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Die
Neuerung bezieht sich auf ein wenigstens zweiteiliges Inseminationsbesteck
für die
künstliche
Besamung von Nutztieren, insbesondere Schweinen, umfassend einen
Besamungskatheter mit einem aus einem Kunststoffrohr bestehenden
Katheterschaft, zumeist mit einer Verdickung am distalen Ende, und
ein Gegenstück
hierzu, nämlich
eine Spermatube mit einer Abgabetülle, zur Aufnahme des zu applizierenden
Spermas. Der Besamungskatheter hat ein distales Ende, das in die
Vagina des Tiers eingeführt
wird, und ein proximales Ende, an dem die Spermatube angesetzt wird.
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Bei
der künstlichen
Besamung wird das zumeist bereits einige Tage alte oder aus tiefgefrorenem
Lagerzustand aufgetaute Sperma einerseits möglichst sparsam, andererseits
aber doch so reichlich, daß eine
gute Befruchtungseffizienz erzielt wird, und außerdem möglichst schonend und ohne Druckstöße, die
das Sperma schädigen
könnten,
appliziert. Bei der Schweinebesamung, bei der je Applikation relativ
große
Mengen an Sperma verabreicht werden müssen, wird das eingangs genannte
Inseminationsbesteck verwendet, nämlich jeweils für den Einmalgebrauch
ein Besamungskatheter und eine Spermatube. Diese Teile und deren
Verwendung sind an sich bekannt, beispielsweise beschreibt
DE 91 13 536 U Konstruktionen
der Spermatube,
EP
1 169 978 A1 Konstruktionen des Besamungskatheters und
DE 200 15 979 A die
Kombination der beiden Teile als Inseminationsbesteck. Bei einem
Inseminationsbesteck für
die Rinderbesamung ist es aus der
DE 16 16 899 A bekannt, daß der Spermabehälter an
seinem auf den Besamungskatheter aufsetzbaren Ende mit einem Außengewinde
versehen und in das mit entsprechendem Innengewinde versehene Ende
des Katheters einschraubbar ist. Und in der
EP 1380 269 A1 ist ein Inseminationsbesteck
beschrieben, bei dem in das Ende des Katheterschafts ein Gewinde geschnitten
ist, in das die Tülle
der Spermatube eingeschraubt wird, deren Außenform sich an das Gewinde
anpaßt.
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Der übliche Besamungskatheter
besteht aus einem etwa 50 cm langen Kunststoffrohr mit einem Außendurchmesser
von 7 mm und einem Innendurchmesser von 4 mm und also einer Wandstärke von
ca. 1,5 mm, das an seiner distalen Spitze einen auf die Anatomie
des Schweins abgestimmten verdickten Kopf, insbesondere einen Schaumstoffkörper, aufweist.
Die Tuben sind üblicherweise
Tuben aus einem flexiblen Kunststoff, insbesondere aus Polyäthylen niedriger
Dichte, mit einem Füllungsvolumen
in der Größenordnung
von bis zu 100 ml. Zur Durchführung
der Besamung werden z. B. gemäß der genannten
EP 1 380 269 A1 die
Tube und der Katheter gekoppelt, indem in das hintere, proximale Rohrende
des in situ befindlichen Besamungskatheters die Tülle der
Spermatube einge schraubt wird, nachdem die Tüllenspitze abgetrennt worden
ist, und wird der Tubeninhalt durch den Katheter hindurch appliziert.
Zum schonenden Einführen
des Tubeninhalts wird beispielsweise das nach außen überstehende Stück des Katheterschafts
leicht nach oben gebogen, so daß der
Tubeninhalt durch die Schwerkraft weiterbefördert wird. Für diese
Einführung
wird ihm ausreichend Zeit gelassen. Durch die Verschraubung werden
Probleme vermieden, die sich andernfalls dadurch ergeben, daß die Koppelung
der Tube am Katheterende, wenn sie nur durch das Einstecken der konischen
Tülle in
den Katheterschaft bewirkt wird, unzureichend ist, insbesondere
da das Schwein dazu neigt, durch Wedeln mit dem Schwanz die Tube
vom Katheter zu schlagen.
