu halten. Ein Schlitz 20 erstreckt sich an einem ersten Ende des Bodenteils 5 in einen oberen Teil der Wand 15, und eine Mehrzahl von durchgehenden Bohrungen 22 reichen an einem zweiten Ende des Bodenteils 5 in Nachbarschaft zum Steuermodul 12 durch einen bodenseitigen Teil der Wand 15, um übliche elektrische Verbindungen aufnehmen zu können (3). Das Bodenteil 5 kann aus einem der gut bekannten Polymermaterialien gebildet sein, die sich zum Gebrauch in Bauteilen oder Körpern eignen, die mechanische Festigkeit und Integrität benötigen, z.B., ohne darauf beschränkt zu sein, thermoplastischen Kunststoffen (kristallin oder nicht-kristallin, vernetzt oder nicht-vernetzt), wärmehärtbaren Harzen (Duroplasten), oder Mischungen oder Zusammensetzungen davon, einschließlich von Polyhalogenen-Olefinen, Polyamiden, Polyolefinen, Polystyrolen, Polyvinylen, Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Polyestern, Polydienen, Polyoxiden, Polyamiden und Polysulfiden sowie ihrer Mischungen, Co-Polymere und substituierter Derivate. Natürlich können auch andere technische Materialien, die sich für unterstützende Strukturen oder Körper eignen, im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, beispielsweise Metalle, Keramiken und Komposite.
Bezugnehmend auf die 1, 2 und 4 bis 7 umfasst die Vorratsbehälter-Kassette 8 einen Vorratsbehälter 25 für Flüssigkeit, ein Pumpengehäuse 27, eine Pumpenkopf-Baueinheit 29, ein flexibles Rohr oder einen flexiblen Schlauch 30 und eine Filtrations-Baueinheit 32. Der Vorratsbehälter 25 für Flüssigkeit umfasst eine offenendige Aufnahme, die in der Lage ist, eine vorgegebene Menge an Flüssigkeit 28, beispielsweise Wasser, eine Medizin und dergleichen zu halten oder zu tragen. Sie wird häufig von einem entfernbaren Deckel 33 abgedeckt. Außerdem kann ein Flüssigkeitsbeutel 31 eingesetzt werden, wobei dieser in den Flüssigkeitsvorratsbehälter 25 eingesetzt und in Flüssigkeitsverbindung mit dem flexiblen Schlauch 30 gebracht wird (6). Das Pumpengehäuse 27 ist ebenfalls als offenendige Aufnahme oder ein offenendiger Behälter ausgebildet, die/der unter dem Flüssigkeitsvorratsbehälter 25 angeordnet ist und eine Rollenbahn oder einen Kanal 26, d.h. eine gekrümmte, als Rinne ausgebildete Innenwand aufweist, entlang der eine Flüssigkeit innerhalb eines flexiblen Schlauchs 30 transportiert wird (2, 4, 10 und 12). Der Flüssigkeitsbehälter 25 und das Pumpengehäuse 27 stellen häufig zusammen eine integrale Einheit dar, derart, dass eine gemeinsame Wand 37 den Flüssigkeitsvorratsbehälter 25 vom Pumpengehäuse 27 trennt. Die gemeinsame Wand 37 weist ein oder mehrere durchgehende Löcher 38 auf (4), die eine Flüssigkeitsverbindung zwischen inneren Teilen des Flüssigkeits-Vorratsbehälters 25 und des Pumpengehäuses 27 ermöglichen.
Bezugnehmend auf die 6 bis 8 und 10 umfasst die Pumpenkopf-Baueinheit 29 einen Rotor 40 mit einer mittigen Spindel 53, die einen an einem Ende befindlichen oberen Flansch 55 und einen im Verhältnis zum oberen Flansch 55 hiervon beabstandeten Bodenflansch 57 am anderen Ende aufweist. Der obere Flansch 55 und der Bodenflansch 57 umfassen kreisförmige Scheiben, die jeweils eine Mehrzahl von Schlitzen 60 in ihren Rändern aufweisen, welche rings um den Umfang beabstandet zueinander angeordnet sind, beispielsweise im Abstand von 90° rund um den Umfang eines jeden kreisförmigen Flansches. Eine Mehrzahl von Rollen 63 ist zwischen dem oberen Flansch 55 und dem Bodenflansch 57 angeordnet, und diese umfassen eine zylindrische Spindel 67 und ein Paar voneinander beabstandete Flansche 68, von denen jeweils einer an jedem Ende der zylindrischen Spindel 67 angeordnet ist. Ein Paar Achsen 70 erstrecken sich ausgehend von jedem Ende der Spindel 67 nach außen. Die Achsen 70 sind von einer Größe und Gestalt und auf jeder Rolle 63 derart angeordnet, dass sie drehbar innerhalb eines Paares von entsprechenden Schlitzen 60 im oberen Flansch 55 und Bodenflansch 57 des Rotors 40 aufgenommen werden können. Die mittige Spindel 53 weist ein geschlossenendiges Loch 72 auf, das sich entlang der Längsachse des Rotors 40 erstreckt. Ein Paar diametral einander gegenüberliegende Zähne 75 erstrecken sich ausgehend von der Oberfläche, die das geschlossenendige Loch 72 bildet, radial nach innen. Jeder Zahn 75 besitzt eine abgeschrägte Spitze oder Außenkante 76 (8 und 12).
Unter Bezugnahme auf die 6 bis 9 umfasst das Antriebs- und Kraftübertragungssystem 50 einen Antriebsschaft 43 und einen Motor 47, die von einem Block 51 gehalten werden. Der Antriebsschaft 43 umfasst einen Körper 90, einen Getriebestift 93 und einen Längskeil 96. Der Körper 90 weist häufig einen Metallzylinder auf, aus dem sich der Getriebestift 93 aus der einen Seite heraus erstreckt und sich der Längskeil 96 aus der anderen Seite heraus erstreckt. Der Getriebestift 93 ist typischerweise als Schaft ausgeformt, der eine solche Größe und Gestalt besitzt, dass er im Betrieb mit einem Teil des Antriebs- bzw. Kraftübertragungssystems 50 verbunden werden kann. Beispielsweise kann ein Loch 94 durch einen Teil des Getriebestifts 93 hindurch ausgebildet sein, welches eine derartige Größe und Form besitzt, dass es ein Verbindungselement (nicht gezeigt) aufnehmen kann, um den Getriebestift 93 an seinem Ort innerhalb des Antriebs- und Kraftübertragungssystems 50 zu arretieren. Der Längskeil 96 umfasst ein Paar von im wesentlichen identischen Zungen oder Vorsprüngen 100, die Rücken an Rücken versetzt zueinander am Ende des Körpers 90 angebracht sind. Jede Zunge bzw. jeder Vorsprung 100 besitzt eine nach unten geneigte obere Außenfläche 102 und eine Zahnanlagefläche 104. Die oberen Außenflächen 102 einer jeden Zunge bzw. eines jeden Vorsprungs schneiden einander derart, dass im oberen Teil des Längskeils 96 eine rückspringende Nut ausgebildet ist, die eine "Einlauf"-Fase bereitstellt. Diese Konstruktion gleicht eine solche Situation aus, in der aufgrund der Rotationsstellung des Antriebsschafts 43 die Oberflächen 102 derart ausgerichtet sind, dass sie beim Angriff auf die Pumpenkassette außerhalb der axialen Fluchtung mit den Zähnen 75 sind.
Die Pumpenkopf-Baueinheit 29 wird vom Motor 47 angetrieben, der zum Zwecke des Betriebs mit dem Kraftübertragungssystem 50 verbunden ist. Der Motor 47 kann ein Stellmotor des Typs sein, der für den Gebrauch in Verbraucheranwendungen gut bekannt ist. Ein Motor, dessen Resultate sich als geeignet erwiesen haben, ist derjenige, der von Maxon Precision Motors, Inc., aus Burlingame, Kalifornien (US) unter dem Handelsnamen A-Max 22 hergestellt wird. Das Kraftübertragungssystem 50 umfasst auch ein Paar Schrägzahnräder 118 und 119, die zum Zwecke des Betriebs ineinander greifen. Das Schrägzahnrad 118 ist am Motor 47 befestigt und das Schrägzahnrad 119 ist innerhalb des Trägerblocks 51 angeordnet, derart, dass es im Betrieb am Getriebestift 93 des Antriebsschafts 43 angreift. Der Motor 47 ist sowohl mit dem Steuermodul 12 als auch mit einer geeigneten Energiequelle elektrisch verbunden, und zwar über durchgehende Bohrungen 22 (nicht gezeigt) des Typs, die gut für die Versorgung von Motoren mit elektrischer Energie bekannt sind.
