DE2402528A1

DE2402528A1 - Pumpe zum zuliefern intravenoes einzufuehrender substanzen

Info

Publication number: DE2402528A1
Application number: DE2402528A
Authority: DE
Inventors: Ingemar Lundquist
Original assignee: ORIGO
Current assignee: ORIGO
Priority date: 1973-02-05
Filing date: 1974-01-19
Publication date: 1974-08-08
Also published as: JPS5225195B2; CH572159A5; CA1050819A; GB1454053A; SE404489B; JPS49106189A

Description

Origo Incorporated, Hayward, California 94545, USA

Pumpe zum Zuliefern intravenös einzuführender Substanzen

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Zuliefern intravenös einzuführender Substanzen. In den zurückliegenden Jahren hat es ein beträchtliches Interesse an derartigen Pumpen gegeben, insbesondere zum Zuliefern von Salzlösungen od. dgl. zu einem Patienten. Diese Substanzen wurden jahrelang nur durch Ausnutzung der Schwerkraft zum Patienten zugeführt, was ein Anordnen des die zum Patienten zuzuliefernde Substanz enthaltenden Behälters an einer beträchtlich oberhalb des Patienten gelegenen Stelle erforderlich machte_o Diese Anordnungen waren im Hinblick auf die benötigte Höhe und die beim Transportieren der dem Patienten zuzuführenden Substanz während des !Transportes des patignteii ιόγ· sines Ort zu sines an=

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deren auftretenden Schwierigkeiten nicht zufriedenstellend. IToch von größerer Bedeutung ist, daß diese Vorrichtungen nicht ganz genau arbeiten und sehr schwierig zu regulieren sind, wobei eine ständige Überprüfung und Einstellung durch eine Krankenschwester notwendig ist· In den vergangenen Jahren hat sich deshalb eine Tendenz ergeben, eine sicher arbeitende Pumpe zu entwickeln, mit deren Hilfe die Zuführung der intravenös einzuführenden Substanz zum Patienten genau erfolgen kann, die leicht eingestellt v/erden kann und sicher im Betrieb ist, ohne daß die die Substanz enthaltende Hasche mit einigem Abstand oberhalb vom Patienten angeordnet werden muß. Nachteilig bei diesen Pumpen ist gewesen, daß bei ihnen leichte Mengenschwankungen der zuzuliefernden Substanz aufgetreten sind, so daß sich eine absolute Genauigkeit nioht erreichen ließ. Sie besitzen außerdem den Nachteil, daß sie ziemlich teuer sind und nach einmaligem Gebrauch nicht weggeworfen werden konnten, und sie waren schwierig auseinanderzunehmen, zu sterilisieren und wieder zusammenzusetzen, so daß das Sterilisieren und die Aufrechterhaltung der sterilen Bedingungen schwierig waren. Einer der Gründe fite die beim Pumpen auftretende Ungenauigkeit war die Gestalt dex⁷ Kammer, in der die Pumpoperation -ste-irsf

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Ist-diese Kammer von rechteckiger oder zylindrischer Gestalt und aus leichten Kunststoffmaterial hergestellt, so verursacht das Ausüben einer Pumpkraft auf die Substanz innerhalb der Kammer ein Verbiegen der Kammerwände, "was Ungenau igkei ten zur Folge hat. Bei vielen dieser Pumpen wurden Schwimmerventile verwendet, von denen die meisten eine zylindrische Gestalt besaßen, und v/ieder verursachte die auf die Flüssigkeit innerhalb der Pumpkammer ausgeübte Kraft ein Yerbiegen des oberen und des unteren Endes des zylindrischen Schwimmers. Bei einigen der oben genannten Pumpen ist ein Kolben verwendet worden, der sich in die Pumpkammer hinein und aus dieser heraus bewegt, um die Pumpkraft auf die Flüssigkeit innerhalb der Kammer auszuüben, was die Möglichkeit einer Leckgefahr mit sich brachte und, noch von größerer Bedeutung, die Möglichkeit mit sich brachte, daß septische Substanzen Von außerhalb der Pumpe durch die Wand in der der Kolben arbeitet, in die Substanz in der Kammer gelangten. Eine derartige Konstruktion schloß einen Reibkontakt zwischen dem Kolben und der Wand der Pumpkammer ein, was Abnutzung und evtl. lecken mit sich brachte und ihre Verwendung zum Pumpen von Blut verhinderte.

