DE3141453A1

DE3141453A1 - Inhalationsvorrichtung fuer versuchstiere, um diese einer versuchsatmosphaere auszusetzen

Info

Publication number: DE3141453A1
Application number: DE19813141453
Authority: DE
Inventors: Basil K.J. Portage Mich. Leong
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Pharmacia and Upjohn Co
Priority date: 1980-10-22
Filing date: 1981-10-19
Publication date: 1982-06-24
Also published as: GB2085706A; GB2085706B; US4348985A

Description

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Inhalationsvorrichtung für Versuchstiere, um diese einer VerspchsatmoSphäre auszusetzen

Die Erfindung betrifft eine Inhalationsvorrichtung für Versuchstiere, um diese einer Versuchsatmospähre auszu- ' setzen,, und insbesondere eine solche Vorrichtung, bei .der eine Vielzahl von in einer einzelnen Kammer befindliehen Tier si vorzugsweise gleichmässig toxischen Aerosolen ausgesetzt werden, um deren Wirkungen zu bestimmen.

Toxikologische Inhalationsuntersuchungen erfordern häufig,daß· Versuchstiere über eine längere.Zeitdauer einer sorgfältig gesteuerten Versuchsatmosphäre, die bekannte Konzentrationen von Verunreinigungen enthält, ausgesetzt·werden. Eine Vielzahl von derartigen Aus- · . ' Setzungskammern ist bekannt, doch haben sie sich nicht . in .jeder Hinsicht als zufriedenstellend erwiesen. ·

• Gewöhnlich wird eine. Vielzahl von Tiaren in eine einzelne Aussetzungskammer eingebracht, in. die eine Versuchsatmosphäre eingegeben wird. Die Tiere befinden sich vorzugsweise in separaten Käfigen, die häufig vertikal aufeinander gestapelt werden. Eine im wesentlichen horizon-

• tale Auffangschale befindet sich gewöhnlich unter jedem Käfig, um die in den unteren Käfigen befindlichen Tiere nicht mit den Exkrementen der Tiere in Berührung zu bringen, die in den darüberliegenden Käfigen aufgenommen sind. Ein vorherrschendes Problem besteht jedoch darin., • · dass die Auffangschalen die Zuführung der Versuchsatmosphäre zu den Versuchstieren behindern oder .sogar unterbinden können, wenn die Strömung der Versuchsatmosphäre

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von oben nach unten erfolgt. Verschiedene Methoden wurden schon entwickelt, um die nachteilige Auswirkung dieser Versuchsschalen so klein wie möglich zu halten, jedoch erwies sich keine Lösung als voll zufriedenstellend-. ' . · . ' ■·. '

Eine Annäherung an dieses Problem wird in den.US-Patentschriften 3 302 615 und 4 201 154 erwähnt, die eine ' Inhalationskammer verwenden, in denen eine'Vielzahl von Tierkäfigen an einem Mechanismus aufgehängt ist, der die Käfige längs eines bestimmten Weges in der Kammer langsam und kontinuierlich bewegt. Derartige Anlagen ·' sind jedoch kompliziert.und in der Herstellung und .Wartung■ teuer. Ausserdem sind sie zu gross und schwer, um sie . von einer Stelle im Labor zu einer anderen ohne weiteres'

bewegen zu können. ^:. . .

Eine weitere Annäherung an dieses Problem wird in der · ' US-Patentschrift 4 216 741 beschrieben, die eine Aussetzungskammer mit einer'pyramidenförmigen.oder konischen Ober- und Unterseite verwendet und bei der die Versuchsatmosphäre am Scheitelpunkt der Oberseite eingeführt und nahe dem Scheitelpunkt der Unterseite abgezogen wird,; so dass die Versuchsatmosphäre grundsätzlich vertikal nach unten durch die Kammer strömt. Die horizontalen Auffangschalen sind in der Kammer so angeordnet, dass ihre Dämmwirkung Turbulenzen in der Strömung der Versuchsatmosphäre hervorruft, wobei diese Verwirbelung eine gleichmässige Verteilung der VersuchsatmoSphäre auf die Versuchstiere bewirken soll. Obgleich pyramidenförmige oder konische Flächen grundsätzlich vorteilhaft sind,' indem sie eine gleichförmige und nicht turbulente Diver-' ganz und Konvergenz der Versuchsatmosphäre beim Ein- und ΛιιεΗritt in bzw. aus der Kammer erleichtern, erhöht der Umstand, dass diese Flächen, separate Elemente mit einer, bestimmten

