DE19928131A1 - Mechanisch betriebene Flüssigkeitspumpe - Google Patents
Mechanisch betriebene FlüssigkeitspumpeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine mechanisch betriebene Flüssigkeitspumpe, insbesondere für medizinische und ernährungsphysiologische Flüssigkeiten. DOLLAR A Die Pumpe weist erfindungsgemäß folgende Merkmale auf: DOLLAR A - einen Beutel (1) zur Aufnahme der Flüssigkeit (2), DOLLAR A - eine mit dem Beutel verbundene Leitung (3) zur Ausgabe der im Beutel befindlichen Flüssigkeit aus dem Beutel, DOLLAR A - eine Einrichtung (9 bis 14) zum Ausüben einer Druckkraft auf den Beutel zur Ausgabe der Flüssigkeit aus diesem, wobei die Einrichtung zum Ausüben der Druckkraft ein elastisches Element (10) zum Einwirken auf eine Beutelseite sowie ein weiteres Element (11, 13) zum Einwirken auf die gegenüberliegende Beutelseite aufweist. DOLLAR A Eine derartig mechanisch betriebene Flüssigkeitspumpe ist baulich äußerst einfach gestaltet und besonders preiswert herzustellen und überdies universell einsetzbar.
Description
Die Erfindung betrifft eine mechanisch betriebene Flüssigkeits
pumpe, insbesondere für medizinische und ernährungsphysiologi
sche Flüssigkeiten.
Im Zusammenhang mit der Förderung medizinischer und ernährungs
physiologischer Flüssigkeiten werden die unterschiedlichsten
Typen von Flüssigkeitspumpen verwendet. Es sind beispielsweise
elektroenergetisch, elektrochemisch, gasförmig, mechanisch,
elektromechanisch und mechanisch-physikalisch betriebene Pumpen
bekannt. Viele dieser Pumpen können in aller Regel nur nach
einer längeren Anlaufzeit eingesetzt werden und bieten dem
Anwender und Verbraucher oftmals nur eine unzureichende Dosier
genauigkeit. Die bekannten Pumpensysteme sind im übrigen recht
kostenaufwendig und unter ökologischem Gesichtspunkt wenig
vorteilhaft. Sie können oftmals vom Anwender nicht tragbar
benutzt werden.
Aus der Praxis ("Accufuser®", medac gmbh, Hamburg) ist eine
Flüssigkeitspumpe für medizinische Zwecke bekannt, die einen
elastischen Beutel aufweist, der mit einer Zugangs- und Abgangs
leitung versehen ist. Die Abgangsleitung führt zum Patienten,
während die Zugangsleitung dem Füllen des elastischen Beutels
mit einem flüssigen Medikament dient. Durch das Füllen des
Beutels dehnt sich dieser und entleert sich unter Einwirkung der
Rückstellkraft des elastischen Beutels und der Schwerkraft der
Flüssigkeit. In der Abgangsleitung zum Patienten ist ein
Durchflußbegrenzungsventil angeordnet. Der Beutel weist ein
Volumen zwischen 60 und 100 ml auf. Eine derartige Pumpe ist
recht aufwendig in Betrieb zu setzen, weil der Beutel beim
Befüllen gedehnt werden muß. Da die Förderrate der Flüssigkeit
einzig und allein aus dem Rückstellvermögen des elastischen
Beutels resultiert, läßt sich die Flüssigkeit nur mit geringem
Druck ausgeben. Da einzig und allein die elastische Wand des
Beutels auf die medizinische Flüssigkeit einwirkt, ist nicht
sichergestellt, daß die Flüssigkeit mit weitgehend demselben
Druck aus dem Beutel gedrückt wird und sich im übrigen der
Beutel vollständig leert. Das Konstruktionsprinzip dieser Pumpe
macht es erforderlich, den Durchflußregulierer zu verwenden.