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Die wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Pumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die lacht eile der bekannten Pumpen nicht aufweist, also eine insbesondere zum intravenösen Zuführen geeignete kleine Pumpe zu schaffen, deren Größe klein ist, die einfach aus formbaren, spritzbaren oder gießbaren Materialien, wie z.B. Styrol oder anderen Kunststoffmaterialien herstellbar ist, die billig in der Herstellung ist und deren 3?örder geschwindigkeit äußerst genau ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Pumpe zu schaffen, bei der kein Reibkontakt zwischen dem die Kraft bewirkenden Element und irgendeinem Seil des Pumpengehäuses vorhanden ist, so daß sie mit Sicherheit auch zum Pumpen von Blut verwendet werden kann.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Pumpe zu schaffen, die klein in der Größe und leicht im Gewicht ist, wobei die 3?ördergeschwindigkeit einfach durch Regulieren der liefe der Bewegung des Kolbens in die Pumpkammer hinein und durch die Zeitfolge der verschie-

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denen Arbeitshube eingestellt werden kann.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum intravenösen Einführen zu schaffen, die keine luft in den Blutkreislauf des Patienten pumpen kann und die in dem PaIIe unwirksam wird, wenn luft in sie eingedrungen ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Pumpe zu schaffen, die entweder positiv betrieben wird oder einfach durch Verändern ihrer Position als "Durchfluß"-Vorrichtung verwendet werden kann, so daß sie beim Umschalten vom positiven Betrieb auf Schwerkraftbetrieb nicht vom Vorratssystem entfernt werden muß/ so daß hierbei keine Probleme in bezug auf das Aufrechterhalten der sterilen Bedingungen auftreten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird dadurch gelöst, daß sie eine eine Einlaßleitung und eine Verbindungsleitung aufweisende Pumpkammer, ein mit jeder der Einlaß- und Verbindungsleitungen zusammenwirkendes Ventil, einen Kolben, der eine innere, nach innen durch eine ¥and der Pumpkammer vorstehende Endpartie besitzt und ein- und auswärts bewegbar ist, wobei der Kolben eine äußere Endpartie

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besitzt, die außerhalb der Kammer verbleibt und so ausgebildet ist, daß sie zum Angreifen von Kolbenbetätigungsmitteln geeignet ist, und ein flexibles Gehäuse enthält;; dessen innere Oberfläche in Berührung mit der inneren Endpartie des Kolbens und dessen äußeres Ende in dichtender Verbindung ait der ¥and der Pumplcammer steht.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die bei den bekannten Pumpen vorhandenen Hachteile, wobei die erfindungsgemäße Pumpe ν or z-ugsv/eise aus leichtem Kunststoffmaterial hergestellt ist, so daß sie mit wenigen einfachen Pormgebungsvorgängen hergestellt v/erden kann und deshalb so billig ist, daß sie nach Gebrauch, weggeworfen werden kann. Die pumpkammer besitzt vorzugsweise eine kugelförmige Gestalt, so daß der auf die in ihr enthaltene !Flüssigkeit ausgeübte Druck in allen lliclitungen gleich ist und die Zugelwände nicht deformieren kann. Zweckmäßigerweise wird eine besondere Art von Schwimmerν entil verwendet, bei dem ein kugelförmiger Schwimmer an einem Ende eines Hebelarmes befestigt ist, dessen anderes Ende an den Wänden der jeweiligen Kammer anlenkbar ist, wobei der Arm an einer Zwischenstelle eine Dichtung trägt, die in bezug auf die Einlaßleitung in die jeweilige Kammer ausgerichtet ist. Die Dichtung befindet sich vorzugsweise v/es entlich näher am Drehpunkt als am Mittelpunkt des kugelförmigen Schwimmers, wodurch der Schwimmer aufgrund der Vervielfachung der Kraft

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durch die Hebelwirkung mit erhöhter Kraft gegen die Einlaßleitung anliegen kann. Das Pumpglied "besteht aus einem Kolben, der in einem dicht "befestigten Gehäuse eingeschlossen ist, das vorzugsweise so geformt ist, daß der Eintritt von luft zwischen das Gehäuse und den Kolben vermieden wird und daß das Ausweiten des Gehäuses eher in den zylindrischen Wänden als am Ende des Gehäuses erfolgt, so daß das Gehäuse eine beträchtliche, gegen den Kolben gerichtete Kraft besitzt, um diesen in seine normale, un-

wirksame Stellung zurückzuführen. Die Kolbenbewegung kann von jedem geeigneten Antriebsmotor erzeugt werden, z.B. von einem kleinen Motor, der einen Hebel gegen das äußere Ende des Kolbens hin und her bewegt. Eine bevorzugte Ausführungsform der Pumpe kann überdies, wenn sie sich in ihrer einen Stellung befindet, als positiv v/irkende und äußerst genaue Pumpe verwendet werden, und sie kann einfach durch auf den Kopf stellen auch im Schwerkraftbetrieb verwendet werden. Deshalb kann die erfindungsgemässe Vorrichtung je nach den Bedingungen als Pumpe verwendet werden oder sie kann, ohne sie von der Zuführungsleitung entfernen zu müssen, im Schwerkraftbetrieb betrieben werden.