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Formgebung darstellen, die Herstellungskosten. Ausserdeiti wird die Anlage komplizierter und bekommt' eine grössere Höhe. Ferner beschränkt die Abhängigkeit dieser" Konstruk-. tion von der dammartigen Wirkung der Auffangschalen •5 das. Ausmass. der Möglichkeiten, wie die Käfige und die zugehörigen Auffangschalen aus der Anlage ohne Beeinträchtigung dere*n Betriebs herausgenommen werden körinen. "

Ein weiterer bekannter Versuch, das eingangs erwähnte . · Problem zu lösen, besteht darin, eine Aussetzungskammer· mit gegenüberliegenden Seitenwänden vorzusehen, die pyramidenförmig oder konisch mit horizontal nach aussen sich erstreckenden Scheitelpunkten ausgebildet sind. An einem Scheitelpunkt ist ein Einlass für die Versuchs-• atmosphäre und am anderen Scheitelpunkt ein Auslass

für diese vorgesehen. Die Strömung der Versuchsatmosphäre erfolgt daher im wesentlichen horizontal, wobei sie stetig : über die Auffangschalen parallel zu diesen erfolgt. Der— artige Anlagen haben sich ebenfalls alles andere als

voll zufriedenstellend erwiesen. Zum Teil ist dies Folge der Schwerkraftwirkung auf die · Staubbestandteile von . gewissen Versuchsatmosphären, die eine vertikale gleichmassige Verteilung der Versuchsatmosphäre verhindert und .25 am Boden der Kcimmer eine Ansammlung von Staub hervorruft. Ausserdem sind diese Anlagen voluminös und erfordern daher viel Platz. · ·

Ein weiterer Nachteil von vielen, bekannten Vorrichtungen einschliesslich der in der vorerwähnten US-Patentschrift 4 216 741 beschriebenen besteht darin, dass die Bedienungspersonen während der überführung der kontaminierten Tiere von der Aussetzungskammer zu den normalen Unterbringungsanlagen unzureichend geschützt sind. · ' . .

Kin Ziel der Erfindung- Lsi: daher dta Schaffung einer Tnhalationsvorrichtung für Tiere, bei der eine einzelne Aussetzungskammer eine Vielzahl von Tiere· in Käfigen aufnehmen kann/ die an ihren Unterseiten im wesentlichen horizontale Auffangschalen für die Exkremente aufweisen, wobei eine im wesentlichen gleichförmige Verteilung der • Versuchsatmosphäre auf die Versuchstiere unter minimaler Störung der Strömung der Versuchsatmosphäre vorliegt. ' ■

' Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer

. Inhalationsvorrichtung der in Rede stehenden Art ,bei der die überführung der Versuchstiere zwischen der Aussetzungskämmer und den normalen Einrichtungen für die Unterbringung der Tiere durch die Bedienungspersonen erfolgen kann, ohne dass die Bedienungspersonen einer Kontaminierung ausgesetzt werden. ■ ·

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer ■ Inhaiationsvorrichtung der in Rede stehenden Art, die in situ die Erzeugung- der Versuchsatmosphäre ermöglicht, ohne' dass die Bedienungspersonen einer Kontamination ausge- ·; setzt werden. . · ' '

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Inhalationsvorrichtung der in Rede stehenden Art, bei · ■ " der die Aussetzungskammer eine einfache und billig herzustellende Formgebung hat, jedoch divergierende und konver-, gierende Flächen nahe dem Einlass bzw. Auslass für die Versuehsätmosphäre vorgesehen sind, um die gleichförmige Verteilung und Strömung der Versuchsatmosphäre durch die Aussetzungskämmer zu erleichtern. · · ·"""-..