Aus der Praxis ("SmartDose®", Pro-Med GmbH, Linz, Österreich)
ist eine Flüssigkeitspumpe für medizinische Flüssigkeiten
bekannt, bei der ein die Flüssigkeit aufnehmendes Behältnis über
einen Kanal mit einem Reaktionsraum in Verbindung steht, in dem
eine Kohlendioxidzelle untergebracht ist. Wird diese Zelle
aktiviert, entwickelt sich Kohlendioxid, das die im Behälter
befindliche Flüssigkeit unter Druck setzt, so daß sie ausgegeben
wird. Ein Regulierventil stellt sicher, daß eine im wesentlichen
konstante Flüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit aus dem Behälter
ausgegeben wird.
Aus der US 5 334 197 ist eine mechanisch betriebene Flüssig
keitspumpe für medizinische Flüssigkeiten bekannt, bei der eine
Kammer zur Aufnahme der Flüssigkeit ausschließlich mechanisch
beaufschlagt und deren Inhalt hierdurch zur Ausgabe der Flüssig
keit unter Druck gesetzt wird. Die Kammer ist durch eine dünne
Wandung und eine dehnbare Wandung gebildet, wobei diese Wandung
mit einer Blattfeder verbunden ist. Vor dem Gebrauch der Pumpe
wird die Blattfeder in einem Deckel gehalten, der diese somit in
einer definierten Form fixiert. Wird der Deckel von der Blatt
feder entfernt, schnappt das Federelement in eine Position über,
in der es zur elastischen Wandung hin gebogen ist. Hierdurch
wird durch die in der Kammer befindliche Flüssigkeit die
elastische Wandung gedehnt, und zwar in eine Form, die der
Wölbung der übergeschnappten Blattfeder entspricht. Unter dem
Druck der gedehnten elastischen Wandung wird die Flüssigkeit aus
einer mit der Kammer verbundenen Abgangsleitung ausgegeben,
wobei sich die elastische Wandung immer mehr der gewölbten
Blattfeder, bis zur vollständigen Entleerung der Kammer annä
hert. Eine derartige Flüssigkeitspumpe läßt sich zwar aus
schließlich mechanisch betreiben, weist aber eine Vielzahl von
Teilen und einen sehr hohen Herstellungsaufwand auf. Das
Anwender-Handling ist recht kompliziert.
Gegenüber dem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung,
eine baulich einfach gestaltete und besonders preisgünstig
herzustellende mechanisch betriebene Flüssigkeitspumpe zu
schaffen, die damit universell einsetzbar ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine mechanisch betriebene
Flüssigkeitspumpe, insbesondere für medizinische und ernährungs
physiologische Flüssigkeiten, die einen Beutel zur Aufnahme der
Flüssigkeit aufweist, ferner eine mit dem Beutel verbundene
Leitung zur Ausgabe der im Beutel befindlichen Flüssigkeit aus
dem Beutel vorgesehen ist, sowie die Pumpe eine Einrichtung zum
Ausüben einer Druckkraft auf den Beute-1 zur Ausgabe der Flüssig
keit aus diesem aufweist, wobei die Einrichtung zum Ausüben der
Druckkraft ein elastisches Element zum Einwirken auf eine
Beutelseite sowie ein weiteres Element zum Einwirken auf die
gegenüberliegende Beutelseite besitzt.
Eine derartige mechanisch betriebene Flüssigkeitspumpe ist
denkbar einfach aufgebaut. Sie weist den Beutel mit der Flüssig
keit auf, der von der Einrichtung zum Ausüben einer Druckkraft
auf den Beutel beaufschlagt wird. Das Wesentliche dieser
Einrichtung ist darin zu sehen, daß zumindest ein Teilbereich
der Einrichtung ein elastisches Element zum Einwirken auf den
Beutel aufweist, somit den Beutel von dieser Seite her gegen
dessen Gegenauflage drückt. Diese Gegenauflage, allgemein als
Element zum Einwirken auf die gegenüberliegende Beutelseite
bezeichnet, ist vorteilhaft starr ausgebildet, so daß das
elastische Element den Beutel gegen das starre Element drückt.