Bezugnehmend auf die 2, 4, 11 und 12 umfasst das flexible Rohr 30 einen Schlauch, der häufig aus einem elastischen, elastomeren Material gebildet ist und ein mittiges Teil 110, ein Kopfende 112 und ein hinteres Ende 114 aufweist. Das Kopfende 112 ist in Flüssigkeitsverbindung mit einem Teil einer Filtrationsanordnung 32 angeordnet, und das hintere Ende 114 verlässt das Pumpengehäuse 27 durch den Schlitz 20. Der mittige Teil 110 ist zwischen dem Rollenkanal 26 und den Rollen 63 angeordnet (10 bis 12).
Bezugnehmend auf 5 umfasst die Filtrationsanordnung 32 einen Bodenteil 125, ein Filtermedium 127 und einen Deckel 130. Insbesondere ist der Bodenteil 125 häufig kreisförmig geformt und weist eine mittige Öffnung 133 auf, die über einen Kanal 137 zu einer kopfseitigen Öffnung 136 führt. Ein Verbindungspassstück 139 ist an der kopfseitigen Öffnung 136 angebracht, um eine Verbindung des Kopfendes 112 des flexiblen Schlauchs 30 mit der Filteranordnung 32 zu ermöglichen. Das Filtermedium 127 besitzt häufig ein geschlossenes, hohlzylindrisches Profil oder eine gewölbte oder kuppelförmige Gestalt mit einem Durchmesser an einem offenen Ende, der im wesentlichen derselbe ist wie der Durchmesser des Bodenteils 125. Beispielsweise haben sich die Schwerkraftfilter, hergestellt von SafeWater Anywhere aus Ashland, Oregon als geeignete Ergebnisse liefernd herausgestellt, wenn sie im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Solche Filter umfassen häufig antimikrobielle Verbindungen, die langsam Silber-Ionen in die filtrierte Flüssigkeit abgeben. Diese Silber-Ionen wirken als antimikrobielle Mittel mit Breitband-Spektrum und sind hocheffektiv beim Beseitigen von vielen Arten von Bakterien und Schimmel. Der Deckel 130 besitzt eine Form und Größe, die der Form und Größe des Filtermediums 127 entspricht, d.h. ein geschlossenes, hohlzylindrisches Profil oder eine gewölbte oder kuppelförmige Gestalt mit einem Durchmesser an einem offenen Ende, der im wesentlichen mit dem Durchmesser des Bodenteils 125 identisch ist. Eine Öffnung 138 ist in einem oberen Teil des Deckels 130 ausgebildet, um es zu ermöglichen, dass die Filtrationsanordnung 32 über durchgehende Löcher 38 in der gemeinsamen Wand 37 in Flüssigkeitsverbindung mit dem Inneren des Flüssigkeits-Vorratsbehälters 25 angeordnet wird. Obwohl es sich herausgestellt hat, dass ein getrennter Deckel 130 angemessene Ergebnisse liefert, ist es bevorzugt, den Deckel 130 integral mit dem Gehäuse 27 auszubilden (13).
Das Steuermodul 12 umfasst eine Anordnung von bekannten elektronischen Komponenten, die gemeinschaftlich Anweisungen für den Betrieb des Motors 47 und die Aufzeichnung der Menge und des Zeitpunkts der Abgabe von Flüssigkeit speichern und ausführen können. Über das Steuersystem 12 erfolgt die Steuerung und Inbetriebnahme bzw. Einstellung des Flüssigkeitsabgabesystems 2, der Grundbetrieb der Pumpenkopf-Baueinheit 29 und des Antriebs- und Kraftübertragungssystems 50 und die Überwachung der Flüssigkeitsabgabe. Diese Überwachung erfolgt in ml während eines Normalbetriebs oder in ml/hr während eines Kontroll- oder Steuerbetriebs. Der Steuermodus gibt dem Benutzer die Möglichkeit, einzustellende Anforderungen für eine maximale oder minimale Flüssigkeitsabgabe, die einem bestimmten Nutzer erlaubt ist, in ml/hr zu programmieren und zu überwachen. Wenn diese vorgewählten Grenzen vom Nutzer überschritten bzw. nicht erreicht werden, werden sowohl eine blinkende Lichtemissionsdiode als auch ein akustischer Alarm, die sich innerhalb des Steuermoduls 12 befinden, aktiviert. Außerdem werden die Mengen der Flüssigkeitsabgabe im Speicher aufbewahrt, bis eine Zurücksetzung oder Neueinstellung erfolgt, und diese können auf einer Anzeige entweder als ml im Normalmodus oder als Gesamt-ml/verstrichene Zeit im Steuermodus darstellte werden.