Schliesslich ist es ein Ziel der Erfindung, eine Inhalationsvorrichtung der genannten Art zu schaffen, die beweg- . · lieh ist und ein Filtersystem aufweist, um die toxischen

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• Bestandteile aus der aus der Kammer ausgeführten Versuchsatmosphäre zu beseitigen. - · .

Diese Ziele werden erfindungsgemäss durch, das Vorsehen 5' einer im. wesentlichen rechteckförmigen Aussetzungskammer

mit einer Einlassleitung gelöst; die mit dem Innenraum .·'. der Kammer nahe einer Kammerecke in Verbindung "steht, während eine Auslassleitung mit dem Innenraum der Kammer nahe der Ecke verbunden ist, die diagonal gegenüber der Ecke mit der .Einlassleitung liegt. Eine Quelle für die Versuchsatmpsphäre steht mit der Einlassleitung in Verbindung, um die Versuchsatmosphäre in die Aussetzungskaitimer zu leiten, während mit der Auslassleitung eine Unterdruckquelle in Verbindung steht, um die Versuchsatmosphäre 15- aus der Kammer abzuziehen. Die Leitungen sind so ausgerichtet, dass die Versuchsatmosphäre im wesentlichen . . diagonal nach unten durch die Kammer von dir Einlasslei-■ tung zur Auslassleitung strömt. Die drei konvergierenden ■· Kammerwände nahe der Einlassleitung ermöglichen eine gleichförmige und türbulenzfreie Divergenz der. in die Kammer" eintretenden-Versuchsatmosphäre _f "während die drei konvergierenden Kammerwände nahe der Auslassleitung eine gleichförmige und turbulenzfreie Konvergenz der Versuchsatmosphäre in die Auslassleitung bewerkstelligen. Ein Filter kann zwischen der Auslassleitung und der Unterdruckquelle · angeordnet sein, um die aus der Kammer abgezogene Versuchsatmosphäre zu.reinigen. Eine Vielzahl von Käfigen in der"Aussetzungskammer enthält die Versuchstiere,-wobei jeder Käfig an der Unterseite eine.im wesentlichen horizon-30. tale Schale aufweist, die die Exkremente der Versuchstiere auffängt. Die Käfige sind vorzugsweise in Form von horizontalen Reihen gestapelt, die leicht horizontal gegeneinander versetzt sind, so dass die geometrischen Mittelpunkte der Käfige eine Ebene definieren, die im wesent-35· liehen senkrecht zu einer Linie liegt, die sich zwischen der-Einlassleitung und der Auslassleitung erstreckt, was

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die Unterbrechung der Strömung der Versuchsatmosphäre durch die Auffangschalen, minimiert. Eine Haltekammer ist nahe der Aussetzungskammer vorgesehen und teilt mit dieser eine gemeinsame Wand. In den Wänden der beiden .Kammern sind öffnungen ausgebildet, die eine überführung der Versuchstiere von der einen Kammer in die andere Kammer erleichtern. Zum Abdichten der öffnungen sind Verschlusselemente vorgesehen, die so ausgebildet sind; dass sie eine Öffnung nach innen in die Aussetzungskammer und Haltekammer erlauben, was eine Kontamination der benachbarten Bereiche so klein wie möglich hält. Ein Gehäuse, das mit' der Unterdruckquelle in Verbindung steht, ist vorzugsweise um die Quelle für die Versuchsatmosphäre vorgesehen, wobei in der Aussetzungskammer und dem Gehäuse durch eine Unterdruckquelle ein Unterdruck aufrechterhalten wird, was die Möglichkeit weitestgehend ausschliesst, dass toxische Bestandteile in der Versuchsatmosphäre durch Spalte oder durch die öffnungen entweichen können und damit die Um- ; '-gebungsluft ausserhalb des Gehäuses und der Aussetzungskammer kontaminieren.