Es ist aber genauso denkbar, statt des starren Elementes, ein
weiteres elastisches Element vorzusehen, womit der Beutel
zwischen zwei auseinander gedehnten elastischen Elementen
gehalten wäre, die die Tendenz haben, sich aufeinanderzu zu
entspannen und hierbei Flüssigkeit aus dem Beutel zu drücken.
Durch die besonders einfache Gestaltung der erfindungsgemäßen
Flüssigkeitspumpe bietet diese vielfältige Möglichkeiten der
Verwendung bzw. Anwendung. Der Anwender kann überall sofort,
ohne längere Anlaufzeiten die Pumpe einsetzen. Sie kann vom
Anwender tragbar, wie auch statisch benutzt werden, und zwar in
allen normalen Lebensbereichen außerhalb, wie innerhalb der
Medizin. Sie ist sterilisiert einsetzbar und gewährleistet einen
minimalen Bedienungs-/Handlingaufwand. Die Pumpe ist aufgrund
der einfachen Konstruktion der wenigen Bauteile kostengünstig
herstellbar, was Voraussetzung dafür ist, sie insbesondere in
ambulanten und finanzschwachen Märkten einzusetzen. Das geringe
Gewicht der Pumpe ermöglicht den Einsatz im Unfall-, Notarzt-,
Lazarett- sowie Katastrophenbereich. Die Funktionselemente der
Pumpe sind einzeln oder ingesamt austauschbar. Die Pumpe ist für
kurze oder lange Förderzeiten geeignet, für offene oder ge
schlossene Systeme, für ungefüllte oder vorgefüllte Infusions
systeme unterschiedlicher geometrischer Ausführungen, ins
besondere auch im Zusammenhang mit der Verwendung als Micropum
pe, das heißt Systemen von 1 bis 10 ml.
Die unterschiedlich großen, bei der Pumpe Verwendung findenden
Beutel bzw. die Pumpe selbst können einmal verwendet oder
mehrmals wiederverwendet werden. Je nach der gewählten Elastizi
tät des elastischen Elementes lassen sich unterschiedliche
Flowraten und Entleerungszeiten erzielen. Das elastische Element
ist im Rückstellverhalten so ausgelegt, daß die Flüssigkeit so
lange aus dem Beutel ausgedrückt wird, bis das elastische
Element an dem weiteren Element zum Einwirken auf die gegenüber
liegende Beutelseite anliegt und in diesem Zustand der Beutel
geleert ist.
Die erfindungsgemäße Pumpe ist elektroenergetisch unabhängig.
Sie kann jederzeit an jedem Ort in Temperaturbereichen von
mindestens 10 bis 60°C eingesetzt werden. Die verwendeten
Rohstoffe sind ökologisch abbaubar und regenerierbar. Die Pumpe
ist damit umweltfreundlich und durch einfache konstruktive
Gestaltung und Bauart bedingt in kleiner Verpackungsgröße
kostengünstig herstellbar und dem Markt anzubieten.
Die Pumpe kann für unterschiedliche Viskositäten verwendet
werden, zum Beispiel bei Infusion, enteraler Ernährung, Trans
fusion usw.. Sie ist in allen Flüssigkeitsanwendungsbereichen
kleinerer und mittlerer Fördermengen in kurzen oder langen
Zeiten einsetzbar. Die Pumpe kann einfach durch Deaktivieren der
Einrichtung zum Ausüben der Druckkraft unterbrochen und bei
Bedarf einfach wieder gestartet werden, im Gegensatz zu der
Pumpe nach der US 5 334 197, bei der ein umfangreiches Handling
notwendig ist. Die Pumpe kann bei Bedarf mit einem wiederver
wendbaren elektronischen Signalgeber ausgerüstet werden, der das
Ende des Flüssigkeitstransportes oder die Entleerung des Beutels
anzeigt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Pumpe
sind in den Unteransprüchen beschrieben. Diese betreffen
insbesondere einen Spannrahmen als Bestandteil der Einrichtung
zum Ausüben der Druckkraft, wobei der Spannrahmen das elastische
Element zum Einwirken auf die eine Beutelseite aufnimmt.
