DE1915204B - Infusionsapparat - Google Patents

Description

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Die Erfindung geht aus von einem Infusions- Differenz zwischen dem äußeren Druck und dem

apparat mit einem geschlossenen Reservoir für eine inneren Druck auf die Kugel. Die nach unten ge-

Infusionsflüssigkeit, von dem ein Auslaß zu einem richtete Kraft ist gegeben durch das Gewicht der

Abzapfsystem führt, das die Flüssigkeit in Form von Kugel und durch den Zug der Oberflächenspannung,

Tropfen abgibt, und zu dem eine Luftzuleitung führt, 5 die auftritt, wenn die Kugel von ihrem Sitz angehoben

mit einem in der Luftzuleitung befindlichen Luft- wird, da ja das Ventil mit Flüssigkeit gefüllt ist. Bei

einlaßventil, das sich durch einen Unterdruck im einer vorgegebenen Kugel liegt das Gewicht der

Reservoir, der bei der Abgabe eines Tropfens Kugel fest. Will man das Gewicht ändern, so muß

entsteht, zu öffnen versucht und mit einer Einrich- man die Kugel austauschen.

tung, die der dadurch hervorgerufenen öffnungs- io In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung

bewegung des Ventils entgegenwirkt. ist das Ventil ein Kugelventil, auf dessen Kugel ein

Bei einem nach der USA.-Patentschrift 2 668 533 Magnet oder eine Feder nach oben gegen die Schwerbekannten Infusionsapparat dieser Art ist das Luft- kraft wirkt.

einlaßventil als Kugelventil ausgebildet und mit dem Die nach oben gerichtete Schließkraft ist gegeben

Reservoir über einen Durchlaß verbunden, der im 15 durch den Magneten oder die Feder. Diese Kraft

Betriebszustand mit der sich in dem Behälter be- kann in einfacher Weise dadurch geändert werden,

findenden Infusionsflüssigkeit gefüllt ist. Eine der daß man die Magnetkraft ändert, etwa durch

Kräfte, die auf die Kugel des Kugelventils wirkt, ist Änderung des Abstandes zwischen dem Magneten

das Gewicht der Infusionsflüssigkeit. Diese Kraft ist und der Kugel. Man kann also eine optimale Schließ-

nicht konstant und ändert sich unregelmäßig. Der 20 kraft einstellen, ohne die Kugel zu wechseln. Da die

wesentliche Nachteil ist jedoch, daß sich das Luft- Schließkraft nicht allein durch die Schwerkraft

einlaßventil oberhalb und unterhalb der Kugel mit gegeben ist, wie beim bekannten Apparat, kann man

Infusionsflüssigkeit zu füllen neigt, falls die Kugel auch die Schließkraft wesentlich erhöhen. Dadurch

etwas bewegt wird (was unvermeidlich auftritt), also wird der Druck in dem Reservoir sicher unter dem

nicht fest auf ihrem Sitz ruht. Wenn dies auftritt, 25 Umgebungsdruck gehalten. Dies führt zu einem

stoßen die Oberfläche der Kugel und der Sitz auf stetigeren Fluß von Luftperlen durch das Ventil und

Grund der Oberflächenspannung der Infusionsflüssig- mindert die Neigung der Flüssigkeit, in die Luft-

keit wieder aufeinander. Das gibt Anlaß zu einer leitung zu fließen.

neuen unvorhersehbaren Kraft, die die Regelmäßig- Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen an

keit des Flusses von Luftperlen durch das Ventil 30 Hand der Zeichnung beschrieben, die einen Teil eines

in unerwünschter Weise beeinflußt. Die Flatter- nach der Lehre der Erfindung konstruierten Infu-

bewegung der Kugel ist nun überdies noch von der sionsapparates zeigt.

Art der Infusionsflüssigkeit abhängig, von dem Ein geschlossenes Reservoir für einen Infusionsumgebenden Atmosphärendruck und von der mitt- apparat wird von einer auf den Kopf gestellten leren Tropfrate. Gerade die Tropfrate muß aber 35 Flasche 10 gebildet, die einen eingepaßten Stöpsel 11 konstant gehalten werden. Praktisch ist es nicht hat, durch welchen eine Auslaßröhre 12 gesteckt ist, möglich, das Ventil des bekannten Apparates so die zu einer Tropfkammer 13 führt. Die Tropfeinzustellen, daß diese Forderung eingehalten werden kammer läßt die aus dem Reservoir entnommene kann, insbesondere muß man die Ventilkugel von Flüssigkeit als einzelne Tropfen 1, 2 ... herunter-FaIl zu Fall austauschen, um sie durch eine Kugel 40 fallen. An den Auslaß der Tropfkammer ist normalereines anderen Gewichts zu ersetzen. weise ein Schlauch 26 angeschlossen, an dem eine

Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen In- verstellbare Klemme 27 angebracht ist, sowie eine

fusionsapparat anzugeben, der es gestattet, eine Abzapfvorrichtung 31. Nach Wunsch kann eine

Tropfrate fest vorzugeben und konstant zu halten. photoelektrische Einrichtung 28 vorgesehen sein, die

Bei einem Infusionsapparat der einleitend ange- 45 den Durchgang von Tropfen durch die Tropfkammer führten Ausbildung wird diese Aufgabe erfindungs- wahrnimmt und für jeden Tropfen ein Ausgangsgemäß dadurch gelöst, daß das Lufteinlaßventil am signal erzeugt. Ein Servomechanismus 29 vergleicht oberen Ende einer zu dem Reservoir führenden ein die tatsächliche Tropfgeschwindigkeit repräsenflexiblen Luftzuleitung angebracht ist und daß es tierendes Signal mit einem die Soll-Tropfgeschwindigderart ausgebildet ist, daß es Luft in der Luftzuleitung 50 keit darstellenden Signal und erzeugt gegebenenfalls festhält, die einen Kontakt zwischen ihm und der ein Fehlersignal, das einen Motor 30 betätigt, um den Infusionsflüssigkeit unterbindet. Fehler der Tropfgeschwindigkeit zu korrigieren. Die

Nach einem Merkmal der Erfindung befindet sich Ausgangssignale können beispielsweise integriert

also das Ventil am oberen Ende einer flexiblen werden, und die resultierende Gleichspannung kann

Luftleitung, vorzugsweise oberhalb des Flüssigkeits- 55 mit der für die Soll-Tropfgeschwindigkeit charakte-

pegels in dem Reservoir. Das Ventil hält eine ristischen Spannung verglichen werden. Die Differenz

Luftsäule in der Luftzuleitung zwischen dem Ventil der beiden Gleichspannungen kann zur Steuerung

und dem Reservoir fest. Das Ventil bleibt daher des Motors 30 benützt werden. Eine für diesen

trocken und wird durch Benetzung mit der Infusions- Zweck geeignete Vorrichtung ist in der älteren

flüssigkeit nicht beeinflußt. Selbst wenn der Apparat 60 britischen Patentanmeldung 1 109 175 eingehend

geschüttelt wird, so daß sich die Kugel im Kugelventil beschrieben.

bewegt und vom Sitz abhebt, geht keine Infusions- Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der flüssigkeit verloren, eben weil sich die Luft in der Servomechanismus 29 ein Signal, das für die Zeit-Luftzuleitung befindet. spanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tropfen

Bei dem bekannten Apparat ist die Öffnung des 65 (und damit indirekt für die Tropfgeschwindigkeit)

Ventils vom Gleichgewicht der auf die Kugel nach charakteristisch ist, mit einem Signal vergleicht, das

oben und nach unten gerichteten Kräfte abhängig. die Sollzeit zwischen aufeinanderfolgenden Tropfen

Die nach oben gerichtete Kraft ist gegeben durch die repräsentiert. Daraus kann ohne weiteres ein Fehler-

signal abgeleitet werden, das zum Betreiben des Motors in der gewünschten Weise ausgenützt wird.

In das Reservoir 10 führt eine Luftzuleitung 14 in Form eines Schlauches, die mit dem Reservoir über eine Kapillare 14 α in Verbindung steht. Um die abgegebene Flüssigkeit zu ersetzen, wird in die Luftzuleitung 14 Luft durch ein Lufteinlaßventil 15 angesaugt. Das Ventil 15 weist einen zylindrischen Körper 16 aus Hexamethylendiamin-Adipinsäure-Polykondensat auf, der etwa in der Mitte durch einen Quer- ίο steg 17 in einen oberen und einen unteren Teil geteilt wird. In dem unteren Teil ist ein zylindrischer Einsatz

18 aufgenommen, der in der Mitte von einem Kanal

19 durchzogen ist, welcher sich trichterförmig zu einem weiteren Auslaß erweitert. Auf diese Weise läßt sich das Ventil bequem befestigen, indem man in den Kanal 19 einen Stutzen 20 einschiebt, der auf dem Ende der Luftzuleitung 14 befestigt ist. Der Körper und der Einsatz bilden zwischen sich einen Hohlraum, in dem eine Kugel 21 liegt, die beispielsweise aus Martensitstahl sein kann. Die Kugel wird normalerweise von einem ringförmigen, radial polarisierten Magneten 23, der in dem oberen Teil des Körpers 16 eingebettet ist, gegen einen vertieften Sitz 22 in dem Quersteg 17 gepreßt. Die Mitten-Öffnung des Magneten 23 bildet den Lufteinlaß zum Ventil. Der Magnet wird von einer Hexamethylendiamin-Adipinsäure-Polykondensatscheibe 24 an Ort und Stelle gehalten.