Äusführungsformen der'Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: ' . ■

Fig. 1 ' eine perspektivische Ansicht von einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäss • ■: aufgebauten Inhalationsvorrichtung für Tiere,

Fig* 2 eine geschnittene Ansicht längs· der Schnitt-"' " . linie II-II in Fig. 1, . '

Fig. 3 eine geschnittene Ansicht längs der Schnitt-' linie ΪΙΙ-ΙΙΙ in Fig. 2,

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Fig. 4 eine perspektivische schematische Ansicht der

AusSetzungskammer für die Vorrichtung nach Fig.

.Fig. 5 " eine auseinandergezogene Ansicht der in Fig. 4 gezeigten Aussetzungskammer,

Fig. 6 ' eine andere perspektivische Ansicht der

Aussetzungskammer nach Fig. 4, ■

. Fig. 7 · eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine "andere Ausführungsform einer erfindungsgemäss aufgebauten Inhalationsvorrichtung,

Fig. 8 eine geschnittene Ansicht längs der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 " eine perspektivische Ansicht der in Fig. 7

gezeigten Aus lass anordnung-, und .20 '.

Fig. 10 " eine geschnittene Ansicht längs der Schnitt-" linie X-X in Fig. 9.

In der nachfolgenden Beschreibung wird aus Zweckmässigkeitsgründen eine gewisse Terminologie verwendet, die jedoch nicht als einschränkend anzusehen ist. Die Begriffe "oben", · "vorne" und "hinten" beziehen sich auf die Inhalationsvorrichtung für Tiere, wie sie in der Zeichnung erscheint und im Detail nachfolgend erläutert wird. Die Begriffe "innen" und "aussen"' betreffen Richtungen in Bezug auf den geometrischen Mittelpunkt der Vorrichtung oder deren angegebenen Teile. ·

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10, in der Tiere für in- . halationszwecke einer bestimmten Atmosphäre ausgesetzt werden.- Die Vorrichtung 10 wird von einem Tisch 11 mit

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Schwenkrollen 12 getragen, so dass die Vorrichtung 10 ■·· leicht bewegt werden kann. Die Vorrichtung 10 umfasst eine reehteckförmige Aussetzungskammer 13, eine Halte-. kammer 14 und ein Gehäuse 15 für einen Atmosphärengenerator. . .

Die Aussetzungskammer 13 ist vorzugsweise kubisch und umfasst eine obere Wand 17, eine untere Wand 18·, eine vordere·Wand 19, eine hintere Wand 21 sowie eine Seitenwand 22 und Seitenwand 23. Die Kanten der Kammer .können z.B. 0,9 m lang sein. . '

Die Haltekammer 14 stellt eine Verlängerung der Aussetzungskammer 13 dar, so dass die Seitenwand 23 der Aussetzungs-' kammer 13 eine gemeinsame Wand beider Kammern bildet. Die restlichen Seiten der Haltekammer 14 werden durch eine Seitenwand 31, die in Abstand parallel zur gemeinsamen •Seitenwand 23 liegt, eine obere Wand 26, eine untere Wand 27, eine vordere Wand 28 und eine hintere Wand 29 ge- · bildet. Wenn erwünscht, können ein oder mehrere der Wände vollständig oder teilweise transparent sein, z.B. die Wände 19, 22 und 28 in Fig. 1. " · ·