Zweckmäßig ist die Einrichtung zum Ausüben der Druckkraft auf
die andere Beutelseite als harte Druckplatte ausgebildet, die,
um eine vollständige Entleerung des Beutels sicherzustellen, auf
das elastische Element hin gewölbt ausgebildet ist. Die beiden
Elemente sind vorzugsweise mittels eines Scharnieres gelenkig
verbunden und können mittels einer Rastverbindung geschlossen
werden.
Gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist vor
gesehen, daß mit der Pumpe ein Durchflußventil zusammenwirkt,
das den von der Pumpe ausgegebenen Volumenstrom weitgehend
konstant hält. Dieses Ventil ist besonders einfach gestaltet und
insofern dem breiten Anwendungsgebiet der Pumpe angepaßt. Das
Ventil weist vorzugsweise einen in einem Gehäuse befindlichen
Ventilkörper auf, der mit einem Flüssigkeitskanal versehen ist,
wobei der im Ventil anstehende Flüssigkeitsdruck auf eine
Druckfläche des Ventilkörpers wirkt und in Abhängigkeit vom
anstehenden Druck der Flüssigkeitskanal durch Verformung des
elastischen Ventilkörpers mehr oder weniger zusammengedrückt
wird. Dieses Ventil ist für unterschiedliche Flowraten einsetz
bar. Obwohl Flowraten von < 1000 ml pro Stunde durchaus denkbar
sind, wird als bevorzugtes Anwendungsgebiet eine Flowrate von
0,5 bis 10 ml pro Stunde angesehen.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der
Figuren dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale
und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich
sind.
In den Figuren ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungs
formen dargestellt, ohne hierauf beschränkt zu sein. Es stellt
dar:
Fig. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der Infu
sionspumpe bei nicht aktivierter Einrichtung zum
Ausüben einer Druckkraft auf einen Infusionsbeutel,
Fig. 2 die Ausführungsform nach Fig. 1 in einer entsprechen
den Ansicht bei aktivierter Einrichtung zum Ausüben
der Druckkraft auf den Beutel,
Fig. 3 einen Längsmittelschnitt des bei der Pumpenvariante
nach den Fig. 1 und 2 Verwendung findenden Ventiles
zum weitgehenden Konstanthalten des von der Pumpe
ausgegebenen Volumenstroms,
Fig. 4 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Infu
sionspumpe, gesehen in Richtung der Hauptfläche, wobei
diese Infusionspumpe mit einem Ventil zum Konstanthal
ten des Volumenstroms versehen ist,
Fig. 5 entsprechend der Darstellung in Fig. 2 eine Seiten
ansicht der in Fig. 4 gezeigten Infusionspumpe,
Fig. 6 eine Stirnansicht der in den Fig. 4 und 5 gezeigten
Infusionspumpe,
Fig. 7 die Infusionspumpe in einer Darstellung gemäß Fig. 2,
allerdings ohne Ventil,
Fig. 8 die Infusionspumpe in einer Darstellung gemäß Fig. 5,
allerdings ohne Ventil,
Fig. 9 ein vorgefülltes Infusionssystem unter Verwendung
einer erfindungsgemäßen als Mikropumpe ausgebildeten
Flüssigkeitspumpe, in einer ersten Ansicht (gemäß
Pfeil Y in Fig. 10),
Fig. 10 das Infusionssystem gemäß Fig. 9 in einer zweiten
Ansicht (gemäß Pfeil Z in Fig. 9) und
Fig. 11 das in Fig. 10 gezeigte Infusionssystem, bei nicht
aktivierter Einrichtung zum Ausüben der Druckkraft auf
den Infusionsbeutel.