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Insgesamt umfaßt die vorliegende Erfindung eine kleine Pumpe, die insbesondere zum Zuliefern intravenös einzuführender Substanzen bestimmt ist und die Einlaß- und Auslaßkammern enthält, die vorzugsweise miteinander verbunden sind, wobei des weiteren zur Aufnahme einer von einem Yorratsgefäß herführenden Leitung ein Einlaß vorhanden ist und die Auslaßkammer mit einem Auslaß versehen ist, der geeignet ist, eine Leitung für die Ausgabe der zum Patienten 'zu pumpenden Substanz aufzunehmen. Die Pumpe enthält ferner eine Leitung zwischen den beiden Kammern, die als Auslaß aus der Einlaßkammer und als Einlaß in die Auslaßkammer dient. Außerdem ist jeder der in die beiden Abschnitte mündenden Einlaßmündungen jeweils ein Schwimmerventil (vorzugsweise identisch im Aufbau) zugeordnet und die Pumpe enthält eine Betätigungsvorrichtung, die einen IColben und ein dicht befestigtes elastisches Gehäuse aufweist, das den EZolben einschließt, wobei die aus dem IColben und dem Gehäuse bestehende Kombination in die Einlaßkammer hinein vorsteht. Die nach innen und nach außen gerichtete Bewegung des Kolbens innerhalb der Einlaßkammer bewirkt die Pumpkraft für den Betrieb der Pumpe, und das Gehäuse gewährleistet eine sterile Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Pumpenkörper und das Gehäuse,

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falls es aus elastischem Material, wie z.B. aus Gummi besteht, üVbt eine Kraft auf den Kolben aus, die diesen in seine unwirksame Stellung zurückführt. Auf das äußere Ende des Kolbens kann mit geeigneten Mitteln eine Pumpkr&ft ausgeübt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung v/ird nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt der Pumpe,

Pig. 2 einen Querschnitt der in I¹Ig. 1 dargestellten Pumpe entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Pig. 3 eine Einzelheit der Konstruktion der Yerschlußdichtung, die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Yentil bevorzugt verwendet wird
und

Pig. 4 den Pumpkolben und sein Gehäuse in einer explodierten Darstellung.

Die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgernäßen Pumpe enthält eine Einlaßkammer 1o und eine integrale Auslaßkammer 11, die vorzugsweise aus drei z.B. durch Gies-

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sen oder Spritzen geformten Abschnitten aus Kunststoff» material besteht: Aus einem oberen, im wesentlichen halbkugelförmigen hohlen Abschnitt 12, aus einem mittleren Abschnitt 13, dessen obere Partie eine hohle Halbkugel ist, die mit der oberen Halbkugel 12 in abgedichteter Verbindung steht und dessen unterer Abschnitt die obere Partie einer zylindrischen Auslaßkammer darstellt und aus einem unteren Abschnitt 14, der die Auslaßkammer 11 vervollständigt. Am oberen Abschnitt 12 ist eine Einlaßleitung 15 ausgebildet, die sich nach unten bis zum Ende des Abschnitts oder leicht darunter erstreckt. Der mittlere Abschnitt besitzt eine halbkugelfärmige Wand, die, wenn sie an der Wand 12 des oberen Abschnitts befestigt ist, die kugelförmige Einlaßkammer 1o bildet und die mit einer Auslaßbohrung 16 versehen ist, die sich nach unten bis zur Höhe der integralen umlaufenden Wand 37 erstreckt, die die obere Partie der Auslaßkammer 11 bildet. Am unteren Ende des unteren Abschnittes 14 ist eine Ausströmbohrung 17 vorhanden. Die Einlaßleitung 15 besitzt eine zur Aufnahme einer Zuleitung 42 geeignete Größe, die von einem Vorrat der dem Patienten zuzuliefernden Substanz, z.B. von einer !Flasche mit einer Salzlösung od. dgl., herführt, und der Auslaß 17 weist ebenfalls eine zum Eingreifen einer leitung 43 geeignete Größe auf, die zur Ab-

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gate der gepumpten Substanz an den Patienten dient. Die Abschnitte sind jeweils mittels eines Paares übereinandergreifender lippen miteinander verbunden, so befindet sich an der inneren Wand des oberen Abschnitts 12 die Lippe 32 und die mit dieser zusammenwirkende äußere lippe 33 an der äußeren Wand der halbkugelförmigen Partie des-Abschnittes 13, und eine innere lippe 34 befindet sich :'an der inneren Wand der zylindrischen Partie 37 des mittleren Abschnittes 13., der eine lippe 35 an der äußeren Wand des Abschnittes 14 zugeordnet ist. Die Yerbindungen zwischen den jeweiligen Abschnitten müssen flüssigkeits- und luftdicht sein und sie müssen fest genug sein, um der auf die Flüssigkeit innerhalb der Kammer 1o ausgeübten Pumpkraft oder dem Gewicht der Flüssigkeit in der Auslaßkammer 11 widerstehen zu können. Dies läßt sich durch Verkitten der jeweiligen lippen 32, 33 bzw. 34, 35 miteinander einfach sicherstellen, obgleich die Teile mit solcher Genauigkeit hergestellt sein können, daß die Reibungskraft allein zum Zusammenhalten der leile ausreichen würde.

Die Innenräume der beiden Kammern 1o und 11 sind mit einem Paar paralleler Rippen oder Erhebungen versehen, z.B. mit den in Fig. 1 dargestellten Rippen oder Erhebungen im oberen Abschnitt 12, mit den in Fig. 2 dargestellten Rippen oder Erhebungen 13, 2o im halbkugelförmigen Ab-

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schnitt des Abschnitts 13, mit den in Fig. 1 dargestellten Rippen oder Erhebungen 22 in der zylindtischen Partie des Abschnittes 13 und mit den im unteren Abschnitt 14 dargestellten Rippen oder Erhebungen 24. Diese Rippen oder Erhebungen dienen erstens zum richtigen Ausrichten der verschiedenen Abschnitte zueinander, wobei die Yorrichtung richtig zusammengesetzt ist, wenn die Erhebung 18 mit der Erhebung 2o und die Rippe oder Erhebung 22 mit der Rippe oder Erhebung 24 ausgerichtet ist, und zweitens bilden die die lager für die noch zu beschreibenden Schwimmerventile. Die lager werden von lagernuten, wie es z.B. in Pig. 1 gestrichelt bei 26 gezeigt ist, in dem unteren Paar jeder G-ruppe von Rippen gebildet. Wenn die parallelen Rippen richtig ausgerichtet sind, wirkt das obere Paar mit dem unteren Paar zusammen, um eine Abdeckung für die lagernuten zu bilden, so daß die Schwimmerventile nicht verlagert werden können.

Jede der Kammern 1o und 11 ist mit einem Schwimmerventil 5o versehen, das jeweils mit dem Einlaß 15 und der zwischenliegenden leitung 16 zusammenwirkt. Da diese beiden Schwimmerventile vorzugsweise identisch im Aufbau sind, genügt an ihrer Beschreibung die Beschreibung eines Schwimmerventils und für beide Schwimmerventile sind die glei-

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chen Bezugszeichen verwendet worden.

Vorzugsweise werden die Schwimmerνentile an einer extremen Öffnungsbewegung durch am Grund der beiden Kammern 1o und 11 vorhandene Anschläge 38 und 39 gehindert, wie es in 3?ig. 1 gezeigt ist. Ein solches Begrenzen der Bewegung des Schwimmers ist deshalb vorgesehen, um jede Möglichkeit des Verschließens des Auslasses aus seiner Kammer durch den Schwimmer auszuschließen.

Das Ventil der vorliegenden Erfindung enthält einen kugelförmigen Schwimmer 5o, der zweckmäßigerweise von zwei hohlen, unter Abdichtung miteinander verbundenen Halbkugeln 51 und 52 besteht. Eine geeignete Verbindung zwischen den beiden Abschnitten 51 und 52 kann dadurch her-*· gestellt sein, daß man ',einen Abschnitt, z.B. den Abschnitt 52, mit einer nicht dargestellten inneren lippe und den anderen Abschnitt, z.B. den Abschnitt 52, mit einer ebenfalls nicht dargestellten äußeren Lippe versieht, wobei die lippen sich leicht überlappen und deshalb unter Zwang ineinander eingeführt sind und so eine flüssigkeitsdichte Dichtung bilden. Bei diesem Beispiel wirkt der von der Flüssigkeit in der Kammer 1o ausgeübte Druck in Richtung auf den Mittelpunkt des Schwimmers,

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so daß Iceine Gefahr besteht, daß die "beiden Abschnitte vom Druck der gepumpten flüssigkeit auseinandergedrückt v/erden. Man benötigt jedoch eine flüssigkeitsdiohte Dichtung, damit keine Flüssigkeit in das Innere des Schwimmers 5o gelangen kann.