Für den Betrieb wird die Vorratsbehälter-Kassette 8 mit dem Bodenteil 5 zusammengebaut, indem zuerst die Vorratsbehälter-Kassette 8 gegenüber der mittigen Vertiefung oder Ausnehmung 17 des Bodenteils 5 in Stellung gebracht wird. In dieser Stellung wird das geschlossenendige Loch 72 der mittigen Spindel 53 koaxial fluchtend mit dem Längskeil 96 des Antriebsschafts 43 positioniert. Ausgehend von dieser Stellung wird die Vorratsbehälter-Kassette 8 in Richtung des Bodenteils 5 bewegt, so dass der Längskeil 96 in das geschlossenendige Loch 72 der mittigen Spindel 53 eintritt. Die Vorratsbehälter-Kassette 8 bewegt sich weiter in Richtung des Bodenteils 5, bis sie auf die Anschläge 19 trifft. Es kann notwendig sein, den Antriebsschaft 43 leicht vorzuschieben, um einen genügenden Sitz des Längskeils 96 zu bewirken. Wenn die Vorratsbehälter-Kassette 8 vollständig in die Vertiefung 17 des Bodenteils 5 eingesetzt ist, erstreckt sich das hintere Ende 114 des flexiblen Schlauchs 30 durch den Schlitz 20 in der Umfangswand 15 des Bodenteils 5 nach außen. Gleichzeitig gelangt der Längskeil 96 des Antriebsschafts 43 in seine Stellung innerhalb des geschlossenendigen Lochs 72 der mittigen Spindel 53 des Rotors 40 (8).
Wenn der Motor 47 durch das Steuermodul 12 aktiviert wird, tritt das Kraftübertragungssystem 50 in Aktion, so dass der Antriebsschaft 43 sich in Eingriff mit dem Rotor 40 dreht. Insbesondere ist anzumerken, dass dann, wenn sich der Antriebsschaft 43 dreht, die Oberflächen 104 des Längskeils 96 an den Zähnen 75 angreifen, so dass der Rotor 40 gedreht wird und das Flüssigkeitsabgabesystem 2 in Betrieb gebracht wird. Während das Kraftübertragungssystem 50 den Rotor 40 antreibt, wird Flüssigkeit gemäß einem vorprogrammierten Schema abgegeben, und dies wird von dem Steuermodul 12 im Normalmodus- oder Kontroll- bzw. Steuermodus-Betrieb überwacht und aufgezeichnet.
Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die in Einzelheiten dargestellten Konstruktionen wie hier offenbart und in den Zeichnungen gezeigt beschränkt ist, sondern auch alle möglichen Modifikationen oder Äquivalente, soweit sie vom Rahmen der Ansprüche abgedeckt sind, umfasst.
Zusammenfassung:
Ein Flüssigkeitsabgabesystem wird bereitgestellt, das einen wegwerfbaren Flüssigkeits-Vorratsbehälter aufweist, der integral mit einem Pumpengehäuse ausgebildet ist und von diesem gehalten wird. Ein Schlauchpumpenkopf ist innerhalb des Pumpengehäuses angebracht. Die Schlauchpumpe greift während des Betriebs an einem Abschnitt eines flexiblen Rohrs oder Schlauchs an, das/der ein erstes, in Flüssigkeitsverbindung mit dem Flüssigkeits-Vorratsbehälter befindliches erstes Ende sowie ein zugängliches zweites Ende besitzt. Der Schlauchpumpenkopf greift im Betrieb an einem mittigen Teil des Schlauchs an, derart, dass aufeinander abfolgende Teile des flexiblen Rohrs oder Schlauchs nacheinander zusammengedrückt werden, so dass Flüssigkeit durch das Rohr bzw. den Schlauch vorwärts gedrückt wird und dann an dessen zweitem Ende austreten kann. Die Wegwerfkassette passt vorzugsweise in eine Vertiefung oder Ausnehmung eines bodenseitigen Gehäuseteils. Ein Kraftübertragungssystem ist innerhalb der Vertiefung oder Ausnehmung des bodenseitigen Gehäuseteils angeordnet, und zwar derart, dass es während des Betriebs am Schlauchpumpenkopf angreifen kann. Ein Kontroll- oder Steuermodul befindet sich in kontrollierender bzw. steuernder Verbindung mit dem Kraftübertragungssystem, damit das Flüssigkeitsabgabesystem selektiv betrieben werden kann

Claims

Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem, umfassend: einen Flüssigkeits-Vorratsbehälter, der integral mit einem Pumpengehäuse ausgebildet ist und von diesem gehalten wird; eine Schlauchpumpe, die innerhalb des Pumpengehäuses angebracht ist; und einen Abschnitt eines flexiblen Rohrs oder Schlauchs mit einem ersten Ende, das in Flüssigkeitsverbindung mit dem Flüssigkeits-Vorratsbehälter angeordnet ist, einem zugänglichen zweiten Ende und einem mittigen Teil, der im Betrieb mit der Schlauchpumpe derart in Kontakt steht, dass aufeinander abfolgende Teile des flexiblen Rohrs nacheinander zusammengedrückt werden, so dass Flüssigkeit innerhalb des genannten Kanals durch das Rohr vorwärts gedrückt wird, so dass sie an dessen zweitem Ende austritt.
Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem gemäß Anspruch 1, worin der Flüssigkeits-Vorratsbehälter eine offenendige Aufnahme aufweist, die in der Lage ist, eine vorgegebene Menge an Flüssigkeit zu halten.
Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem gemäß Anspruch 1, worin der Flüssigkeits-Vorratsbehälter eine offenendige Aufnahme aufweist, die einen Flüssigkeitsabgabe-Beutel hält, der die genannte Flüssigkeit enthält und in Flüssigkeitsverbindung mit dem genannten Abschnitt des flexiblen Rohrs steht.
Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem gemäß Anspruch 1, worin das Pumpengehäuse als offenendige Aufnahme ausgebildet ist, die unter dem genannten Flüssigkeits-Vorratsbehälter angeordnet ist und eine gekrümmte, als Rinne ausgebildete Innenwand aufweist, entlang der die Flüssigkeit innerhalb eines Teils des genannten Abschnitts des flexiblen Schlauchs transportiert wird.
Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 4, worin die gekrümmte Innenwand einen Bogen bildet.
Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 4, worin der Flüssigkeits-Vorratsbehälter und das Pumpengehäuse derart als integrale Einheit ausgebildet sind, dass eine gemeinsame Wand den Flüssigkeits-Vorratsbehälter vom Pumpengehäuse trennt.
Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 6, worin die gemeinsame Wand mindestens ein durchgehendes Loch aufweist, welches eine Flüssigkeitsverbindung zwischen inneren Teilen des Flüssigkeits-Vorratsbehälters und des Pumpengehäuses ermöglicht.
Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 1, worin die Schlauchpumpe einen Rotor mit einer mittigen Spindel aufweist, die einen an einem Ende befindlichen oberen Flansch und einen im Verhältnis zum oberen Flansch hiervon beabstandeten Bodenflansch aufweist, wobei beide, der obere Flansch und der Bodenflansch, eine Mehrzahl von Schlitzen aufweisen, die in ihren Rändern ausgebildet sind und rings um den Umfang beabstandet zueinander angeordnet sind.
Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 8, worin der Rotor eine Mehrzahl von Rollen aufweist, die drehbar innerhalb der Schlitze zwischen dem oberen Flansch und dem Bodenflansch angeordnet sind und während des Betriebs an aufeinander folgenden Teilen des Abschnitts des flexiblen Rohrs angreifen.
Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 8, worin die mittige Spindel ein geschlossenendiges Loch aufweist, das sich entlang einer Längsachse des Rotors erstreckt und ein Paar diametral einander gegenüberliegende Zähne aufweist, die sich von einer Oberfläche der genannten mittigen Spindel, die das geschlossenendige Loch bildet, radial nach innen erstrecken.
Wegwerfkassette für ein Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 10, worin jeder der genannten Zähne eine abgeschrägte Spitze oder Oberseite besitzt.