Die Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 unterscheidet sich
von derjenigen nach den Fig. 4 bis 6 nur dadurch, daß der
Verwendung findende Beutel 1 zur Aufnahme der medizinischen und
ernährungsphysiologischen Flüssigkeit 2 nicht nur eine Leitung
3 zur Ausgabe der Flüssigkeit aus dem Beutel 1, sondern, wie bei
der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6, auch eine Leitung
4 zum Zuführen der Flüssigkeit in den Beutel 1 aufweist. Der
Beutel 1 ist damit über die Leitung 4 wieder befüllbar, womit
dieses Pumpensystem mehrfach verwendbar ist. Beide Ausführungs
formen weisen ein mit der Abgangsleitung 3 verbundenes Ventil 5
auf, das dem Zweck dient, zusätzlich zu gewährleisten, daß der
von der Pumpe ausgegebene Volumenstrom weitgehend konstant
gehalten wird. Unter dem Aspekt der Gestaltung der Pumpe ist
bezüglich der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ergänzend
auf die Darstellung der Fig. 4 und 6, bezüglich der Aus
führungsform nach den Fig. 4 und 6 ergänzend auf die Dar
stellung der Fig. 1 und 3 Bezug zu nehmen.
Der Beutel 1 ist aus zwei Folien gebildet, die im Bereich des
umlaufenden Randes miteinander verschweißt sind. Die jeweilige
Folie weist eine im wesentlichen rechteckige Fläche auf. Der
Beutel 1 ist mit der medizinischen Flüssigkeit 2 gefüllt, so daß
er auf seine Hauptfläche gesehen, eine im wesentlichen recht
eckige Gestalt aufweist. Im Bereich der Mitte einer Schmalseite
des Beutels geht die Leitung 3 vom Beutel ab. Das Leitungsende
ist mit einem Luer-Lock-Anschluß 6 versehen, der mit einem
komplementären Luer-Lock-Anschluß 7 des Ventils 5 zusammenwirkt.
Vom Ventil 5 geht eine Kanüle 8 zur nicht gezeigten Vene eines
Patientenarmes ab. Gegebenenfalls kann im Bereich der Kanüle 9
ein Butterfly-Besteck vorgesehen sein.
Der bevorzugt aus PVC bestehende Infusionsbeutel weist ins
besondere ein Infusionsvolumen von 1, 2, 5 oder 10 ml auf.
Wie der Darstellung der Fig. 1, 2, 4 und 6 zu entnehmen ist,
weist die Einrichtung zum Ausüben einer Druckkraft auf den
Beutel 1 zur Abgabe der Flüssigkeit aus diesem einen Spannrahmen
9 auf, in dem auf dessen dem Beutel 1 zugewandter Seite eine
elastische Folie 10 gehalten ist, indem sie beispielsweise mit
dem Spannrahmen 9 verklebt ist. Der Spannrahmen 9 ist ent
sprechend der äußeren Gestaltung des Beutels 1 rechteckförmig
ausgebildet. Er ist in Art eines Scharnieres 12 in einer harten
Druckplatte 11 gelagert, die eine dem Spannrahmen 9 entsprechen
de rechteckförmige Gestaltung aufweist. Die harte Druckplatte 11
ist auf ihrer dem Spannrahmen 9 zugewandten Seite mit einer auf
diesen gerichteten Wölbung 13 versehen. Auf der dem Scharnier 12
abgewandten Seite, somit im Bereich der anderen Schmalseite, ist
die harte Druckplatte 11 mit zwei Rastnasen 14 versehen, die die
entsprechende Schmalseite des Spannrahmens 9 hintergreifen, wenn
dieser auf die Druckplatte 11 geschwenkt ist. Die Wölbung 13 der
Druckplatte 11 erstreckt sich über die gesamte Breite der
Öffnung im Spannrahmen 9.
Bei von der Druckplatte 11 weg bewegtem Spannrahmen 9, wie er in
Fig. 1 gezeigt ist, wird der gefüllte Beutel 1 der einzel
verwendbaren Infusionspumpe zwischen die Druckplatte 11 und die
im Spannrahmen 9 gehaltene elastische Folie 10 gelegt. Dann wird
der Spannrahmen 9 in Richtung der Druckplatte 11 verschwenkt und
die beiden Teile miteinander rastend verbunden, indem die beiden
Rastnasen 14 die Stirnseite des Spannrahmens 9 hintergreifen.
Beim aufeinander zu Bewegen von Druckplatte 11 und Folie 10
drückt der an der Folie 10 anliegende Beutel 1 die Folie aus
deren Ebene in die in Fig. 2 gezeigte gewölbte Position in
verrastetem Zustand von Druckplatte 11 und Spannrahmen 9.
Aufgrund der durch die elastische Folie 10 auf den Beutel 1
ausgeübten flächigen Kraft wird die Flüssigkeit entsprechend dem
Rückstellvermögen der elastischen Folie 10 durch die Leitung 8
und das Ventil 5 zur Kanüle 8 gefördert. Der Fördervorgang kann
auf einfache Art und Weise unterbrochen werden, indem die
Rastverbindung 14 gelöst und der Spannrahmen 9 in die geöffnete
Position überführt wird.
In der Fig. 3 ist das bei der erfindungsgemäßen Pumpe Ver
wendung findende Ventil zum weitgehenden Konstanthalten des von
der Pumpe ausgegebenen Volumenstroms verdeutlicht. Das Ventil
besteht aus einem Gehäuseunterteil 15, einem in dieses einge
setzten Ventilkörper 17 sowie einem Gehäuseoberteil 16. Das
Gehäuseunterteil 15 und das Gehäuseoberteil 16 bestehen aus
Kunststoff und sind als Spritzgußteile ausgebildet. Der Ventil
körper 17 besteht aus einem elastischen Material mit angepaßtem
Elastizitätsmodul, so das der Ventilkörper 17 sich bei gegebe
nenfalls ändernden Drücken im Beutel 1 in seiner Form und damit
in seinem Durchtrittsquerschnitt verändern kann. Das Gehäuseun
terteil 15 durchsetzt ein Zuflußkanal 18, das Gehäuseoberteil 16
ein Abflußkanal 19. Der dem Zuflußkanal 18 zugeordnete Stutzen
20 ist mit dem Anschluß 7, der ein Außengewinde 21 aufweist,
versehen, so daß das Ventil 5 in diesem Bereich mit dem kom
plementären, ein Innengewinde aufweisenden Luer-Lock-Anschluß 6
verbunden werden kann. Den Stutzen 22, dem der Abflußkanal 19
zugeordnet ist, umgibt ein Ringansatz 23, der mit einem Innenge
winde 24 versehen ist. In diesem Bereich ist das Ventil 5 mit
der Kanüle 8 verbindbar, die einen Stecker mit Außengewinde
aufweist. Das Gehäuseoberteil 16 ist auf seiner dem Gehäuseun
terteil 15 zugewandten Seite mit einer abgestuften Zylinderkam
mer versehen, in die ein Zylinderansatz 25 des Gehäuseunterteils
15, dem gleichfalls der Zulaufkanal 18 zugeordnet ist, eingepaßt
ist. Hierbei kontaktiert die Stirnfläche 26 des Zylinderansatzes
25 die zugewandte äußere Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 17,
die als Ring ausgebildet ist. Der Zylinderansatz 25 kann den
elastischen Ventilkörper 17 geringfügig zusammen pressen. Das
Gehäuseunterteil 15 und das Gehäuseoberteil 16 sind miteinander
beliebig verbunden, beispielsweise verschweißt, verklebt oder
verschraubt. Der Ventilkörper 17 weist auf seiner dem Gehäuseun
terteil 16 zugewandten Seite eine ringförmige Aussparung 28 auf,
die die Funktion einer Flüssigkeitsdruckkammer besitzt. Radial
innerhalb der ringförmigen Aussparung 28 verbleibt somit im
Ventilkörper 17 ein Druckflankenabschnitt 29, der beispielsweise
als Kegelstumpf ausgebildet ist. In der Rotationsmittelachse des
Ventilkörpers 17 weist der Druckflankenabschnitt 29 einen
Flüssigkeitskanal 30 auf, der den Ventilkörper 17 vollständig
durchsetzt. Die Stärke des Druckflankenabschnitts 29, der radial
äußeren Dichtflankenwand 31, des dem Gehäuseoberteil 16 zu
gewandten Ventilkörperbodens 32 und des Durchmessers des
Flüssigkeitskanals 30 sowie die Elastizität des Ventilkörpers 17
sind bezüglich der gewünschten Flowrate aufeinander abgestimmt.