Der Schwimmer 5o ist an einem Hebelarm 6o befestigt, der vorzugsweise mit dem unteren halbkugelförmigen Abschnitt 52 verbunden, z.B. einstückig verbunden ist, wie es insbesondere in Fig. 1 gezeigt ist. Der Arm 6o ist in der Kammer mittels einer Lagerwelle 61 angelenkt, deren Enden zur Bildung geeigneter Lagerzapfen 62 und 63 verjüngt sind, die in die oben beschriebenen Lagernuten 26 eingreifen. Um die Lagerwelle 61 zu verstärken, ist vorzugsweise eine mit der Lagerwelle 61 und dem Arm 6o zusammenhängende, sich in Längsrichtung erstreckende Rippe 64- vorgesehen. Wenn auch das die Kammern 1o und 11 enthaltende Pumpengehäuse und das die Lagerwelle 61, den Hebelarm 6o und die untere Halbkugel 52 des Schwimmers 5o enthaltende Yentilelement aus Styrol bestehen, das keine selbstschmierenden Eigenschaften besitzt, so gewährleistet die Anordnung der Lagernuten 26 und der Lagerzapfen 62, 63 eine leichte Beweglichkeit des Ventils in. seinem Drehlager, da die Flüssigkeit in den Kammern eine

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sehr gute Schmierung sicherstellt. Der Schwimmer ist deshalb gegen außerordentlich geringe Druckschwankungen in der Kammer 1o empfindlich.

An dieser Stelle kann erwähnt werden, daß, wenn die Pumpe in Betrieb ist, "beide Kammern mit der zu pumpenden !Flüssigkeit gefüllt sind. Beide Ventile besitzen einen Auftrieb, der sie veranlaßt, so weit wie möglich in Richtung auf den obersten Teil der jeweiligen Kammer anzusteigen. Werden der Kolben 1oo und sein unten noch zu beschreibendes Gehäuse 1o2 nach innen bewegt, so bewirkt die Druckerhöhung in der Kammer 1o eine Öffnung des Tentils in der Kammer 11, und die Flüssigkeit fließt aus der Kammer 1o in die Kammer 11. Stoppt die Bewegung des Kolbens, so schließt das Yentil in der Kammer 11 sofort. Wird daraufhin der Kolben zurückgezogen, so wird dadurch ein negativer Druck oder eine Saugwirkung in der Kammer 1o bewirkt, wodurch sich das Yentil in dieser Kammer öffnet und das Einfließen weiterer Flüssigkeit aus dem Vorratsgefäß ermöglicht wird. Es ist offensichtlich, daß die Größe des SchwipSer^ 5o sorgfäliig berechnet werden muß, so daß er die Einlaßleitung 15 mit einer Kraft verschließt, die größer als die von der Höhe der darüber befindlichen Flüssigkeit herrührenden Kraft und klein genug ist, um "auf die durch das Zurückziehen des Kolbens verursachte

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Saugwirkung anzusprechen.

Der Hebelarm 60 ist an einer Zwisehensteile mit einem erweiterten Abschnitt 65 versehen, der zur Aufnahme einer Yerschlußdichtung 7o geeignet ist, die im nächsten Abschnitt beschrieben werden wird. Dieser erweiterte Abschnitt 65 befindet sich vorzugsweise bei einem Drittel der Entfernung von der Achse der Lagerwel-Ie 61 bis zum Mittelpunkt des kugelförmigen Schwimmers 5o, wodurch eine auf- den Schwimmer 5o wirkende Hebekraft mit dem Verhältnis 3 : 1 zu multiplizieren ist, um die Kraft zu erhalten, mit der die Dichtung 7o gegen das untere Ende des Einlasses 15 bzw. 16 anliegt. Selbstverständlich muß dieser erweiterte Abschnitt 65 mit dem Einlaßventil 15 fluchten.

Die Yerschlußdichtung 17 ist im einzelnen in Fig. 3 dargestellt. Sie enthält einen plattenartigen Abschnitt 71, der auf der oberen Kante des Armes· 60 aufliegt, einen Schaft 72, der abdichtend in das Innere 66 des erweiterten Abschnittes 65 eingreift, und einen nicht bezeichneten konischen Abschnitt, der die Platte 71 und den Schaft 72 miteinander verbindet, und vorzugsweise einen

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kleineren Abschnitt 73 am unteren Ende des Schaftes 72.

Der kleinere Abschnitt 73 erleichtert das Einführen der

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Dichtung 7o in die Bohrung/des erweiteren Abschnitts 65 und er kann dazu benutzt v/erden, den dicht zu befestigenden Schaft in die Bohrung 66 zu ziehen. Der konische Abschnitt zwischen der Platte 71 und dem Schaft 72 ermöglicht es, daß die Platte leicht vom Arm 6o entfernt werden kann_f so daß sie sich leicht drehen kann, um mit dem offenen Ende der zugeordneten Einlaßmündung zur Deckung zu kommen. Vorzugsweise ist die Dichtung aus äußerst elastischem Material hergestellt, so daß sie leicht in den Hebelarm 6o eingesetzt werden kann und so daß der platttnförmige Abschnitt 71 der Dichtung sich deformieren kann, um an irgendwelchen am unteren Ende des Einlasses 15 oder 16 vorhandenen Unregelmäßigkeiten dicht anliegen zu können und um, wenn notwendig, gedreht werden zu können, um mit dem Einlaß 15 oder 16 einen dichten Verschluß zu bilden.

Die Pumpbewegung oder die Pumpkraft der vorliegenden Erfindung wird durch die einwärts und auswärts gerichtete Bewegung eines Kolbens 1oo gewährleistet, der in Pig. 1 an Ort und Stelle und in Pig· 4 in explodierter Darstel-

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lung gezeigt ist. Dem Kolben 1oo ist ein mit ihm zusammenwirkendes, dicht abschließendes Gehäuse 1o2 zugeordnet, Der Kolben und das Gehäuse erstrecken sich in das Innere der Kammer 1o durch eine Öffnung 1o8 in der oberen Partie des oberen Abschnittes 12, so daß eine Bewegung des Kolbens 1oo und des Gehäuses 1o2 nach innen in Richtung auf den Mittelpunkt des Einlaßabschnittes zu eine Pumpkraft auf die Flüssigkeit in dieser Kammer ausübt, wenn man annimmt, daß die Kammer mit Flüssigkeit gefüllt ist, wie es für einen zuverlässigen Pumpenbetrieb der Fall sein sollte.

Das offene Ende des Gehäuses 1o2 ist mit einer sich nach innen erstreckenden Lippe 1o3 versehen, auf die eine Kraft ausgeübt und die deformiert werden muß, um den Kolben 1oo aufzunehmen, wenn sich der Kolben 1oo abdichtend innerhalb des Körpers des Gehäuses 1o2 befindet. Es ist wünschenswert, daß keine Möglichkeit für das Eindringen von Luft zwischen das Gehäuse 1o2 und den Kolben 1oo vorhanden ist, und zu diesem Zwecke stellt die nach innen gerichtete Lippe 1o3 einen Dichtungsring dar, wobei der Dichtungsring mit einiger Kraft an dem Kolben anliegt, wenn das Gehäuse gedehnt wird. Aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß die zylindrische Wand 1o4 des Gehäuses 1o2 dünner ist als die endseitige Wand 1o5. Dies ist deshalb vor-

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gesehen, um ein am Ende des Kolbens auftretendes Dehnen des Gehäuses zu verhindern, da dies zu einer Bruchstelle des Gehäuses am Ende des Kolbens führen würde. Deshalb ist das Gehäuse am Ende stärker ausgebildet, v/o die Dehnung normalerweise größer sein würde, so daß die Dehnung auf die zylindrische Wand 1o2 beschränkt ist. Dies bringt nicht nur den Vorteil mit sich, daß dadurch ein Bruch des Gehäuses vermieden wird, dies bewirkt vielmehr auch eine größere Kraft für das Zurückführen des Kolbens in seine äußere und unwirksame Stellung.

Die Betätigungskraft kann von irgend einem nicht dargestellten Antriebsglied aufgebracht werden, z.B. von einem Hebel oder Kulissenhebel, der von einem kleinen Elektromotor betätigt wird. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß der Kolben nach innen gestoßen wird, worauf man ihn losläßt und die Rückholkraft von der Spannung im Gehäuse 1o2 aufgebracht wird, das vorzugsweise aus elastischem gummiähnlichem Material besteht.