Flüssigkeitsabgabesystem, umfassend: einen Flüssigkeits-Vorratsbehälter, der integral mit einem Pumpengehäuse ausgebildet ist und von diesem gehalten wird; einen Schlauchpumpenkopf, der innerhalb des Pumpengehäuses angebracht ist; einen Abschnitt eines flexiblen Rohrs oder Schlauchs mit einem ersten Ende, das in Flüssigkeitsverbindung mit dem Flüssigkeits-Vorratsbehälter angeordnet ist, einem zugänglichen zweiten Ende und einem mittigen Teil, der im Betrieb mit dem Schlauchpumpenkopf derart in Kontakt steht, dass aufeinander folgende Teile des flexiblen Schlauchs nacheinander zusammengedrückt werden, so dass Flüssigkeit innerhalb des genannten Kanals durch das Rohr vorwärts gedrückt wird, so dass sie an dessen zweitem Ende austritt; ein bodenseitiges Gehäuseteil mit einer Vertiefung oder Ausnehmung, die eine solche Form und/oder Größe besitzt, dass sie einen Teil des Pumpengehäuses aufnehmen kann; ein Kraftübertragungssystem, das innerhalb der genannten Vertiefung oder Ausnehmung angeordnet ist und dafür vorgesehen ist, im Betrieb an der Schlauchpumpe anzugreifen; und ein Kontroll- bzw. Steuermodul, das in kontrollierender bzw. steuernder Verbindung mit dem Kraftübertragungssystem angeordnet ist.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 12, worin das Kraftübertragungssystem einen Antriebsschaft aufweist, der sich aus einem Antriebssystem heraus erstreckt, welches an einem innerhalb der Vertiefung oder Ausnehmung angeordneten Trägerblock befestigt ist, wobei das Kraftübertragungssystem während des Betriebs von einem Motor angetrieben wird.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 13, worin das Kraftübertragungssystem einen Antriebsschaft mit einem aus einem ersten Ende hervorstehenden Getriebestift und einem aus einem zweiten Ende hervorstehenden Keil umfasst, wobei der Getriebestift während des Betriebs mit einem Teil des Übertragungssystems verbunden ist und der Keil ein Paar im wesentlichen identische Zungen oder Vorsprünge besitzt, die Rücken an Rücken versetzt zueinander am zweiten Ende des Antriebsschafts angebracht sind.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 14, worin jede der Zungen oder Vorsprünge eine nach unten geneigte obere Außenfläche und eine seitliche Zahnanlagefläche besitzt.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 8, worin der Flüssigkeits-Vorratsbehälter eine offenendige Aufnahme besitzt, die einen Flüssigkeitsabgabe-Beutel trägt oder stützt, der die genannte Flüssigkeit enthält und in Flüssigkeitsverbindung mit dem genannten Abschnitt des flexiblen Schlauchs angeordnet ist.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 12, worin das Pumpengehäuse als offenendige Aufnahme ausgebildet ist, die unter dem genannten Flüssigkeits-Vorratsbehälter angeordnet ist und eine gekrümmte, als Rinne ausgebildete Innenwand aufweist, entlang der die Flüssigkeit innerhalb eines Teils des genannten Abschnitts des flexiblen Schlauchs transportiert wird, und worin der Schlauchpumpenkopf einen Rotor, der benachbart zu der gekrümmten, als Rinne ausgebildeten Innenwand angeordnet ist und eine mittige Spindel umfasst, die einen an einem Ende befindlichen oberen Flansch und einen im Verhältnis zum oberen Flansch hiervon beabstandeten Bodenflansch am anderen Ende aufweist, wobei beide, der obere Flansch und der Bodenflansch, eine Mehrzahl von Schlitzen besitzen, die in ihren Rändern ausgebildet und rings um den Umfang beabstandet zueinander angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Rollen aufweist, die innerhalb der Schlitze drehbar zwischen dem oberen Flansch und dem Bodenflansch angeordnet sind und während des Betriebs an aufeinander folgenden Teilen des genannten Abschnitts des flexiblen Schlauchs angreifen.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 17, worin die gekrümmte Innenwand einen Bogen bildet.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 17, worin die mittige Spindel ein geschlossenendiges Loch aufweist, das sich entlang einer Längsachse des Rotors erstreckt und ein Paar diametral einander gegenüberliegende Zähne umfasst, die sich von einer Oberfläche der genannten mittigen Spindel, die das geschlossenendige Loch bildet, radial nach innen erstrecken.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 19, worin jeder der Zähne eine abgeschrägte Spitze oder Oberseite umfasst.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 17, worin der genannte Abschnitt des flexiblen Schlauchs ein Kopfende, welches sich in Flüssigkeitsverbindung mit dem Flüssigkeits-Vorratsbehälter befindet, und ein hinteres Ende umfasst, welches aus dem genannten Pumpengehäuse austritt.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 21, worin der mittige Teil zwischen der genannten gekrümmten Innenwand und den Rollen angeordnet ist.
Flüssigkeitsabgabesystem, umfassend: einen Flüssigkeits-Vorratsbehälter, der integral mit einem Pumpengehäuse ausgebildet ist und von diesem gehalten wird; einen Schlauchpumpenkopf, der innerhalb des Pumpengehäuses angebracht ist, wobei das Pumpengehäuse als offenendige Aufnahme ausgebildet ist, die sich unter dem Flüssigkeits-Vorratsbehälter befindet und eine gekrümmte, als Rinne ausgebildete Innenwand aufweist, entlang der Flüssigkeit innerhalb eines Teils eines Abschnitts an flexiblem Schlauch, der sich benachbart zu der genannten gekrümmten Wand befindet, transportiert wird, und worin der Schlauchpumpenkopf einen Rotor, der sich benachbart zu der gekrümmten Wand befindet und eine mittige Spindel umfasst, die einen an einem Ende befindlichen oberen Flansch und einen im Verhältnis zum oberen Flansch hiervon beabstandeten Bodenflansch am anderen Ende aufweist, wobei beide, der obere Flansch und der Bodenflansch, eine Mehrzahl von Schlitzen besitzen, die in ihren Rändern ausgebildet und rings um den Umfang beabstandet zueinander angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Rollen aufweist, die innerhalb der Schlitze drehbar zwischen dem oberen Flansch und dem Bodenflansch angeordnet sind und während des Betriebs an aufeinander folgenden Teilen des genannten Abschnitts des flexiblen Schlauchs angreifen; wobei der genannte Abschnitt an flexiblem Schlauch ein erstes, über eine Filtrations-Baueinheit in Fließverbindung mit dem Flüssigkeits-Vorratsbehälter stehendes Ende, ein zugängliches zweites Ende und einen Mittelteil besitzt, der während des Betriebs in Eingriff mit dem Schlauchpumpenkopf steht, so dass aufeinander folgende Teile des flexiblen Schlauchs nacheinander zusammengedrückt werden, um hierdurch Flüssigkeit innerhalb des genannten Kanals durch den Schlauch voranzutreiben, so dass diese am zweiten Ende austritt; ein bodenseitiges Gehäuseteil mit einer Vertiefung oder Ausnehmung, die eine solche Größe besitzt, dass sie einen Teil des Pumpengehäuses aufnehmen kann; ein Kraftübertragungssystem, das innerhalb der genannten Vertiefung oder Ausnehmung angeordnet ist und dafür vorgesehen ist, im Betrieb an der Schlauchpumpe anzugreifen; und ein Kontroll- bzw. Steuermodul, das in steuernder Verbindung mit dem Kraftübertragungssystem angeordnet ist.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 23, worin die genannte Filtrations-Baueinheit innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist und einen Bodenteil, der ein Filtermedium stützt oder hält, und einen Deckel umfasst, der oder die beide integral mit dem Pumpengehäuse ausgebildet ist/sind.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 24, worin der genannte Bodenteil eine zentrale Öffnung aufweist, die über einen Kanal zu einer kopfseitigen Öffnung führt, welche ein Verbindungspassstück aufweist, das an der genannten kopfseitigen Öffnung derart angebracht ist, dass eine Verbindung mit einem offenen Ende des flexiblen Schlauchs bereitgestellt wird.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 25, worin das Filtermedium eine geschlossene, hohle, gewölbte oder kuppelförmige Gestalt mit einem Durchmesser an einem offenen Ende besitzt, der kleiner als der Durchmesser des genannten Bodenteils ist, wobei der genannte Deckel eine Form und Größe besitzt, die der Form und Größe des Filtermedium entsprechen.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 26, worin eine Öffnung in einem oberen Teil des genannten Deckels ausgebildet ist, um es möglich zu machen, dass die Filtrations-Baueinheit in Fließverbindung mit dem Inneren des Flüssigkeits-Vorratsbehälters angeordnet ist.
Flüssigkeitsabgabesystem nach Anspruch 26, worin das Filtermedium langsam Silber-Ionen abgibt, wenn es eine Flüssigkeit aus dem genannten Flüssigkeits-Vorratsbehälter filtriert.