Das Gehäuse 15 ist oberhalb der Aussetzungskammer 13 und der Haltekammer 14 angeordnet und ruht teilweise auf beiden Kammern. Das Gehäuse 15 hat eine im wesentlichen reehteckförmige Gestalt und überragt vorzugsweise· etwas die vorderen Wände 19 und 28 der Aussetzungs- bzw. Haltekammer 13, 14. Ein Paar transparente Türen 33 und 34 30' ist .gleitbar vor dem Gehäuse 15 gehalten. Die Türen 33 \ und 34 stehen vorzugsweise nur in loser Schliessverbindung, so dass längs ihrer Kanten Luft in das Gehäuse 15' eingezogen werden kann. Ein Generator 35 für die Versuchsatmosphäre (Fig. 1) ist in dem Gehäuse 1.5 vorgesehen. Bei dem Generator 35 kann es sich um .irgendeine der Vielzahl von Atmosphärengeneratoren handeln, so dass sich eine

detaillierte Erläuterung des Generators hier'erübrigt. Bei dem Generator 35 handelt es sich vorzugsweise um einen Staubgenerator, wie'er z.B. in der deutschen Patentanmeldung mit.dem Titel "Vorrichtung, zur Abgabe einer gezielten Menge an mit Staub durchsetztem Gas" (Anwaltsakte P 16 639) beschrieben wird.

Wie in Fig.-1 und 2 gezeigt, ist wenigstens eine Übergabeöffnung 36 in der Wand 23 vorgesehen, die gemeinsames

10' Teil der Aussetzungs--und Kältekammer Ί3, 14 darstellt. Gleichfalls sind Armöffnungen 37, 38, 41 und 42 in den betreffenden·Wänden 19, 21, 28 und 29 der Aussetzungsund Haltekammer 13, 14 ausgebildet. Ein kreisförmiges Verschlusselement 43 ist für jede" Öffnung 36> 37, -38, !j 41 und 4 2 vorgesehen und im Durchmesser so bemessen, dass, "es" bündig in die Öffnung eingesetzt werden kann. Jedes Verschlusselement 43 hat einen Ringflansch 43A, der verhindert, dass das Verschlusselement 43 gänzlich durch die" betreffende Armöffnung gezogen werden kann. Insbesondere sind die Flansche 43A an den Verschlusselementen 43 für die öffnungen 36, -37 und 38 an der Innenseite der Aussetzungskammer 13 angeordnet, um sicherzustellen, dass diese . Verschlusselemente 43 stets nach innen geöffnet werden.

Dies schaltet die Gefahr aus., dass an diesen Verschlusselementen 43 anhaftende toxische Materialien aus der Aussetzungskammer 13 herausgenommen werden können.

Wie in Fig. 1. gezeigt, steht eine Einlassleitung · 4 4· mit dem Innenraum der Aussetzungskammer 13 an deren oberen vorderen" Ecke 45 in Vetobindung, und diese Leitung 44 erstreckt sich in das Gehäuse 15, wo sie mit dem Atmosphärengenerator -35 verbunden ist. .

■ Eine Auslassleitung 46 steht mit dem Innenraum der Aus-.setzungskammer .13 an einer Ecke 47 in Verbindung, . ■

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die · diagonal gegenüber und damit entfernt von der Ecke 45 liegt. Die Auslassleitung 46 ist mit einem Rohr 48· verbunden, das wiederum in Verbindung mit einer an der oberen Wand 17 der Aussetzungskammer 13 angeordneten · · Filter einheit 49 steht-. Die Filtereinheit 49 kann irgendeinen herkömmlichen "Aufbau''.haben _r doch handelt es sich vorzugsweise um einen vierlagigen Filter, bei dem .die Gase nacheinander durch eine Glasfaserläge, eine Lage aus Kunststoffschaum, eine Lage aus Filterpapier und eine Lage aus Aktivkohle strömen. ·

Ein Luftströmungsmesser 51 herkömmlicher Art isL mit dem Auslass der Filtefeinheit 49 verbunden und gibt das ' Volumen der durch die Aussetzungskammer 13 strömenden ' Versuchsatmosphäre an. Der Auslass des Messers. 51 ist über ein Rohr 53 mit einer herkömmlichen'Unterdruckquelie 54 verbunden. Das Rohr 53 steht· über ein Rohr. 57 mit dem Innenraum des Gehäuses 15 in Verbindung. In ' dem Rohr 57 ist ein Ventil 56 zur Steuerung der dadurch strömenden Luft vorgesehen. · · ■