Konkret ist der Flüssigkeitskanal 30 auf eine Mindestflowrate
abgestimmt. Erhöht sich der Druck stromaufwärts des Ventilkör
pers 17, bewirkt er, daß der Ventilkörperboden 32 stärker
zusammengedrückt wird. Weiterhin preßt sich die Dichtflankenwand
31 stärker gegen das Gehäuseoberteil 16. Aufgrund der Ausbildung
des den Flüssigkeitskanal 30 umgebenden kegelstumpfförmigen
Druckflankenabschnitts 29 und der hieraus resultierenden
Druckkraftkomponente senkrecht zur Längsrichtung X des Flüssig
keitskanals 30, auf diesen hin gerichtet, wird der Flüssigkeits
kanal 30 zumindest im Bereich des Druckflankenabschnitts 29 in
seinem Durchmesser reduziert. Bei Erhöhung bzw. desgleichen bei
Verringerung des Druckes der Flüssigkeit im Ventil wird damit
der durch das Ventil durchgesetzte Flüssigkeitsstrom A weitge
hend konstant gehalten.
Bezüglich der Beschreibung der Ausführungsform nach den Fig.
4 bis 6 wird auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen. Bei
der Ausführungsform der Pumpe nach den Fig. 4 bis 6 ist die
Zugangsleitung 4 zum Beutel 1 mit einem Luer-Lock-Anschluß 33
versehen, der verschließbar ist. Über diesen Anschluß 33 kann
nach dem Abdrehen des Verschlusses der Beutel 1 wieder befüllt
werden, beispielsweise mittels einer Spritze. Nach dem Ver
schließen des Anschlusses kann der Beutel dann genauso, wie bei
der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 zwischen den
Spannrahmen 9 und die Druckplatte 11 eingelegt und durch
Beaufschlagen der elastischen Folie 10 unter Druck gesetzt
werden.
Die Ausführungsform nach der Fig. 7 entspricht der Ausführungs
form nach der Fig. 2, die Ausführungsform nach der Fig. 8 der
Ausführungsform nach der Fig. 5, jeweils mit dem Unterschied,
daß die Ausführungsformen nach den Fig. 7 und 8 kein Ventil
5 aufweisen. Die Verwendung dieses Ventiles ist nur dann
erforderlich, wenn es auf das Einhalten eines recht konstanten
Volumenstromes bei der Ausgabe der Flüssigkeit aus dem Beutel 1
ankommt.
Die Fig. 9 bis 11 zeigen ein vorgefülltes Infusionssystem
unter Verwendung einer Mikropumpe, bei der der Beutel 1 ein
Fassungsvermögen von 1 bis 10 ml besitzt. Bei diesem Infusions
system ist die gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungs
formen gestaltete Pumpe 34 zugangsseitig mit einem Injektions
stück 35 sowie abgangsseitig mit dem Ventil 5 verbunden. Ein
Schlauch 36 verbindet das Ventil 5 mit einem Butterfly-System
37, mit dem eine Kanüle 38 verbunden ist. Auf diese ist eine
Schutzkappe 39 steckbar. Mittels Pflaster 40 und 41 kann die
Pumpe 34 bzw. das Butterfly-System 37 am Patienten befestigt
werden. Die Fließrichtung im System ist mit dem Pfeil A ver
deutlicht.