Das Gehäuse ist außerdem mit einem sich nach außen erstreckenden ringförmigen Dihhtring 1o6 versehen, der in eine Aussparung 1o9 eingreift, die als Ringnut um den

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Eingang 1o3 für den Kolben und das Gehäuse herum ausgebildet ist. Wird das Abdeckglied 1o7 nach unten über den Dichtring 1o6 gezwängt, z.B. durch Verkleben, die Verwendung von mit Gewinde !-versehenen Partien od.dgl., so deformiert der Druck den Dichtring 1o6_f so daß dieser eine vollkommen luftdichte Abdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Pumpengehäuse bildet. Wie es in den 3?ig. 1 und 4 dargestellt ist, besitzt das äußere Ende 1o1 des Kolbens 1oo vorzugsweise einen verjüngten Durchmesser, so daß das Abdeckglied 1o7 nicht nur das Gehäuse an Ort und Stelle festhält, sondern auch den Kolben 1oo gegen ein Herausbewegen aus seiner richtigen Stellung in der Pumpe sichert, wobei der vergrößerte Abschnitt des Kolbens 1oo an die kleinere Öffnung 11o am äußeren Ende des Abdeckgliedes 1o7 anschlägt.

Die Wirkungsweise der Pumpe ist leicht zu verstehen. Zu Beginn des Betriebs werden die beiden Kammern 1o und 11 vollständig mit der zu pumpenden Flüssigkeit gefüllt. Hierzu wird die Pumpe aus der in I¹Ig. 1 dargestellten senkrechten Stellung um 9o° in eine horizontale Stellung gedreht. ITach dem Drehen werden die beiden Schwimmerventile· 5o unwirksam und beide Kammern füllen sich vollständig m± der Flüssigkeit aus dem nicht dargestellten Torratsbehälter, die durch die Leitung 42 eindringt. Danach, wenn die

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Pumpe wieder in ihre senkrechte Stellung gedreht ist, sind beide Kammern mit der Flüssigkeit gefüllt und die Pumpe kann ihren Betrieb aufnehmen. Das periodische Ausüben der nach innen gerichteten Kraft gegen das äußere Ende des Kolbens 1oo bewirkt, daß der Kolben und das Gehäuse in die Flüssigkeit in der Kammer 1o eindringen, wodurch die Flüssigkeit durch die Zwischenleitung 16 in die untere Kammer 11 fließt. Hormalerweise ist diese Kammer infolge des Auftriebs des Schwimmers 5o in dieser Kammer verschlossen. ¥enn jedoch der Kolben und sein Gehäuse in die Kammer 1o vorgestoßen werden, muß die Flüssigkeit, die inkompresibel ist, in dieser Kammer die Schließkraft des Schwimmerventils 5o, 6o, 7o in der unteren Kammer 11 überwinden. Wird der Kolben 1oo zurückgezogen, so schließt das Schwimmerventil in der Kammer 12, da die vom Schwimmer 5o in der Kammer ausgeübte Kraft größer ist als das Gewicht der Flüssigkeit in der Kammer 1o. Die Auswärtsbewegung des Kolbens und seines Gehäuses bewirkt eine Saugwirkung oder einen negativen Flüssigkeitsdruck in der Kammer 1o, und das Schwimmerventil 5o in dieser Kammer öffnet sich und.läßt weitere, von dem Vorratsbehälter herkommende Substanz durch die Leitung 4-2 pumpen. Hierdurch wird ein entsprechender und äußerst genauer Fluß der intravenös-auzuführenden Substanz gewährleistet. Die mit jedem Kolben-

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hub gelieferte Substanzmenge wird einfach durch Einstellen der Hublänge gesteuert, und die Zuführfrequenz wird durch Steuern der Frequenz der Kolbenbetätigung eingestellt. Die Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung ist leicht einstellbar, da die.mit jedem Pumpenhub zugeführte Substanzmenge und die Hubfrequenz einfach steuerbar sind.