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist eine Vielzahl von Haltekäfigen' 59 für die Versuchstiere in der Haltekammer 14 vorgesehen und eine Vielzahl von AxiKsetzvmcjfikäfiqon 61 für die · Versuchstiere in der Aussetzungskammer 13 angeordnet, wobei jeder Käfig zum Sammeln der Extremente eine horizontale Auffangschale 32 aufweist (vgl. Fig» 2 und 3). Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, sind die Käfige 61 in Form von horizontalen Reihen gestapelt, wobei-jede horizontale Reihe sich im wesentlichen senkrecht zu einer die Ecken 45 und 47 der Kammer 13 miteinander verbindenden Diagonalenerstreckt. Obgleich die horizontalen Reihen vertikal gestapelt werden können, so dass jede Reihe direkt auf der sie abstützenden horizontalen Reihe

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zu liegen kommt, werden sie vorzugsweise so gestapelt, dass jede horizontale Reihe etwas .in Horizontalrichtung gegenüber der sie tragenden Reihe gemäss Fig. 2.und 3 versetzt liegt, so dass die geometrischen Mittelpunkte sämtlicher Käfige 61 eine Ebene definieren, die im • . · wesentlichen senkrecht zu der Diagonalen liegt, die die.Ecken 45 und"47 verbindet, und die unter einem spitzen Winkel zu der unteren Wand 18 der Kammer 13 verläuft. ·

.·

Nach Fig. 4 und 6 kann man sich die vordere Wand 19 dor Aussetzungskammer 13 gedanklich als aus zwei dreieckförmigen Bereichen 19A und19B zusammengesetzt vorstellen, die an gegenüberliegenden Seiten von einer gestrichelten Linie 68 liegen, die die vordere Wand 19 diagonal halbiert, in gleicher Weise teilen die.gestrichelten Linien 66, 67, 69, 71 und 72" die betreffenden Wände 17, 18, 21, 22 und 23 in "zwei Teile auf, d.h. in die Bereiche 1 7A und 17B"der oberen Wand, die Bereiche

"20 18A und 18B. der unteren Wand, die Bereiche 21A und 21B der hinteren Wand, die Bereiche 22A und 22B der Seitenwand und die Bereiche 23A und 23B der anderen- Seitenwand.. ^:'· Wenn die Bereiche A und B von jeder Wand 17, 18, 19, 21, 22 und 23 voneinander längs der betreffenden gestrichelten Linien. 66, 67," 68, 69, 71 und 72 getrennt werden, würde die Aüssetzungskammer.1 3 in der in Fig. 5 gezeigten" Ausbildung erscheinen. Es soll jedoch betont werden, . · dass Fig. 5 nur eine gedankliche Anordnung zum besseren Verständnis des Betriebs der -Aussetzungskammer 13 darstellt, und dass der richtige .Betrieb der Aussetzuhgskammer 13 nicht erfordert, dass die Wände der-Kammer. 13 tatsächlich längs der gestrichelten Linien 66, 67, 68, 69, 71 und 72 trennbar sind.

Die Wandbereiche 17A, 19A und 23A (Fig. 5) bilden eine dreiseitige regelmässige Pyramidenfläche 76 mit einem Basis-

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umfang in Form eines gleichseitigen Dreiecks und der Einlassleitung 44 an ihrem Scheitelpunkt. Ebenfalls bilden die Wandbereiche 18A, 21A und 22A eine dreiseitige regelmässige Pyramidenfläche 77 mit einem Basisumfang in Form eines gleichseitigen Dreiecks und der Auslassleitung 76 an ihrem Scheitelpunkt. Die Wandbereiche 17B, 18B, 19B, 21B, 22B und 23B bilden eine Zwischenfläche . 78, die sich zwischen den Basisumfängen der Pyramidenflachen 76 und 77 erstreckt.