Claims (14)
1. Mechanisch betriebene Flüssigkeitspumpe, insbesondere für
medizinische und ernährungsphysiologische Flüssigkeiten,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - einen Beutel (1) zur Aufnahme der Flüssigkeit (2),
- - eine mit dem Beutel (1) verbundene Leitung (3) zur Ausgabe der im Beutel (1) befindlichen Flüssigkeit (2) aus dem Beutel (1),
- - eine Einrichtung (9 bis 14) zum Ausüben einer Druck kraft auf den Beutel (1) zur Ausgabe der Flüssigkeit (2) aus diesem, wobei die Einrichtung (9 bis 14) zum Ausüben der Druckkraft ein elastisches Element (10) zum Einwirken auf eine Beutelseite sowie ein weiteres Element (11) zum Einwirken auf die gegenüberliegende Beutelseite aufweist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung (9 bis 14) zum Ausüben der Druckkraft einen
Spannrahmen (9) aufweist, der das elastische Element (10)
zum Einwirken auf eine Beutelseite aufnimmt.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (9 bis 14) zum Ausüben der Druckkraft eine
harte Druckplatte (13) aufweist, die das Element (11) zum
Einwirken auf die gegenüberliegende Beutelseite darstellt.
4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckplatte (11) in Richtung des elastischen Elementes (10)
gewölbt ausgebildet ist.
5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Elemente (9, 11) mittels eines
Scharnieres (12) verbunden sind und auf der dem Scharnier
(12) abgewandten Seite verschließbar sind, insbesondere
mittels einer Rastverbindung (14).
6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das elastische Element (10) als Folie (10)
ausgebildet ist, die randseitig im Spannrahmen (9) gehalten
ist.
7. Pumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Druckplatte (11) und der Spannrahmen (9)
rechteckförmig ausgebildet sind, insbesondere eine ähnliche
Rechteckgestalt und Rechteckfläche aufweisen, und der
Spannrahmen (9) eine rechteckige Öffnung zur Aufnahme des
elastischen Elements (10) aufweist.
8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gestalt des Beutels (1) in etwa der Gestalt des Spann
rahmens (9) entspricht.
9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß mit der Leitung (3) zum Ausgeben der Flüssig
keit (2) ein Ventil (5) zum weitgehenden Konstanthalten des
von der Pumpe ausgegebenen Volumenstroms verbunden ist.
10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ventil (5) ein Gehäuse (15, 16) und einen von diesem
aufgenommenen Ventilkörper (17), der mit einem Flüssig
keitskanal (30) versehen ist, aufweist, wobei der Ventil
körper (17) als elastischer Schließkörper mit äußerer
Druckfläche (29) ausgebildet ist und auf die Druckfläche
der stromaufwärts des Ventilkörpers (17) wirksame Druck mit
einer Druckkraftkomponente senkrecht zur Längsrichtung (X)
des Flüssigkeitskanals (30), auf diesen hin gerichtet,
einwirkt.
11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ventilkörper (17) auf seiner stromaufwärtigen Seite einen
Druckflankenabschnitt (29) aufweist, der die äußere
Druckfläche (29) aufweist, wobei der Flüssigkeitskanal (30)
den Druckflankenabschnitt (29) durchsetzt.
12. Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckflankenabschnitt (29) als Kegelstumpf, Zylinder,
Kegelstumpf mit Zylinderverlängerung oder dergleichen
ausgebildet ist, wobei der Flüssigkeitskanal (30) in der
Rotationsachse des Druckflankenabschnitts (29) angeordnet
ist.
13. Pumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ventilkörper (17) mit seinem radial
Äußeren an der Wandung des Gehäuses (15, 16) anliegt und
dort einen Ringansatz (31) aufweist, auf den der stromauf
wärts des Ventilkörpers (17) wirksame Druck mit einer
Druckkraftkomponente senkrecht zur Längsrichtung (X) des
Flüssigkeitskanals (30), von diesem weg gerichtet, ein
wirkt.
14. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ventil (5) mit einem Flüssigkeitsfilter
versehen ist.
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