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Aufgabenstellung
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Die
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Medizintechnik und spezieller
auf das der Injektionstechnik. In Anlehung an "Verfahren und Einrichtung zur Saugdiagnostik
und Sauginjektion" (P
195 19 281.8) werden die Ausmaße
des Injektors weiter verkleiner, und die Mechanik wird vereinfacht.
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Lösung der
Aufgabe
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Die
Aufgabe wird erfinderisch dadurch gelöst, daß anstelle eines Federwerkes
für den
Druckgeber, der die Injektion antreibt, Druckgas in Einzelportionen
eingesetzt wird. bei Verwendung eines Druckspeichers hat dies den
Vorteil, daß anstelle
aufwendiger Ventile Heizdrahtschlingen eingesetzt werden können, welche
den Raum- und Mechanikbedarf herabsetzen und Kanalverbindungen rasch
herstellen, indem Membranen durch Heizdrahtschlingen oder durch
herangeführte
Heizspitzen zerstört
werden. Das Eröffnen
einer Druckgas kapsel mittels eines Gewindes unter Eindrücken eines
Dornes in eine Weicheisenplombe ist dagegen kraft- und gewichtsaufwendig.
Noch günstiger
ist die Verwendung von Treibgaspatronen mit gasbildenden Mischungen.
In erster Linie sind als Treibsatz dafür Natriumbikarbonat geeignet,
welche bereits innerhalb der Patrone von einer, später zerstörten, Membran
getrennt gelagert werden; die Säure
kann aber auch aus einem Behälter
zugeführt
werden. In einem Beispiel für
die Injektion aus einem mehrfach verwendeten Injektionszylinder,
der eine bessere Heranführung
von dosierter Arznei (wie Insulin) erlaubt, wurde das Pulver portioniert
in einem Schieber gelagert und Salzsäure von außerhalb zugeführt. Auch
dort könnten
Salzsäue
und Karbonat durch eine Membrangetrennt im Schieber lagern und durch
Zerstörung
der Membran vor dem Injektionszylinder zur Reaktion gebracht werden.
Die Aufgabe würde
am elegantesten so gelöst,
daß die
Trennmembran zwischen Flüssigkeit und
Pulver mit einer Heizdrahtschlinge jeweils versehen wird, deren
Leitungen etwa oben und unten je aus dem Schieber heraustreten und
mit Kontakten für die
Stromzufuhr in Berührung
kommen. Über
Betätigung
eines Knopfes zum Schluß des
Stromkreislaufes zur Batterie oder über eine elektronische Steuereinheit
wäre die
Injektion zu starten, auch in eine Saugglocke hinein, wo der Hautkontakt
auch zusätzlich über eine
optische Hautkontrolle in einem Fenster auf Eignung überprüft werden
könnte.
Bei der Ladung beider Bestandteile des gasbildenden Reaktionsgemisches
in einem solchen Schiwürden
Siebkorb und Einspritzdüse
natürlich
entfallen.
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Auch
in den Einzelpatronen läßt sich
der Arznei, durch eine Membran getrennt natürlich Verdünner (physiologische Kochsalzlösung) nachlagern,
die in einem, den Hautkanal reinigenden Strahl, der Arznei nachgeschickt
wird. Auch diese Membran könnte statt
durch den Druck eines Kolbenvorschubes oder des Gases selbst durch
eine eingelegte Glühdrahtschlinge
mit Stromzufuhr durch Kontakte von der Patronenoberfläche zerstört werden.
Auch ein Einzelinjekt läßt mit einem
der Patrone eingelagerten Treibsatz injizieren, auch in Kombination
mit einem Wegwerftöpfchen
mit gespeichertem Vakuum, wie es schon früher beschrieben wurde. Anstelle
von Arznei, auch solcher in Stäbchen
in einem (verlängerten) Düsenkanal,
wo eine Pulverstreung wegen der stärkeren Verletzung vermieden
werden soll, läßt sich natürlich auch
ein Sensorfaden oder ein Trägerfaden für Gewebsflüssigkeit einschließen und
vor bzw. nach Rückzug
des Fadens eine Messung, etwa auf Glukose hin, vornehmen. Feste
Einzeldosen, etwa vo Heparin lassen sich sicher applizieren, aber
auch viele andere Medikamente.
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Für die Injektionspraxis
ist die Benutzung eines Treibsatzes zur Erzeugung eines Unterdruckes in
der Saugglocke zur Herstellung eines Hautzeltes, in dem die zu injizierende
Flüssigkeit
oder ein Pulver Platz hat, ein qualitativer Sprung vorwärts. Dabei
ist der Betrieb einer Gasstrahlpumpe wegen des geringeren Platzbedarfes
dem Antrieb einer Kolbenpumpe durch Druckgas vorzuziehen. Für Mehrfachinjektionen,
aber auch für
Einzelinjektionen hatte ich selbst schon ab 1974, später auch
andere, die Gasentwicklung mittels Säure und Karbonat vorgeschlagen. Aber
die dazu vorgesehenen Behälter
waren zu voluminös
und die Steuerungsmechanismen kompliziert. Auch die handliche Druckgaspatrone
als Vorratsgefäß war schlecht
zu bedienen, da das Gas dort mit einem Druck von über 20 atü ausströmt und deshalb ein
Redzuzier- (oder "Schleußen"-) ventil dem Entnahmeventil
vorgeschaltet werden mußte,
was gewichtsmäßig und
räumlich
hohen Aufwand bedingte.
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Bei
Betrieb der Strahlpumpe aus einem Einzeltreibsat, der für die Einzelapplikation
gestartet wird, kann die Geschwindigkeit des Zuflusses und der Angriff
der Säure
auf das Karbonat (oder andere gasbildende Agentien) geregelt werden.
Dies kann über
die Art der Körnung
und Teilchengröße des festen
Bestandteils, also etwa des Karbonats erfolgen. Schließlich können sogar
aneinander anschließende Gasproduktionsschübe erzeugt
werden, so daß eine erneute
Hautansaugung zur Wahl einer geeigneten Punktionsstelle vorgenommen
werden kann, wenn sich die zuerst vor der Injektionsdüse liegende
Stelle als nicht geeignet erweisen sollte. (Letzteres kann direkt
durch Beleuchtung der Injektionsstelle und Sichtbeobachtung oder
vorzugsweise durch optische Meßvergleiche entschieden
werden). Auf materialschonende Weise und durch den Druckabfall auch die
Steuerung erleichternd kann etwa ein Teil des festen Bestandteils
granuliert und das einzelne Körnchen
mit einem Überzug
versehen werden, dessen Widerstandszeit gegenüber der Säure sich experimentell und
rechnerisch ziemlich genau festlegen läßt. Als Beispiel eines Hüllstoffes
sei Zellulose genannt. Die Pharmaindustrie hat in der Galenik aber viele
Kapselhülsen
entwickelt, welche der Magensäure
einen nur geringen Widerstand bieten. Auch auf den hohen Wasseranteil
durch Säureverdünnung kann
die Granulaumhüllung
oder die Trenwandbildung abstellen. So eigenen sich manigfaltige
Zucker und Salze zur Umhüllung.
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Die
derart nach der Zeit ihrer Aufschließbarkeit durch die Säure unterschiedenen
Partikel können
nur im Treibsatz regelmäßig und
homogen verteilt gelagert werden, oder auch in verschiedenen Schichten
je zusammengefaßt,
etwa tablettenartig aneinander gelagert oder auch in röhrenförmigen Schichten
bei Säurezufluß von einem
freien Kanal in Patronenmitte. Auch eine Gerüstsubstanz kann der Säurezuflußregulierung
dienen. Schließlich
bildet das Reaktionsprodukt zwischen Säure und Karbonast selbst eine
Art Gerüst,
welches die Säureeinwirkung
verzögert.
Es können
auch Pulverabteile regelrecht durch nur bedingt und gesteuert von
Säure abbaubaren
Membranwänden
aufgeteilt und hintereinander der Säure zugänglich werden.
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Die
Schubeinwirkung des entstehden Druckgases auf Die Arznei für deren
Austreibung muß für die Dauer
der Hautansaugung durch die Strahlpumpe gestoppt werden. Dies kann
dadurch geschehen, daß der
Kolben oder Hohlkolben hinter der Arznei hinter eine Ringleiste
zu liegen kommt, welche bei starker Druckwirkung wegen Wandverdünnung und Spaltraum
um die Patronenwandung ausweichen kann. Es kann auch eine Anklebung
oder Befestigung von Kolbenelementen mittels Matrialbrücken an der
Patronenwandung vorgenommen werden.
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Schließlich können auch
zwei durch eine Trennwand völlig
abgeteile Räume
in der Patrone vorgesehen werden. Der vorder, düsennahe Raum enthält dann
die Arznei und den austreibenden Kolben. Der Gasstrom wird dann
in der Raum Zwischen Trennwand und Kolbenhinterfläche erst
eingeleitet, wenn das Druckgas genügt Wirkung in der Strahlpumpe
entfaltet hat.
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Günstigerweise
muß der
volle Druckaufbau für
die Injektion erst zuletzt erfolgen, wobei aber ein Leck, wie es
bei gebräuchlichen
Schieberventilen kaum vermeidbar ist, nicht hingenommen werden kann.
Auch ein Schieberventil kann aber eingesetzt werden, wenn die Ventilöffnung von
gegeneinander gerichteten und wirkenden Lippendichtungen umschlossen
werden, die vorteilhafterweise paarweise in einen einzigen Dichtungsring
zusammengeschlossen werden. Hat sich der Hohe Injektionsdruck in
dieser Dichtungskammer aufgebaut, so muß der Ventilschieber nicht
mehr bewegt werden.
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Wird
zum Abschluß des
Gasdruckraumes von der Pumpenleitung ein Sitzventils gewählt, so lassen
sich Dichtungsprobleme mindern, indem der Elektromagnet für das Ventil
in ein Gehäuse
mit dem Sitzventil eingeschlossen wird. Auch kann eine Membranverbindung
hinter und um den Ventilteller von Druckgas beaufschlagt den Ventilschluß erleichtern. Zweckmäßigerweise
wird dort, wo die Druckluftzufuhr zur Strahlpumpe über Schläuche erfolgt,
das Sitzventil für
den Gaseinschluß in
der Patrone in deren Nähe
verlegt um den Druckschlauch zu entlasten. Ein Sitzventil kann eingespart
werden, wenn durch den Vorschub der Patronenhülse in der Sockelbohrung der
Saugglocke etwa mindestens einer der eben beschriebenen doppelwirksamen
Lippendichtringe vorhanden ist, der in der tiefsten Eindringstellung
der Patrone bis zum Hautkontakt mit deren Düse die seitlichen Gasaustrittsöffnungen
in der Patronenwandung verschließt. Ein Faltenbalg, Elastiksack oder
eine Zylinderkolben zur Entleerung von Spülfllüssigkeit zur Auswaschung der
Arznei aus dem Schußkanal
in der Haut läßt sich
auch hier der Arznei nachschalten. Die Sollbruchstelle des entsprechenden
Behältnisses
kann durch Dornen die nahe der Aufprallstelle des Behältnisses
hinter dem Düsenbereich
angeordnet sind im letzten Injektionsstadium eröffnet werden.
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Die
Stärke
des Soges, der auf die interindividuell sehr unterschiedlich empfindliche
Haut einwirkt, kann durch ein Membranventil geregelt werden, dessen
Stößelfeder
und damit sein Öffnungsmoment
dadurch verstellbar ist. Zweckmäßigerweise
dient dieses Membranventil zugleich über eine Taste als Wiederbelüftungsventil
für den
Fall, daß der
Patient die Hautansaugung abbrechen will. Insbesondere bei automatischer
optischer Hautkontrolle auf Eignung ist aber ein elektromagnetisches
Sogventil erforderlich, das über
die Steuerzentrale die Hautansaugung beenden kann. Durch stakkatierten
Betrieb dieses Belüftungsventiles
kann aber auch eine im einzelnen erwünschte Sogstärke über der
Haut eingestellt werden. Es können
in der Steuerzentrale hierfür
elektronische Programme vorgesehen sein, welche verschieden lange Öffnungimpulse
für das
Schiebeventil vorsehen. Erfolgt die optische Hautkontrolle entsprechend
der Lichtabschwächung
tangential durch die in einem Fenster in der Saugglocke stehenden
winzigen Hautkuppe, so können
etwa drei Meßwertkonstellationen
in der Steuerzentral entschieden werden:
- 1.
Der Meßstrahl
fällt ungeschwächt auf
den Sensor. (Es ist dann keine Haut durch das Fenster eingedrungen,
weil die Haut nicht genügend
hoch in der Saugglocke steht oder weil eine knotige Hautveränderung
den Hauteintritt in die Lochblende des Fensters verhindert.)
- 2. Es kommt zu einer Lichtdämpfung,
die höher
ist als das vorprogrammierte Fenster. (Es wird das Entlüftungsventil
geöffnet,
bzw. Signal zur Betätigung
des Ventilschalter abgegeben, um die die Hautansaugung vor der Injektion
abzubrechen, da Pigmentmale oder Hautanomalien mit Wahrscheinlichkeit
vorhanden sind).
- 3. Es tritt eine Lichtdämpfung
auf, dessen Fensterbreite vorher einprogrammiert wurde, zweckmäßigerweise
in Abhängigkeit
vorher am Patienten gewonnener Meßwerte. (Das Sitzventil wird dann über Magnetimpuls
vom Steuergerät
her zur Injektion geschlossen).
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Der
Charakter der Impulsserie für
das elektromagnetische Belüftungsventil
kann Über
flankengesteuerte JK-Kippglieder verändert werden, in Abwandlung
der Angaben, die Jean Pütz
in seiner "Einführung in
die Digetalelektronik" in
Teil 1 und 2, vgs, Verlagsgesellschaft Schulfernsehen Köln 1980,
1981 bekanntmacht. In einem Erfindungsbeispiel wird im Falle 1 oder
2 der optischen Meßergebnisse über Betätigung des
elektromagnetischen Belüftungsventils vom
Ventilstößel zugleich
ein Sperrzahnrad ausgelöst
und die um eine zentrale Aufhängung
im Dach der Saugglocke diese durch eine Spiralfeder um einen bestimmten
Winkelsektor gedreht. Wird jetzt das Belüftungsventil geschlossen und
steht ein erneuter Druckgasschub zur Verfügung, so wird die Haut erneut
angesaugt und bei einem Hautprüfungsergebnis nach
Fall 3 die Injektion betätigt.
Die Sogableitung aus der Saugglocke erfolgt in diesem Falle dudrch die
Drehachse im Zentrum des Saugglockendaches hindurch.
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Die
Saugglocke befindet sich innerhalb einer Manschette die fest – ohne mitzudrehen – auf der Haut
steht und ist nach unten leicht gegen die Haut gefedert.
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In
einer anderen Lösung
wird mittels einer gegen Sperrzähne
wirkende Magnetklinke eine Manschette gegen die Haut im Saugglockeninneren
nach unten geschraubt. Nach Druckaufbau in der Saugglocke und erneutem
Unterdruck kann die Haut nicht mehr so hochsteigen, so daß bei seitlicher
Düsenanordnung
eine andere Hautstelle vor dieselbe zu liegen kommt. Die Höhe der Saugglocke
läßt sich
auch über
gegen die Haut konkardenartig höhengestaffelte
Lamellen feststellen, an welcher Kontakte der Steuerzentrale Erdschluß melden.
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Auch
Stufenspritzen, sogenannte "Pens", können über die
Druckpatronen angewandt werden. Nach Abziehen einer Verschlußkappe von
der Patrone mittels deren die Düse
und die seitlichen Arzneieintrittsöffnungen für die Arznei geschützt sind,
wird die patrone in den Saugglockentrichter eingeschraubt. Die beiden
Pens – oder
statt einer solchen ein Verschlußmandrin – werden ebenfalls über BajonettverschluB – aber parallel
zur Saugglockentrich-teröffnung – mit dem
Injektorkörper
verbunden. Die Injektionskanülen
dringen dabei in einen feinen bogigen Kanal ein, der sich in die Öffnungen
der Patrone fortsetzt.
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In
einem Sonderfall dient eine elastische dünneandige Manschette, welche
von innen den Arzneiöffnungen
in der Patrone anliegt als Ventil. Wird der Pen betätigt, so
zwängt
sich Arznei unter der Menschette und vermengt sich mit der dort
gelagerten Verdünnungsflüssigkeit.
Der Injektionskolben und der Treibsatz werden dabei nach hinten
verdrängt.
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Damit
die Schraubbewegung bei Betätigung der
Kappe am Ende der Arzneipatrone nicht behindert wird, kann ein Gelenkteil – beispielsweise
eine Platte mit Kugel zur Unterseite der Schraubkappe die Drehung
erleichtern. Verbilligend kann die Schraubvorrichtung auch in das
Gerät selbst
verlegt werden, so daß zwischen
Kappe und Patrone. kein BajonettverschluB notwendig ist.
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Dies
wurde in einem Beispiel gezeigt, bei welchem die Patrone von oben
zentrisch in die Saugglocke eingeführt wird. Eine solche Vorgehensweise ist
dadurch wieder zweckmäßig, daß die Patrone
verhältnismäßig gering
nach oben steht und ein Abheblen der Saugglocke deshalb nicht befürchtet werden muß.
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Es
kann eine Sperrvorrichtung vorgesehen werden, die eine Absenkung
der Patrone in die Injektinnsosition so lange verhindert, bis die
optische Hautkontrolle nach Ansaugung der Haut über die Strahlpumpe abgeschlossen
ist. Diese Sperrklinke kann auch mit einem elektromagnetischen Ventil funktionell
gekoppelt werden. Auch die sogwirkung innerhalb einer. doppelten
Lippendichtringmanchette während
der Strahlpumpengbetätigung
kann hemmend wirken, zusätzliche
Noppen an der Außenwandung
der Patrone können
diese Hemmwirkung unterstützen,
so daß eine
Klinke auch entbehrlich wird.
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Bei
steilem Gewonde- oder Spiralnutgang kann deren unterem verbreitertem
Ende eine Stützflanke
für den
Kappen-(bzw. Patronenwandungs-)stift vorgesehen sein, welche die
Rückwärtsbewegung
durch GAsdruck auffängt.
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Schließlich kann
für Notfälle auch
auf die Anwendung einer Saugglocke verzichtet werden. Es muß dann lediglich
ein Band zwischen Kappenrand und ptroenennberfläche gelöst werden. Der Zug daran kann
auch die durch das gleiche Band – in Längstour – gedeckte Düse freigeben.
Eine hutartige Verbreiterung der Patronenwandung kann zu starken Anspressdruck
auf die Haut mildern.
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Der
Wechsel der Hautstelle nach optischer Hautkontrolle auf Eignung
für eine
Injektion kann auch dadurch bewerkstelligt werden, daß innerhalb eines äußeren Andruckcylinders
die Saugglocke eine Sektordrehung erfährt oder der zur Saugglocke
gedichtete Außen-
oder Schiebezylinder mit der Patrone zur Saugglocke eine Absenkung
erfährt.
Die Absenkung oder auch die Sektordrehung kann in Zwischenstufen,
letztere etwa nach links oder rechts aus der Mittellage erfol gen.
Die Patrone als Punktionsorgan ragt dabei mit ihrem Ende für den Einschuß eines
Sensorfadens oder die Einspritzung einer Arznei in eine Mulde der
Saugglocke und reicht bis an das Fenster für die optische Hautkontrolle.
Letzteres wird zweckmäßig hochoval
gestaltet, damit das Patronenende mit dem Schiebezylinder der Absenkungsbewegung
folgen kann. Die Absenkungsbewegung kann auch sicherheitshalber
verriegelt sein, wenn erst auf ein Signal von der Steuerzentrale
hin wegen Nichteignung der Hautstelle zur Punktion eine Absenkung
des Schiebezylinders erfolgen soll. Die Absenkung des letzteren
hat zur Folge, daß dieser
nun den neuen Dichtungsrand zur Haut hin bildet, während der
Saugglockenrand etwas höher
steht und so sektoral (durch einen Elektromagneten oder über eine
Hebel-Keilführung)
gedreht werden kann. Es können
auch elastische Klauen im Inneren der Saugglocke, etwa unterstützt durch
eine tabakbeutelnahtartig zusammengeschnürte Schleife einer Saite um die
Hautkuppenbasis die Hautkuppe umfassen und mit ihr sektoral gedreht
werden. (In diesem Falle könnte
sogar ein äußerer Schiebezylinder
eventuelle entfallen, weil die Klauen und die Saite ja eine leichte Anhebung
vom Saugglockenrand bewirken.) Ein gewisser Abstand des Ringes der
Auflage des Schiebezylinders vom Rand der Saugglocke läßt eine
Elastizitätszone
gewinnen, wird aber mit einem erhöhten Unterdruckvolumenbedarf
erkauft. Zum Teil kann dieser Nachteil dadurch wettgemacht werden,
daß über ein
Rückschlagventil
die zwischen Saugglocke und Dichtungsrand des Schiebezylinders angesammelte Luft über einen
Kanal bei Andruck dieser Zone entleert wird.
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Dadurch
daß die
Patrone nach Außen
in einem Aufnahmezylinder durch eine Verschlußkappe des Gerätes abgeschlossen
wird, kann die Patrone gerichtet und rotationsgesichert eingeschoben
werden. Es entfallen damit Koppelungsprobleme und Kosten bei der
Patronenherstellung, etwa wenn es um die Passage des Klemmdichtringes
für die
Gasableitung geht (der von einem Gewinde passiert werden müßte) oder
um die Abdichtung seitlicher Arzneizufuhröffnungen.
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Im
Beispiel der 31. wird
eine solche Koppelung vorteilhaft – etwa für verschiedene Arzneisorten – beidseitig
an die Patrone erfolgen. Erleichtert wird der sterile Abschluß dabei
durch eine U-Kanüle
aus der Arzneipatrone, deren Ende in eine Dichtungsbohrung vorn
in der Patrone eingeschoben wird, die in einer exzentrischen Ausbuchtung
der Patronenwandung (die zugleich der Drehsicherung dient verläuft und
deren Lücke
ins Patroneninnere von einer Art Klappensege1. verschlossen wird.
Letzteres ist vorzugsweise elastisch gegen die U-Kanülenöffnung gebogen
und wird nur durch den Arzneidruck bei Dosierung aus der spendenden
Arzneipatrone (vorzugsweise einer Stufenspritze) abgehoben. Bei
der bevorzugten Patronenvariante vom Zweikammertyp besteht zwischen
den Treibsätzen
für die Vakuumerzeugung
und demjenigen für
den Sensorfaden- oder Arzneiaustrieb eine Scheidewand. Zweckmäßigerweise
wird in Gußtechnik
der zentrale Öffnungsdorn
für den
elastischen Beutel des hinteren Treibsatzes als Teil der Scheidewand
ausgeformt. Der hintere Patronenanteil wird zweckmäßig nach Kalibersprung
im Bereich der Scheidewand von stärkerem Durchmesser gewählt, da
die Druckstrahlpumpe einen höheren
Treibgasbedarf hat. Der hintere Treibsatz kann mit seiner Verpackungshülle ergänzt werden.
Seine Grenzfläche
ist adhäsiv
lösbar mit
der Scheidewand verbunden. Zwischen in dem in den Aufnahmezylinder
eindringenden Teil der Schraubkappe (auch wenn sie mit der Außenseite des
Aufnahmezylinders verschraubt ist) und der Verpac kungshülle wird
eine lösbare
Verbindung hergestellt. Diese kann adhäsiv sein, aber auch mittels
einer Schlaufe und eines Hakens oder durch das Durchstecken eines
Hakens oder Ankers durch die zentrale randnachgiebige Öffnung eines
Ringes erfolgen.
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Weitere
Verbesserungen brachte die Zusatzanmeldung P 198 01 845.2, wobei
von Gerhard Wagner ein Wegwerftrichter mit stehender Kanüle und von
August Weisel mit P 41 21 351 eine Gasgeneratorzelle für Die elektrolytische
Erzeugung von Wasserstoff in einer Zylinder-Kolbenspritze bekannt
ist, deren Kolbenstopp sich allerdings nur auf die Dosierung bezieht.
die Anordnung ist also nicht für
eine plötzliche,
explosionsartige Wirkung geeignet, während bei uns bei langsamerer
Gasproduktion ein druckdefinierter Kolbenstopp Bedingung der Anwendbarkeit
für den
Austrieb durch eine Düse
oder die Injektion eines Sensorfadens ist.
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Es
galt in Anlehnung an eine kürzlich
angemeldete Einrichtung für
die Punktion von Blutgefäßen innerhalb
einer Saugglocke, eine Einrichtung zu schaffen, welche die Unterdruckerzeugung
für die Saugglocke
erleichtert. Dabei war die Steuerung, etwa auch der Druckgasentwicklung,
dem neuen Konstruktionsprinzip anzupassen.
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Selbst
für die
Injektion eines Fadens für
Diagnostikzwecke, etwa für
Stoffwechselmessungen, wurde eine Verbesserung angegeben, die sich
auch innerhalb des beschriebenen Apparates anwenden läßt.
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Durch
die explosionsartige Kohlendioxidentwicklung ergab sich die Aufgabe,
den Kolben – oder was
eine Membran, welche die Arznei vom Treibmittel trennt – nur eine
kurze Zeit festzuhalten, bis der für die Austreibung durch eine
Düse erforderliche
Druck vorhanden ist.
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Die
Unterdruckerzeugung mittels Gasstrahlpumpe erfordert für die Druckregelungen
wenigstens ein Ventil und größere Mengen
an Chemikalien zur Gaseerzeugung.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe wird die Saugglocke, die vorzugsweise die
Patrone mit dem Treibsatz und der Arznei bereits als Wegwerfteil
enthält,
gedichtet in eine Halterung im Zentrum eines Faltenbalges befestigt.
Der Faltenbalg erzeugt durch Platten verbunden und von einer Druckfeder
auseinandergetrieben den notwendigen Unterdruck in der Saugglocke.
Hinsichtlich der Formgebung wird eine ovaläre Form als günstig angesehen,
da sie rocktaschengängig
ist.
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Da
der Treibsatz nach Plazierung im Faltenbalg nicht mehr zugänglich ist,
wird die Mambran des Säurebehälters vorzugsweise
mittels einer Glühdrahtschlinge
zerstört.
Mit dem benachbarten Bikarbonat bildet die Säure Kohlendioxid. Andere gasbildende
Mischungen dürften
weniger tauglich sein. Die Sogauslösung kann bei dieser Bauweise
der Saugpumpe besonders einfach als Rasterriegel gestaltet werden
und durch einen gemeinsamen Zug gelöst werden. Aus hygienischen
Gründen
ist es vorteilhaft, den Faltenbalg mit der Feder von dem übrigen Gehäuse lösen und
getrennt sterilisieren zu können,
insbesondere wenn das Gerät
von verschiedenen Personen benutzt wird. Es zeigt sich, daß die Einführung des
Druckstrahles von der Seite und der Hautkuppenbasis her einen längeren Weg
zur Folge hat und daher mit weniger Druck auf das Gewebe einwirkt. Der
Kolben kann günstigerweise
durch einen Faden mit bekannter Festigkeit bis zum Erreichen des
gewünschten
Gasdruckes zurückgehalten
werden. Wird auch hier ein Glühdraht
verwendet, der nach Art eines Sicherungsdrahtes bei Stromzufuhr
reißt,
so kann der Injektionsdruck von einer elektronischen Steuerzentrale
her verschiedene Stärke
aufweisen.
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Durch
eine zentral durch den Kolben geführten Lichtleittfaden kann
auch durch die Düse
hindurch die Punktionsstelle beleuchtet und die reflektierte Lichtstärke zur
Hautkontrolle gemessen werden.
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Für einen
Dorn der den zur Schußkanalauwaschung
vorgelagerten Faltenbalg mit Verdünner eröffnet, kann im Kolben eine
mit Verdünner
gefüllte Bohrung
vorgesehen sein. Es wird eine Variante beschrieben, bei welcher
der Kolben in seitlichen Nischen Piezokeramik enthält, welche
durch Stromeinfluß sich
ausdehnt und bewegungsperrenden Druck auf die Zylinderwandung der
Patrone (als Spritze) ausübt. Ähnlich wie
die Strahlregulierung in Tintenstrahldruckern kann ein Piezokeramikröhrchen auch eine
Sensorborste oder einen Sensorfaden aufnehmen, welcher aus einem Überdruckreservoir
(hier mit Treibsatz) gespeist wird.
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Unter
Stromeinfluß kann
so der Trägerfaden in
seiner kapillären
Bohrung festgeklemmt werden, bis dir erwünschte Injektionsdruck, erfahrungsgemäß über Zeitsteuerung
etwa, erzeugt ist. Eine ektronische Steuerzentrale kann hierzu eingesetzt
werden, aber auch ein einfacher Schalter, insofern der Gasdruck
nach Membranzerstörung
des Säurebehälters rasch
ansteigt. Piezzoelemente können
auch zum Patronenvorschub anstelle einer Verschraubung eingesetzt
werden. Der Andruck an den Dichtungsring wird dadurch sicherer,
auch kann eine Verschlußfolie vor
der Düse
weggezogen werden. Um auch bei der Nutzung einer Gasstrahlpumpe
Unsicherheiten etwa wegen Verwerfung einer gewählten Hautstelle begegnen zu
können
werden nach 29 Beispiele
einer zweikammerigen Treibsatzpatrone gegeben. Der hintere Treibsatz
versorgt die Strahlpumpe und kann erneuert werden, ohne daß die Arznei
verloren geht. Schließlich
kann auch das Vakuum industriell hergestellt und gespeichert.
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Auch
kann bei wechselnder Dosierung zum Verdünner der bei Kolbenrückzug zugefügt wird,
aus dem Kolben dosiert konzentrierte Arznei abgegeben und dem Verdünner zu
gemischt werden. Auch die Zusatzanmeldung P 198 07 779.3 wurde dieser
Anmeldung einverleibt.
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Der
Sensorfaden, der hier aber vorzugsweise selbst keine Meßchemikalien
enthält,
sondern der Aufnahme von Gewebsflüssigkeit dient, wird mit Hilfe mitbeschleunigter
anderer Masseteile über
einen feinen Düsenkanal
unter die zu einer Hautfalte (hauptsächlich in einer Saugglocke)
angehobene Haut eingeführt.
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In
197 06 047.1 diente ein körperfreundliches Pulver
dazu, das noch außerhalb
des Düsenkanals liegende
Ende des Fadens zu stützen.
Dabei tritt aber das Pulver während
der Injektion als Staub seitlich an der Düse vorbei aus und muß entsorgt
werden.
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Pneumatische
Lösungen
für den
Fadenvorschub bedürfen
einer Bremse, damit der Faden die Düse nicht in Richtung Haut verläßt. Wenn
ein Kanal aus Piezokristall bei Bedarf unter Stromzufuhr hierfür verengt
wird, so ist ein erheblicher Steuerungsaufwand notwendig.
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Hydraulikflüssigkeit
muß sicher
von dem vor ihr lagernden Faden isoliert werden, weil dieser wasseranziehend
ist. Nach Eintritt des Sensorfadens in den See der Körperflüssigkeit
schwillt er erheblich an und kann nicht wieder in den engen Düsenkanal
zurückgezogen
werden. In 195 43054.9 bereits wurde deshalb eine Einrichtung für den Meßwertabgriff
außer
halb des Düsenkanals
angegeben, was aber erhebliche hygienische Nachteile mit sich bringt.
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Um
den Anfall von Pulver oder Flüssigkeit
als Abfall während
der Ausstoßung
des Sensorfadens aus dem Düsenkanal
zu vermeiden, wird die freie Padenstrecke hinter dem Düsenkanal
mittels eines feinen Stahldrahtes (Durchmesser ungefähr 0,2–0,3mm) überbrückt. Es
kommen auch andere Materialien größerer Steifigkeit als die des
Sensorfadens in Betracht, etwa Glasfasern.
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Der
Stahldraht wird mit einem Ende am Antriebskolben befestigt, welcher
in einem Zylinder druckgasbeaufschlagt wird. (Es kommt natürlich auch
jeder andere Druckgeber, etwa auch Federkraft in Frage). Das freie
Stahldrahtende wird in den Düsenkanal
eingeführt
und kommt hinter den dort gelagerten Sensorfaden zu liegen. Er kann
mittels Klebstoffes (etwa Methylacrylat) mit letzterem verbunden werden,
aber auch ohne solche Verbindung auf diesen schiebend wirken.
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Als
Sensorfadenmaterial kommen Polylactat (Milchsäure-Polymerisat) wegen seiner
Körperfreundlichkeit
und Quellungsfähigkeit
in Frage, aber auch – eventuell
phenolgehärtete – Seide
oder methylierte Zellulose u.a. Es kann auch der Sensorfaden selbst
eine Drahtseele besitzen und eventuell kunststoffbeschichtet, an
seinem in den Körper
eingeführten
Ende mit Meßsubstanzen
(vor allem für
die elektrische Glukosebestimmung, aber auch für vielfältige andere) beschichtet sein,
wie schon in
EP 85 904 428.1 am
7.9.85 (veröffentlicht
als 0213139 am 11.3.87) und in
EP
88103775.8 am 10.3.88 (veröffentlicht als 301165 am 1.2.89)
für "Sensorkanülen" vorgeschlagen wurde.
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Körperverträglicher
und risikoärmer – für den Fall
eines Abbrechens im Körper – ist ein
Faden, der schwammartig die Gewebsflüssigkeit im Körper aufnimmt
und dann zwischen ein Futteral mit Analysestoffen eingefaßt wird
oder etwa in eine Röhre
mit entsprechender chemischer Innenbeschichtung. Im letzteren Falle
ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn
dort auch Quellstoffe, wie etwa Silicagel – eventuell mit leichtem Gipszusatz
zur Verfestigung – vorhanden
ist, in welche dann die meßaktiven
Substanzen eingebettet sind. Unter Einfluß des in eine Röhre mit
derartiger Innenschichtung zurückgezogenen
feuchten Sensorfadens kommt es zur Aufquellung dieses Innenbelages
mit Verengung der lichten Weite des Röhrchens und damit zur Druckausübung auf
den Sensorfaden, so daß die
Gewebsflüssigkeit ausgepreßt wird
und sich sehr viel inniger mit den Test- oder Reaktionssubstanzen
im Innenbelag des Röhrchens
vermischt.
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Durch
diese Quellung kann auch der Kalibersprung ausgeglichen werden,
der dadurch entsteht, daß ein
solches Röhrchen über das
Röhrchen
mit dem Düsenkanal
in Richtung Sensorfaden verschoben (oder auch bei Stillstand des
innenbeschichteten Meßröhrchens
das Röhrchen
mit dem Düsenkanal zurückgezogen
wird. Der Einfachheit halber geschieht dies hier beispielsweise über eine
Feder, deren Zugwirkung über
einen elektrischen Heizdraht gesperrt wird und durch Stromstoß über Zerstörung dieses
Heizdrahtes ausgelöst
werden kann. Eine solche Lösung
des in die Patrone zurückgezogenen Sensorfadens
emp fiehlt sich vor allem für
den Einsatz von mehreren Patronen in einem Magazin, das an der Saugglocke
vorbeibewegt wird. Sehr vorteilhaft ist die klare Zuordenbarkeit
der Ableitungsdrähte zum
Meßgerät, wobei
die Meßschichten
prinzipiell ähnlich
gestaltet werden können,
wie bei den Blutzucker Teststreifen von Medidense oder Bayer "Elite". Streifenförmige Kompartimente
in Röhren
sind aus obigen Patentanmeldungen zur Sensorkanüle bekannt.
-
Ein
Futteral für
die Einbettung des benetzten und gequollenen Sensorfadens kann oben
auf der Patrone mit Treibsatz und Sensorfaden liegen und um ein
Gelenk nach unten geklappt werden.
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Da
der Einschußkanal
eher exzentrisch tief liegen muß,
müßte der
Sensorfaden ziemlich lang gewählt
werden, damit sein freies Ende noch innerhalb der Dichtung für den Konus
der Düsenröhre liegt,
was hygienische Probleme aufwirft. (Der Sensorfaden würde sonst
auf die Unterlage durchhängen und
könnte
nicht zwischen dem Futteral eingeklemmt werden).
-
Vorteilhafter
erscheint eine Lösung,
bei welcher – insbesondere
bei Schrägstellung
der Patrone mit Neigung des Düsenröhre gegen
die Muskeln unter der Hautkuppe in der Saugglocke – bei der
das Futteral mit den Testfeldern auf der Innenseite in einer Art
Schublade unten in oder an der Patrone plaziert ist und unter den
nassen Sensorfaden geschoben wird. Dabei wird die Schublade zweckmäßigerweise
von einem Haken von der Saugglocke her festgehalten, während die
Patrone zurückgezogen
wird. Eine Hebelführung
entlang von Keilschrägen
in einer Rinnenführung
auf der Bodenseite der Patrone drückt die beiden Futteralklappen
aus V-Stellungen um den Sensorfaden zusammen.
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Das
Futteral kann auch von zwei Lappen gebildet werden, welche die Düsenröhre in ihrer
Mitte umfassen und um den Kegel oder die Kuppe des Patronen des über dem
feuchten Sensorfaden herabgezogen werden und deren Ränder etwa
adhäsive
Eigenschaften haben, um eine endgültige Verklebung zu erzielen.
Sehr vorteilhaft ist die Lösung,
das Röhrchen
mit dem Testfeld oder der Testfeldbeschichtung, das um das Düsenröhrchen herum
lagert, über
letzteres hinaus auf den gequollenen Sensorfaden zu ziehen. Dies
gilt insbesondere, wenn auch das Teströhrchen innen einen quellenden
Belag hat, welcher von den Dämpfen
der Gewebsflüssigkeit
und bei der leisesten lokalen Berührung dann auch direkt vom Sensorfaden
her benetzt wird.
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Insoweit
Einzeltreibsätze – etwa mit
Natriumbikarbonat und 10-20%iger Schwefel- oder Salzsäure – als Druckgeber.
für den
Sensorfaden eingesetzt werden, wird hier das Verfahren angewandt,
die Kunststoffblase oder den Beutel mit der Säure mittels elektrischer Heizdrahtschlinge
zu zerstören.
Es wird dann die Variante beschrieben, daß bei Fixation dieser Kunststoffblase
an der Patrone an geeigneter Stelle ein Faden zum Kolben für den Sensorfadenantrieb
hin geknüpft
ist. Bei leichter Gasentwicklung wird der Kolben dann bis zu einem
Scherstift – etwa aus
Ton, Magnesia oder Aluminium) quer im Zylinder vorwärts- getrieben.
Dabei zieht der Faden an der Kunststoffblase letztere zusammen und
begünstigt den
Ausstoß der
Säure.
Statt des Scherstiftes kann auch der Kolben an einem Faden – etwa aus
Polyäthylen – bestimmter
Reißfestigkeit
bis zum Sensorfadeneinschuß für einen
Druckstau festgehalten werden. Als Unterdruckquelle wurde der Einfachheit
eine Gasstrahlpumpe vorgeschlagen. Diese kann aus einem getrennten
Treibsatz mit Chemikalien gespeist werden oder aber über ein
Ventil, das nach Ansaugung der Haut und Unterdruckerhaltung in der
Saugglocke infolge eines Rückschlag ventiles
zur Pumpe hin den Gasstrom zur Strahlpumpe sperrt und damit zum
Druckaufstau hinter dem Kolben für
den Sensorfadenausstoß führt.
-
In
der dargestellten Variante ist dieses Ventil ein Wegwerfteil der
Patrone und kann der Ventilkolben über einen Stromstoß aus einer
Metallfolienverankerung gelöst
werden oder aber – noch
wirksamer – eine
Wachsplombe der Ventilzylinderöffnung
zur Außenluft
hin, durch welche eine Heizdrahtschlinge geführt ist, geöffnet werden. Über einen
Kolbenstößel wird
damit der Zufuhrkanal zur Strahlpumpe verschlossen.
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Eine
gespannte Feder, deren Bewegung über
eine Heizdrahtschlinge freigesetzt wird, kann der Rückführung des
Kolbens samt Sensorfaden dienen, es kann mit dem Sensorfaden auch
die Düsenröhre aus
dem Lumen der konzentrisch um dieses angeordneten Sensorhülse zurückgezogen
werden. So wird Platz für
den nachrückenden
gequollenen Sensorfaden geschaffen. Die Signalleitungen können vom
Bereich des Testfeldes oder des Sensorbelages auf die Vorderfläche der
Patrone herausgeführt werden
und tritt dann dort mit Kontakten in Nähe des Einführungstrichters zur Saugglocke
in Berührung, welche
sich in Signalleitungen zum Meßgerät fortsetzen.
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Aus
P 197 06 047.1 wird ergänzt:
Sensormittel
-Borste, Faden oder Kapillare- können mit
Chemikalien wenigstens an ihrer Oberfläche (unter den lebenden Körper schützendem Überzug) ohne
Kanüle
mittels beschleunigten Einstiches in oder unter die Haut gebracht
werden, welche vorzugsweise durch Sog in einer Saugglocke hochgezogen
sein kann.
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Der
Einstichkanal verläuft
dabei vorzugsweise horizontal gegen die Basis der Hautfalte, damit
der Faden in den Gewebsflüssigkeitssee
eintauchen kann.
-
Zunächst wurde
hauptsächtlich
Wasser benützt,
um den Sensorfaden kurz vor der Injektion zur Lagestabilisierung
einzubetten.
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Dessen
Ausstoß erfolgte
durch eine Art Düsenverengung
der dem Faden als Lager dienenden Hülse, um ein seitliches Ausweichen
des Fadens unter Knäuelbildung
zu vermeiden. Der Nachteil war, daß bei hygroskopischer Beschaffenheit
der Sensorschicht oder des Fadens überhaupt, diese schon vor dem
einschuß augenblicke
dem Wasser ausgesetzt waren und Zeit hatten, dieses aufzunehmen.
-
Auch
bedingte der Umstand einen höheren Aufwand,
daß das
Wasser erst kurz vor dem Sensoreinschuß unter die Haut in den Raum
um den Sensorfaden eingebracht werden konnte. Nicht unbeträchtliche
Probleme bereitete auch die Koppelung zwischen Druckgas als Antriebsmittel
und Hülse
für den
Sensor. Auch ergab sich die Schwierigkeit, einen durch Flüssigkeitsaufnahme
angeschwollenen Faden in seine Bohrung in der Hülse zurückzubringen und dort eng mit
Chemikalien in der Hülsenwand
in Kontakt zu bringen.
-
Die
aufgabe wird dadurch gelöst,
daß der Sensorfaden
(wie der langgestreckte Körper
künftig genannt
werden soll) in der Hülse
von einem Pulver umgeben gelagert wird, das gegenüber den
Meßreagentien
inert oder nicht reagibel ist. Es kann dies vorzugsweise Silizium
sein, aber auch Milchsäurepulver und
anderes. Dieses Pulver kann von der Fadenaustrittslöffnung,
die düsenartig
verengt ist, durch eine Art Kolben oder Membran von etwa zum Antrieb
einschießendem
Wasser oder Flüssigkeit
getrennt sein, es kann mittels Druckkolbens auch Pulver anstelle von
Flüssigkeit
zum Vortrieb des Sensorfadens benützt werden.
-
Zum
Rückzug
des Sensorfadens kann eine Feder zwischen ihm und dem Hülsenende
dienen. Er kann dadurch ausge löst
werden, daß etwa
hinter dem Kolbenende des Sensorfadens der Gas- oder Flüssigkeitsdruck
durch Ventilöffnung
oder Antriebskolbenrückführung nachläßt. Vorzugsweise
erfolgt dies durch Aufschmelzen einer Ventilöffnung an der Hülse oder
an einem anderen Wegwerfteil (etwa am Gasdruckbehälter) mittels
Heizdrahtschlinge. Die Feder kann zugleich als zentrale Leistung
für die
Signalvermittlung (etwa als Gegenpol der Reagenzschichten) dienen.
Eion elastischer Faden kann die Feder ersetzen und (etwa mittels
Silber) zu Leitungszwecken metallisiert sein. Er kann von Pulver
umgeben in der Hülse
lagern oder deren Kanal hinter dem Sensorfaden ausfüllen. Vorzugsweise
liegt er in einer Zusatzhülse,
die als eine Art Kolben den Sensorfaden, der mit ihr verbunden ist,
zum Einschuß vor
sich herschiebt. Die Bohrung dieser Zusatzhülse kann so gewählt werden,
daß wenn
diese im vorderen Hülsenteil gestoppt – etwa durch
Konizität
verkeilt ist -, der gequollene Sensorfaden in ihr direkt mit den
Chemikalien an der Innenseite der Zusatzhülse reagieren können. Bei
einer Einmalgasddruckkapsel wird die Hülse vorzugsweise fest mit deren
Gasaustrittsöffnung
fabrikmäßig verbunden.
Für den
Fall eines anderen Druckgebers bietet sich als Mittel der Koppellung
ein Hülsenende
befestigter Ring von quellfähiger
Beschaffenheit (wie Agar-Agar) an, welche nach Deckung mit eientsprechenden
ringförmigen
Dachkante vom Druckgeber her durch Flüssigkeitszusatz zum Quellen
gebracht wird.
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Wie
auch andere Bewegungsabläufe
kann auch die Aktivierung des druckgebenden Stößels in einer Einmaldruckkammer über einen
Glühdrahtkontakt
erfolgen. Der Rückzug
der Sensorhülse
mit dem Sensorfaden nach der Messung ist für den Gebrauch von Patronen
in an der Saugglocke vorbeibewegten Magazinen wesentlich.
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Beschreibung
der Ausführunasbeispiele
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Die 1 zeigt in einem Horizontalschnitt
einen sphä-rischen
Austausch-Druckgasbehälter
(178) -etwa für
Co2 – mit
Innenstutzen (179) für
den Druckstößel (183)
in natürlicher
Größe im Längsschnitt.
-
Die
Abdichtung vor Gebrauch erfolgt durch den Preßsitz des Druckstößels mit
dessen Konizität (189)
am ende und an der Ringkante (184) mittels eingelassener
Glühdrahtschlinge
oder einer begrenzten leitenden Materialzone, die gegen die Umgebung
elektrisch isoliert ist. Die zentrale Ausrichtung gegen den Injektionskolben
(2) erfolgt beispielsweise durch den Randschieber (135)
an der Stutzenkante, die in einer auf dem Injektorboden feststehenden
Leitgabel (186) geführt
wird, ergänzt
durch die Gegenlamelle oder -flosse (187) in einer Geräteschiene.
Die Höhenjustierung
kann durch den geöffneten
Schiebedeckel (56, Fig ) erfolgen. Abschmelzung der Ringkante
durch Gleichstrom gibt die Bewegung des
gegen den Injektionskolben gerichteten Druck-stößels (183) frei. Eine
derartige Ausstattung kommt der Miniaturisierung des Injektors zugute.
Von der Zweikolbenspritze ist der Injektionskolben (2)
und der Verbindungsschlauch (170) zur Füllung des Zwischenraumes bezeichnet.
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Der
Druckstößel schlägt auf den
linken Kolben der Spritze, vor welchem sich Verdünner befindet; Das kleine Rückschlagventil
schließ und
verhindert einen Verdünnerrückfluß in den
Verbindungs schlauch. Aus der Düse
(5) wird zunächst
die hinter ihr lagernde Arznei vom rechten Kolben ausgeestoßen. Ehe
dieser vorn anschlägt
geraten seitliche Längsrillen
in Deckung mit Rillen in der Zylinderwandung, welche zur Düse hin führen. Ohne
Unterbrechung des Injektionsstrahles wird so Verdünner nachgespritzt.
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Das
Detail unten rechts zeigt im Maßstab
2 : 1 wieder im Längsschnitt
eine Variante größerer Funktionssicherheit
für den
Druckgeber.
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Der
Druckstößel ist
durch eine Kartusche (oder einen Hohlstößel, 196) ersetzt.
In ihm steht die starke Druckfeder (198) gegen den Deckel
(197) mit Randtülle
gegen den Gasdruck in Spannung.
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Letzerer
wirkt sich über
die Gaszufuhröffnung
(201) im Innenstutzen (179) aus, der den Deckel
gegen den Dichtungsring (200) preßt.
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Die
Druckfeder stößt den Deckel
in die gestrichelt dargestellte Öffnungsposition,
sobald nach Abschmelzung der Dichtungsplombe (etwa aus Wachs) om
der schmalen Einlaßöffnung (199)
im Innenstutzen durch Aufheizen desselben mittels des Heizdrahtes
(123) der Gaseintritt ermöglicht wird. Gleichzeitig wird
durch weitere Heizdrähte
die Ringkante (185) um die Öffnung der Innenstutzen für den Hohlstößel abgeschmolzen,
so daß letzterer
aus dem Austausch-Druckgas-Behälter
(178) herausgeschossen wird. Er ist gegen eine Spritze
(siehe oben) mit Düse
starr befestigt, welche ihrerseits mit der Haut in Kontakt gebracht
wird.
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Die 2 zeigt oben in einem Horizontal- oder
Längsschnitt
und unten in einem Querschnitt durch die Saugglockenmitte in natürlicher
Größe eine Vorrichtung
unter Treibmitteleinsatz in Einzelpatronen innerhalb eines Magazinschiebers.
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In
der Mitte links ist eine Variante eines Flachschiebers für beispielsweise
nur den Injektionsbereich im Längsschnitt eingezeichnet,
darunter im Querschnitt im Maßstab
2 : 1 das Detail einer Rohranschlußklappe, ganz unten in natürlicher
Größe Querschnittsdetails,
links des Mechanismus für
die Abhebung einer Rohranschlußklappe,
rechts durch den Mechanismus für
den Magazinschiebertransport.
-
Von
der Deckelausstattung mit dem Beutel für die Überdruck- und Sogerzeugung
(vgl. 15) sind nur
drei der vier Rohrstutzen (85) eingezeichnet; auch die
erforderlichen Ventile wurden weggelassen. (vgl. 43, 30). Der Übersichtlichkeit
wegen sind auch die beiden Bowdenzügen von den Deckelrastern (672)
zum Elektromagneten (673) nur streckenweise dargestellt.
Auch sind die elektrischen Verdrahtungen weggelassen und Batterie
und Meßgerät(e) werden
in der Steuereinheit (27) zusammengefaßt, von denen Teils auch im
Freiraum neben der Saugglocke (7) untergebracht sein können. Längs dieses
Freiraumes (in der senkrechten Bildtangente an die Saugglocke beidseits)
verlaufen Schienen (674, Querschnitt) für den Längsfalz der Flachschieber (673),
von denen die rechtsseitigen als Magazine für jeweils (hier) fünf Patronen
mit Sensorfäden
dienen, während
die linksseitigen Patronen als Injektionsampullen ausgebildet sind.