Um zu verhindern, daß der Kanal 19, der den Auslaß des Ventils darstellt, von der Kugel 21 verschlossen wird, hat der innere Rand des Kanals 19 eine kleine Kerbe 25.

Wenn die beschriebene Vorrichtung in Betrieb ist und ein Tropfen der Infusionsflüssigkeit abgegeben wird, zieht der in dem Reservoir entstehende Unterdruck die Kugel 21 von dem vertieften Sitz weg, so daß eine kleine Luftmenge in die Luftzuleitung 14 und von da in das Reservoir 10 gelangen kann. Die Druckerhöhung im Reservoir vermindert die Saugwirkung an der Kugel, so daß der Magnet 23 die Kugel wieder in die Schließstellung zurückholen kann. Nur eine Blase oder ein paar Blasen können dabei gleichzeitig in das Reservoir eintreten.

Für eine Tropfgeschwindigkeit von 15 Tropfen pro Minute kann die Druckschwankung in dem Reservoir gemäß der Erfindung auf 2 mm WS herabgesetzt werden. Die daraus sich ergebende Schwankung der Tropfgeschwindigkeit ist gering.

In einem typischen Fall kann man bei einer nominalen Tropfgeschwindigkeit von 15 Tropfen pro Minute unschwer das Intervall zwischen den Blasengarben auf etwa 5 Sekunden und die Anzahl von Blasen pro Blasengarbe auf 3 bis 4 herabdrücken.

Bei Standard-Infusionsapparaten kann es auch noch zu einem Nebeneffekt kommen. Manchmal kann als Folge einer nachlässigen Handhabung oder durch Schütteln des Apparates die Flüssigkeit in dem

Reservoir durch die Kapillare fließen und in die Luftzuleitung 14 eindringen. Dadurch wird die Luftzufuhr für längere Zeit blockiert, bis sich die Luftzuleitung selbsttätig in das Reservoir entleert hat. Dazu kommt es zu einer sehr großen Blasengarbe und dabei können Druckschwankungen von 4 oder 5 mm WS auftreten, die Änderungen der Tropfgeschwindigkeit bis zu 10 Tropfen in der Minute verursachen. Wenn die Kapillare einmal naß geworden ist, besteht die Neigung, daß sich der Vorgang wiederholt und die Flüssigkeit nach jeder Blasengarbe in die Schlauchzuleitung zurückschlägt. Das Ventil verhindert dies oder reduziert zum mindesten die rückschlagende Flüssigkeitsmenge, da es den Kopf der Luftzuleitung abdichtet und verhindert, daß Luft von der Flüssigkeit in der Schlauchzuleitung nach oben gedrückt wird.

Die Anordnung eines Kugelventils mit einem permanenten Magneten ist zweckmäßig, doch können auch andere Vcntiltypen und andere der Ventilöffnung entgegenwirkende Mittel (z. B. eine Feder) vorgesehen werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Infusionsapparat mit einem geschlossenen Reservoir für eine Infusionsflüssigkeit, von dem ein Auslaß zu einem Abzapfsystem führt, das die Flüssigkeit in Form von Tropfen abgibt, und zu dem eine Luftzuleitung führt, mit einem in der Luftzuleitung befindlichen Lufteinlaßventil, das sich durch einen Unterdruck im Reservoir, der bei der Abgabe eines Tropfens entsteht, zu öffnen versucht und mit einer Einrichtung, die der dadurch hervorgerufenen Öffnungsbewegung des Ventils entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Lufteinlaßventil (15) am oberen Ende einer zu dem Reservoir (10) führenden flexiblen Luftzuleitung (14) angebracht ist und daß es derart ausgebildet ist, daß es Luft in der Luftzuleitung (14) festhält, die einen Kontakt zwischen ihm und der Infusionsflüssigkeit unterbindet.

2. Infusionsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Kugelventil ist, auf dessen Kugel (21) ein Magnet (23) oder eine Feder nach oben gegen die Schwerkraft wirkt.

3. Infusionsapparat nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Servosteuerung (29), die ein für die Ist-Tropfgeschwindigkeit charakteristisches Signal mit einem für die Soll-Tropf geschwindigkeit charakteristischen Signal vergleicht und gegebenenfalls ein Fehlersignal abgibt, das einen Motor (30) zum Betätigen einer verstellbaren Klemme (27) an einem Schlauch (26) des Abzapf systems steuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen