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Vorrichtung zur Druckregelung in dem Unterdrucksystem einer elektrisch
betriebenen Saugpumpe für physiologische Anwendungen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Druckregelung
in dem Unterdrucksystem einer elektrisch betriebenen Saugpumpe für physiologische
Anwendungen, insbesondere einer Milchabsaugpumpe, einer Sekretpumpe oder eines Vakuum-Massagegeräts,
bei welcher der Unterdruck in der Saugglocke und der Arbeitsrhythmus durch abwechselndes
Öffnen und Schließen einer Nebenluftverbindung im Unterdrucksystem steuerbar sind.
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Bei einer Vorrichtung dieser Gattung kommt es nicht nur darauf an,
dafür zu sorgen, daß gewisse Grenzen des Unterdrucks eingehalten werden, sondern
vielmehr auch darauf, daß Saug- und Entspamlungsphasen in einem Rhythmus aufeinander
folgen, der aus physiologischen Gründen nicht schneller als etwa 50 Wechsel pro
Minute sein soll.
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Während der Saugphase soll jedesmal ein Druckunterschied von etwa
200 bis 300 Millibar in der Saugglocke erzeugt werden.
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Bei vielen bekannten elektrisch betriebenen Milchabsaug- und Sekretpumpen
sowie Vakuum-Massagegeräten geschieht die Druckregelung in der Saugglocke automatisch
durch die Ansaug- und Entspannungsbewegungen des Zylinderkolbens einer Vakuumpumpe
und die damit verbundenen Volumenveränderungen im Unterdrucksystem. Dabei werden,
um den vorstehend genannten Bedingungen genügen zu können, langsam laufende Vakuum-Kolbenpumpen
benötigt, die einen relativ hohen Aufwand erfordern.
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Bei einer anderen bekannten, der eingangs genannten Gattung entsprechenden
Art von Milchabsaug- und Sekretpumpen mit elektrischem Antrieb wird der Druck und
damit der Rhythmus der Saug- und Entspannungsphasen durch wiederholt aufeinanderfolgendes
offenen und Schließen eines Nebenluftstutzens oder Nebenluftloches von Hand herbeigefahr.
Geräte dieser Bauart können bei gleicher Pumpleistung mit geringerem Aufwand als
die vorstehend erwähnten geschaffen werden. Es können beispielsweise einfache Schwinganker-Membranpumpen
bei ihnen verwendet werden. Eine Möglichkeit der automatischen Druckregelung im
physiologisch richtigen Rhythmus ist bei diesen bekannten Pumpen nicht vorhanden.
Es ist vielmehr eine manuelle Druckregelung und Rhythmussteuerung durch intermittierenden
Fingerdruck auf die Öffnung des Nebenluftstutztens oder Nebenluftloches vorgesehen.
Diese Regelung ist zwar sehr einfach, erzeugt aber in vielen Fällen schmerzhafte
5augstellen
auf den Fingerkuppen, die bei bestimmten Gewebe-und
Blutgefäßzuständen unter Umständen zu Hämatombildung führen können.
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Ferner sind Milehabsaug- und Sekretpumpen bekannt, die in der Saugglocke
einen ständig gleichbleibenden Unterdruck erzeugen, dessen Höhe lediglich durch
Einstellung eines den Unterdruck begrenzenden Ventils oder der Pumpencharakteristik
regelbar ist. Auch diese Geräte sind physiologisch ungünstig, weil durch sie leicht
Beschädigungen der Haut, insbesondere der Brustwarzenhaut bei Frauen, entstehen
können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung mit möglichst einfachen und betriebssicheren Mitteln so zu verbessern,
daß keine physiologischen Beeinträchtigungen in Kauf genommen zu werden brauchen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Regel-
und/oder Absperrorgan in der Nebenluftverbindung ein flexibler Schlauch aus einem
elastischen Werkstoff angeordnet ist, dessen Innenquerschnitt durch Einwirkung einer
äußeren Kraft zwischen seiner normalen Größe und null vorübergehend veränderbar
ist.
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In der einfachsten Ausführungsform ist gemäß der Erfindung die Nebenschlußöffnung
durch ein kurzes Stück eines solchen Schlauchs verlängert, so daß durch einfaches
Umbiegen
dieses Schlauchstücks mit dem Finger die Nebenluftverbindung verschlossen und durch
Loslassen des in seine ursprüngliche Form zurückstrebenden Schlauchstücks wiederhergestellt
werden kann. Außer einer solchen direkt willkürlichen Steuerung des Innenquerschnitts
des Schlauches ist auch eine indirekt willkürliche Steuerbarkeit möglich, beispielsweise
durch eine an dem Schlauchstück angreifende mechanische Klemmvorrichtung, deren
Tätigkeit willkürlich etwa durch einen Druckknopf oder eine andere Handhabe eingeleitet
oder gesteuert werden kann.
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Durch mehr oder weniger starkes Abklemmen bzw. Verringern des Innenquerschnitts
des Schlauches kann die Nebenluftverbindung nach Bedarf vorübergehend, d.h. für
die Dauer der Krafteinwirkung auf den Schlauch, verengt oder verschlossen werden.
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Bei willkürlicher Einwirkung einer Klemmkraft oder Steuerkraft kann
diese Kraft direkt oder indirekt von Hand oder mit einem anderen Körperteil, beispielsweise
mit dem Fuß, ausgeübt werden.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Veränderung
des Innenquerschnitts des Schlauches aber auch selbsttätig durch eine motorisch,
pneumatisch oder elektromagnetisch angetriebene Klemmvorrichtung steuerbar sein.
Solche periodisch oder annähernd periodisch arbeitenden Klemmvorrichtungen sind
mit einfachen Mitteln herstellbar.
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Im folgenden ist die Erfindung beispielsweise anhand einer Milchabsaugpumpe
in mehreren Ausführungsformen bei vereinfachter Darstellung veranschaulicht und
erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 eine Milchabsaugpumpe mit einer Vorrichtung gemäß
der Erfindung bei voll geöffneter Nebenluftverbi ndung; Fig. 2 die Saugglocke einer
Milchabsaugpumpe nach Fig. 1, für sich dargestellt, bei durch Umbiegen oder Abklemmen
teilweise geschlossener Nebenluftverbindung; Fig. 3 die Saugglocke der Pumpe nach
Fig. 1 bei durch weiteres Abklemmen oder Umbiegen des Schlauchs völlig geschlossener
Nebenluftverbindung; Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der in den Figuren 1 -dargestellten
Milchpumpe, bei welcher der abzuklemmende Schlauch auf den Nebenluftstutzen vakuumdicht
aufgeschoben (statt vakuumdicht in ihn eingeschoben) ist; Fig. 5 zeigt ein biespiel
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mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur selbsttätigen Druckregelung und Rhythmussteuerung
versehenen Mi lchabsaugpumpe.
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Bei der durch Fig. 1 veranschaulichten Milchabsaugpumpe ist 1 die
Saugglocke, 5 der Milchablaufstutzen, der einen die Milchsammelflasche 6 vakuumdicht
verschließenden Gummikorken 7 durchsetzt, ) der Pumpenstutzen, der zum Anschließen
der Saugleitung 4 dient, 2 der Nebenschlußstutzen und 8 ein diesen verlängerndes,
beispielsweise in ihn eingeschobenes Schlauchstück aus einem flexiblen elastischen
Material.
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Die Vakuumpumpe 9 z.B. eine Membranpumpe ist über die Sau¢-leitung
4 an den Pumpenstutzen 5 der Saugglocke 1 angeschlossen. Das Unterdrucksystem besteht
somit aus der Vakuumpumpe 9, der Saugglocke 1 und ggf. auch der Milchsammelflasche
6, wenn zwischen dieser und der Saugglocke kein Rückschlagventil angeordnet ist
und aus den Elementen 2, 3, 4, 5 und 8 der Verbindungsleitungen. Ist die Saugglocke
1 dicht auf die Brustwarze der abzusaugenden Mutterbrust aufgesetzt und wird der
Schlauch 8 durch starkes Umbiegen völlig abgeklemmt, wie dies Fig. 5 veranschaulicht,
so bçldet sich ein Unterdruck in der Saugglocke, der die Milchabsonderung nach Überwindung
der Ablaufwiderstände in den Alveolen der Mutterbrust einleitet. Wenn das Unterdrucksystem
durch Freigabe des Schlauches 8 belüftet wird,bricht der Unterdruck
in
der Saugglocke zusammen und die Milchabsonderung der Brust hört auf. Durch individuelle
Handhabung des Schlauches wie z.B. durch unvollständiges Freigeben nach dem Abklemmen
oder unvollständges Abklemmen nach dem Frei-geben, wie dies Fig. 2 zeigt, kann der
Unterdruck in der Saugglocke sowie der Abs aug- und Entspannungsrhythmus der Mutterbrust
den jeweils gewünschten Verhältnissen angepaßt werden.
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Um einen zu raschen Unterdruckabfall in der Saugglocke bei plötzlicher
Freigabe des Schlauches zu vermeiden, wie er beispielsweise bei Bedienung durch
ungeübte Personen auftreten kann, kann es vorteilhaft sein, in der Nebenluftverbindung,
z.B. am atmosphärischen Ausgang des Schlauches oder im Nebenluftstutzen, einen Durchflußmengenbegrenzer
einzubauen, beispielsweise ein Sinterfilter oder ein einstellbares Durchflußregelventi
1.
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Für die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung ist es ohne erhebliche
Bedeutung, ob der Schlauch 8 in den NebenluStstutzen 2, wie bei Fig. 1 - 3> vakuumdicht
eingeschoben oder wie bei Fig. 4 auf diesen vakuumdicht aufgeschoben ist.
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Als Ausführungsbeispiel für eine selbsttätige Untrdruckregelung des
Systems oder eine selbsttätige Steuerung des Rhythmus von Absaug- und Entspannungsvorgang
zeigt Fig. 5 eine Klemmvorrichtung, bei welcher der in der Nebenluftverbindung
angeordnete
Schlauch 8 mit Halterungen 15, 16 in einem starren Widerlager 14 befestigt ist.
Die Klemmvorrichtung ist durch einen Rotor lo, an dem eine oder mehrere Klemmrollen
11, 12, 15 gelagert sind, gebildet.
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Der Rotor lo wird durch einen (nicht dargestellten) Elektromotor langsam
angetrieben, so daß er beispielsweise 5 bis 2o U/min bei Vorhandensein von drei
Klemmrollen ll, 12, 13 macht, welche koaxial zur Drehachse des Rotors lo an diesem
mit gleichen radialen Abständen von der Achse 17 und in gleichen Umfangsabständen
drehbar gelagert sind.
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Der Abstand zwischen der Rotorachse 17 und dem Widerlager 14 kann
einstellbar sein derart, daß die Druckrollen den Schlauch 8 im Berührungsbereich
mehr oder weniger stark gegen das Widerlager 14 preßt. Durch eine federnd nachgiebige
Lagerung der Druckrollen an dem Rotor oder des Rotors selbst, die ein Ausweichen
gegenüber der Gegendruckkraft des Schlauches 8 ermöglicht, kann die Einklemmstrecke
bei entsprechender Abstimmung der Größen Federkraft und Abstand Rotorachse, Widerlager
sowie ggf. Schlauchdicke und Schlauchelastizität gewünschtenfalls vergrößert werden.
Eine freie Drehbarkeit der Druckrollen um ihre Achsen ermöglicht eine Herabsetzung
des Reibungswiderstandes zwischen diesen und dem Schlauch. Unter Umständen genügt
es aber auch, die Druckrollen an dem Rotor starr oder nur in radialer Richtung zur
Rotorachse elastisch verschiebbar zu befestigen. Die Anzahl der in gleichmäßigen
Abständen längs des Umfangs des Rotors
angebrachten Druckrollen
oder sonstigen Druckelemente ist für die Arbeitsweise der neuen Vorrichtung grundsätzlich
nicht von Bedeutung.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Klemmvorrichtung für eine
automatische Regelung des Unterdrucks im System und für die Rhythmussteuerung des
Absaug- und Entspannungsvorgangs ist in Fig. 6 gezeigt. Ein Motorantrieb 18 treibt
über seine Achse 19 eine Exzenterscheibe 20 an, auf deren Umfang die Führungsrolle
21 eines Stößels 22 entgegen dem Druck einer Feder 25 abrollt. Der in dem Widerlager
24 verschiebbar gelagerte Stößel 22 bewegt sich bei gleichförmiger Umdrehung der
Exzenterscheibe 2o auf und ab und klemmt dabei periodisch durch die Kraft der Feder
25 mittels des starr mit ihm verbundenen Klemmglieds 25 den in der Nebenluftverbindung
des Unterdrucksystems angeordneten Schlauch 8 ab.
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Abweichend hiervon kann der Druck des Stößels auch unmittelbar zur
periodischen Al klemmung des Regelschlauchs verwendet werden. Das Widerlager 24
und der Schlauch sind dann oberhalb des Klemmgliedes angeordnet und die Feder so
gehaltert, daß sie den Stößel bei Freigabe durch die Exzenterscheibe aus der Klemmstellung
zurückholt.
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Als Beispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit pneumatischer
Druckregelung zeigt Fig. 7 einen an die Saugleitung 4 des Unterdrucksystems über
die Meßleitung
27 angeschlossenen Druckmesser 28, der über ein
mechanisches Sprungglied 29 an sich bekannter Art mit der Klemmrolle 3o verbunden
ist. Bei einer vorbestimmten Druckhöhe im Unterdrucksystem, beispielsweise 720 Millibar,
löst der-Druckmesser das Sprungglied 29 aus, das dann sprungartig die Klemmrolle
3o gegen den Schlauch 8 preßt und diesen gegen das Widerlager 26 klemmt. Der mit
dem Nebenluftstutzen 2 verbundene Schlauch 8 ist mit einer Halterung 31 an dem Widerlager
26 befestigt. Steigt infolge des Arbeitens der Vakuumpumpe der Unterdruck in dem
System auf beispielsweise 450 mb, so steuert der Druckmesser das Sprungglled um,
so daß dieses die Klemmrolle sprungartig vom Regeischlauch zurückzieht. Damit wird
das Unterdrucksystem erneut belüfter, worauf sich der Abklemmzyklus wiederholt.
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In Fig. 8 ist schematisch der Aufbau einer Milchabsaugpumpe mit selbsttätiger
Druckregelung und Rhythmussteuerung dargestellt. Die Vakuumpumpe 9 ist über einen
selbsttätigen Druckregler 32, der etwa nach Art der vorstehend beschriebenen Beispiele
nach Fig. 5 - 7 arbeiten kann, sowie über die Saugleitung 4, die vorzugsweise aus
einem flexiblen vakuumfesten Schlauch besteht, mit der Saugglocke 1 (die ebenso
wie die Vakuumpumpe 9 in dieser Figur nicht mit dargestellt ist) verbunden. Die
Saugglocke 1 ist, wie bei allen Ausführungsformen, vakuumdicht mit der Milchsammelflasche
6 verbunden. Bei vakuumdichten Ansätzen der Saugglocke
auf die
Mutterbrust kann ohne weitere Beteiligung der Mutter, mit Ausnahme des Ausstreichens
der Brust, die Muttermiloh abgesaugt werden.
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Wie bei den manuell oder auf andere Weise willkürlich geregelten
Vorrichtungen, kann auch bei den selbsttätig geregelten Vorrichtungen die Geschwindigkeit
des Unterdruckabfalls in der Saugglocke durch einen Durchflußmengenbegrenzer in
der Nebenluftleitung begrenzt werden.
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Die vorstehend als Ausführungsbeispiele beschriebenen Vorrichtungen
zur Regelung des Drucks im Unterdrucksystem von Milchabsaugpumpen können grundsätzlich
auch bei Sekretpumpen sowie bei Vakuummassagegeräten verwendet werden.
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Lediglich die angegebenen Regel- und Ansprechwerte erfordern ggf.
eine Anpassung an die jeweiligen Anwendungsfälle.