Die Wandstärke
und Größe dieser
Patronenzylinder innerhalb der Flachschieber richten sich nach der
Natur der Treibgasladungen. In der hier gezeigten Variante handelt
es sich um schußartige
Treibsätze
mit einer Art Zündhütchen (675),
welche durch das Eindrehen eines Dornes über eine mit innerer Spiralfeder
getriebene Seiltrommel (676) aktiviert wird. Aufgezogen
werden die Spiralfedern über
Die Seilzüge,
die für
die rechte Seiltrommel durch das Zugseil, das mit strichpunktierter
Linie dargestellt ist und über
je ein seitliches Doppelrollenpaar geführt wird. Dieses strichpunktiert dargestellte
Zugseil ist am Ende des mit dem Schiebedeckel (677, gestrichelte Kontur)
verbundenen auf einer Wandbodenschiene (gestrichelt) beweglichen Balkens
(678) mit Rastnut befestigt, in welche der obere Schieberaster
eingerastet ist. Der Schiebedeckel befindet sich in Mittelstellung über der
Saugglocke. Der strichpunktierte Seilzug verläuft über je eine Rolle der linken
oberen und unteren und der rechten unteren Doppelrollenpaare zur
rechten Seiltrommel. Vom Ende des Balkens (679) auf der
Gegenseite, in dessen Rastderbe der. untere Schieberaster eingerastet
ist; über
je eine Rolle der rechten unteren und rechten oberen Doppelrollenpaares
und über
je eine Rolle der oberen linken Rollenpaare zur linken Seiltrommel
verläuft
der gestrichelte Seilzug.
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Die
Schieberaster sind jeweils längs
einer Schiene des Balkens (618 für oben) bis zu einem Anschlag
(gestrichelt im Vertikalschnittdetail in der Mitte ganz rechts für die Verhältnisse
oben) auf einem Balkensegment (680) verschieblich, das
jeweils mit dem Schiebedeckel (677) verbunden ist.
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Der
Schiebedeckel weist etwa in der Mitte nach beiden Richtungen hin
eine Blattfeder als Hebel (681) auf, deren Rasthaken bei
extremer Seitverschiebung jeweils in eine Lücke der Bodenplatte einrastet.
Die Blattfeder steht dann leicht über den Geräterand heraus und kann dort
abgesenkt werden. (Detail in der Mitte rechts für die rechtsseitige Schiebedeckelverriegelung).
-
Es
kann bei annäherndem
Verbrauch der Patroneneinheiten eines Flachschiebers (von unten)
ein neuer eingeschoben werden. In einem solchen Flachschieber ist
eine Schnittführung
durch dessen Bodenplatte rechtsseitig dargestellt, so daß die Führungsrillen
für den
Transportmechanismus sichtbar sind. Die angenäherten Flachschieber können, nach Abzug
eines Schutzstreifens, durch ein Adhäsivpflaster oder durch eine
(nicht dargestellte) druckknopfartige Rastvorrrichtung miteinander
lösbar
verbunden werden.
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Ein
zweiter Transportmechanismus an der Einschubstelle des Ersatz- Flachschiebers kann zweckmäßig sein.
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Von
linksseitig mit dem Magazin für
die Injektionspatronen, für
flüssige
oder feste Arznei, beginnend ist dem Zündhütchen (675) ein nach
hinten offener Hohlkolben mit einer Explosivmischung vorgelagert.
Es folgt ein mittlerer Kolben vor der Verdünnerflüssigkeit, welche bei guter
Hautverträglichkeit der
Arznei nicht obligat ist. Es schließt sich dann ein nach vorn
offener Hohlkolben mit Verdünner
zur Aufnahme der Arznei an.
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Dessen
Wandung hinten wird durch eine mittels Druckes leicht zerstörbare Membran
gebildet. Man erkennt in der mittleren Patrone das Stadium während der
Injektion. Das Zündhütchen ist
unter Einwirkung der eingeschraubten Druckspitze des Schraubbolzens
zerstört,
das Pulvergemisch hat die Kolben nach rechts getrieben, wobei die
Membran des vordersten Kolbens zerstört wird und dem Arznei-Verdünner-Gemisch
nun reiner Verdünner
nachfolgt.
-
Analog
die Darstellung rechtsseitig, wo das Explosivgemisch rechts hinter
dem hinteren (rechten) Kolben letzteren dem vorderen Hohlkolben
genähert
hat. Letzterer trieb während
des Sensoreinschusses das inerte Pulver um den Sensorfaden durch
seitliche Lücken
in der Patronenwandung, deren Membranabdeckung dabei zerstört wurde
(siehe Querschnitt unten).
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Die
Dimensionierung der Kolbenlänge
ist der Notwendigkeit anzupassen, die Wandöffnungen durch die Kolben zu
verdecken und den Gasausdehnungsraum für die Injektion geschlossen
zu halten. Durch Einleitung von Druckluft wird der hintere Kolben
bis zu Anschlagsnoppen in der Patronenwandung wieder zurückgestoßen. Über die
Bowdenzug war hierzu nach Magnetaktivierung der obere Schieberaster
aus seiner Rastmulde zurückgezogen
worden und, bei festgestelltem Schiebedeckel drehte unter Rückzug des
Balkens (678) nach links, und die rechte Seiltrommel den
Bolzen in das Zündhütchen.
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Nach
dem Sensorfadeneinschuß unter
die Haut oder der Arzneiinjektion wird die Saugglocke durch das
manuelle Absenken des Deckels über
den Beutel zur Vakuumerzeugung – ein
Signal der Steuereinheit vorausgesetztwieder belüftet. Es kann auch durch einen
Elektromagneten ein Ventil über
die Steuerzentrale betätigt
werden, auch über
denjenigen für
die Bowdenzüge,
wenn eine Schub-Torsions-Einheit dazwischen geschaltet wird.
-
Auf
dem Querschnitt unten sind außerdem noch
die Schrägstellung
der Flachschieber zu sehen und die Schienen (674) auf denen
deren Längsverschiebung
erfolgt. Das Vertikalschnittdetail rechts unten zeigt, daß der Hebel
(682), der auf dem Ende des Schiebedeckels (beidseits)
montiert ist gegen eine Druckfeder ausweichen kann. Links unten
anderen Vertikalschnittsdetails weiter saugglockenwärts ist der
Winkel am Schiebedeckel (677) dargestellt, der bei der
Seitverschiebung des letzteren die Keilführung (683) mit ihrer
Stange angehoben, an welcher die um eine Endscharnier drehbare Tellerklappe (684)
gegen eine Federung in Richtung von der Patrone weggehoben wird.
Mit dem Anstoß der
Spitze öffnet
sich ein gefedertes Rückschlagventil
(nicht dargestellt). Die zentrale Hohlspitze mit der Flüssigkeits-
oder (in diesem Falle linksseitig) Druckluftzufuhrleitung, glühdrahtbeheizt
und von elastischem Randring umgeben, wird aus der Patronenwandung dabei
kurz abgehoben (Detail im Maßstab
2 : 1 in der Mitte unten). Entlang der auf das Doppelte verlängert dargestellten
Schaltstrecke zwischen den gestrichelten Linien mit Pfeilen unten
beginnt zuerst auf der Schräge
der Rillenführung
der Unterseite des Flachschiebers die Anspannung der Feder am Hebel
(682, Detail unten rechts). Dann wird während des Zurückbringens
des Schiebdeckels in die Mittellage nach Wiederbelüftung der
Saugglocke die Tellerklappe mittels der Keilführung (683) am Schiebedeckel
nach unten gezogen. Noch vor deren Entspannung ist die Schraube
an der Seiltrommel soweit herausgedreht, daß die Feder am Hebel (682)
wirksam wird und den Flachschieber um eine Patronenbreite weiter
befördert.
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Über den
mit dem Deckelbeutel (15)
in Schlauchverbindung stehenden Druckspeicher (682) wird
komprimierte Luft in den Raum zwischen vorderem und hinterem Kolben
eingeleitet, welche den letzteren bis zu den Noppen in der Patrone
zurückdrängt (Sie
oberste Patronen auf dem hängschnitt). Zuvor
wird über
eine Glühdrahtschlinge
(686) der den Trägerschlauch
in enger Bohrung umgebende Gummi- oder Plastikschlauch im Bereich
seiner hutartigen Endkrempe mit einem Schlauchende um den Sensor im
vorderen Hohlkolben verschweist. Beim Rückzug wird jetzt der Hüßllschlauch
des Sensorfadens in der engen Bohrung zurückgezogen und diese für die Aufnahme
des angeschwollenen Sensorfadens erweitert. Die Stoffwechselmessung
erfolgt innerhalb der engen (jetzt etwas erweiterten) Bohrung.
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Linksseitig
für die
Versorgung des vorderen Flüssigkeitkompartiments
mit der vom Steuerzentrum her programmierten Arzneiquantum ist die
analoge Tellerklappe mit einer Heizspitze mit Kanal und gemeinsamen
Flüssigkeitsaustrittsöffnung für beide Arzneien
ausgestattet. Die Keilführung
(683) wird hier für
eine Bewegung in entgegengesetzter Richtung konstruiert: nämlich für die Absenkung
während der
Deckelverschiebung nach links und Wiederanhebung in der Endphase.
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Durch
Hitzeeinwirkung wird die Umgebung des Arzneiaustritts erhitzt und
die Tellerklappe durch Unterdruck auf dem Flachschieber bei Mittelstellung des
Schiebedeckels nach Wiederbelüftung
der Saugglocke festgehalten. Vor erneutem Transport des Flachschiebers
wird vom Steuerzentrum über Schleifkontaktbetätigung die
Heizspitze erhitzt, um die Bewegung der Deckelklappe freizugeben.
Es wurde lediglich die Lage einer der in Reihe und gegenläufig entleerten
Arzneipatronen (138) auf dem Querschnitt unten eingezeichnet
und die zugeordneten Dosiervorrichtungen weggelassen (vgl. ). Je
eine Dosiervorrichtung mit Arzneipatrone werden aus einer seitlichen
Schachtöffnung
als Einheit herausgezogen.
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Das
Detail in der Mitte oben zeigt in natürlicher Größe eine Variante für die Gestaltung
eines Flachschiebers (673). Dessen Seitenflächen sind nicht
nur phasenversetzt wellenförmig
ausgebildet, sondern vor jeder Arznei- (oder entsprechend Sensor-)
Patrone ist die Düsenumgebung
kuppelartig gerundet und in einen eben solchen Trichter der Saugglockenwandung
zu dieser gedichtet (Dichtring nicht dargestellt) mittels Druckes
eines in der Einwölbung an
der Gegenseite der Saugglocke federnd eingepaßten Rades (oder einer Kugel)
eingepaßt.
Die Düse
in der Patrone wird so der Hautkuppe innerhalb eines Fensters für die optische
Kontrolle der Haut auf Punktionseignung mit dem Photoemitter (81)
und Photosensor (82) stärker
genähert.
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Die 3 beschränkt sich
auf einem Längsschnitt
entsprechend dessen in 2 auf
die Darstellung einer anderen Stellung des Schiebedeckels. Und zwar
ist dieser nach rechts verschoben unter Mitnahme des mit ihm starr
verbundenen Balkensegments (680) und des Balkens (678),
wobei der Stößel des
unteren Schieberasters nach Anstoßen und Bewegungsblockierung
des Balkens (677) seine Rastnut verlassen hatte (vgl. 5). Das entlastete gestrichelte
Zugseil legte sich dabei (technisch durch eingelegte Federung vorbereitet)
in Schlangen, während
durch Zug am strichpunktierten Zugseil die rechte Seiltrommel gedreht,
die Gewindebolzenspitze zurückgezogen
und die Spiralfeder in der Seiltrommel angespannt wurde.
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Wird
der Elektromagnet (681) für die Betätigung der Bowdenzüge doppelläufig gewählt und
jeder Hubrichtung je ein Bowdenzug zugeteilt, so würde in diesem
Falle (unter nicht gezeigte Kontaktbetätigung am Schiebedeckel bei
dessen Rechtsverschiebung) über
das Steuerzentrum der untere Schieberaster kurz betätigt.
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Die 4 zeigt inm Längschnitt
etwa im Maßstab
2 : 1 eine Variante einer Patrone für den Injektionsgebrauch, die
analog auch für
den Sensoreinschuß konstruiert
werden kann. Der düsennahe Hohlkolben
mit der Membran zeigt wieder Vorladung mit Verdünner. Der kleine Kreis bezeichnet
die Arzneieintrittspforte, wie sie etwa von der beheizten Spitze
einer Tellerklappe (52) nach Zerstörung einer Schutzmembran
durch Beheizung zur Einfüllung
benutzt wird. Der Vereinfachung wegen kann für eine Arznei (etwa Heparin)
in einer Festdosis der vordere Hohlkolben nebst Einfüllöffnung fehlen.
Vor dem Kolben (339) ist Verdünner eingefüllt. Bei stärkerer Zurückdrängung dieses Kolbens bei größerer Arzneizufuhr
tritt die Entlüftungsöffnung (683)
in Funktion. (Innerhalb dichter Abteilungen des Flachschiebers könnten gewisse
Schutzmembranen, wie dies zuletzt genannte, entfallen). Der Hohlkolben
(684) enthält ein
gasentwickelndes Pulver (etwa Natriumkarbonat) oder Flüssigkeit
durch eine (hier säurefeste)
Membran von einer Reaktionsflüssigkeit
oder einer anderen Reaktionssubstanz (hier Salzsäure) getrennt. Das Ende des
einzudrehenden Gewindebolzens ist hier stumpf (oder von einer Platte
mit ringförmiger Randschneide
besetzt), welche die Abschlußmembran
der Patrone vor sich herdrängt,
die Membran des Hohlkolbens zerstört und schließlich die
Reaktionssubstanz, etwa das Karbonat zur Reaktion (mit der Säure) bringt.
Die sich entwickelnde Kohlensäure (oder
ein anderes Treibmittel) drückt
auf den Hohlkolben, bis die Wandnoppe überwunden ist und die Flüssigkeiten
vor dem Kolben (339) durch die Düse (5) explosionsartig
ausgestoßen
werden. Der Hohlkolben kann auch durch eine Trennmembran im Zylinder
oder der Zylinderwandung mit Sollbruchlinien am Rande ersetzt sein,
wie in einem Vertikalschnitt über
dem Längsschnitt
im Maßstab
2 : 1 gezeigt wird, wo die Sollbruchstellen schwarz eingezeichnet
sind.
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Da
es nicht so sehr auf den Injektionszeitpunkt ankommt, bis zur notwendigen
Gaserzeugung also auch Sekunden nach der Hautansaugung noch gewartet
werden kann, kommen die verschiedensten Pulvermischungen und Flüssigkeits-
(Pulver-)mischungen in Frage, z.T. auch unter Vorlagerung eines Treibsatzes
zur rascheren Durchmischung der nachgelagerten Stoffe. Die Düsenöffnung (5)
ist durch eine Membran geschützt,
die durch Druck der Injektionsstrahles oder Glühdrahtschlinge in der Saugglocke
eröffnet
wird.
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Die 5 zeigt etwa in natürlicher
Größe, links
in einem Querschnitt und rechts im Vertikalschnitt den unteren Schieberaster
(vgl. 2), links jeweils
in Raststellung innerhalb des Balkens (679), rechtsseitig
ausgerastet (ohne Schraffur) im Zusammenhang mit der Keilschräge (701).
Letztere befindet sich an nach oben offenen Längsschachtwandungen (702),
die auf dem Gehäuse
neben dem Deckelaufbau (nicht dargestellt) über dem Beutel zur Unterdruckerzeugung
(vgl. 15) feststehen.
Im Gegensatz zu der in 2 dargestellten
Lage, sind die Schieberaster von der Geräteoberseite nach oben gerichtet und
sind je mit dem Balkensegment auf einer Seitenleiste des Schiebedeckels
(677) fest ver bunden. Letzterer kann an seitlichen Stiften
(schwarz) verschoben werden oder hat Rillen oder Riefen auf seiner
Unterfläche
(nicht dargestellt).
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Die
Hochhebelung des Stößels des
Schieberasters gegen seine Druckfeder erfolgt über den Kragen (745)
auf der Keilschräge
(701) während
der Schiebestrecke bis zum Anstoß des Balkens. die Gegenbewegung
stellt den Ausgangszustand wieder her.
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Die 6 zeigt im Längsschnitt
im Maßstab 2
: 1 eine Alternative für
den Mechanismus der Tellerklappen (684), der 2, deren Ende, in der Mitte oben,
vergrößert mit
Details nochmals für
die Klappe der Druckluftversorgung der Trägerhülsen herausgezeichnet ist.
Unten der Mechanismus für
die Klappe für
die Arzneibeschickung der Trägerhülsen.
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Vom
Deckel (704, vgl. 15) über dem Beutel
für die
Druckluft- und Sogerzeugung führt
eine starre Leiste mit der Rolle (705) nach unten durch eine
Lücke in
der Deckplatte. Im mit ausgezogen Linien gezeichneten Stadium der
Absenkung erkennt man die Lage der Rolle in einer schrägen Kulissenführung auf
dem Schiebekeil (706) der auf einer Schiene läuft, die
hinter und über
dem Schiebedeckel am Gehäuse
montiert ist. Bei Anhebung des Deckels (704) unter Einwirkung
der Druckfedern (87, vgl. 15)
wird der Schiebekeil aus der dargestellten Stellung nach rechts
verschoben und bei ganz gehobenem Deckel (nach der Wiederbelüftung der
Saugglocke) in dieser Stellung veriegelt. Wird die über eine
Blattfeder leicht nach unten gegen den Schiebekeil gefederte um
eine mit dem Schiebedeckel (677) – über Rster und gefederten Schiebebalken
(vgl. 10) – verbundenen
Achse schwenkbare Tellerklappe mit dem Schiebedeckel bis zur dargestellten Stellung
nach links verschoben, so wird das Ende der Tellerklappe auf der
feststehen den Keilschräge
angehoben und gegen die darüber
liegende (nur in einem Wandsegment auf dem Detail oben dargestellte) Trägerhülse gepreßt.
-
Auf
dem Detail in der Mitte ist die durch (strichpunktiert gezeichnete)
Leitungen mit Strom versorgte Heizdrahtschlinge und damit die Spitze
beheizt, die eine Schutzmembran über
der Öffnung
der Trägerhülse entfernen
kann. Es wird dann über
Absenkung einer inneren Hülse
die Ventilkugel gegen eine Druckfeder aus ihrem Sitz in die sich
verbreiternde Höhlung
im Druckluftrohr gepreßt,
so daß Druckluft
in die Trägerhülse einströmen kann.
(Der gestrichelte Schlauch unten stellte eine Variante der Druckluftversorgung
dar). Vor der Schiebedeckelbetätigung
muß bei
Anwendung dieses Mechanismus der Deckel (704) für die Drucklufterzeugung
abgesenkt und in dieser Stellung verrastert werden (vgl. 15). Der Seilzug (80, 15) kann zur Auslösung der
Raster mittelst Magnet (nicht dargestellt) oder am Handknopf (746)
betätigt
werden.
-
Die 7 beschreibt in einem schematisierten
Längsschnittdetail
im Maßstab
2 : 1 eine bevorzugte Variante des Druckgebers und Druckgeberstarts
für die
Arznei- und Sensorinjektion. Links oben ein Querschnittsdetail im
Maßstab
2 : 1 mit dem Schwenkhebel (708) für die Einfüllung einer Treibsatzkomponente.
Rechts davon etwa in natürlicher Größe zwei
Trägerhülsen für Arznei,
in welchen die Trennung über
Anwendung eines Faltenbalgs erfolgt, wobei in der oberen Varianten
die Arznei, in der unteren das Treibmittel in den Faltenbalg (etwa
industriell) einzufüllen
sind.
-
An
das Rückschlagventil
(43) zur Erhaltung des Unterdruckes in der Saugglocke (7)
reihen sich nach links die Zuleitung aus dem Beutel unter dem Gerätedeckel
(vgl. 15, als Kreis),
das Rückschlag ventil
zur Erhaltung des Überdrucks
und Sicherheitsventil (747) gegne Luftüberdruck innerhalb des Druckcylinders
(709) für
die Flüssigkeitszufuhr aus
dem Faltenbalg in den Schwenkhebel (708). Der Plüssigkeitsstrom
läuft aus
dem Faltenbalg über
die Schlauchkupplung (710) über das Sperrventil (712) zum
Schwenkhebel. (Von einer Schlauchverzweigung hinter der Schlauchkupplung
an wird die Schlauchleitung, die an raumtechnisch günstiger Stelle
plaziert wird, durch eine strichpunktierte starke Linie symbolisiert.
Die Verbindung zum Schwenkhebel auf der rechten Seite ist ebenfalls
skiziert, letzterer nach links verschoben, da ja das Magazin für die Sensorfäden dazwischen
geschoben werden muß, bei
Gestaltung der Saugglockenöffnung
entsprechend derjenigen auf der linken Seite.) Der doppelläufig wirkende
Elektromagnet (713) kann je nach elektrischer Polung über, hier
als Haken demonstrierte, Schiebeverbindungen mit den federbelasteten Sperrventilstößeln eines
derselben eröffnen
(im dargestellen Falle das untere).
-
Die
beschriebenen Funktionselemente liegen natürlich nicht im Bereich der
Magazin- oder Flachschieber, sondern mit Batterie, Steuereinheit (und
eventuell Meßgerät), welche
alle hier weggelassen wurden, im Raum zwischen den Flachschiebern beidseits
der Saugglocke.
-
Beispielsweise
wird links ein Teil eines Flachschiebers (673) gezeigt,
dessen Trägerhülse hier
als auswechselbare Patrone gedacht werden kann. (Der Flachschieber
bekommt dann einen -nicht dargestellten- Klapp- oder Schiebedeckel.)
Dem nach rechts gefederten Schwenkhebel (708) folgt nach
der Öffnungsbohrung
der Trägerhülse ein
Rückschlagventil (hier
als rückgefederte
Kugel) und dann ein Treibmittel, dann eine perforierbare Trennmembran
und der Kolben (339) vor der Arznei (hier Flüssigkeit)
vor der Düse.
-
Die
Kugel kann zweckmäßig statt
mittels Feder auch durch Plastikfäden gegen den Ventilsitz zurückgehalten
oder durch einen Ventilteller ersetzt sein (nicht dargestellt).
-
Zwar
könnten – wie etwa
im Beispiel der 2 – für ein Zündhütchen Knallquecksilber
ergänzt
für den
Treibsatz mit Nitrozellulose und dgl. Verwendung finden, die Abgase
könnten
auch zunächst
in einem entfaltbaren Beutel um das Gerät zurückgehalten werden.
-
Bevorzugt
wird aber die Anwendung von Kohlendioxydgas etwa einem Karbonat
und Säure, wie
Natriumbikarbonat und Salzsäure
in einer Einrichtung nach 7,
die im übrigen
durch die Angaben zu 52 und 8 u.a. leicht ergänzt werden kann.
-
Die 7 zeigt im Längschnitt
im Maßstab
2 : 1 zwei Patronenpaare für
die Injektion von Arznei oder (Sensor-)Träger, hier mit Flüssigarznei
geladen. Oben jeweils der Zustand vor, unten während Injektionsauslösung.
-
Der
Kolben (339) trennt im oberen Patronenpaar die Arznei hinter
der Düse
von einem festen Treibmittel, etwa Natriumbikarbonat. Letzteres
ist durch Bindestoffe in eine gröbere
Körnung
gebracht und liegt röhrenförmig der
Patronenwandung an, den Raum zwischen Kolben (339) und
der Membran (714) bis auf den Mittelkanal ausfüllend. Links
der Membran (714) bis zur elastischen, gerundeten Abschlußkappe (715)
ist Salzsäure
gelagert.
-
In
der unteren Abbildung wurde der Startkeil (716) an der
Abschlußkappe
vorbeibewegt und hat diese nach innen gedrückt. Die Membran (714)
wurde an ihrer verdünnten
Mittelpartie eingerissen, so daß die
Salzsäure
in den Mittelkanal eindrang und von dort in das wandständige Pulver.
Der CO2-Gasdruck treibt den Kolben (339) vor sich her,
die Schutzmembran der Düse
ist zerrissen (oder wurde dessen Schutzmembran durch den Druck eröffnet wird.
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Durch
eine der Belüftungsbohrung
gegenüberliegende Öffnung,
welche nach Zerstörung
ihrer Membran mittels Heizspitze an vorbereiteter Stelle entstand,
wurde komprimierte Luft eingeblasen (vgl. 6) und der Hohlkolben bis zu dessen
Anstoß nach
hinten gezogen. Dabei wurde der durch Gewebsflüssigkeit angeschwollene Trägerfaden
wieder in die Patrone gezogen und zog dabei zuerst den stopfenähnlichen
Teil des Schlauchendes aus der Bohrung um die Düse und wird sich dann in das Schlauchende
gezwängt,
deren Innenwandung mit einer Meßschicht
dotiert ist.
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Zwischen
Hohlkolbenende und Schlauchende bestehen als Rückzusperre für das Schlauchende Fadenverbindungen.
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Die
Variante der mittleren Patrone zeigt im Stadium vor der Injektion
die Lagerung des starren Trägerfaden
vorn in der Schutzmembran, dann in einer weiteren Bohrung einen
sonst solide ausgefüllten vordern
Patronenabschnitt mit Meßschichtdotierung und
dann in einem ganz engen Bohrungsabschnitt. Nach freier Strecke
ist er am Hohlkolben mit der feinen Öffnung (718) befestigt.