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Inseminationsbestecke
sind Geräte
für den Einmalgebrauch,
für die
der Herstellungsaufwand möglichst
niedrig sein soll. Das Schneiden der Innengewinde in die abgelängten Stücke des
Katheter-Kunststoffrohrs erfordert jedoch einigen Aufwand zur Entfernung
der dabei entstehenden Kunststoffspäne, von denen nichts im Katheterschaft
zurückbleiben
darf. Das Innengewinde dichtet auch nicht gut ab, wenn bei der Besamung
anstelle der Tubentülle
eine Verlängerung
aus einem härteren
Material als LDPE in das Katheterende gesteckt wird und die Tube
dann ihrerseits an das andere Ende der Verlängerung angekoppelt wird.
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Durch
die Neuerung soll ein Inseminationsbesteck nut Katheter-Tuben-Koppelung geschaffen werden,
das mit kleinerem Aufwand herstellbar ist und auch mit Katheterverlängerungen
eine zuverlässige
Abdichtung erlaubt. Dies wird, ausgehend von einem Inseminationsbesteck
mit einer Haltestruktur im Katheterschaft, dadurch erreicht, daß die Innenwand
des Katheterschafts vom Katheterende axial einwärts scharfkantige Durchmesserstufen
abnehmenden Durchmessers bis zum Innendurchmesser des Katheterschafts
aufweist. Im Katheterschaftende ist also ein Stufenprofil gebildet,
insbesondere ein Stufenkonus. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine Gestaltung
des Katheterschaftendes, durch die ein formschlüssiger Halt der Abgabetülle der
Tube im Katheterschaft und dadurch ein ausreichend stabiler Halt,
der dem Besamer die Handhabung des Besamungsvorgangs insbesondere
bei einer zeitlich ausgedehnteren Applikation erleichtert, mit einem
Gerät ermöglicht wird,
bei dessen Serienproduktion der Aufwand des Entfernens der Bearbeitungsspäne vermindert
ist. Die Durchmesserstufen können
durch Ausbohren hergestellt werden, wobei ein Großteil der Späne sogleich
nach hinten abgeführt
wird. Anschließend
kann restlicher Staub leicht herausgewischt werden, da er sich nicht
in Rinnen oder dergleichen, wie sie ein Gewinde aufweist, festsetzt.
Der Halt der Koppelung erweist sich als für den Zweck ausreichend, und
die Kanten der Durchmesserstufen bewirken in Verbindung mit dem
Material der Tubentülle eine
vollständige
Abdichtung, so daß keine
Spermaflüssigkeit
verloren geht. Insbesondere durch passende Materialauswahl und Gestaltung
des Stufenprofils als spitzen Stufenkegel braucht die Abgabetülle der
Spermatube nicht besonders bearbeitet zu sein, die ringförmigen Stufenkanten
des Katheterschafts erzeugen ringförmige Dichtbereiche zwischen
dem Katheterschaft und der Tülle
und gleichzeitig einen stabilen Halt.
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Eine
geeignete Materialgegenüberstellung ist
hierbei Polypropylen/Polyäthylen
oder andere Kunststoffe mit vergleichbaren Charakteristiken. Das Polyäthylen als
Material für
die Tube ist ausreichend elastisch, daß sich die Kanten des Stufenprofils
darin eindrücken,
und ist außerdem
spermaverträglich,
gut bearbeitbar, und beispielsweise durch ein Hitzeimpulsverfahren,
ein Infrarotverfahren oder durch Ultraschallschweißung leicht
verschließbar.
Polypropylen ist demgegenüber
härter
und ist obendrein biegbar bei guter Knickfestigkeit. An sich käme auch Hart-PVC in Frage, dieses
hat aber eine mangelhafte Knickfestigkeit. Das Stufenprofil kann
so bemessen sein, daß der
Katheterschaft über
einen Großteil
seiner Länge
einen konstanten Innendurchmesser hat und sich vom Katheterschaftende
bis zum Bereich des über
seine Länge
konstanten Innendurchmessers des Katheterschafts hintereinander
mehrere, vorzugsweise vier, Bereiche mit jeweils ebenfalls konstantem
und gegenüber
dem Großteil
der Länge erhöhtem Durchmesser
erstrecken, wobei die Kanten der Durchmesserstufen in einer Konusfläche liegen,
die der zunächst
glatten Außenfläche der
Abgabetülle
der Tube geometrisch ähnlich
ist. Es kann – unter
der Voraussetzung, daß die
Länge der
Abgabentülle
28 mm beträgt – 10 bis
20 mm weit in den Katheterschaft eingeschnitten sein und sein resultieren der
Konuswinkel zwischen Mantellinie und Achse kann im Bereich von 2,5° bis 5°, vorzugsweise
bei 3° bis
3,3°, liegen.
Vorzugsweise soll die Länge
des Stufenprofils die Länge
der Abgabetülle
nicht überschreiten,
da jenseits von deren Mündung
eine glatte Katheter-Innenwand zu bevorzugen ist.
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In
das Katheterrohr aus Polypropylen kann das Stufenprofil mit Hilfe
eines Bohrers in Form eines Metalldorns mit zum Ende zu stufenweise
abnehmendem Durchmesser von z. B. 6 mm bis 4 mm, jeweils 1,5 mm
bis 2 mm lang, eingeschnitten werden. Die entstehenden Materialspäne werden
durch passende Rinnen des Bohrers und schließlich erforderlichenfalls noch
durch einen einfachen Wischvorgang vollständig entfernt. Der Vorgang
läßt sich
leicht automatisieren, was für
die Durchführung
der Neuerung vorteilhaft ist.
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Weitere
Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Neuerung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
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– 1 in
teilweise geschnittener Seitenansicht das distale Ende einer Spermatube
und das proximale Ende eines Katheterschafts kurz vor deren Koppelung;
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– 2 eine
Darstellung entsprechend 1 des Zustands nach der Koppelung;
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– 3 in
vergrößertem Maßstab ein
zur Herstellung eines Stufenprofils verwendetes Werkzeug.
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Zur
künstlichen
Besamung eines Schweins wird ein Besamungskatheter 1, der
aus einem Katheterschaft 2 und einem an dessen distaler
Spitze sitzenden, in den Figuren nicht sichtbaren Formkörper besteht,
in die Vagina des Schweins bis zur Cervix eingeführt. Der Katheterschaft besteht
beim beschriebenen Beispiel aus einem etwa 50 cm langen Rohr aus
Polypropylen mit einem Außendurchmesser
von 7 mm, einer Wandstärke
von 1,5 mm und einem Innendurchmesser von 4 mm.
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Die
zu applizierenden Spermien werden in einer Spermatube 9 herangebracht.
Die Spermatuben 9 bestehen jeweils aus einem Behälterteil 10 und einer
Abgabetülle 11.
Beim dargestellten Modell hat die gesamte Spermatube 9 eine Länge von
172 mm. Die Abgabetülle 11 ist
28 mm lang und leicht konisch ausgebildet, indem sie an ihrem Fußpunkt einen
Außendurchmesser
von 4 mm bis 6 mm, im Speziellen: 5,4 mm, und an ihrer Spitze einen
Außendurchmesser
von 2 mm bis 3,5 mm, im Speziellen: ca. 3 mm, hat. Die Abgabetülle 11 ist
vorne an der Spitze geschlossen. An die Spitze schließt sich
nach vorne noch eine etwa hammerförmige Verbreiterung 13 an, die
als Stapelhilfe beim Stapeln der zunächst noch leeren Tuben dient,
indem sie verhindert, daß beim Stapeln
die konischen Tüllen
ineinandergesteckt werden und sich dann nur noch schwer trennen
lassen. Die Tülle 11,
die ja dem Abgeben des Tubeninhalts dient, ist innen hohl, während der
Verschlußkörper 13 massiv
sein kann. Die Teile 10, 11 und 13 stellen
zusammen ein einstückiges
flexibles Kunststoff-Spritzgußstück, ein
in Blastechnik hergestelltes Element oder ein in einem kombinierten Spritz-Blas-Verfahren
hergestelltes Element aus Polyäthylen
niedriger Dichte dar.
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Wie 1 zeigt,
bricht oder schneidet der Besamer vor dem Besamungsvorgang die Tüllenspitze
mit der Verbreiterung 13 ab, wie durch eine Schere symbolisiert
ist.
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Zur
stabilen Ankoppelung der Spermatube 9 an den Besamungskatheter 1 ist
in das proximale Ende 14 des Katheterschafts 2 ein
Stufenprofil 15 eingeschnitten. Es hat eine axiale Länge in der
Größenordnung
von 10 bis 15 mm und besteht aus vier Stufen 20, 21, 22 und 23 mit
vom Ende her abnehmendem Durchmesser und mit dazwischenliegenden scharfen
vorspringenden Kanten 25, 26, 27 und 28, die
kreisförmige
Umlauflinien bilden und im Axialschnitt Winkel in der Größenordnung
von 90° haben. Die
Durchmesserstufen haben im gezeichneten Beispiel jeweils konstanten
Durchmesser, eine geringe Konizität würde aber auch möglich sein.
Beim beschriebenen bevorzugten Beispiel, bei dem das Rohr des Katheterschafts 2 bei
einem Außendurchmesser von
7 mm eine Wandstärke
von 1,1 mm hat, haben die Durchmesserstufen haben jeweils eine axiale Länge von
1,5 mm und eine Durchmesserdifferenz zwischen benachbarten Stufen
in der Größenordnung
von 0,16 mm bis 0,17 mm. In der vergrößernden Darstellung sind die
vier Stufen 20, 21, 22 und 23 und
das Rohrlumen 24, zwischen denen die scharfkantige kreisförmige Stufenkanten 25, 26, 27 und 28 liegen,
gezeigt. Durch diese Bemessung ergibt sich eine diese ringförmigen Kanten
verbindende Konusfläche
mit einem Konuswinkel von etwas mehr als 6°, was auch im wesentlichen dem
Konuswinkel der konischen Tülle 11 entspricht.
Wird nun die Tülle 11 in den
Katheterschaft 2 gegebenenfalls unter leichtem Drehen eingeschoben,
so verkeilt sie sich an den Kanten 25 bis 28,
die das Material der Tülle 11 leicht eindrücken oder
einbeulen. Die Abgabetülle 11 wird also
mit Kraft bis zum Anschlag eingeschoben, wobei sich durch die elastische
Formänderung
in der tubennäheren
Hälfte
der Tülle 11 vorübergehende
ringförmige
Rinnen bilden, in denen die harten Kanten mit einer gewissen Pressung
anliegen, mit dem doppelten Effekt, daß erstens die Tülle 11 mit
der daranhängenden
Samentube 10 fest mit dem Katheter 1 verbunden
ist und daß zweitens
die Pressung zwischen den Kanten 25, 26 und 27 und
der Außenseite
der Tülle 11 eine
vollständige
Abdichtung ergibt, die auch bei einem längeren Besamungsvorgang das
Aussickern von Spermaflüssigkeit
verhindert. Es hat sich erwiesen, daß auch durch einen Schlag mit
dem Schweineschwanz die so angekoppelte Tube 9 nicht aus
dem Katheter 1 herausgeschlagen wird.
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3 zeigt
noch – nicht
maßstäblich – in Seitenansicht
einen Senker oder Bohrer 29, der zur Herstellung des Stufenprofils
am Schaftende verwendet werden kann. Er weist ein Stufenprofil komplementär zum Stufenprofil
im Katheterschaft auf, außerdem eine
Anlagefläche 30,
mit der das Werkzeug schließlich
nach Erreichen der erforderlichen Eindringtiefe am Rohrrand anschlägt. Der
Senker oder Bohrer 29 schneidet beim Drehen den Katheterschaft
innenseitig spanabhebend und transportiert mit Hilfe von Nuten 31 die
anfallenden Späne
nach hinten und somit aus dem Katheterschaft heraus. Nach vollständigem Einsenken
des Bohrers in das Schaftende wird er unter Hinterlassung des Stufenprofils
im Schaftende wieder zurückgezogen,
wobei dann die Schaftinnenseite weitgehend frei von Spänen ist.
Um auch noch kleine Späne
und Stäube
zu entfernen, kann noch beispielsweise eine rotierende Rundbürste eingeführt werden,
die die restliche Sauberkeit bewirkt. Bei einer beispielsweise Ausführung sind
die einzelnen Durchmesserstufen jeweils axial 1,5 mm lang und haben
Durchmesser von 5,53 mm, 5,365 mm, 5,2 mm, 5,035 mm und 4,87 mm.