Es ist ebenfalls offensichtlich, daß, da kein Beibkontakt zwischen dem Kolben oder seinem Gehäuse und irgendeinem !eil des Pumpenkörpers vorhanden ist, keine Gefahr des ieckens besteht oder daß die Substanz innerhalb der Pumpe verschmutzt oder unsteril wird. Die Pumpe kann auch zum Pumpen von Blut verwendet werden, da kein Reibkontakt vorhanden ist, der die Blutzellen zerstören würde. Ein weiterer zu erwähnender Punkt ist der, daß, sollte luft in die Pumpe durch die Leitung 42 eindringen, die Luft lediglich eine Blase am oberen Ende der Kammer 1o bilden und nicht in den Blutkreislauf des Patienten gepumpt werden kann. Eine solche Blase kann eine leichte Ungenauigkeit der gepumpten Substanz zur lolge haben, da die luft leicht komprimiert wird. Sollten die luftblasen groß sein, so würde die Pumpe unwirksam werden, da sich die Luft in ge-» nügendem Maße komprimieren würde, um die vom Kolben auage-

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übte Pumpkraft vollständig auszugleichen, so daß auf keinen Fall luft zum Patienten gepumpt werden würde. Die erfindungsgemäße Pumpe stellt deshalb auch einen Blasenabscheider dar.

Selbst-verständlich können einfache Veränderungen der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, so z.B. kann die Gestalt der Kammern verändert werden, obwohl die kugelförmige Gestalt der Einlaß- und Pumpkammer äußerst bevorzugt ist, das Schwimmerventil kann einen anderen Aufbau besitzen usw. folglich sollten die Ansprüche entsprechend ihrem Wortlaut interpretiert werden.

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Claims

Anspruch.

1.) Pumpe zum Zuliefern intravenös einzuführender Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine eine Einlaßleitung und eine Verbindungsleitung (16) aufweisende Pumpkammer (Ιο), ein mit ;jeder der Einlaß- und Verbindungsleitungen zusammenwirkendes Ventil (7o), einen Kolben (1oo), der eine innere, nach innen durch eine Wand (12) der Pumpkammer (1o) vorstehende Endpartie besitzt und ein- und auswärts bewegbar ist, wobei der Kolben (1oo) eine äußere Endpartie (Io1) besitzt, die außerhalb der Kammer verbleibt und so ausgebildet ist, daß sie zum Angreifen von Kolbenbetätigungsmitteln geeignet ist, und ein flexibles Gehäuse (1o2) enthält, dessen innere Oberfläche in Berührung mit der inneren Endpartie des Kolbens (1oo) und dessen äußeres Ende in dichtender Verbindung mit der Wand der Pumpkammer steht.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkammer (1o) als Einlaßkammer dient und daß eine Auslaßkammer (11) an der Einlaßkammer befestigt ist, wobei die Verbindungsleitung (16) in die Auslaßkammer mündet, die ebenfalls mit einem Auslaß (17) versehen ist.

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3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkammer (1o) im wesentlichen Kugelgestalt besitzt.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus Kunststoffmaterial hergestellt ist.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Einzelteile durch Formen, Gießen oder Spritzen hergestellt sind.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1o2) an seinem offenen äusseren Ende eine innere lippe (1o3) aufweist, die dichtend am Kolben(1oo) angreift.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Gehäuse (1o2) mit dem Kolben (1oo) eine Kupplung bildet, die das Gehäuse mit der inneren Endpartie des Kolbens während dessen Ein- und Auswärtsbewegung in der Kammer (1o) in Berührung hält.

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8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Gehäuse (1o2) auf den Kolben (1oo) in axial nach außen gerichteter Richtung eine Kraft ausübt, wenn der Kolben durch die Kolbenbetätigungsmittel aus einer unwirksamen Stellung in axialer Richtung einwärts in das Innere der Pump- oder Einlaßkammer (1o) bewegt wird, wobei diese Kraft genügt, eine Bewegung des Kolbens (loo) nach außen in die unwirksame Stellung zu bewirken, wenn die Kolbenbetätigungsmittel keine axial nach innen gerichtete Kraft auf den Kolben mehr ausüben.

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1o2) am Ende des Kolbens dicker ist als entlang seiner Wand (1o4).

10. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ventile (7o) für die Einlaß- und Yerbindungsleitungen (15, 16) einen Schwimmer (5o) und einen am Schwimmer befestigten Arm (6o) enthält, der drehbar an einer Wand der jeweiligen Kammer (1o, 11) befestigt ist und der eine Verschlußdichtung (7o) zum Verschließen des Endes der Einlaß- bzw. der Verbindungsleitung (15 "bzw. 16) trägt.

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11. Pumpe nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußdichtung (7o) wesentlich näher am Drehpunkt (61) des Arms ($o) als am Mittelpunkt des Schwimmers (5o) angeordnet ist.

12. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 Ms 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßleitung (15) in die Pumpoder Einlaßkammer (1o) in das· Innere der Kammer -vorsteht und an einer Zwischenstelle.in der Kammer endigt.

409 8 3 2/0750

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