Der Einschuß und
Fadenrückzug
erfolgt analog zum oberen Beispiel. (Elektrische Meßkontakte
zur Meßstromableitung wurden
zwischen Trägerfaden
und Öffnungsbohrung im
Anschluß an
die Düse
stichpunktiert skiziert).
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Die
untere Variante ähnelt
der obersten, ist jedoch noch mit einem Trägereinschub (721)
für den Trägerfaden
ausgestattet, dessen Spitzen bis zur dünnwandigen Abschlußmembran
des Hohlkolbens mit dem Pulver reicht. Der Trägerfaden setzt sich durch diese
Abschlußmembran
hindurch in einen elastischen Faden fort, der an der Abschlußkappe befestigt
ist. Der Trägereinschub
umschließt
das Schlauchende. Oben ist das Stadium vor der Injektion gezeigt,
unten dasjenige kurz nach der Injektion. Die elastische Membran
im Hohlkolben war von den Spitzen des Trägereinschubes durchbrochen
worden. Dieser kann bis zu den Randnoppen der patrone leicht zurückgezogen
werden, nachdem die Sperre der Randnoppen an der Patronenwandung
vom Hohlkolben überwunden
war (untere Abbildung). Der Querschnitt längs der Schnittlinie A-B des
Längsschnittes
zeigt, wie durch die Schlitzungen des Trägereinschubes hindurch der
Trägerfaden
durch feine, vom Hohlkolben ausgehende, Bänder gestützt wird. Der verdickte Trägerfaden
wird vom elastischen Fadenteil gerade in das Schlauchende mit Sensoreigenschaften
zurückgezogen.
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Die 10 ergänzt in einem Querschnitt in natürlicher
Größe das Detail
der 6. Es wird eine Lösung des
Problems skizziert, daß der
Zugang in die Arzneipatrone über
die Tellerklappe (784) zwischen den Benutzungen zum Sterilitätsverlust
der Arznei führen
würde,
da ja eine Öffnung
für den
Gasaustritt während
der Injektion im Flachschieber offen bleibt. Diese Aufgabe kann
dadurch gelöst
werden, daß eine
zusätzlicher
Schiebebalken (722) im Bereich des Gehäuseboden auf einer Schiene
parallell zum leicht versetzbaren Schieber (723) mit dem
Hebel der Tellerklappe läuft.
läuft.
An deren Querstift (724) stützt sich eine Feder zum Stift
auf dem Schiebebalken (722) ab, welcher vom Stift am Schaltknopf (725)
an der Bewegung saugglockenwärts
gehindert wird. Der Schiebedeckel (677) weist den kräftigen Raster
(726, hier als schwarze Kugel) auf, der in eine Rastkerbe
im Schiebebalken (722) einrastet, so daß dieser innerhalb der Schlitzführung (727)
im Schieber (723) für
seinen Führungsstift
(schwarz) bewegt werden kann. Anstelle des Flachschiebers sind nur
die Umrisse einer Patrone eingezeichnet, wobei die Tellerklappe
vor der Öffnung
für die
Arzneieinführung mit
ihrem Randwulst durch den Schiebekeil (706) gegen die Patrone
gepreßt
wird. Der Deckel (704) ist dabei angehoben. Bei Erhitzung
der Tellerklappe in dieser Stellung ist ein steriler Verschluß des Arzneizufuhrkanals
gegeben. Bei Zug am Schaltknopf (725) wird die Bewegung
des Querstiftes (724) unter Federwirkung freigegeben und
zugleich der elektrische Kontakt (728) zur Steuereinheit
betätigt
und die Beheizung der Tellerklappe für deren Bewegungfreigabe eingeleitet.
(Der Vorgang wird auf dem kleinen Längsschnitt Detail über dem
Schaltknopf deutlich).
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Der
schwache Raster (729) zwischen dem Schiebebalken (722)
und dem (nicht dargestellten) Gehäuseboden hält den Schiebebalken dabei
auf dem Gehäuseboden
fest. Geschieht dies bei gesenktem Deckel (704, vgl. 55), dann gerät die Spitze der Tellerklappe
in den Bereich der Eintrittspforte für Arznei. Der Mechanismus kann
symmetrisch angelegt werden, da der Schiebedeckel nach beiden Richtungen
von den Rastkerben (wie zu 726) wegbewegt werden kann.
Man wird den Schiebebalken (722) natürlich zur Raumersparnis und
zu konstruktiver Vereinfachung in der Ebene, d.h. in einem Schlitz
des Gehäusebodens
neben dem Schieber (723) anordnen.
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Die 60 zeigt einen Teil eines Flachschiebers
im Querschnitt und etwa im Maßstab
2 : 1 zur Darstellung eines Mechanismus zur Entfernung einer Schutzmembran.
Letztere ist als Band (730) ausgebildet, welches mit Klebemitteln
dicht über
den Öffnungen
für die
Patronenabgase haftet, verstärkt
an stegähnlichen
Brücken
quer zu dem Eröffnungkeil (731),
der an einer Gehäuseplatte
zum Deckel des Flachschiebers hin federnd fest montiert ist. Die Kreismarkierung
bezeichnet die Anwendungsstelle gegenüber der Saugglocke, vor welcher
das Band abgehebelt wird, (Der Mechanismus läßt sich auch auf andere Öffnungen übertragen).
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Die 5 vervollständigt in
einem Detail oben im Längs-
und unten im Querschnitt in natürlicher
Größe den Startermechanismus
bei Anwendung von Patronen nach 56-58. Wie auf dem Längsschnitt ersichtlich befindet
sich unter dem Startkeil (716) und in fester Verbindung
mit diesem eine weitere Keilfläche,
auf die der Stößel (733) ein-wirkte
und den Startkeil gegen die Druckfeder(732) zurückgeschoben
hat. Dabei konnte der Anker des Elektromagneten (713) in
die Rast-kerbe im Startkeil einrasten. (Um die Keilfläche sichtbar
zu machen wurde die Abschlußkappe
der Patrone weggelasen).
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Auf
dem Querschnitt unten ist zu erkennen, daß der Stößel (733) sich in
eine Binnenstange (schwarze Linie) innerhalb einer Bohrung der Winkelstange
(734) fortsetzt, welche gegen eine Druckfeder von einem
Anschlagstift des Schiebedeckels (677) bewegt wird. Das
Achslager (735) der Winkelstange ist auf dem Gehäuseboden
befestigt, die Schienenführung
des Startkeils in der Gehäusewand
wurde nicht dargestellt. Rückzug
des Magnetankers startet die Injektion.
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Als
Treibsatz werden Natriumbikarbonat und etwa 10–20%ige Salzsäure bevorzugt.
Zu einem Gramm des Pulvers bräuchte
man dann 1,5 ml 20%ige Salzsäure
und erhält
181 ml CO2-Gas. Bereits innerhalb eines Volumens von 10 ml kann
man dann einen Druck von 10 bis 15 Atmosphären erwarten, der natürlich in
dem geringeren Patronenvolumen auch denn noch erheblich höher sein
wird, wenn man die entstehende Reactionswärme berücksichtigt.
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Die 13 gibt in einem Längsschnitt
im Maßstab
2 : 1 eine Lösung
für einen
Injektor für
Mehrfachbenutzung eines Injektionszylinders wieder, welcher mit
einem Magazin ausgestattet ist, welches gasentwickelnde Substanzen
in Einzelportionen enthält.
Unten links wird ein Querschnittsdetail längs der Schnittlinie A-B des Längsschnittes
gezeigt, rechts davon ein Vertikalschnittsdetail längs der
Schnittlinie C-D des Längsschnittes.
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Oben
im Längsschnitt
ist der Injektionskolben (166) innerhalb des Injektionszylinders
verschieblich und zeigt die Düse
(5, aus der Ebene plaziert) und einen der Zuflkußstutzen
(736) für
Flüssigkeiten
rund um die Ventilscheibe (4), welche in und um die Wand
des Injektionszylinders herum angeordnet sind. Der Hebel (6)
dient der Regulierung des Flüsswigkeitszustroms
und der Einleitung der Injektion durch Freigabe der Düse. (c.p.
Fig. ) Eine im Durchmesser weitere Kammer (737) steht mit
dem Injektionszylinder in Verbindung und öffnet sich in diese. Die Kammer
enthält
den Reagentsflüssigkeitshahn
mit einem Rückschlagventil,
das einen Rückfluß verhindert,
und richtet ihren Strahl (gestrichelt) gegen die cylindrische Bohrung
im kreisförmigen Schiebemagazin
(749). Das elastische Klappensegel (750) wird
von der schwachen Zugfeder (751) zwischen Klappenende und
Hahn offen gehalten und dudrch den Gasdruck in der Kammer geschlossen.
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Die
Reagentien (in diesem Fall Salzsäure aus
dem Hahn und Natriumbikarbonat in der zylkindrischen Bohrung) dehnen
sich unter Wirkung des Gasdruckes in das Sieb (742) hinter
dem Hahn hinein aus. Wenn die Düse
mittels des Hebels (6) geöffnet wird, treibt der Kolben
(165) die Arznei, den Verdünner oder das Wasser aus. Einem Überddruck
innerhalb der Kammer (737) wird mittels des Sicherheitsventiles
(747) vorgebeugt. Das Ablassen des Druckes nach der Injektion
erfolgt durch die Öffnung
des Ventiles (748), dessen Venttilstößel gezogen wird, wenn der
Stift (287) an seinem abgewinkelten linken Ende nach rechts
geschoben wird, von Hand oder durch einen Magneten. Dieselbe Aktion
verursacht die Weiterschiebung des Magazins (749), indem
das andere zur Gegenseite hin abgewinkelte Ende des Stiftes in die
Schräge
der Führungsnut
in der Platte (754) eingreift. Diese Platte verläuft unter
der Kammer vorbei und ist mittels senkrechter seitlicher Endstreben
mit dem Querstift (755) verbunden (Querschnitt links unten),
welcher durch eine Bohrung am Ende des Magazins geschoben wird.
Er dient dessen Transport und verhindert zugleich dessen Achsendrehung.
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Die
Ventilklappe (750) ist ein Teil eines hitze- und druckfesten
Septum vor dem Magazin. Um den Klappenschluß durch Gasdruckdifferenz zu
ermöglichen,
wird ein Ventil (ganz rechts außen)
geöffent
(etwa durch einen Magneten, der nicht gezeigt wird). Oder aber die
Dichtringe in der Kammerwand um das Magazin werden weggelassen.
In einem solchen Fall kann da Magazin auch rechteckige Gestalt haben. Die
Magazinkassetten mit Bikarbonat sind von einer Membran verschlossen
(gestrichtelte Linie), welche durch die Heizdrahtschlinge (752,
Batterie und Stromkreislauf wurden nicht dargestellt) zerstört wurde.
Das Pendel (753) längs
des Injektionszylinders schließt
den Stromkreislauf zwischen Batterei und Heizdrahtschlinge nur dann,
wenn das Gerät
senkrecht gehaltenwird, was ein Hineinfallen des Karbonats mit der
Säure ins
begünstigt.
Die Düse
wurde wiederum größenmäßig stark übertrieben.
Solche Injektionszylinder werden vorteilhaft im Doppel angeordnet,
um mit dem zweiten Zylinder dem Arzneistrahl Verdünner nachschicken
zu können.
Die Zuordnung kann übereinander
mit parallelen Magazinen erfolgen oder etwa in V-fömiger Vereinigung
in eine gemeinsame Düse.
Die Ventilsteuerung kann unschwer (etwa innerhalb der Scheibe) so
gestaltet werden, daß zum
Strahl des ersten Zylinders derjenige des zweiten mit Verspätung zugeschaltet
wird bei geringer Überlappung
der Kolbentätigkeit
(erleichtert natürlich
durch eine konstante Gesamtvolumenladung der einzelnen Zylinder).
Es werden mit der Ventilscheibe ja Kammern, auf deren Außenfläche zur Zylinderwandung
hin, gedreht, welche nacheinander mit radiär um den Injektionszylinder
angeordneten Flüssigkeitszufluß stutzen
in Kontakt treten (in Zwischenstellungen auch mit mehreren) und
dabei jeweils einen Kanal in das Zylinderinnere bilden, wie eine
solche Kammer auch den Zufluß zur
Düse in
gewisser Stellung herstellen kann.
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Die 14 zeigt eine Arzneipatrone ähnlich wie
diejenige der 8 unten.
Im zur elastischen Abschlußkappe
hin offenen Hohlkolben dient wieder eine Membran als Verschluß, welche
durch Vordrucken des Einschubkörpers
mit Spitze zerstört
wird, wobei Salzsäure
aus dem Raum unter der Abschlußkappe
in das Bikarbonat gespritzt wird. Dies kann erst dann geschehen,
und zwar manuel, wenn die starre Schutzkappe (756) in der
Rille eines Halteringes um die Patrone so gedreht wurden, daß sie über einen
Schlitz des Halteringes zu liegen kommen. Nach Abziehen der Schutzfolie über der
Düse kann das
das Injekt mit der Düse
jetzt gegen die Haut gedrückt
und die Schutzkappe in Richtung Düse zur Injektion abgesenkt.
Der Wandnoppen bedarf es in diesem speziellel gezeigten Falle zum
Gasanstau deshalb nicht, weil die Trennmembran (758) zwischen düsenwärt Arznei
und hohlkolbenwärts
Verdünner erst
zum Zerreißen
gebracht werden muß.
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Die 15 gibt in etwa natürlicher
Größe einen
Querschnitt durch Konstruktion eines Deckelmechanismus zur Luftunter-
und überdruckerzeugung. die
Schnittebene liegt in der Tiefe der Rohrstutzen (85), welche
am Ende einen Randring aufweisen. Die Rohrstutzen sind am Deckel
(86) über
eine gummielastische Plattenverbindung (779) befestigt.
Dies erlaubt einen auch etwas ungleichen Deckelschluß unter
leichter Verkantung. (Wozu allerdings zwischen Gerätewand (16)
und Deckel dann Freiraum, d.h. Spiel gelassen werden muß). Eine
von der Gerätewand
ausgehende Käscher-Halterung
gewisser Elastizität
oder eine ARt (nicht dargestellter) Hilfstrichter am Geräteboden
sichern dabei, daß der Randring
des Rohrstutzens am Rasterschlitten (288) vorbei-kann.
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Dies
ist allerdings erst möglich,
wenn der Rasterschlitten auf seiner erhobenen Schiene (89) mittels
des Seilzuges (80) über
die Rolle (92) vom Magneten oder dem Handknopf (746)
her zurückgezogen
wird. Zuvor bleibt die geöffnete
Stellung des Deckels gesichert.
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Links
sind Deckel und Rohrstutzen in angehobenen, rechts in abgesenktem
Zustand eingezeichnet. In einem Detail unten rechts wird die Schwalbenschwanz-Führung des
Rasterschlittens in seiner Schiene sichtbar. Die Rückstellung
des Rasterschlittens erfolgt über
die Zugfeder (90). Die vier Seilzüge müssen über die Auslösestifte
zugleich betätigt
werden, um die Deckelanhebung freizugeben. Der Beutel (93)
zwischen Deckel (86) und Deckplatte (94) des Gehäuses ist über den
Verbindungsschlauch (95) mit der Saugglocke (7)
verbunden. Paarweise zusammengestellte Teilsegmente der Beuteloberfläche zeigen
Beispiele (links als Schwalbenschwanz, rechts als Mäander) für eine feste
Verbindung zwischen Beuteloberfläche
und Deckelunterfläche
einerseits und Deckplatte andererseits. Die Lage der von innerhalb
der Rohrstutzen auf den Gehäuseboden
herabragenden Druckfedern ist deutlich.
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Die 16 zeigt im Maßstab 2
: 1 im Längsschnitt
eine Patrone mit Treibsatz, der mittels Schiebe- oder Starterkeises
ausgelöst
wird. Oben ist das Stadium vor, unten dasjenige nach der Explosion
zu erkennen.
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Die
in der Größe weit überdimensionierte Düse ist in
der oberen Abbildung durch eine Schutzfolie verschlossen. Hinter
der Düse
lagert die Arzneiflüssigkeit,
im nach links offenen Hohlkolben (5) das Natriumbikarbonat
in Granula, welche einen Zentralkanal für den Eintritt der Startspitze
(717) und der Säure
freilassen.
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Die
biegsame Abschlußmembran
(715) begrenzt den Raum mit der l0%igen Schwefelsäure am Ende
der Patrone (12). Der Hohlkolben ist gegen die Säure von
der Trennmembran (13) verschlossen.
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Durch
Vorschub des Startkeilse (716) von unten nach oben (die
ihn führenden
Teile wurden weggelassen) wurde in der unteren Abbildung die Abschlußmembran
mit der Starterspitze nach rechts verdrängt. Die Starterspitze hatte
dabei die Trennmembran durchstoßen,
und das entstehende Kohlenoxid treibt nun den Hohlkoben in Richtung
Düse. Die
Schutzfolie über
der Düse
war zuvor entfernt worden.
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Die 17 zeigt im Maßstab 2
: 1 in Längsschnitten
oben eine Variante der Druckinjektionspatrone, welche für die Beschickung
mit variablen Arzneimengen kurz vor Gebrauch geeignet ist.
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Oben
ist wie in 16 das STadium
vor, unten dasjenige während
des Gebrauchs zu sehen.
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Unten
eine Variante, bei welcher die Verdünnungsflüssigkeit für den Nachstrahl in einem Faltenbalg
eingeschlossen ist.
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Im
oberen Beispiel weist die Patrone (12) unweit der Düse zwei
einander gegenüberliegende
Arzneieintrittsöffnungen
(11) auf, welche gemeinsam mit der Düse durch die Schutzkappe (3)
abgedeckt werden. Dem Hohlkolben (5) mit dem Bikarbonat
ist der Hohlkolben (14) überlappend aufgesetzt, welcher Verdünnungsflüs sigkeit
enthält
und düsenwärts von einer
Membran mit Sollbruchstelle (718) verschlossen ist und
eine Randspalte für
die Passage am Ventilmantel (2) aufweist. Letzterer liegt
von innen den Arzneieintrittsöffnungen
an. Der Faltenbalg (9) schließt den Raum über dem
Hohlkolben (5) ab und umschlließ auch den elastischen Beutel
(8) mit der Schwefelsäure,
gegen welche der Bügel
mit Dorn (6) gerichtet ist, welcher die Öffunung
des Hohlkolbens (5) überbrückt. Die
Schraubkappe (756) weist mit der Patronenaußenseite
das Schraubgewinde (4) auf und zeigt ein Entlüftungsloch.
-
In
der Abbildung darunter ist die Schraubkappe (756) an der
patrone herabgedreht. Der Bügel mit
Dorn (6) hatte den elastischen Beutel durchbohrt, wobei
Schwefelsäure
in das Bikarbonat ausströpmte. Die
Gasentwicklung trieb die Hohlkolben düsenwärts. Die Sollbruchstelle des
Hohlkolbens (14) wurde von den Öffnungsdornen (10)
durchbrochen und verdrängt,
so daß jetzt
nur noch der Nachstrahl durch die Verschiebung des Hohlkolbens (5)
im Hohlkolben (14) stattfindet.
-
Die
untere Abbildung zeigt eine Druckinjektionspatrone mit einem dem
Hohlkolben (5) vorgelagerten Faltenbalg mit der Sollbruchstelle
(718), welche durch die Öffnungsdornen ermöglicht,
daß die membran
des Faltenbalges eingeschnitten und entdeckelt werden kann, um die
Verdünnerflüssigkeit
zu entleeren. Die ABschlußkappe
(715) kann durch die Schraubkappe eingedrückt werden,
wobei der dünnere
Wandanteil des mit der Unterseite der Abschlußkappe verbundenen elastischen
Beutels (8) zerbirst und die Säure in das Bicarbonat einspritzt. Letzteres
in in verschieden große
und einzeln ummantelte Körnern
in drei besonderen sich ablösenden
Schichtzonen gelagert, welche nacheinander das Druckgas freisetzen.
-
Unten
links wird ein Querschnitt durch die Öffnungdonen längs der
Schnittlinie A-B des Längsschnittes
gezeigt.
-
Die 18 zeigt oben in einem
Längsschnitt längs der
Schnittlinie A-B des Querschnittes darunter die Gasstrahlpumpe und
das elektromagnetische Belüftungsventil
und rechts einen Vertikalschnitt durch den Sog-Membranschalter längds der
Schnittlinie C-D des Querschnittes links davon in natürlicher
Größe.
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Wie
auf dem Querschnitt zu erkennen ist ist der Trichteröffnung der
Saugglocke (7) das Fenster oder die Lochblende (15)
vorgelagert, welche den Unterdruckraum überbrückt und eine kleine Hautkuppe
in die Blendenöffnung
austreten läßt. Über ein
Linsensystem wird ein Lichtstrahl von einer Lampe durch die kleine
Hautkuppe auf ein Leitbündel
oder einen Sensor geworfen und das Licht oder die Meßwerte zur
Steuerzentrale (17), welche auch das optische Meßgerät umfaßt, weitergeleitet.
Eine Druckinjektionspatrone ist in die Bajonettfassung (18),
der Aufnahmehülse
mit Saugglockentrichter eingeschraubt. Unter der Schraubkappe befindet
sich die biegsame Abschlußkappe
(715), welche den Säureraum
abschließt.
Letzterem Schließt
sich der Hohlkolben mit dem Karbonat ohne besondere Hülse an, während die
Scheidewand (19) fest mit der Patronenwandung verschweißt ist.
Düsenwärts folgten
ein Luftspalt, ein Kolben und die Arznei. Eine Gasaustrittsöffnung in
der Patronenwandung wird durch einen Lippendichtungsring umschlossen,
in welchen der feste Kanal (20) zum Schiebeventil verläuft. Dieses Schiebeventil
hat drei Lippendichtungsringe und sein vom Elektromagneten (21)
bewegter Stößel stellt
die Verbindung zunächst
zwischen dem starren Kanal (22) aus dem Drurkgaskompartiment
der Patrone und dem Druckgasschlauch (23) zur Druckstrahlpumpe
(24) her. Der in der Saugglocke durch Ableitung der Luft über die
Leitung (25) entstandene Unterdruck wird durch das Rückschlagventil
(43) festgehalten. Ein Unterdruckabbruch ist über die
Leitung (26) möglich,
sobald der Elektromagnet (27) den Stößel auf dem Schlauchabschnitt
der Leitung (26) freigibt. Mit intermittierender Stößelbetätigung kann auch
der Unterdruck in der Saugglocke auf einer je nach Magnetfunktionshäufigkeit
und -länge
einregelbaren Höhe
gehalten werden. (Hierzu sind Rückmeldungen
der Druckverhältnisse
erforderlich, wie durch Kontakt der Ventilkugel mit der Wandung
bei Schluß des
Rückschlagventiles
(43, vgl. 26)
oder über Erd-
oder Berührungschalter
(vgl. 24) an Lamellen
in der Saugglocke.)
-
Es
kann aber auch der Unterdruck-Membranschalter ist der höhenverstellbaren
Buchse (28) für
diese Aufgaben eingesetzt werden ohne Abhängigkeit von der Batterie (29), über deren
Verdrahtungen 26 Aufschluß gibt.
-
Auf
dem Vertikalschnitt rechts ist ein zentraler Taststößel zu sehen,
der mit einem festen Plattenteller einem Lochring aufliegt, an welchem
die einen Trichter in der Gehäusewand
(16) überspannene Membran
befestigt und zentral verschlossen ist. Der Innenrand der Membran
ist um den Taststößel als Dichtlippe – mit Randrichtung
nach außen – ausgebildet.
Bei Absenken des Taststößels gerät ein (hier
etwas u-förmig
an den Enden aufgebogener) Querstift in einen Kreuzschlitz oben
in der Buchse (28), welche in ihrem Außengewinde mit der Gerätebohrung
höhenverschraubt
werden kann. Dabei ändert
sich auch der Federdruck zwischen Buchse und Membranunterseite,
womit deren Öffnungsdruck
einstellbar ist. Das untere Ende des Taststößels trifft mit seiner aushölung auf
den rückgefederten
Stößel eines
Sitzventiles, der öffnend
aus seinem Sitz gedrängt
werden kann. Innerhalb des Ventilsitzes kann eine Leitung (30)
zur Druckstrahlpumpe sowohl als auch zur Saugglocke geöffnet werden.
Wird bei einem günstigen
Ergebnis der optischen Hautkontrolle der Elektromagnet (21)
betätigt,
so wird dessen Ventilstößel gegen
eine Druckfeder so bewegt, daß der
Kanal (22) nunmehr mit dem Kanal (20) verbunden
wird, welcher das Druckgas in den Luftspalt hinter dem Arzneikolben
umleitet und die Injektion bewirkt.
-
Die 19 bringt ein Beispiel
für eine
Variante mit automatischem Hautstellenwechsel für eine sichere Injektion in
gesunde Haut. Links unten ist ein Querschnitt wiedergegeben, oben
ein Vertikalschnitt längs
der Schnittlinie A-B des Querschnittes, rechts davon ein Vertikalschnitt
diagonal durch die Saugglocke und rechts unten ein Längsschnitt
längs der Schnittlinie
C – D
des Querschnittes, alle in natürlicher
Größe bis gering
vergrößert. Fast
alle hier dargestellten Funktionsglieder können zur Herstellung weiter
verkleinert werden, ausgenommen wohl der Unterdruck-Membranschalter
und die Druckinjektionspatrone, die etwas verkürzt wurde.
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Oben
in der Mitte das Detail eines Teiles des Saugglockenrandes mit den
drei Sperrzähnen
und dessen Sperraster in einer Draufsicht.
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Der
Vertikalschnitt entspricht dem Längsschnitt
in der 18. Auch die übrigen Hauptelemente
sind gut erkennbar: die Druckstrahlpumpe (24), die Manschette
(28) des Unterdruck-Membranschalters, der
Elektromagnet (27) des Belüftungsventils und der Elektromagnet
(21) des Sitzventils zur Unterbrechung des Gasstromes zur
Druckstrahlpumpe, dazu Batterie (29) und elektronische
Steuerzentrale (17) sowie Fenster oder Lochblende (15)
für die
optische Hautkontrolle.
-
Der
Verlauf des Druckgasschlauches (23) zur Druckstrahlpumpe
ist von seiner Austrittsstelle (31) aus der Druckinjektionspatrone
deutlich, ebenso das System der Sogleitungen. Zwischen der Druckstrahlpumpe und
dem zentralen Sogableitungsrohr (32) in der Saugglocke
(7) ist pumpennahe das Rückschlagventil (43)
in der Sogleitung (25) montiert montiert. Die Verbindung
zwischen dem Unterdruck-Membranschalter mit Manschette (28)
liegt in einem Parallel- oder Nebenschluß und öffnet gemeinsam zur Außenluft
(kleiner Pfeil).
-
Das
durch den Elektromagneten (21) betriebene Sitzventil schließt gegen
eine Druckfeder den Gaszufluß zur
Gasstrahlpumpe. Während
des Betriebes der Gasstrahlpumpe wird ein Gasleckverlust über den
Ventilstößel durch
eine Dichtung zum Elektromagneten hin verhindert.
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Das
Diagnonalschnittdetail rechts oben durch die Saugglocke zeigt, daß die das
Sogableitungsrohr (32) umfassende Lippendichtung vom Umfassungsrand
der Gehäuseträgerbuchse
aus, die Höhenverschiebung
der Saugglocke in einem gewissen Spiel zuläßt. Dabei wird die Saugglocke
durch eine Druckfeder zwischen Saugglockendach und Gehäuse nach
unten gehalten. Der kleine Pfeil zeigt wieder die Sogableitungsrichtung
zur Gasstrahlpumpe hin an.
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Die
Rotationsmöglichkeit
der Saugglocke (7) innerhalb eines sie umgebenden Mantelrohres
(33) wird innerhalb eines Sektorbereiches ausgenutz, der von
der Öffnung
der Gehäusewandung
(16) und einem Schlitz für den Durchtritt des die Druckinjektionspatrone
tragenden Halters für
den Trichter in die Saugglocke bestimmt. Von der rechten Seite dieser Halterung
bis zu einer gegenüberliegenden
Befestigungsachse erstreckt sich die Spiralfeder (34),
die bei Schwenkung der Halterung im Gegenuhrzeigersinne bis zum
Anschlag an der anderen Gehäuseseite
gespannt wird. (Die Feder ist in der weniger gespannten Situation
aber mit gewisser Vorspannung dargestellt.) In der gespannten Lage
wird die Halterung dadurch fixiert, daß der Haken des in einer Buchse
parallel zum Stößel des
Elektromagneten (27) geführten Gestänges (35) in eine
Sperrzahn führung
an der Außenfläche der
Saugglocke eingreift. Der strichpunktierte große Pfeil zeigt die Verschiebung
des oberen mittleren Details vom Zentrum aus der Deckung mit der
Saugglockendarstellung des Querschnittes. (Aus Raumnot wurde das
Gestänge von
seinem Abgang vom Stößel des
Elektromagneten (27) – um
90 Winkelgrade gedreht – bis
zu seiner Führungsbuchse
unterbrochen.) Mit der Öffnung
des Belüftungsventiles
zur Saugglocke, welche nach einem mißglückten Injektionsversuch erfolgt,
wird also eine Schwenkbewegung der Saugglocke mit der Druckinjektorpatrone
vorgenommen. Zunächst
erreicht diese eine Mittelstellung, welche der Abbildung rechts
im Längsschnitt
entspricht. (Der dritte Sperrzahn könnte fehlen, da die Fixation
der Rotationsbewegung durch Gehäuseanschlag
gesichert ist.) Die Unterbrechung der Stromzufuhr zum Elektromagneten
(27) bewirkt, daß sich
bei entsprechender Gasentwicklung in der Patrone erneut ein Unterdruck
in der Saugglocke aufbaut, welcher die Haut hochzieht. Bei abermaliger
Sperrung der Injektion über
die optische Hautkontrolle kann noch einmal das Gestänge (35)
betätigt
und eine Patronenwinkelbewegung vorgenommen werden.
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Die 20 bringt in fast natürlicher
Größe einen
schematischen Längsschnitt
durch eine Saugglocke einer Vorrichtung nach 19, um die Schräglage der Druckinjektionspatrone
zur Saugglocke hin zu verdeutlichen.
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Rechts
ist das Detail einer Variante des Patronenendes herausgezeichnet,
bei welchem die Düse
vom Zentrum nach unten verschoben wurde und eine Art Parallelverschiebung
von Zylinder- und Kolbenwandung
statthat, um den Injektionsstrahl noch näher am unteren Saugglockenrand
in die Haut eindringen zu lassen.
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Dabei
wird die Druckinjektionspatrone zweckmäßig durch eine Art Überwurfmutter – nicht dargestellt,
aber in entfernter analogie in 21 behandelt – über der
Halterung ohne Rotation in die Saugglocke abgesenkt bzw. vorgeschoben.
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Eine
weitere Variante ist die Anordnung des Sitzventile mit dem und innerhalb
des Gehäuses
des Elektromagneten (21). Es kann so kein Leckverlust auftreten,
außerdem
kann sich im Druckgasschlauch (23) kein Hochdruck aufbauen,
wie er dem Schlauch schädlich,
aber für
die Injektion nach Schluß des
Sitzventiles notwendig ist.
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Noch
eine Variante bezieht sich auf die Darstellung einer direkten Sichtkontrolle
der Injektionsstelle. Im Saugglockendach ist die Lichtquelle (37) dicht
montiert, welche ihre Strahlen gerichtet und seitlich abgeschirmt
auf die virtuelle Punktionsstelle projiziert. Der Richtstrahl ist
als gestrichelte Linie mit Pfeil nach unten eingezeichnet. Das von
der Haut reflektierte Licht ist ebenfalls als gestrichelte Linie – mit Pfeil
nach oben dargestellt und fällt
dudrch ein Schrägfenster,
das noch linsenartige Sehhilfen enthalten kann.
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Die 21 zeigt eine Lösung mit
von oben in die Saugglocke eingeführter Druckinjektionspatrone, links
im Längsschnitt
in natürlicher
Größe. Rechts oben
etwa der Höhenlage
entsprechend die Auflicht auf eine Deckellasche, darunter die schematische Aufwicklung
einer Schlitzführung
in den Teleskophülsen
und unten der Sperklinkenmechanismus gegen eine zu frühe Absenkung
der Patrone in einer Aufsicht.
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Das
Gerätegehäuse ist
als eine Art Revolver ausgebildet, wobei die Funktionsglieder in
Bohrungen um die Mittelachse angeordnet sind. Es werden in diesem
Schnitt links die Druckstrahlpumpe und rechts das Sitzventil getroffen.
Der Einführungstrichter
oder die Halterung enthält
einen breiten Lippendichtungsring, so daß die Gasaustrittsöffnung aus der
Patrone sowohl in der dargestellten gesperrten Stellung als in einer
abgesenkten innerhalb des das Sitzventil getroffen. Der Einführungstrichter
oder die Halterung enthält
einen breiten Lippendichtungsring, so daß die Gasaustrittsöffnung aus
der Patrone sowohl in der dargestellten gesperrten Stellung als
in einer abgesenkten innerhalb des Dichtungsbereiches liegt und
das Gas über
den Kanal (22) und das geöffnete Sitzventil zur Druckstrahlpumpe
abgibt. Die nicht dargestellte Leitungsverbindung ist durch eine strichpunktierte
Linie mit Pfeil in ihrer Funktion dargestellt.
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Die
drei die Patrone umgebenden Teleskophülsen weisen zwei gegenüberliegende
(oder besser drei auf dem Umfang verteilte) Schrägschlitze (37, 38,
vgl. Aufrollung rechts im Detail), in welche je ein Stift von einer
Nachbarhülse
eingreift. Zur Verriegelung in der Absenkungsposition kann eine
Schlitzaussackung wie in 25 Mitte
vorgesehen werden. Zur Einführung
der Patrone wird die Deckellasche (39) um ihre Drehachse
(40) auf dem oberen Teleskopring abgeschwenkt und dann
wieder unter Verhakung des Schrägschlitzes
in der Deckellasche unter dem Kopf der Ringnut (41) verriegelt.
Eine Bajonettführung
zwischen Patrone und "Schraub"-Kappe (756)
ist nicht erforderlich. Da die weitere Absenkung der Patrone durch
die Sperrklinke (42) gehemmt wird, wird zunächst unter
Drehung der Teleskophülsen
die Schraubkappe abgesenekt und der Beutel mit der Säure dabei
zerstört,
der unterhalb der flexiblen Abschlußkappe liegt. Säure und
Bikarbonat bilden Kohlendioxid das über die Gasaustrittsöffnung in der
Patrone und Lippendichtungsring schließlich die Druckstrahlpumpe
erreicht. Nach ansaugung der Haut (und eventuelle nicht dargestellter
optischer Hautkontrolle, die auch vor der Hautansaugung durch ein
seitliches Fenster im transparenten Gerätegehäuse oder analog zu den bisher
geschilderten Einrichtungen automatisch erfolgen kann, wird das Sitzventil
vom Elektromagneten (21) aus betätigt. Zur Auslösung kann
auch eine – nicht
dargestellte – Handtaste
betätigt
werden.
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Zugleich
mit der Anhebung des Stößels des Sitzventiles
wird der Konus (43) angehoben, welcher die Sperrklinke
(42) gegen eine Federung – zweckmäßigerweise eine Spiralfeder
um die Schwenkachse (44) – von der Patronenspitze entfernt.
Die Patrone wird unter manuellem Druck von oben und dem Unterdruck
von unten ruckartig abgesenkt. Inzwischen kann sich der Injektionsdruck
in der Patrone ansammeln.
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Die 22 zeigt eine leichte Variante
der Vorrichtung nach 21 in
etwa natürlicher
Größe wieder
im Längsschnitt
und zwar oben vorder Absenkung und unten nach der Absenkung zur
Injektion. Anstelle des einen Lippendichtungsringes werden deren
zweite im Bereich des Trägers
für die
Patrone eingesetzt, deren Abstand der Strecke der Patronenabsenkung
innerhalb der Saugglocke angepaßt
werden muß.
Der Noppenring (45) um die Patrone legt die Absenkungsstrecke
durch Anstoß an
der Geräteoberkante
fest.
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Drei
Blattfedern (46) auf dem Umkreis der Halterung verteilt,
bewirken schon den ersten Stopp, wenn die Gasaustrittsöffnung der
Patrone innerhlab des oberen Lippendichtungsringes liegt. Von dort führt der
Kanal (22) direkt zur Druckstrahlpumpe. Ist die Haut in
der Saugglocke genügend
angehoben, so kann der manuelle Druck verstärkt werden und die Hemmung
durch die Blattfedern (46) überwinden, was durch den Sog
von unten erleichtert wird.
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Die
Gasaustrittsöffnung
liegt dann innerhalb des unteren Lippendichtungsringes, der keinen
Abfluß hat,
so daß sich
der Injektionsdruck in der Patrone aufbauen kann. Der Augenblick
der Absenkung kann nach der fühlbaren
Gebläsewirkung
aus der Druckstrahlpumpe, der Sogwirkung auf die Haut und an der
Abssenkung des Stößels und
der Taste des Unterdruck-Membranschalters je nach Einstellung der
Buchse (28) wahrgenommen werden. Die Vereinfachung der
Ausstattung in dieser Variante ist augenfällig; sie kann jedoch ebenfalls
durch eine optische Meßvorrichtung
und steuernde Kontakte etwa am -nicht dargestellten – Rückschlagventil
zwischen Druckstrahlpumpe und Saugglocke oder am Unterdruck-Membranschalter
erweitert werden und akustische und optische Steuerungsignale abgeben.
Die Düse
soll in der Regel so weit gesenkt werden, daß die Hautglocke in der Mitte
eingedellt wird. So kann die Injektion auch dann sichergestellt
werden, wenn sie sich aus fester Beschaffenheit nur unterdurchschnittlich
hoch anheben läßt. Die
Kugel (47) unter der Deckellasche erleichtert die Drehung
der Teleskophülsen.
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Die 23 gibt in einem schematischen Querschnitt
eine Vorrichtung wieder, welche nach ihrem funktionellen Konzept
derjenigen der 18 entspricht
und dabei Patronen nach 16 (oben) anwendet.
Der Durchmesser der Saugglocke (7) ist deutlich überzeichnet,
wie immer der Düsendurchmesser.
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Die
Verteilung von Batterie (29), Elektromagnet (21)
für das
sitzventil, Steuerzentrale (17), Druckstrahlpumpe (24)
und Unterdruck-Membranschalter mit Buchse (28) sowie der
Elektromagnet (27) für
das Belüftungsventil
ist eingezeichnet.
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Besonders
sind die beiden Bajonethalterungen für eingeschraubte schematisierte
Stufenspritzen (Pens), die ebenfalls mit einer Außenverschraubung
versehen werden müßten. Es
können
aber auch Befestigungsschrauben von Aufnahmebuchen für die aufgeschraubten
handelsüblichen
Kanülenträger schräg von hinten
gegen deren Ränder gerichtet sein
(Detail links unten) oder ein – nicht
dargeestellter) Klemmverschluß.
Die Kanülen
werden durch die Führungsbohrungen
abgebogen und sitzen stramm in den metallenen Einführungskanälen, die
sich den Arzneieintrittsöffnungen
(vgl. 11, 17)
der Patrone anlegen. Zur Sicherung des Dichtschlusses können – nicht
dargestellt – gummielastische
Pfropfen vorgesenen werden, die von den Kanülen durchstochen werden müssen. Auch
kann um die Patrone herum ein Lippendichtungsring um die Arzneiaustrittsöffnungen
vorgesehen werden.
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Wegen
der dadurch entstehenden Dosierungsungenauigkeiten sind aber exakte
Anlage der Öffnungen
zur Koppelung aneinander anzustreben. Die die Kanülen umngebenden
Teile können
beheizbar gestaltet werden, um eine periodische Sterilisation zu
gewährleisten.
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Die
beiden kleinen Pfeile zeigen an, daß die Kontur des Bajonettverschlusses
für die
Patrone eigentlich weiter nach außen gerückt werden muß. Dies
ist auch möglich
weil die Druckinjektionspatrone nicht wie die Stufenspritzen horizontal
angeordnet sind sondern schräg,
so daß die
Schraubkappe (756) der Patrone zwischen den Stufenspritzen
erfaßt
und gedreht werden kann (vgl. 24).
Die Patrone ist verkürzt
dargestellt.
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Die 24 zeigt oben in einem
sehr schematisierten Längsschnitt
durch eine Druckinjektionspatrone mit den Umrissen eines der beiden
Stufenspritzen und einer überdimensionierten
Saugglocke die Möglichkeit
einer solchen Parallelandordnung in der Längsebene auf.
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Unten
links ist in einem Maßstab
von etwa 3 : 1 ein Längsschnitt
durch eine Saugglocke wiedergeben, wie sie etwa auch bevorzugt in
einer Vorrichtung nach 23.
dem automatischen Wechsel einer Hautstelle für die Injektion dienen kann.
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Rechts
davon oben die Aufwicklung der Oberfläche einer Schraubmuffe im Zentrum
der Saugglocke gegen deren Sperrzähne der Stößel eines Elektromagnets drehend
wirkt; darunter das Detail des Stößelendes, das gegen solche
Sperrzähne wirkt
und dabei durch eine sperrende und befördernde Blattfeder unterstützt wird,
in einem Querschnitt.
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Auf
dem Längsschnitt
erkennt man, daß die Schraubmuffe
(50) sich um einen zentralenen Gewindestift vom Saugglockendach
dreht und bei Absenkung mit einer trichterartigen Randerweiterung
gegen die Hautkuppe drückt,
die vom Sog angehoben wurde. Die Beschränkung der Anhebung der Hautkuppe
in der Mitte wird aber auch zur Folge haben, daß eine andere Hautstelle seitlich
sich der Düse
(etwa von hinten dem gestrichelten Ring entsprechend) anlegen wird
als bei freier Entfaltung der Haut nach oben. Die beiden Elektromagnete
(51,52) wirken leicht höhenversetzt auf gegenläufige Sperzahnräder nacheinander
ein; nämlich
der eine zur Herabschraubung, der andere zur Anhebung der Schraubmuffe. Die
Stromzuleitungen zu den Magneten sind einpolig gestrichelt symboliert.
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Innerhalb
der Saugglocke sind noch konzentrische Lamellen eingezeichnet, die
sich stufig nach innen anheben und dabei ungefähr dem Anstieg der Hautglocke
unter Sogwirkung folgen. Bohrungen quer in den Lamellen sorgen für freien
Luftdurchtritt.
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Gestichelt
sind elektrische Leitungsbahnen eingezeichnet, welche an den außenkanten
der Lamellen irgendwo enden und dort den Erdschluß mit der
Haut zur Steuerzentrale melden. Die Steuerzentrale kann die ankommenden
Signale zur STeuerung des Magneten für das Belüftungsventil auswerten.
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Die 25 bringt im Längsschnitt
im Maßstab
2 : 1 eine Druckinjektionspatrone ähnlich derjenigen in 17, die aber für die Notfallinjektion
ohne weitere apparative Unterstützung
vorgesehen ist.
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Von
der Wandung der Patrone ragt ein Stift nach außen, der in einem Schrägschlitz
(37) der verlängerten
Schraubkappe (756) verläuft.
(Für die
Montage führt
ein Längsschlitz
(53) von der Unterkante der Schraubkappe zum Schrägschlitz,
der vor Eintritt in denselben eine dank der Materialelastizität mit Druck überwindbare
Enge aufweist, wie auf. der schematischen Aufrollung der Schraub-Kappenoberfläche unten
erkennbar ist.)
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Die
Aufrollung demonstriert auch, daß die Schlitzführung steil
ist und in einer blindsackähnlicher
Erweiterung unten endet. Die Absenkung der Schraubkappe bewirkt
dadurch eine Drehung der Patrone. Der Patronenstift sperrt durch
Anlage an die Schulter im Blindsack die Bewegungsrückkehr unter Gasdruckwirkung.
Zur Milderung des Andruckes auf die Haut ist der Unterrand der Schraubkappe
hutartig verbreitert. Die Drehbewegung der Schraubkappe wird durch
die Kugel (47) unter der über die Schraubkappe geschobenen
Kappenhülse
(54), deren untere Federzungen in eine Rinne der Schraubkappe
einrasten, erleichtert. Eine Mitdrehung der Patrone wird durch den
Andruck der Patronenspitze gegen die Haut verhindert, und die Hemmung
kann dort durch eine Art Rippenmuster der Oberfläche zirkulär um die Düse, aber nicht bis zu dieser
reichend, noch gefördert
werden.
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Links
unten wird in natürlicher
Größe das Detail
eines Endes einer Druckinjektionspatrone anderer Bauart gezeigt.
Die Kappenhüle
mit der Kugel (47) liegt in diesem Falle unterhalb der
Schrauabkappe mit Bajonettverschluß und hindert die Rotationsübertragung
auf die biegsame Abschlußkappe
(715).
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Die 26 gibt eine Schaltskizze
für die elektrischen
Funktionen und deren Leitungsverbindungen für Vorrichtungen nach den 18, 19/20 oder 23/24.
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Die
starken gestrichelten Linien zeigen die Stromversorgung an, die
schwachen die Signalleitungen; dabei wurde jeweils nur eine der
paarweisen Leitungen eingezeichnet.
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Lichtquelle
und Sensor im Fenster oder der Lochblende (15) für die optische
Hautprüfung
werden von der Batterie (29) aus mit Energie versorgt und geben
ihre Signale an die Steuerzentrale (17) ab. Dort wird unter
elektronischer Datenverarbeitung bei positivem Meßwertevergleich
entschieden, daß der Elektromagnet
(21) aktiviert und das Sitzventil geschlossen wird, was
zum Druckaufbau in der patarone und dann zur Injektion führt.
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Bei
negativem Vergleichsergebnis in der optischen Meßwertvergleichung wird über die
Steuerzentrale der Elektromagnet (27) aktiviert, was zur Öffnung des
Belüftungsventiles
führt.
Meßwerte,
die entsprechende Befehle auslösen,
können
die Steuerzentrale auch von anderen Meßstellen erreichen; so etwa
vom Rückschlagventil
(47), dessen metallene Kugel bei Ventilschluß den Stromkreis
zwischen zwei Wandkontakten im Ventilsitz schließt und anzeigt, daß die Wirkung
der Druckstrahlpumpe nachgelassen hat. (In der Vorrichtung nach 19 etwa der richtige Moment
das Belüftungsventil
zu aktivieren und einen Hautstellenwechsel durch Patronenschwenkung
auszulösen).
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Es
sind noch die Leitungen dargestellt, welche den Berührungspunkten
der Hautglocke an den Lamellen der Vorrichtung nach 24 entsprechen, deren Stromversorgung
auch aus der Steuerzentrale erfolgen kann. Die Signalmeldung kann
der Steuerung des Elektromagneten (27) für das Belüftungventil
dienlich sein.
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Das
Schema kann natürlich
erweitert werden, beispieslweise für Signalvermittlungen vom – hier nicht
dargestellten – Unterdruck-Membranschalter.
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Die 27 gibt im Längsschnitt
im Maßstab 1
: 2 eine Druckinjektionspatrone wieder, wie sie bereits zu 16 ähnlich beschrieben wurde. Oben wird
das Stadium vor dem Eindrehen der Schraubkappe (756), unten
ein solches nach diesem Vorgang.
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Die
Variante liegt darin, daß die
Patrone hinter dem Einführungskopf
mit der Düse
eine Strecke weit eine Wandverdünnung
(56) aufweist, die einen Noppenring nach innen aufweist,
gegen welchen der Bodenrand des Hohlkolbens (5) sich anlehnt.
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Wird
ein gewisser Druck im Patroneninneren überschritten, so überwindet
der Hohlkolbenrand das Hindernis des Noppenringes, indem er diesen
mit der umgebenden Wandverdünnung
aufweitet. Dabei wirkt der Noppenring als Dichtungsmittel zwischen hinterem
Gaskompartiment und vorderm Arzneikompartiment.
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Die 28 entspricht der oberen
Abbildung aus 27, zeigt
aber eine zusätzliche
Abweichung dahingehend, daß die
Säure in
einem (hier zufällig
elliptischen) Behälter
eingeschlossen, ist der zerbrechlich (etwa aus Polystyrol) ist,
und auf die Druckeinwirkung von der Schraubkappe her zerbricht.
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Des
weiteren ist ein Faden (57) eingezeichnet, der sich mit
anderen, alle auf dem Umfang verteilt vom Hinterrand der Patrone
zum Hohlkolben erstreckt und an beiden befestigt ist. Die Fäden haben die
Eigenschaft sich unter Einwirkung von Flüssigkeit oder Säure oder
beidem in Sekunden aufzulösen. Diese
einwirkung erfolgt nach zerbrechen des Säurebehälters, wonach sie für kurze
Zeit der entstehenden Anspannung durch den Gasdruck standhalten, um
dann die Hohlkolbenbewegung zur Injektion freizugeben.
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Die
Erfindung umfaßt
nicht nur die dargestellten Beisspiele, sondern auch die Vielzahl
der möglichen
Kombinationen zwischen den Einzellösungen und deren Erweiterungen,
soweit kein eigentlicher Erfindungsaufwand hierfür geleistet werden muß. Auch
soll die Erfindung zusammen mit den früheren Erfindungsveröffentlichungen
gesehen und verstanden werden.
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Die 29 zeigt im Längsschnitt
im Maßstab 1,5
: 1 eine Einrichtung ähnlich
wie in 2 in zwei Funktionsstadien
für die
optische Hautkontrolle, aber für
den Gebrauch mit Einzelpatronen vereinfacht. Links oben im Maßstab 2
: 1 eine Nachfüllpackung
für den
Treibsatz in Verbindung mit einer Schraubkappe (756) im
Längsschnitt,
rechts oben im schematischen Längschnitt
im Maßstab
1 : 2 die Variante einer Patrone für den Sensoreinschuß.
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Die
Saugglocke (7) weist gegenüberliegende längsovale
Mulden auf, in welche die von ihren Schutzkappen befreiten Patronen
(18) mit ihren Endteilen in die Fenster oder Lochblenden
(15) hineinragen. Der Schiebezylinder (202) ist
durch die Dichtungsringe (203, 204) in der Saugglocke
gegen dessen Mulden verschlossen und enthält die gegenüberliegenden
Aufnahmezylinder (205, 206) für die Patronen. Bei den Patronen
handelt es sich um Zweikammersysteme nach 42, 48, 49. Bei ihnen ist der Treibsatz
für die
Arzneiinjektion (links) oder die Sensorfadeninjektion (rechts) durch
die feste Scheidewand (19) von dem Treibsatz für die Druckstrahlpumpe
(24, 30) getrennt.
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Das
Detail links oben zeigt, daß das
in den Aufnahmezylinder hineinragende Gewindekörper der Schraubkappe (756)
einen Haken aufweist, in welchen das Schlaufenende der Verpackungshülle (209) eingehängt ist.
Letzere umfaßt
einen elastischen Beutel mit Flüssigkeit
und das Pulver als gasbildende Reaktionssubstanzen. Die Schraubkappe
wird in den Aufnahmezylinder bis zur Abdichtung durch den Dichtungsring
an dessen Ende aufgeschraubt.
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Eine
lösbare
Klebeschicht (210) am Boden der Verpackungshülse bewirkt,
daß mit
dem dem Herausziehen der letzteren unter Zug auf die Scheidewand,
die Patrone mit zurückgezogen
wird. Deren dünner
hinterer Wandanteil umgibt auch die Verpackungshülle. Der schematische Längsschnitt
im Maßstab
1 : 2 rechts oben zeigt den Kalibersprung, mit welchem der saugglockennahe
Treibsatz nach der Trennwand in einen weiteren Patronenteil übergeht.
Diese Variante ist zu bevorzugen, um den Treibsatz für die Druckstrahlpumpe
genügend
groß halten
zu können.
Die Schutzkappe (218) wird vor Einschub in den Aufnahmzylinder
abgezogen. Linkseitig ist die Schraubkappe in den Öffnungsdorn (717)
schon eingedreht; der elastische wird sich durch die Punktionsöffnung entleeren.
Der Öffnungsdorn
ist gußtechnisch
Teil der Scheidewand (19). Die Haut (strichpunktiert) ist
auch in hochgezogenem Zustand in der Saugglocke dargestellt, obwohl
die Druckstrahlpumpe noch nicht in Funktion ist. Rechts unten ist
das Druckgas in Entwicklung begriffen und wird über den die Patronenwandung
umgreifenden Klemmbackenring über.
Kanal (23) zur Druckstrahlpumpe geleitet.
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Auch
die Verschlußkappe
links unten ist noch in Abstand. Während im oberen Längschnitt
der Saugglockenrand als äußere Begrenzung
auf der Haut steht, wurde auf dem unteren der Schiebezylinder (202)
durch Druck auf beide Aufnahmezylinder gegen die Wirkung der Blattfeder
(207, 208) -es könnten auch drei oder vier sein-
abgesenkt. Der Außenrand
(211) am Schiebezylinder bildet nun die auf der Haut liegende
Außenbegrenzung.
Die innerhalb des letzteren befindliche Luft konnte teilweise über den
Kanal (212) und das Rückschlagventil
(213, 30)
entweichen.
-
Der
von der Steuerzentrale über
Leitungen nach Schluß des
Kontaktschalters (214) oder. (215, 30) auf die entsprechende
Seite gerichtete optische Meßvorgang
bei Schluß der
entsprechenden Schraubkappe trifft bei Schluß des Kontaktschalters (216)
auf die Haut vor dem entsprechenden Fenster (15). Bei Nichteignung
der Hautstelle wird der doppelläufige
Elektromagnet (217) in einer Richtung aktiviert. Durch
eine kleine Sektordrehung der Saugglocke kommt die Düse (links)
bzw. das Sensorfadenende (rechts) kommen dadurch vor das benachbarte Fenster
zu liegen. Eine Injektionsauslösung über eine
Heizdrahtschlinge (752, 30)
erfolgt bei geeignetem optischem Meßresultat.
-
Der
Haltefaden (57) am Kolben (339) reißt bei bestimmtem
Gasdruck in der vorderen Kammer nach Vereinigung der chemischen
Komponeten für die
Gaserzeugung und der Stahldraht (44) stößt den an seinem Ende befestigten
Sensorfaden durch den Kanal der feinen Patronenhülse in die Haut. Die Luft vor
dem Kolben (339) wird über
die Entlüftungsbohrung
(683), die sich in den Aufnahmezylinder hin fortsetzt (bei
Dichtung am Übergang
zwischen Patronenwandung und Aufnahmezylinder).
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Das
Detail rechts (Mitte) zeigt einen Vertikalschnitt durch die Patrone
im Aufnahmezylinder (Teildarstellung) mit dem in einer Nut des letzteren
verschieblichen Richtungsdorn.
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Die 30 zeigt unten einen Querschnitt durch
eine Einrichtung nach 29 in
Höhe der
Mitte der Aufnahmezylinder und im Maßstab 1,5 : 2. Ganz. oben werden
in natürlicher
Größe Querschnitte
durch den doppelwirkenden Elektromagneten (217) mit dessen
Schaltrahmen (220) in den drei Schaltstellungen wiedergegeben.
Rechts davon schematisch in einer seitlichen aufrollung das Detail
einer zu bevorzugenden mechanischmanuellen Bedienung. Durch Anhebung
oder Absenkung des Schaltstiftes (221) in einem senkrechten
Führungsschlitz
des Schiebezylinders wird über
einen Schrägschlitz
in der Saugglocke, in welchen der Führungsstift von außen oberhalb
des Sichtungsrings (203, 29)
hineinragt, die Sektorbewegung der Saugglocke bewirkt.
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Dies
hat aber. nur auf ein Signal aus der Steuerzentrale (17)
hin zu erfolgen, wenn die optische Hautkontrolle keine geeignete
Hautstelle vor dem Fenster (15) festgestellt hat.
-
Mittig
unter der Darstellung der Funktionsstadien des Elektro magneten folgt
dem Querschnittsdetail der Wandverdünnung durch eine Mulde der Saugglocke
in Vergrößerung)
mit drei Fenstern (15) – der Kopf Injektionspatrone
ist zur Orientierung eingezeichnet – nach rechts die Aufrollung,
dieser hier oval gewählten,
Fenster. Es sind strichpunktiert die diagonal geführten Lichtleitfasern
eingezeichnet, welche vom Photoemitter (81) zum Photosensor
(82) verlaufen. Im Querschnitt unten sind die paarige Anlage
innerhalb der Saugglocke sowie die Signalleitungen schematisch zum
Photometer (222), während
die Stromversorgung (der Übersichtlichkeit
halber) weggelassen wurde. Die Druckgasversorgung der Drurkstrahlpumpe
(24) über
die Kanäle
(22) bzw. (23) ist in der Querschnittsdarstellung
eingezeichnet; ebenfalls der Sogkanal (25) mit dem Rückschlagventil
(43) und seine Verbindung zur Saugglocke. Der Reserveraum (223),
der mit der Saugglocke in Verbindung liegt, dient der Kapazitätserhöhung für die Unterdruckwirkung.
-
Sowohl
rechte hintere als auch der vordere Treibsatz sind im dargestellten
Beispiel gestartet worden. Durch Rückdrehung Schraubkappe (756) wurde
der durch Gewebsflüssigkeit
aufgequnllene Sensorfaden aus der Haut zurückgezogen. Der Rückzug der
Patrone wird durch den Schrägschlitz (38,
Detail in Aufrollung ganz oben rechts) in der Schraubkappe steuerbar,
da die Rundkuppe auf der Außenseite
des Aufnahmezylinders nur unter Widerstand aus dem Schlitz herausgedreht
werden kann.
-
Der
Querriegel (225) im Zentrum des Gewindeskörpers der
Schraubkappe dringt durch eine Abschlußplatte vor dem hinteren Treibsatz.
Als Variante zeigt die Abschlußplatta
eine zentrale Öffnung
mit radiären
Randaufbrüchen,
hinter welche der Querriegel einhaken kann. Beim Rückzug der
Patrone wird wird die Sensorhülse
(46) von der Kontaktfeder (224, 29) zurückgehalten, die dadurch über den
Sensorfaden geschoben wird. Die Gewebsflüssigkeit reagiert jetzt mit
dem Sensor belag auf der Innenseite der Sensnrhülse. Die entstehenden Meßsignale
werden über
die Signalleitung (226) dem Meßgerät (600) zugeführt. Die
zweite Signalleitung (227) wird über eine Seele des Sensorfadens
in den Haltefaden (57) fnrteesetzt und dann über einen
(nicht dargestellten) Schleifkontakt zwischen Patronenhülse und
Innenfläche
des Aufnahmezylinders weiterzum Meßgerät geleitet. (Vgl. analoge Darstellung
auf 32). Oberhalb der
Querschnittsdarstellung sind zwei stark vergrößerte Vertikalschnitte durch
den gequollenen Sensorfaden wiedergegeben im Zusammenhang mit den
Signalleitungen.
-
Die
eben geschilderte Ableitungsmethode wird von der linken Variante
repräsentiert.
Bei der rechten Variante trägt
der Innenbelag der Sensorhülse
in elektrischer Isolierung zwei getrennt Leitungsbahnen, welche über zwei
besondere Leitzonen der Kontaktfeder (224) abgegriffen
werden.
-
Der
Querschnitt dient der Demonstration der Sektordrehung der Saugglocke.
Sie wird hier aus der eingezeichneten Mittelstellung (Punktionsorgane über den
mittleren optischen Fenstern) über
den doppelwirkenden Elektromagneten (277) bewirkt, dessen
Schaltgestänge
mit zentralem Stift, die Gabel (228) an der Saugglocke
nach rechts oder links mitnimmt. Die Punktionsorgane geraten dabei
jeweils für
die Dauer der Magnetaktivierung über
das benachbarte Fenster. Eine Längsrippung
auf der Innenseite der Saugglocke über eine Teil der Anlagefläche der
Haut (zeichnerisch angedeutet) kann den Mitnahmeeffekt verstärken.
-
Die
Steuerfunktionen der Einrichtung sind durch strichpunktierte Leitungen
schematisch ausgeführt.
-
Die
Batterie (29) wird zweckmäßig durch eine weitere im Bereich
des Meßgerätes (600)
für Stoffwechselmessungen
(etwa Glukose) verstärkt. Das
gestrichtelte Rechteck dort soll das oben sichtbare Display andeuten.
Die Kontaktschalter (215, 216) melden der Steuerzentrale
die Auslösung
eines hinteren Treibsatzes, durch Schraubkappenbetätigung.
Damit wird die Seite der Messung festgelegt. Der Kontaktschalter
(216) - nur eine einzige Leitung ist skizziert unter dem
Düsenbereich
- bestätigt
den Zeitpunkt der Messung. Die Messung erfolgt über die Leitungen vom Photosensor
(etwa 82) zum Photometer (222). Die Resultate werden in
der Steuerzentrale (17) verglichen und gegebenfalls über die
Batterie die Heizdrahtschlinge (752) und damit der zweite. vordere
Treibsatz betätigt.
(Da rechte Heizdrahtschlinge wurde weggelassen). Bei negativem optischen
Meßergebnis
wird unter entsprechender Polung der doppelwirkende Elektromagnet
(217) über die
Steuerzentrale aktiviert.
-
Zur
Wiederbelüftung
der Sauglocke kann eine Patrone aus der Dichtung des Klemmbackenringes
gezogen werden, falls keine Belüftungstaste
zusätzlich
installiert wird.
-
Die 31 bringt in einem Längsschnitt
in natürlicher
Größe eine
vereinfachte Lösungsvariante für den Punktionsstellenwechsel
ohne Wiederbelüftung.
-
Es
werden nur jeweils zwei ovale gegenüberliegende Fenster (15) vorgehen.
Die Absenkung des Shiebezylinders (202) wird durch den
Eingriff des Ankerstiftes eines einfach wirkenden Elektromagneten (229)
bewirkt, der bei Aktivierung aus einer Kerbe in der Saugglocke zurückgezogen
wird. Der Seilzug (230), der über die Rolle (231)
einen rückgefederten Sperrstift
aus der Kerbe an der Gegenseite der Saugglocke zieht, ist zur Deutlichkeit
um 90 Winkelgrade nach oben geschlagen eingezeichnet. Der Sperrstiftrückzug erfolgt ebenfalls
durch den Magnetanker. Ist das optische Meßergebnis auf der Haut negativ,
so werden die Punktionsorgane im Oval des Fensters nach unten gezogen.
Dort besteht eine zweite optische Kontrollmöglichkeit, die hier nicht weiter
eingezeichnet ist (weil analog zur Darstellung in 30).
-
Die 32 zeigt in einem Querschnitt
im Maßstab
1.5 : 1 das Detail einer Lösung
für die
Injektion von veränderlichen
Arzneimengen, welche – wie bei
Insulin – vor
der Injektion auf Grund von Stoffwechselmessungen festgelegt werden.
Die Einrichtung insgesamt kann einer solchen in 23 entsprechen, aber auch eine solche
nach 29, 30 ergänzen.
-
Die
Arzneipatrone, die als bekannte Stufenspritze ausgebildet ist (wie
etwa beim Insulin-Pen), wird mittels Halteklammer (232)
befestigt. (Ihr Kolben kann aber auch zweckmäßig über Gewindedrehung mittels
eines Motors vorgeschoben werden, auch zur Raumersparnis).
-
Wesentlich
ist die U-Kanüle
(233), deren rückgebogenes
Ende eng in einen exzentrischen Kanal der hier etwas ausladenden
Wandung der Arzneipatrone eingepaßt ist.
-
Der
Eingang zum Patroneninneren wird durch die (hier aufgelegte, aber
auch im Guß zu
fertigende) Ventilklappe (234) verlegt, die ein Austreten der
Arznei bei Druckanstieg hinter der Düse verhindert. Die Klappe wird
rechts im Sagitalschnitt längs der
Schnittlinie A-B des Querschnittes gezeigt.
-
Darunter
die bevorzugte Variante, bei der die Ventilklappe der Kanülenöffnung federnd
und dichtend anliegt.
-
Die
Druckgasableitung aus der hinteren Kammer erfolgt hier aus einer
seitlichen Patronenöffnung,
die zirkulär
von der Dichtung (235) umgeben ist. Der zentrale Haltefaden
(57) reicht von der Scheidewand diesmal (als zusätzliche
Variante und beispielswei se) in einen Faltenbalg, der die Reaktionsflüssigkeit
enthält.
Die feste Substanz für
die Gasentwicklung liegt diesmal in einem elastischen ringförmigen Beutel,
der durch die Heizdrahtschlinge (752) zerstört wird.
Es werden die Schleifkontakte beiderseits der Patronenwandung dargestellt.
-
Damit
der Faltenbalg der in die bereits hinter der Düse (9) lagernde Verdünnungsflüssigkeit
eindringenden Arzneiflüssigkeit
ausweichen kann, muß Luft
im Raum links vom Faltenbalg vorhanden sein.
-
Für höhere Dosiergenauigkeit
empfiehlt sich auch hier ein Kolbensystem. Der Kolben hat in diesem
Falle zweckmäßigerweise
mehrere Dichtungsringe mit Verdünnungsflüssigkeit
dazwischen, um die (dann kürzer
gehaltene) Lücke über der
Ventilklappe möglichst
verlustfrei zu passieren.
-
Die 33 zeigt schematisch links
in zwei halben Länsschnitten
im Maßstab
2 : 1, und rechts in zwei Querschnitten in natürlicher Größe einen weiteren Lösungsweg
für einen
Fensterwechsel zur optischen Hautkontrolle auf.
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Vier
elastische Zungen (236) vereinigen sich oben an einer Dachplatte,
die um die Achse (237) drehbar ist.
-
Die
Sektordrehung erfolgt – wie
rechts auf dem Querschnitt angedeutet – durch einen doppelwirkenden
Elektromagneten (217) oder durch manuelle Hebelführung analog
zu 30. Sobald die Haut in
die Saugglocke über
nicht dargestellte Sogquelle hochgesaugt wird, wird der zwischen
den Zungen in Segmenten gespannte Saitenbogen (gestrichelt) über die
Rolle (238) – etwa
elektromagnetisch – verkürzt. Das
Detail über
dem Längsschnitt
zeigt im seitlichen Schnitt durch das untere Ende der vorderen Zunge
die Anlage der Saitensegmente. Wie der untere Querschnitt deutlich
macht, werden die Zungen gegen ihre Elastizität einander genähert und
der Ring der Saitensegmente schnürt
die Haut an der Basis ihrer Kuppe ein.
-
In
diesem Zustand erfolgt dann die leichte Sektordrehung um die Achse
(237). Die Fenster und die optische Ausstattung und Anwendungsorgane wurden
weggelassen. sie können
analog zu 29–31 ergänzt werden.
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Die 34 zeigt oben einen Querschnitt durch
eine Einrichtung in natürlicher
Größe. Umgeben
von der starken Druckfeder (87) und vom Faltenbalg (88)
liegt die Saugglocke (7), in welche die Patrone (12)
eingelassen ist. Die Deckelplatte (704) sowohl als auch
die Grundplatte (16, Längsschnitt
unten) wurden hier zur vereinfachten Darstellung der Verriegelung
rechteckig gewählt,
sind aber vorteilhafter ebenfalls ovalär abgerundet. Zwei der vier
Schieberiegel (804) sind deutlicher in ihrer Funktion darunter
im Längschnitt
dargestellt. Im waagerechten Knick am Ende des Keilschlitzes verläuft der
Querstift der Säule,
die fest aus der Grundplatte (16) steht. Die Zugfeder (805)
hält die
zwei Schieberiegel jeder Seite zusammen in Sperrstellung. Die Schieberiegel
umgreifen oben den Rand der Deckelplatt (Vertikalschnittdetail rechts).
Ein durch ihr U-förmiges
Ende geführter
Stift führt
durch den Schlitz (806) hindurch. Die auf dem Längsschnitt
(mittlere Abbildung) dargestellte Verriegelungsstellung entspricht
der Kompression der starken Druckfeder (87) und des Faltenbalges
auf den Längsschnitten
der 2.
-
Die
Saite (80) läuft
von einem Schieberiegel über
die Umkehrrolle (92) zum anderen Schieberiegel. Die beiden
Saiten sind in der Mitte am Auslöseband
(807) schlaufenartig befestigt. Auf dem Querschnitt werden
nur die Enden des Auslösebandes
gezeigt. Durch Zug an diesem Band und damit an den beiden Saiten
werden die Schieberiegel einander genähert. Die Querstifte der Säulen verlassen
die Querarme der Keilschlitzen der Schieberiegel, die Deckelplatte
wird von der starken Druckfeder angehoben. Dabei entsteht innerhalb
des vom Faltenbalg und der Deckelplatte sowie der Fußleiste
(808) umschlossenen Raumes ein Unterdruck. Dieses Stadium
ist unten im Längsschnitt
dargestellt. Bei der Absenkung der Deckelpatte lenken die Querstifte
der Säulen ddurch
Einwirkung auf die Kurven in die Schieberiegel letztere seitlich
gegen die Zugfeder ab, die dann die Rastbewegung ausführt.
-
Die
Fußleiste
setzt sich innen in eine Tülle fort.
In deren Bajonett-kuppelung oben ist die Saugglocke (7)
eingeschraubt. Letztere wird mit einer Keilschulter gegen den Dichtungsring
(809) gepreßt.
-
Um
den Patronenzylinder zentral innerhalb der Saugglocke mit dem Kolben über der
Arznei ist ein Membranring mit Säure
angeordnet. Heizdrähte (strichpunktiert)
bilden eine Glühdrahtschlinge
in der Wandung des Membranringes, sind im übrigen aber abisoliert oder
weisen größeren Querschnitt
auf, was nicht dargestellt wurde.
-
Der
Stromkreislauf führt über die
Batterie (29) zur Steuerzentrale (17) und von
dort in den Membranring. Sowohl Batterie als auch Steuerzentrale
sind auf der Grundplatte (16) montiert und werden durch
Bohrungen der Fußleiste
in zu dieser gedichtete Töpfe
(starke schwarze Linien) eingeschoben. Durch den Querkanal oberhalb
des Dichtungsringes (809) rechts konnte die Luft aus der
Saugglocke abgesaugt werden. Die Haut (strichpunktiert) ist angehoben.
-
Die 35 zeigt in natürlicher
Größe einen Grundriß der Einrichtung
nach 34 und dient rechtsseitig
der Veranschaulichung der Verriegelung zwischen Deckelplatte (704)
und Deckplatte (94). Linksseitig ist die Verriegelung zwischen
Grundplatte (16) und Fußleiste dargestellt. Zwischen
Fußleiste und
Deckplatte spannt sich der Faltenbalg. Die Riegelschieber (814, 815)
sind nach außen
herausgezogen wie zur Entriegelung. Strichpunktiert ist nochmals
die Verkabelung zwischen den Schleifkontakten am oberen Saugglockenrand
und der Steuerzentrale und von dort zur Batterie eingezeichnet.
-
Die
Längsschnitte
unter dem Grundriß verlaufen
längs der
Schnittlinien A-B, C-D und E-F des Grundrisses.
-
Der
Längsschnitt
A-B geht durch den Topf mit der Batterie.
-
Es
sind die Riegelschieber (815) zu sehen, im unteren Längsschnitt,
der noch gerade den Topf der Steuerzentrale schniedet, sind die
Riegelschieber (814) zwischen Deckelplatte und Deckplatte
getroffen (feinscharffiert dargestellt).
-
Der
mittlere Längsschnitt
geht wiederum durch die Saugglocke und zeigt die Stromschleifen zu
den Membranringen mit der Säure.
-
Die
Steuerleitung (810) führt
von einem Erdschlußkontakt
in Nöhe
der (übertrieben
weit gezeichneten) Düse
(natürlich
in Wirklichkeit innerhalb des Saugglockendaches) zum Berührungskontakt
mit der Leitung zur Steuerzentrale. Be Hautberührung wird dort die Stromschleife
zum Membranring aktiviert und damit die Injektion. Die Haftmembran
zwischen Kolbenoberfläche
und Patronenaußenwand
ist so berechnet, daß sie
die Kolbenbewegung erst freigibt, wenn der Injektionsdruck durch
CO2-Entwicklung ausreichend ist.
-
Zu
beachten ist noch der Führungsstift
(811) der Fußleiste,
welcher in eine Bohrung der Deckelplatte eingeschoben ist. Der Führungsstift
ist im Querschnitt oben auf dem Grundriß eingezeichnet.
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Die 36 zeigt drei Variationen
für die
Patronenlage innerhalb der Saugglocke in natürlicher Größe. Oben ist jeweils ein Querschnitt,
unten ein Längsschnitt
dargestellt.
-
Aus
der Düse
gestrichelt der Injektionsstrahl Richtung Haut. Links die bereits
in den Fig. und dargestellte Version, rechts eine Schräglage der
Patrone noch innerhalb der Saugglocke. Links unten wird eine bevorzugte
Variante gezeigt, bei welcher die Patrone von außen angebaut wird. Es werden
gußtechnisch günstigere
Winkel gewählt.
Der Druckgaskanal aus dem Gasdruckraum über der Saugglocke in die Patrone
ist als breiter schwarzer Straich eingezeichnet. Dem Kolben in der
Patrone ist eine eliptoide Blase mit Verdünner vorgelagert, die an der
Patronenwandung fixiert sei, so daß sie den Gasstau begünstigt, um
schließlich
einzureißen.
Die Düsenbohrung
ist schräg
nach unten gerichtet. Man erkennt den Vorteil des langen Strahles,
auf dem Querschnitt ist er vorteilhafterweise hinter der (nicht
eingezeichneten) Haut aufgefächert.
Wie für
Batterie und Steuerzentrale muß für die Patrone
und deren Sektorbewegung auf der Fußleiste ein Topf zur Trennung
vom Saugpumpenraum vorgesehen werden.
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Die 37 zeigt einen Querschnitt
durch eine Saugglocke (7), in welche von der Seite in Höhe der der
Hautkuppenbasis ein Röhrchen
aus piezokeramischem Material (längsgestreift
dargestellt) eingeführt
ist. Haut und elektrische Leitungen sind strichpunktiert dargestellt.
In dem Röhrchen
liegt ein (größenmäßig stark übertriebener)
Faden, der zu diagnostischen Zwecken in die Haut geschossen wird. Der
dafür erforderliche
Gasdruck wird in einer Druckkapsel erzeugt, in deren Zentrum eine
Blase mit Säure
von Bikarbonatpulver umgeben ist. Das Steuerungssystem ist stark
vereinfacht. Wird der Handschalter betätigt, so schließt sich
der Stromkreis zwischen Batterie (29) und Glühdraht in
der Säureblase. Es
entwickelt sich Gas. Gleichzeitig aber gerät auch das Piezoröhrchen in
Spannung, so daß sich
der Durchmesser verengt und den Sensorfaden festhält. Die
Druckummantelung des Sensorröhrchens
etwa aus Stahl wurde nicht eingezeichnet. Anstelle von Piezokeramik
kann auch ein etwa mit Glühwendel
beheiztes Metallröhrchen
verwendet werden.
-
Der
Handschalter muß zur
Injektion geöffnet werden,
um den Fadenkanal wieder freizugeben (evtl. auch dort deponierte
feste Arznei, am besten in einem Stäbchen verbacken, vgl. beheizten
Kupferrohr in 37 links,
Stäbchen
etwa Zucker, Salz.
-
Gezeigt
wird die Heizdrahtspirale
-
Die 38 gibt in einem Längsschnitt
etwa im Maßstab
2 : 1 bei starker Überzeichnung
der Düse eine
Variante der Patrone (12) wieder. Der Kolben (2) zeigt
zur Düse
hin eine Höhlung,
in welche die Öffnungsdornen
(10) später
eintauchen können.
Die Höhlung
ist mit Verdünner
gefüllt,
ebenfalls der anschließende
Faltenbalg mit ausgedünnter
Frontmembran. Zentral ist mit dieser eine Lichtleitfaser verschweißt, die
durch den Kolben sich bis zur Lichtquelle (36) fortsetzt.
Gestrichelt ist ein Lichtstrahl eingezeichnet, der durch die Lichtleitfaser
bis zur Haut und von dort zurück
auf einen Sensor etwa nach (nichtdargestellter) optischer Koppelung
geworfen werden kann für
die optische Hautkontrolle.
-
Eine
weitere Funktion des zentralen Fadens, der auch innerhalb der Kolbenbohrung
befestigt ist, ist die Kontrolle des Gasstaues.
-
Nach
Zerstörung
der Membranblase mit Säure über die
strichpunktierte Stromleitung (es wurde nur eine von zweien dargestellt)
reagiert die Säure mit
dem Natriumbikarbonat, das als Punkte dargestellt ist. Bei einem
vorbestimmten Gasdruck reißt
der Faden und gibt die Kolbenbewegung zur Injektion frei.
-
Die
Lichtleitfaser kann für
letzteren Zweck durch jederlei Zugverbindung ersetzt werden. Unten ist
als Variante eine Stromschleife eingezeichnet, über welche durch Stromzufuhr
die Injektion gestartet werden kann.)
-
Die 39 zeigt eine Patrone (12)
mit Düse für Mehrfachbenutzung
im Längsschnitt
etwa im Maßstab
2 : 1.
-
Über das
Rückschlagventil
(43) wird bei Rückzug
des Kolbens (2) an seiner Kolbenstange Verdünner angesaugt.
Diesem Verdünner
kann aus dem Kolben hochkonzentrierte Arznei hinzugefügt werden.
Die Zahl der möglichen
Dosimeter ist groß. Als
Beispiel wurde die Arzneiblase (813) gewählt, die eine
feine Öffnung
aufweist.
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In
derselben Kolbenbohrung liegt eine geschlossene elastische Blase
mit einer unter Stromzufuhr gasentwickelnden Substanz (etwa Wasserstoff), wodurch
die Blase sich ausdehnt und die benachbarte Arzneiblase, die gegen
ein Kolbenfenster mit feiner Öffnung
lehnt, quantitativ regelbar verdrängt. Dem Kolben ist über Zugfedern
eine gerundete Haube vorgelagert, welche seitlich Arznei vorbeiläßt, bei
Druckaufschlag aber durch Anlage am Kolben dessen Fenster dicht
abschließt.
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In
auf dem Kolbenumfang gleichmäßig verteilten
Bohrungen liegen piezokeramische Stifte als Piezoelemente (816)
mit Stromverbindung, welche bei Spannungsbeaufschlagung (ich ausdehnen
und den Kolben für
gewünschte
Zeit an der Zylinderwand festhalten.
-
Der
Gasdruckraum um und rechts von der Kolbenstange wurde weggelassen;
es kann auch jeder andere Druckgeber eingesetzt werden.
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Die 40 zeigt etwa im Maßstab 3
: 1 eine Vorrichtung zum Einschub einer Patrone mit Düse und Treibsatz
in eine Saugglocke (7) im Längsschnittsdetail. Die Kappe
(814) kann mit Innensegmentklauen durch Schlitze auf der
Buchse (815) für die
Patrone (12) und legt sich damit auf Stapel von Piezoelementen
(816). Bei Stromfluß dehnen
sich die letzteren aus, so daß die
Kappe (814) Richtung Saugglocke geschoben wird. Ein Stift
(schwarz) an der Kappe durchdringt zunächst die Rückwand der Patarone und eröffnet dann
die Säureblase über dem Bikarbonatgranulat.
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Die
Patrone wird dann vorgeschoben, bis der Dichtring vor dem Winkelrand
der Buchse gegen eine Ringschulter der Patrone zu liegen kommt.
Dabei wird der Gummiring (817) gegen die Trichterbohrung der
Saugglockenöffnung
gepreßt.
Der Gummiring ist mit einem Folienband verbunden, welches über die Düse verklebt
ist und quer zur Band- und Zugrichtung über eine Heizdrahtschlinge
durchtrennt wird. Durch die Schiebebewegung der Patrone werden die Bandreste
von der Düse
weggezogen. Der Kolben (2) ist bis zum Durchriß durch
den Gasdruck mittels eines Fadens an der Rückwand der Patrone befestigt.
Die Ausstattung mit Faltenbalg und Öffnungsdornen entspricht derjenigen
der 5.
-
Die 41 zeigt einen Einmalinjektor
mit Unterdruckspeicherung in geringer Vergrößerung im Längsschnitt, links vor Gebrauch,
rechts unmittelbar vor der Injektion.
-
Während das
Zentrum mit Saugglocke (7) und Patrone im Aufbau demjenigen
in 34 und 35 entspricht, befindet
sich außen
ein ringförmiger
industriell ausgepumpter Unterdruckraum (818).
-
Der
Ventilstift (819) dichtet mit seinem kolbigen Ende in gewachster
Abdichtung des Seitenkanals zum Unterdruckraum eine Ventilbohrung.
Die Schutzmembran über
dem Saugglockenrand wird abgezogen und die Saugglocke gegen die
Haut gedrückt.
-
Der
Ventilstift wird durch die sich in der Saugglocke anstauende Haut
gehoben und gibt dabei die Seitenkanalbvohrung frei.
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Die
Spitze des Ventilstiftes durchbohrt die Membranblase mit Säure und
leitet die Gasdruckproduktion ein. Die Lippendichtung um die Ventilbohrung legt
sich dem Ventilstift an, so daß die
Luft aus der Saugglocke in den Unterdruckraum abgesaugt wird. DAs
Druckgas kann nicht entweichen. Es zerstört die Membran über dem
Kolben und bewirkt die Injektion.
-
Rechts
ist der Zustand unmittelbar vor der Injektion dargestellt.
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Die 42 zeigt im Vertikalschnitt
oben im Maßstab
2 : 1 eine Einrichtung mit Saugglocke (7) und Gasstrahlpumpe
(24). Batterie (29) und Steuerzentrale (17)
befinden sich linksseitig. Auf die Ventilsteuerung soll im übrigen hier
nicht eingegangen werdne, zumal sie durch die Erfindung vereinfacht wird.
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Die
Patrone (12), im Längsschnitt,
hat etwa den Maßstab
2 : 1. Die Patrone wird mittels einer Bajonettkupplung am düsennahen
Ende in die Saugglocke (um 90 Grad gedreht) eingeschraubt. Ihr Innenraum
ist durch die Trennwand (820) in zwei getrennte Kompartiments
geteilt. Beide Teilräume
sind mit je einem Hohlkolben (14) mit Bikarbonatgranulat
und mit je winer Säureblase
ausgestattet und mit Heizdrahtschlingen. Zunächst wird der Treibsatz hinter
der Schraubkappe (756) gestartet. Das Druckgas wird über eine
Bohrung im Patronenmantel in die Dichtmanschette (821)
geleitet und von durch (schematischer Zusammenhang gestrichelt)
der Gasstrahlpumpe zugeleitet.
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Erst
wenn die Verhältnisse
(etwa hinsichtlich der Hautkontrolle) optimiert sind, wird über Stromzufuhr
der Treibsatz hinter der Arznei gestartet und die Arznei durch die
(größenmäßig stark übertriebene) Düse in die
Haut gespritzt. Der Treibsatz unter der Schraubkappe (756)
kann erneuert werden.
-
Nachtrag
zu 38: Unten in der
Mitte ist ein Kolben mit zentraler konisch sich verjüngender
Bohrung zu sehen, durch welche ein Faden mit vorbestimmbarer Verformbarkeit
gezängt
wird, der sich dann wieder verjüngt
und als Bremse zur Aufbau des Gasdruckes wirkt. Nachtrag zu 40 Der Dichtungssring (822)
unter der Kappe bewirkt gegen die Buchse (815) den Schluß des Gasdruckraumes.
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Die 10 zeigt leicht verkleinert
schematisch im Längsschnitt
eine Saugglocke (7), welche über den Sogkanal (823)
mittels nicht dargestellter Saugpumpe ein Vakuum hält, so daß die Haut
an die Patrone (12) mit Düse herangezogen ist. Der Treibsatz
mit Granulat und dem Membranring mit Säure umgibt die Saugglocke konzentrisch
zur Höhenersparnis.
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Die 44 zeigt in schematischer Übersicht in
natürlicher
Größe Längsschnitte
durch eine Patrone in Verbindung mit einer Saugglocke (zur Unterscheidung
gestrichelt) mit einem Futteral mit Testfeldern oben über ein
Gelenk mit der Patrone verbunden.
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Es
werden (von oben nach unten gezählt) vier
Funktionsstadien demonstriert: Das Stadium der Verbindung zwischen
Patrone und Saugglocke vor der Sogauslösung.
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Darunter
das Stadium nach Sogauslösug und
Auslösung
der Injektion des Sensorfadens.
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Ein
Rückzugstadium
der Patrone mit Herabklappen des Futterals. Ganz unten das Stadium
des herabgeklappten Futurals.
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In
den Einführungstrichter
(2) mit Dichtring ist das Ende des Zylinders (4)
mit seiner Düsenbohrung (5)
eingeschoben. Der Zylinder ist Teil der Patrone (3) und
enthält
den Kolben (339) mit dem Sensorfaden (Die Haltevorrichtung
zwischen Saugglocke und Patrone wurde weggelassen und kann aus 45 ersehen werden).
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Um
den Sensorfaden lagert ein inertes Pulver, etwa ein Siliziumderivat.
Die Schraubkappe (7) am Patronenende richtet die zentralen
Spitze oder den Öffnungsdorn
(717) gegen den Beutel (8) mit Säure. Die
Rechtecke bezeichnen Preßlinge
aus Natriumbikarbonat.
-
Die
Haut in der Saugglocke ist durch eine (nicht dargestellte) Saugpumpe
hochgezogen. Das Futteral (9) mit dem Sensorbelag innen
kann über
einen Schwenkhebel um die Achse (10) gedreht werden.
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In
der zweiten Abbildung von oben erkennt man, daß die Schraubkappe heruntergeschraubt wurde.
Die Spitze hat den Beutel mit Säure
durchbohrt und letztere mit dem Bikarbonat Kohlendioxid gebildet,
welches den Kolben nach Abriß des
Scherstiftes (11) in Richtung Düse trieb. An Sollbruchstellen
wurde die vordere Zy linderwandung klappenartig symmetrisch aufgebrochen
und während
des Vorschubes des Sensorfadens gegen und unter die Haut flog das
inerte, den Sensorfaden stabilisierende Pulver durch die entstandene Öffnung hinaus.
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Die
dritte Abbildung von oben zeigt das Stadium des manuellen Patronenrückzuges
mit schon halb herabgeklapptem Futteral. Auf der untersten Abbildung
ist das Futteral über
den Sensorfaden geklappt und umschließt ihn für die Messung und Entsorgung.
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Die 45 zeigt links oben in
einem schematischen Längsschnitt
eine Einrichtung nach 44 in
natürlicher
Größe.
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Die
Patrone (3) ist innerhalb der Gehäusewandungen (16)
oder parallelen Rahmenplatten schräg mittels der paarigen Schiebeachse
(12) in einer Schlitzführung
gelagert. Die paarigen Sperrstangen (13) sind mit ihrem
Winkelende in einer Auskehlung der Schlitzführung eingerastet und tragen
den Schraubring (14, in welchen die Schraubkappe (7) mit
einem Außengewinde
eingeschraubt ist, während dessen
Innengewinde auf der Patrone läuft
(siehe Querschnitt unter dem Längsschnitt).
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Durch
Hineindrehen der Schraubkappe (7) wird die Patrone mit
dem Konus des Einführungstrichters
(vgl. 44) der Saugglocke
gepreßt.
Um die Schwenkachse (21) am Ende der paarigen Sperrstange
(13) wird vom Winkelarm (18) der Keil (16)
gehalten, welcher beim Rückzug
der Patrone nach Lockerung der Schraubkappe und Aushebelung der
Abknickung des Endes der Sperrstange das Futteral (9) hochhebt.
Die paarige Zugfeder (17) am Schwenkarm des Futterals zur
Rahmenplatte hin wird angespannt und kippt das Futteral dann in
die Richtung zur Saugglocke hin.
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Das
Vertikalschnittdetail oben rechts entspricht der Schnittführung A-B
auf dem Längsschnitt links.
-
Die
Details im Längsschnitt
in der Mitte zeigen die extremen Stellungen und zeigen, daß dabei auch
der Winkelarm (18) mit umgelegt wird. Dieser hält mit einem
Schienensegment (19) das Futterral (9) V-förmig gegen
eine nach innen gerichtete Klappfederung, wobei das Futural mit
zwei Stützen
jedes der beiden Schienensegmente einscheidet, wie rechts in der
Mitte auf dem Vertikalschnittdetail längs der Schnittlinie C-D des
ober Längsschnittes
zu erkennen ist. Die Zugfeder verläuft unter dem V-förmigen Winkel
des Futterals zwischen den Stützen.
Die Stützen
werden vom Sperrschieber (20) auseinandergehalten. in der
letzten Kipp-Phase des Futterals, durch den Keil (16) am
Winkelarm bewirkt, verdrängt das
Schienensegment des Winkelarmes geöffnet und verdrängt beim
weiteren Herausziehen der Patrone den Sperrschieber (20).
Unter Einfluß der
Zugfeder klappt das Futteral über
dem Sensorfaden zusammen, wie auf dem Querschnittsdetail zwischen den
beiden Vertikalschnittdetails rechts dargestellt ist.
-
Der
Winkelarm (9) muß zur
Einführung
der Patrone nach links zurückgelegt
und dann das Futteral umgreifend vor dessen unterer Randschräge positioniert
werden.
-
Unter
dem Längsschnittdetail
links eine Seitenansicht der Sperrstange (13) mit dem Winkelarm (18)
mit Längsschnitt
durch Schraubring (14) und Schraubkappe (7) sowie
das Schwenkgelenk (21) am Ende der Sperrstange, die mit
einem Winkel in den Schrägschlitz
der Rahmenplatte eingreift (Querschnitt ganz unten).
-
Über diesem
Querschnitt in zwei Längsschnittdetail
zwei Kippstadien des Futterals (18), darüber das
Futteral in Aufsicht. Die Schwenkachse (21) und die Achse
(10) des Winkelarmes an zwei Stützen der Frontseite der Patrone
projizieren sich eigentlich übereinander.
-
Die 46 zeigt oben linksseitig
zwei Längsschnitte
durch eine Patrone in Verbindung mit einer Saugglocke in natürlicher
Größe, rechts
davon jeweils Querschnitte längs
der Schnittlinie A-B. Oben wird das Stadium vor Gebrauch, unten
dasjenige während
der Benutzung gezeigt.
-
Die
Patrone ähnelt
im Aufbau derjenigen in 44,
jedoch ist hier nicht die Patrone selbst, sondern in ihr der Zylinder
(4) schräg
angeordnet, um den Sensorfaden in Richtung auf die Muskelhäute unterhalb
der Hautkuppe zu führen.
Der Kolben wird durch den Faden (22) gehalten, der unter
bestimmtem Gasdruck reißt.
-
Die
Patrone ist in ein oberes und ein unteres Druckgaskompartiment mittels
der Scheidewand (23) geteilt. Der Beutel (24)
des unteren Kompartements wird über
eine aus der Batterie (80) über die Steuerzentrale (255)
nach Betätigung
der Handtaste (25) über
den Vierpolstecker durch die Heizdrahtschlinge zuerst zerstört. Der
Säureausfluß in das
Bikarbonat erzeugt den Kohlendioxiddruck, der die Gasstrahlpumpe
(26, Querschnitt unten) antreibt. Die Haut wird dadurch
in der Saugglocke angehoben. Über
die Kontaktstange (27) vom Saugglockendach aus wird der
Erdschluß mit
der Haut gemeldet und über
die Steuerzentrale (255) die Heizdrahtschlinge im Beutel (8)
im oberen Kompartiment zerstört
und damit der Kolbenantrieb und die Sensorfadeninjektion unter die Haut
bewirkt. Das Pulver um den Sensorfaden ist über die beiden Zylinderklappen
ausgestossen.
-
Der
untere Längsschnitt
zeigt, den Zustand in Bereitschaft zur chemischen Analyse an. Der
Konus mit dem Düsenkanal
ist aus dem Einführungstrichter
(3) herausgezogen. Dabei hält die mit der freien Ende
in eine Kerbe unter der Schublade mit dem Futteral eingerastete
Klammer (28), die von der Saugglocke ausgeht die Schublade
fest.
-
Wie
die beiden Querschnittsdetails unten zeigen, werden während der
Bewegung der Patrone nach rechts die oberen Enden des Scherenkreuzes (29,
rechtes Vertikalansichtsdetail) in einer Keilrillenführung an
der Patronenunterseite nach innen gedrängt und die beiden Klappen
des Futterals schließlich
einander genähert.
Sie tragen an der Innenfläche die
Testsubstanzen die so in Berührung
mit dem feuchten Sensorfaden kommen. Für die Signalaufnahme und -übertragung
sind Leitungen (strich-punktierte Linie) zum Meßgerät (600) aus dem Futteral
heraus vorgesehen, welche über
einen Stecker (30) mit dem Meßgerät verbunden werden.
-
Das
untere Querschnittsdetail zeigt den Zustand bei geöffnetem
Futteral, der untere bei geschlossenem Futteral, rechts davon das
Vertikalansichtsdetail des geschlossenen Scherenkreuzes.
-
Es
ist noch der Druckgasschlauch (31) mit dem Anschlußkonus mit
Bajonettverschluß der
Patronenwandung auf dem oberen Querschnittsdetail abgebildet.
-
Die 47 zeigt oben in einem
Querschnitt in natürlicher
Größe eine
Einrichtung für
den Sensorfadeneinschuß im
Stadium vor dem Einschuß,
unten einen Querschnitt nach dem Einschuß.
-
Der
Unterdruck in der Saugglocke wird durch eine handelsübliche Plastikspritze
(31) mit selbsthemmendem Kolben erzeugt, deren Konus in
den Stutzen (33) des Schlauches zur Saugglocke eingeführt ist.
Als Druckgeber dient die Druckfeder (34), welche durch
Betätigung
der Schraubkappe (7) erst gespannt werden muß und dem
Kolben (339) aufliegt. Die Bewegung des letzteren wird
durch die paarige Sperrtaste (35) gehemmt, die als rückfedernder Wippenbalken
auf der Patrone (3) angeordnet ist.
-
Vom
Kolben greift zentral die Stange (41) mit sechs geschlitzten
Segmenten in die Segmentschlitze der Düsenröhre (15), wobei der
A Kolben befestigte Sensorfaden in der zentralen Bohrung auf den Segmentgraten
oder -kanten gelagert ist. Er wurde nach Betätigung der Sperrtasten von
der Druckfeder unter die Haut in der Saugglocke geschlossen (unterer
Querschnitt).
-
Zwischen
den beiden Querschnitten ist in der Mittel eine Frontansicht der
Spitze der Patrone dargestellt, die bis zur Schnittlinie A-B im
oberen Querschnitt reicht.
-
Der
Gummilappen (36) zeigt zentral um die Düse herum Geschlossenheit, wo
er die Spitze der Patrone (39) abdeckt, welche durch den
paarigen Sperriegel über
eine leicht keilförmige
Anschrägung des
paarigen Sperrnocken (38) in den Einführungstrichter der Saugglocke
gepreßt
wird. Wird nach der Injektion des Sensorfadens die Saugglocke belüftet (etwa über Druck
auf den Spritzenstempel), so wird die Patrone aus der Sperrnockenebene
weggedreht. Es werden jetzt die beiden überstehenden Laschen (39)
des Gummilappens über
den Sensorfaden herabgezogen, wobei ein zentrale um die Düsenöffnung geschlossener
kleinerer Kreis mit der Patronenspitze verklebt ist. Auf wenigsten
einer der peripheren Laschenanteile der Gummilappen (es könnte auch
geeigneter Kunststoff oder Papier als Material gewählt werden)
ist das Testfeld für
die chemisch-analytische Reaktion aufgebracht und setzt sich in
Leitungen auf den Laschen fort.
-
Auf
der schematischen Skizze unten wird eine in Schlußstellung
federnde Zange (40) abgebildet Sie schließt sich
eben über
den Laschen des Gummilappens der das Ende des Sensorfadens umfaßt und an
den Rändern
zweckmäßigerweise
adhäsiv
ist zur gegenseitigen Verklebung. Das kleine Detail über den
Zangenklauen in Seitenaufsicht zeigt, wie die beiden Signalableitungen
vom Kontakt mit einem Lappen und dessen Signalleitungen abgreift. Die
Leitungen führen
zum Meßgerät (600)
neben der Saugglocke.
-
Rechts
unter der zugeordneten Schnittlinie C-D des oberen Querschnittes
ist das Vertikalschnittsdetail durch die Segmente der Stange (41) und
der Düsenröhre (15)
wiedergegeben. Die Stromversorgung erfolgt über Batterie (80).
-
Die 48 zeigt im Maßstab 2
: 1 oben einen Längs-
und unten einen Querschnitt durch eine Patrone für den Einschuß eines
Sensorfadens in Verbindung mit der Saugglocke. Die Schnittführung längs der
Schnittlinie A-B des Längsschnittes
folgt auf dem Querschnitt zunächst
höher und
kehrt überlappend
in den Grenzbezirk zwischen Patrone und Saugglocke zurück, so daß das Sperrventil
für die Gasstrahlpumpe
(26) und das Düsenende
im Einführungstrichter
der Saugglocke auf dem Querschnitt nebeneinander dargestellt sind,
obwohl sie seitenverschoben übereinander
liegen.
-
Das
kleine Detail recht zwischen den eben genannten Schnitten gibt im
Maßstab
1 : 1 wieder, wie die Sensorfadeneinführung gezielt in den Flüssigkeitssee über den
Muskelhäuten
innerhalb der Saugglocke eingeführt
werden kann. Hierzu wird der mit dem Kolben (339) verbundene
Sensorfaden über eine
gebogene Düsenröhre (15)
in die Saugglocke (1) geleitet.
-
Auf
dem Längsschnitt
oben führt
die paarige Entlüftungsöffnung (683)
aus dem Zylinder (4) nach außen. Die Heizdrahtschlinge
(gestrichelt) ist der Wandung des Beutels (8) mit der Säure aufgelagert und
wird über
Stromzufuhr aus der Batterie (80) über die Steuerzentrale (255)
gespeist. Die elektrische Koppelung mit Leitungen in der Saugglocke
erfolgt im Bereich des Einschraubkonus (47) für die Druckgaszufuhr
in Richtung Gasstrahlpumpe (26).
-
Nach
der Membranzerstörung
mischen sich Säure
und das den Beutel umgebende Natriumbikarbonat.
-
Das
Kohlendioxid treibt den Kolben nach links. Dabei wird – wie auf
dem Querschnitt zu sehen ist – die
Saite, die auf dem Beutel befestigt ist (auf diesem herumgeleitet)
und mit dem anderen Ende über
eine Rolle am Zylinder auf dem Kolben, gespannt und zieht den Beutel
zusammen, was die Vermischung der Säure mit dem Bikarbonat beschleunigt.
-
(Eine Variante ist zu 43 unten angegeben).
-
Der
Kolben kommt vor dem Scherstift (43) solange zum Stillstand,
bis der Scherstift unter der Wucht des angestauten Druckgases abbricht.
Am Kolben ist der Stahldraht (44) befestigt der nach der Klebestelle
(45) vom Sensorfaden in der Düsenröhre (15) fortgesetzt wird.
Die Kolbenbewegung kommt an einem queren Stahlstift im Zylinder
zum Stillstand, wenn der Sensorfaden durch den Stahldraht unter die
Haut in der Saugglocke geschoben wurde (vgl. 46, 49).
Hat sich der Faden mit Gewebsflüssigkeit
voll gesogen, so kann der Gabelschieber (48) nach unten
geschoben werden, der hinter den Kragenrand der Sensnrhülse (46)
greift und diese zurückhält, wenn
Nach Lösung
der paarigen Halteklammer (50) die Patrone (4)
aus dem Einführungstrichter der
Saugglocke zurückgezogen
wird. Der gequnllene Sensorfaden dringt dabei in das Lumen der Sensorhülse ein
und schiebt die Düsenrohre
vor sich her (Querschnittsdetail ganz unten), die Meßsignale
können
von der Nachbarschaft des Sensorbelages in der Sensorhülse über deren
Kragen außen
auf Kontaktfedern (51) der Saugglocke übertragen werden, aber auch
vom hinteren Kragenrand auf den Gabelschieber und von dort zum Meßgerät (600).
Das seitliche Entlüftugsloches
im Düsenrohr
nahe von dessen Mündung
aber noch vor der Dichtung im Einführungstrichter der Saugglocke
gestattet, daß der
Sensorfaden vor seinem Einschuß weiter
zurückgezogen liegt.
Er kann jetzt, ohne einen Luftstrom gegen die Haut zu richten, zunächst im
Düsenkanal
beschleunigt werden und so die haut durchdringen, ohne daß der Stahldraht
seitlich unter Biegung ausweicht. Das Einzelloch wird zweckmäßig durch
eine siebartige Porosität
ersetzt. Auf dem unter Querschnittsdetail wird noch demonstriert,
wie der Scherstift (43) vom Kolben durchtrennt und über die
Saite (42) der Beutel (8) entleert ist.
-
Anstelle
einer gasproduzierenden Anordnung mit zwei getrennten Kompartiments
wurde hier eine einzige Kammer gewählt und ein Sperrventil vorgesehen.
Nach Membranzerstörung über einen
Tastenbefehl oder von drei Erdschaltern auf dem Saugglockenrand
aus (nicht dargestellt) wird durch das Druckgas über einen Gasaustrittskanal
in den Ventilzylinder (52) und dessen Öffnung zum (hier treppenförmig gezeichneten)
Strahlkanal in die Saugglocke geleitet. Der dort erzeugte Unterdruck
wird über
das Rückschlagventil
(53) auch dann festgehalten, wenn der Gasstrahl unterbrochen
wird. Dies geschieht über
die Steuerzentrale (255) etwa über Erdschlußmeldung
durch die erhobene Hautkuppe (vgl. 27, Fig. )
-
Die
Stromzufuhr im Heizdraht (54) zur Hinterkolbenmembran führt zu deren
Zerstörung
von dessen Randzone aus, in welcher die Heizdrahtschlinge liegt.
Die Entlüftungsbohrung
erlaubt, daß der
Schaltkolben (55) mit seiner zum Ventilzylinder (52)
gedichteten Stößel nach
links geschoben wird. Dabei wird auch der Kolben im Ventilzylinder
verschoben und schließt
die Gaszufuhr zur Gasstrahlpumpe. Es steigt nur der Gasdruck in
der Patrone auf Werte an, welche den Widerstand des Scherstiftes (45)
gegen den Druck des Kolbens (339) brechen.
-
Die 49 zeigt im Maßstab 2
: 1 das Detail einer Patrone (4) für den Sensorfadeneinschuß in bevorzugter
Variante für
den Einsatz von Patronenmagazinen in drei Längsschnitten verschiedener
Funktionsstadien.
-
Die
Sensorhülse
(46) ist Bestandteil der Patrone und umfaßt die Düsenröhre (159,
in welcher vor dem Gebrauch der Sensorfaden zumindest teilweise gelagert
ist. an die Klebestelle (45) schließt der Stahldraht (44)
oder -faden an, der am Kolben (339) befestigt ist. Der
Sperrstift (60) verhindert ein Herausfallen der Düsenröhre während des
Sensorfadeneinschusses. Der Sperrstift (619 hinter den
Kolben (339) am verlassen seines Zylinders. Für die Entlüftung des Zylinder
ist wieder mindesten seine Entlüftungsöffnung (683)
vorgesehen. Die Feder (604) ist eine Druckfeder, die mittels
der Heizdrahtschlinge (62) in Spannung gehalten wird. Die
Feder liegt dem Patronenende auf: von ihrem freien Ende führt innen
der Seilzug (63) über
eine Rolle zum rechten Ende des Kolbens (339). Vor dem
Kolben liegt der Seilzug in regelmäßigen Schlingen und bietet
so beim Kolbenvortrieb durch Gasdruck keinen Widerstand. Die gasproduzierende
Ausstattung wurde weggelassen (vgl. 48).
(Der Seilzug ist um 90 Winkelgrade um die Figurenachse gedreht dargestellt).
-
Auf
der mittleren Abbildung ist zu erkennen, daß der Kolben die Schlingen
des Seilzuges bei seiner Bewegung nach links geglättet hat
und daß der Sensorfaden
vom Stahldraht nahezu aus der Düsenröhre herausgeschoben
wurde. An der durch Pfeil markierten Stelle befindet sich eine kleine
allmähliche
Verdickung des Stahldrahtes (die sich nach rechts fortsetzen kann
bis zu beliebiger Drahtverstärkung).
Das Kleindetail unten in weiterer Vergrößerung zeigt, daß auch eine
Manschette um den Stahldraht gelegt werden kann, welche in eine
flach keilförmige
Nische des Endes der Düsenröhre sich
einkeilt.
-
Ist
der Sensorfaden mit Gewebsflüssigkeit gesättigt (Saugglocke
und Haut wurden hier nicht dargestellt), so wird der Heizdraht (62),
der durch Isolierung oder Kaliherzunahme in seinem äußeren Verlauf
verstärkt
ist, im Bereich der Feder (604) zerstört.
-
Wie
die untere Abbildung zeigt, dehnt sich die Druckfeder dabei aus
und zieht über
den Seilzug (63) den Kolben mit dem Stahldraht und der
verkeilten Düsenröhre zurück. Der
gequollene Sensorfaden liegt nun in der Sensorhülse und bringt deren Quellschicht
dazu, Flüssigkeit
aufzunehmen. Das Gemisch aus Testsubstanz und Quellsubstanzen wurde als
kleine Rechtecke symbolisiert.
-
Die
Signalleitungen enden auf der Frontseite der Patrone und die Signale
können
von dort abgegriffen werden.
-
Hierzu
kann die Lage der Patrone (etwa durch Viereckform oder günstiger
durch einseitige Abplattung) gegen Drehung gesichert werden. Auch der
Kragen der Sensorhülse
in 48 könnte gegen Drehung
durch solche Formveränderungen
gesichert werden, um die Kontaktzuordnung zu sichern.
-
Unten
in natürlicher
Größe ein säuregefüllter Beutel
(8), der an einem Ende mittels Seilzug befestigt ist. Das
freie (rechte) Ende wird über
Kolbenzug (vgl. 48 nach
Zerstörung
der Membran bewegt und damit der Beutel ausgestreckt und entleert
(untere Abbildung).
-
Anstelle
der Druckfeder wird auch ein links an der Frontseite befestigter
Gummizug zweckdienlich sein der am rechten Patronenende von einem zerstörbaren Heirdraht
in Spannung gehalten wird und gleichzeitig mit dem Seilzug zum Kolben
für den Sensorfadenantrieb
in Verbindung steht.
-
Linksseitig
auf der mittleren Abbildung der 49 wurde
eine Variante als Kleindetail angeben, bei welcher der Stahldraht über das
Düsenende
hinaus in die Haut eintritt und den therapeutisch dotierten Faden
vor sich herschiebt. Der Faden verbleibt dann unter der Haut, während der
Stahldraht zurückgezogen
wird. Die Klebestelle entfällt
dabei oder wird bei Kontakt mit der Körperflüssigkeit rasch aufgelöst.
-
Der
Stahldraht oder -faden braucht aber nicht unbedingt mit einem Ende
schon in den Düsenkanal
vor Gebrauch eingelegt zu sein; er kann auch mittels Klebestelle
mit dem Sensorfaden, oder therapeutisch dotierten Faden (was überall als gleichlautend
zu erstehen ist.) direkt hinter dem Ende des Düsenkanals verbunden sein und
erst während der
Injektion des Fadens in den Düsenkanal
eindringen. Das Sensorfadenende außerhalb des Düsenkanals
könnte
chemisch besonders versteift sein (etwa bei Seide durch kurzzeitige
Phenoleinwirkung). Vorteilhaft wären
solche Manipulatioaber eigentlich nur für eine Umgehung der hier vorgetragenen
Schutzansprüche;
und sie wierden auch nur vorgetragen, um die vorsichtige, aber auch
umständlichere,
Abfassung dieser Ansprüche
verständlich
zu machen.
-
Man
kann den Sensorfaden auch mit Arzneistoffen oder Hormonen und ähnlichem
dotieren und den Faden (etwa aus einem resorbierbaren Milchsäurepolymerisat)
nach dem Einschuß im
Körper
belassen. Die Arzneistoffe werden dann langsamer vom Körper aufgenommen.
Wie schon in einer früheren Anmeldung
kann der Faden auch als Arzneistäbchen (etwa
in Kristallform) ausgebildet werden. Auch kann die eingeschossene
Fadenlänge
zu Dosierungszwecke variiert werden.
-
Die
Meßwertsignalübermittlung
zum Meßgerät kann auch
drahtlos aus dem Bereich des Testfeldes erfolgen. Auch kann das
Futteral mit dem Festfeld in einer Verpackung lose der Patrone mit
dem Sensorfaden beigepackt sein etwa als auf seiner Innenseite Meßreagentien
dotierte Schutzkappe nach Art einer Sensorhülse (46), welche auf
den aus der Patrone (3) herausragenden von Gewebsflüssigkeit durchdrängten Sensorfaden
aufgesteckt wird und deren auf die Außenseite geführten Signalleitungen – in eine
spezielle Kontaktbuchse des Meßgerätes (600) eingeführt – die Messung
erlauben (49 rechts unten).
Gestrichelt ist eine Verpackungshülle in bogiger gestrichelter
Teilstrecke skiziert, welche dann natürlich außerhalb des Meßgerätes (600)
liegt und entfernt werden muß.
-
Es
können
natürlich
auch andere Treibgasmischungen oder Druckgaspatronen angewandt werden.
Die Sensorfäden
werden zweckmäßig an ihren der
Haut zugewandten Enden schräg
abgeschitten, um eine Art Spitze zu erzeugen.
-
Die
geschilderten Vorrichtung sind ausdrücklich auch zum Einsatz in
Verbindung mit einem Injektor gedacht.
-
Die 50 zeigt in einem Horizontal
oder Längsschnitt
ein Ausführungsbeispiel
mit einer Druckgaskapel in Verbindung mit einer Hülse mit Sensorfaden
für den
Einmalgebrauch. Die für
Mehrfachgebrauch bestimmten Teile, wie Gehäusewand (16), Batterie
(255), elektronische Steuereinheit (80) und Meßgerät (600)
sind in ihrem etwaigen Raumbedarf skiziiert. Strichpunktiert wird
der Stromkreis für die
Meßimpulse
vermerkt, gestrichelt die Beieinflussung von der programmierten
Steuereinheit her, während
die durchgezogenen Leitungsbahnen für die Stromversorgung der elektrischen
Stromschleifen für
die Glühdrähte stehen,
welche als raumsparende Schalter dienen.
-
Der
Führungszylinder
oder die Hülse
(340) für
den Sensorfaden (341) ist in die Halteklammer (601)
eingeschoben und mit der kugeligen Gasdruckkapsel verschweist. Das
düsenartig
verengte Ende (602) der Hülse wird vor den von der ringförmigen Schutzmembran
(346) verschlossenen Schlitzöffnung für den Pulveraustritt zur übrigen Hülse nur durch
feine Materialbrücken
gehalten. Die Schutzmembran kann durch die eingelegte Heizdrahtspirale (348)
zerstört
und damit eröffnet
werden. Die Hutkrempe (603) um das Hülsenende schützt die
dort berührte
Haut vor dem Druck des herausgeschossenen Pulvers (oben etwas verkleinert
dargestellt).
-
Der
Austausch- oder Einmal-Druckgasbehälter (178) – etwa für CO2- weist den Innenstutzen (179)
für die
Zusatzhülse
oder den Druckstößel (183).
-
Die
Abdichtung des Innenstutzens vor Gebrauch erfolgt an einer Ringkante
(184) der Hülse
mit eingelassener Glühdrahtschlinge
oder einer begrenzten leitenden Materialzone der Leitgabel (186) der
Gasdruckkapsel, welche gegen die Umgebung elektrisch isoliert ist.
Die zentrale Ausrichtung zur Injektionsstelle hin erfolgt durch
die Leitgabel über
die Stutzenkante und durch die Gegenlamelle oder Flosse (187)
in einer Geräteschiene.
Die zentrale Feder (604) erstreckt von der Abschlußplatte
des hohlen Stößels (183)
bis zum Ende des Sensorfadens mit der als Kolben wirkenden leicht
gewölbten
Zwischenplatte (605). Die Pulverfüllung im Führungszylinder oder in der
Hülse ist
durch einige Punkte symbolisiert.
-
In
einem weiteren Längsschnittdetail
wird unten die Phase während
des Einschusses des Sensorfadens dargestellt. (Unter dem Detail
der leicht gewölbten
Zwischenplatte (605).)
-
Hierzu
war über
Glühdrahtschlinge
die Ringkante (184) abgeschmolzen worden und das Druckgas
trieb unter Streckung der Feder (604) den Stößel in Richtung
des düsenartig
verengten Endes der Hülse.
Nach Aufschweisung der Schutzmembran (346) konnte das Pulver
dort seitlich ausweichen, während der
Sensorfaden unter die (nicht dargestellte) Haut getrieben wurde.
-
Nach
einer vorprogrammieren Einwirkungszeit für die Sättigung des Sensorfadens mit
Gewebsflüssigkeit
wird die Glühdrahtschlinge
(606) betätigt, welche
in der Wachsplombe einer feinen Bohrung in der Druckgaskapsel liegt.
(Es können
auch zwei Bohrungen mit ein- und ausführendem Schenkel der Glühdrahtschlinge
sein). Nach Gasablaß tritt
die Feder (604) in Tätigkeit
und zieht den Sensorfaden in die Bohrung des Stößels zurück. Letzterer war dort durch
angepaßte
Konizität
verkeilt oder über
die Heizdrahtspirale für
die Schutzmembran (346) verschweist. Die Phase des rückgeführten Sensorfadens
ist nicht dargestellt. Eine Variante stellt die Anwendung eines
Sensorfadens (im engeren Sinne, der mit Chemikalien für die Substanzbestimmung
beschickt ist) dar.
-
In
diesem Falle kann die Zwischenplatte (605) metallisiert
sein und gegen das Zentrum des Sensorfadens elektrisch isoliert.
Die Kontaktfeder (607) tritt dann mit dieser Zwischenplatte
in Kontakt und gibt über
Kontakte an der Halteklammer (601) den Signal fluß zum über die
Feder (604) abgeleiteten Zentrum an das Meßgerät weiter.
Es kann so bereits die Sättigung
des Sensorfadens mit Gewebsflüssigkeit
(oder der Beginn des Meßvorganges)
gemeldet werden.
-
In
diesem Falle wird der Stößel nicht
in Linksstellung verkeilt oder verschweist, sondern von der Feder
(604), die an der Druckkapsel befestigt ist, zurückgezogen.
In diesem Falle ist (wie in Fig. gezeigt) in 1 aber in unmittelbarer Nähe der früheren Ringkante
(184) eine zweite Kontaktfeder nahe einer zweiten Halteklammer
(608) vorhanden, gegen welche dann der Meßstromkreis
für den
endgültigen Meßwert abgefragt
werden kann.
-
Das
Detail unten rechts zeigt eine Variante der Gasdruckkapsel von größerer Funktionssicherheit,
die hinsichtlich der Stößelgestaltung
an unsere Aufgabe leicht angepaßt
werden kann. Der Druckstößel ist
durch einen Hohlstößel (196)
größerer Weite ersetzt.
In ihm steht die starke Druckfeder (198) gegen den Deckel
(197) mit Randtülle
gegen den Gasdruck in Spannung. Letzterer wirkt sich über die
Gaszufuhröffnung
(201) im Innenstutzen (179) aus, indem der Gasdruck
einen Deckel gegen den Dichtungsring (200) preßt. Die
Druckfeder stößt den Deckel
in die gestrichelt dargestellte Öffnungsposition, sobald nach
Abschmelzung der Dichtungsplombe (etwa aus Wachs) in der schmalen
Einlaßöffnung (199)
im Innenstutzen durch Aufheizen desselben mittels des Heizdrahtes
(123) der Gaseintritt und damit der Druckausgleich ermöglicht wird.
Gleichzeitig wird durch weitere Heizdrähte die Ringkante (185) um
die Öffnung
des Innenstutzens für
den Hohlstößel abgeschmolzen,
so daß letzterer
aus dem Austausch-Druckgas-Behälter
(178) herausgeschossen wird.
-
Die 51 wiederum im Horizontal-
oder Längsschnitt
in etwa natürlicher
Größe (aber
im Druckzylinderbereich etwas verkürzt) ein Lösungsbeispiel, bei welchem
lediglich die Sensorhülsen
Einmal- oder Wegwerfelemente sind.
-
Der
Umriß des
Gehäusebodens
als Teil der Gehäusewand
(16) ist eingezeichnet. Als druckübertragendes Medium wird Wasser
verwendet; es könnte
auch ein Pulver benützt
werden, wie es um den Sensorfaden (341) vorn innerhalb
der Hülse
oder des Führungszylinders
(340) eingelagert ist. Meßgerät, Batterie und Verkabelung
wurden als technisch bekannt vorausgesetzt und deshalb weggelassen.
-
Die
Hülse (340)
weist hinter dem einem Randring (609) den Quellring (610)
auf, welcher unter und hinter die die Hülse überlappende Ringkante (611)
einer Ansatztülle
des Druckzylinders eingeschoben wird.
-
An
letzterem befestigt und auch zur Hülse hin gedichtet befindet
sich die Abdeckung (
612) für die Flüssigkeitszufuhr zum Quellring.
Diese erfolgt aus dem Faltenbalg (
613), der im Behälter (
124)
unter Gasüberdruck
steht, über
den Schlauch (
614). Der Gasüberdruck wird beispielsweise über Luftkompression
in einem Beutel durch Absenkung eines Deckels (
260,
13 in
DE 195 19 279 ) und wird durch das
Rückschlagventil (
615)
im Behälter
zurückgehalten.
Bei ausreichender Luftkompression öffnet sich das Überdruckventil
(
271), das hier in Schlauchverbindung mit dem Behältergehäuse gezeigt
wird, in Wirklichkeit aber demselben aufgeschraubt ist. Die Höhe des Überdruckes
kann an der Stellschraube geregelt werden, welche über die
Druckfeder auf die Ventilkugel drückt. Zwei seitliche Wandunterbrechungen
im Ventilzylinder bezeichnen den Luftaustrittsweg in den freien
Luftraum. Ein weiterer Belüftungsweg
ist über
einen Schlauch aus dem Behältergehäuse über das
Sperrventil (
616) gegeben, welches dem Behältergehäuse aufsitzt.
(Beide Ventile werden der Deutlichkeit wegen im Maßstab 2
: 1 gezeigt.) Der rückgefederte
Stößel des
Sperrventils (dessen zufällig
hier vorhandene zentrale Bohrung nach außen abgestöpselt ist) wird bei Deckelschluß (vgl.
die zitierte
13) durch
einen Deckelanschlag abgesenkt, so daß die Ringnut des Stößels zwischen
die Schlaucheinmündungen
zu liegen kommt. Dies hat die Wiederbelüftung des Behältergehäuses (
135)
zur Folge. Der angeschwollene Quellring garantiert die Abdichtung
zwischen Pumpe und Hülse
mit Sensor, indem er den Zwischenraum füllt und Druck auf sowohl auf die
Ringkante (
609) der Hülse
als auch auf die Ringkante (
611) der Tülle des Druckzylinders ausübt und den
Zwischenraum füllt.
(Es könnte
auch zusätzlich ein
Anschlagen des Endes der Hülse
gegen einen Dichtungsring um die (Wasser-)Austrittsöffnung des Druckzylinders
vorgesehen sein.) Mittels des in zwei seitlichen Schienen durch
einen Schlitz der Gummiabdeckung geführten Keiles (
617)
mit Schneide kann nach Gebrauch der Hülse der Quellring gesprengt werden.
(Die zur Kraftausübung
dafür zweckmäßige Hebelkonstruktion
ist – bei
abgebrocheem Hebel – rechts
oben in einem Querschnittsdetail dargestellt.)
-
Der
Austreibungsdruck für
den Sensorfaden wird über
die Zylinderpumpe mit dem Kolben (339) mittels der Druckfeder
(277) erzeugt. Gespannt wird die Feder durch das Drehen
der Zentralstange (271), welche im Kolbenende drehbar ist,
im Gewinde des Zylinderdeckels mittels des großen Zahnrades (618). Letzteres
wird vom langgestreckten kleinen Zahnrad (619) angetrieben,
das den Stößel im kleinen
Pumpenzylinder (620) in Richtung auf dessen Austrittsmündung in
das Rückschlagventil
(621) zum großen Pumpenzylinder
dreht. Das Schneckengewinde des Stößels der kleinen Pumpe wird über eine
Schneckenbuchse, die zwischen Zylinderoberkante und einem Gehäuseplatten-Anschlag
am seitlichen Ausweichen gehindert wird, mittels des nur bruchstückweise
eingezeichneten Hebels (622) betätigt. Dabei wird das Übersetzungsverhältnis der
beiden Zahnräder
und der Gewinde so abgestimmt, daß eine Hebelkippbewegung bis
zu einem Anschlag – bei
immer erneutem Herausziehen des Hebels und Einstecken in die nachfolgende
Bohrung der Schneckenbuchse – der
Füllung
des Raumes zwischen dem Kolben (339) und der Hülse (340)
entspricht, welche dem Vortrieb des Sensorfadens und des ihn umgebenden
Pulvers angemessen ist. Jeder Rechtsverlagegerung der Zentralstange
gegen die Druckfeder (277) setzt voraus, daß die Gewindebuchse
(623), welche im umgebenden Zylinderdeckel durch Sechskant
drehgesichert und achsenparallel verschieblich ist, mittels der Vertikalabsenkung
des geschlitzten Keiles (624) mit seiner Rastnut in den
gefederten Sperrstößel des Handhebels
(625) gehoben wird. Bei Druck auf den als Kipphebel gestalteten
Handhebel stößt die sich an
den nicht drehbaren Teil des Zylinderdeckels abstützende Druckfeder
(277) den Kolben in die Richtung der Hülse, so daß die Flüssigkeit dort hin eindringt
(vorzugsweise Wasser, es kann aber auch Pulver sein). Das Rückschlagventil
(621) versperrt der Flüssigkeit
ebenso den Rückweg
in die kleine Pumpe wie deren Schneckengewinde. Oben im Längsschnitt ist
ein erster Füllungszustand
vor dem Sensoreinschuß dargestellt.
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Das
Längsschnittdetail
unten entspricht einem Maßstab
von 1,5 : 1 und zeigt an Pumpenbestandteilen nur die Abdeckung (612)
für den
Quellring und den Keil (617) für dessen Sprengung.
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Die
Feder (604) ist durch einen zumindest an seiner Oberfläche metallisierten
Gummizug grob gestrichelte Linie) ersetzt. In feingestrichelten
Linien ist die Beschichtung (626) mit Reagentien symbolisiert.
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Der
Gummitzug ist mit seinem einen Ende in der Nähe der Ringkante (609)
an der Hülse
befestigt mit seinem anderen an Zusatzhülse oder dem Druckstößel (183).
Die Rückführung des
letzteren erfolgt durch den Gummizug, nachdem das seitliche Fenster
(627) über
die zugeordnete Heizdrahtschlinge eröffnet ist und das Wasser aus
der Hülse
dort abfließen
kann.
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Die
erste, die Substanzbestimmung betreffende, Messung erfolgt über die
Kontaktfeder (607) von der Oberfläche des Sensorfadens aus über die Kontaktfeder
(607) zum (nicht dargestellten) Meßgerät, die zweite und endgültige Messung
nach Einwirkungsende der Substanzen in der Gewebsflüssigkeit auf
die Reagenz-Beschichtung
in der Hülse über die Kontakfeder
an der Halteklammer (608). Es kann – wie im Anschluß an Kontaktfeder
(607) auch – eine elektrisch
leitende Brücke
(628) von der Hülsenbeschichtung
zur Hülsenoberfläche zweckdienlich
sein (Detail unten). Die Gegenpolableitung erfolgt am Hülsenanschlag
am Pumpenzylinder über
den Gummizug.
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Die
drei Querschnitte durch die untere Hülse im Maßstab 2 : 1 entsprechen den
Schnittebenen. Die Materialbrücken
(628) liegen unter Schutzmembran (346).
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Die
gebogene und etwas unter Spannung stehende Zwischenplatte (105, 50, Detail unter dem Längsschnitt)
spreizt sich nach Rechtsverschiebung beim Einschuß des Sensorfadens über der
Zusatzhülse
ab, sich an dieser gegen die Federwirkung abstützend. Über die Heizdrahtschlinge (630)
wird diese Abstützung
durch Verflüssigung
des Kunststoffes der Zwischenplatte aufgehoben, so daß der Gummizug
den Sensorfaden in die Zusatzhülse
zurückziehen
kann. Die Funktion der Zwischenplatte kann auch ein Federbogen übernehmen.
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Die
Schutzmembranen für
die Lagerung der Hülsen
wurde nicht beschreiben; sie bedecken zumindest deren Öffnungen
beiderseits. Sie können von
Hand abgezogen werden, aber auch über Glühdrahtschlingen bei geeigneter
Materialwahl zerstört werden.
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Die
beschriebene Einrichtung kann auch für den automatischen Sensorfadenwechsel
in Hülsen, Trommeln
oder Schiebern erweitert werden.
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Die
geschilderten und abgebildeten Beispiele sollen aber nicht isoliert
betrachtet und unter Schutz gestellt werden, sondern auch die Kombination
von Merkmalen und Funktionsweisen.
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Als
wesentlich soll herausgestellt werden, daß dort wo das austreibende
Gas nicht explosiv entsteht, was sich durch Hitze oder Abgasentwicklung meist
verbietet, eine Vorrichtung zur Verzögerung der Bewegung der Trennmembran
(des Kolbens oder Faltenbalges) etwa über einen Scherstift, Noppe,
Faden bestimmter Reißfestigkeit,
Heizdrahtschlinge, Ventil u.a. oder auch eine von außen anders
zu betätigende
Sperre vorhanden sein muß,
um die Injektion der Arznei oder des Diagnostik-Trägers
plötzlich
zu gestalten.
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Nachtrag:
Im Detail oben links auf 29 wird
eine Verpackungshülle
gezeigt, die über
einer Einstülpung
für Flüssigkeit
geschlossen wird, so daß eine
besondere Flüssigkeitsblase
entfällt.