· · · Der divergierende Verlauf der Seiten der Pyramidenfläche 76 von der Einlassecke 45 aus erleichtert einen.gleichförmigen und turbulenzfreien Auslass der Versuchsatmosphäre in die Aussetzungskammer 13·.durch die Einlass- .leitung 44, wie dies durch Pfeile in Fig. 3 angedeutet ist. Gleichfalls bewirkt der konvergierende Verlauf der Wände der Pyramidenfläche 77 gegen" die Auslass- · ecke 47, dass die zur Auslassleitung 76 strömende Versuchsatmosphäre gleichförmig und turbulenzfrei konvergiert. Die zwischenliegende Fläche 78 führt die S/trömung ' der Versuchsatmosphäre zwischen der Pyramidenfläche 76 und der Pyramidenfläche 77. Durch die Anordnung der Einlassleitung 44 und der Auslassleitung 76 an den diagonal gegenüberliegenden Ecken der kubischen Aussetzungskammer 13 werden .daher die vorteilhaften Wirkungen der Pyramidenflächen in die Kammer 13 integriert, ohne dass die Kammer eine komplizierte Formgebung aufweisen muss, was ihre · Herstellungskosten sowie Abmessungen vergrössern würde.

Fig. 7 zeigt eine modifizierte Äussetzungskammer 80, die ' vorzugsweise im wesentlichen kubisch ist und eine obere. Wand 81, .eine untere Wand 82, eine vordere Wand 83, eine hintere Wand 84 sowie Seitenwände 86 und 87 aufweist. Die Äussetzungskammer 80 ist wesentlich grosser als die Aussetzungskammer 13, indem ihre Kanten vorzugsweise,

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um ein Beispiel zu geben, etwa 1 ,8 m lang sind. Die untere Wand 8-2- kann Teil des Bodens des Raumes sein,in dem die Kammer 80 angeordnet ist.

"Eine Einlassanordnung 89 (Fig. 8) ist in einer oberen Ecke 90 der Kammer 8 0 und eine Auslassanordnung 91 (Fig. 9) nahe der diagonal gegenüberliegenden abgewandten "unteren Ecke 92 der Kammer 8 0 vorgesehen. Eine Vielzahl von Aussetzungskäfigen 94 ist in der Kammer 80 vorzugs-.weise in Form'von versetzten horizontalen· Reihen ebenso wie die Käfige 61 in Fig. 2 und 3 gestapelt.

··" " Wie in Fig. 1 und 8 gezeigt, umfasst die Einlassanordnung 89 eine Leitung 96 für Umgebungsluft, die im wesentlichen koaxial zu einer. Verbindungslinie zwischen den Ecken 90 und 92 liegt, und eine Düse 97, die "in der Leitung 96 vorzugsweise koaxial dazu gehalten ist. Eine Flüsr sigkeitsleitung 98 und eine Druckluftleitung 99 verbinden eine Quelle 101 für eine Druckflüssigkeit und eine Quelle 102-für Druckluft mit der Düse 97. Bei der Düse 97 kann

es sich um eine. Unterdrucksprühdüse herkömmlicher Bauart " " handeln, die vorzugsweise einen weiten Abstrahlwinkel gewöhnlich im Bereich von 60° bis 70° hat. Ein Abgaberohr -104. für ein Aerosol erstreckt sich durch die obere Wand 81 nahe der Ecke 90 der Kammer 80 nach unten, so dass sein "unteres"Ende mittig in dem SprühstrÖmungsweg von der Düse 97 zu liegen kommt. Das andere Ende des Abgaberohres -.104 ist mit einem nicht gezeigten Atmosphärengenerator • verbunden, der einen herkömmlichen Aufbau hat und identisch zu dem Ätmosphärengenerator 35 gemäss Fig.- 1 ausgebildet sein kann.

."Wenn die untere Wand 82 (Fig. 9). der Aussetzungskammer 80 Teil des Bodens der Versuchskammer ist, umfasst die Auslassanordnung 91 eine Auslassleitung -106, "die sich über eine kurze Strecke in die Kammer 80 durch die Seitenwand

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. nahe der Ecke 92 erstreckt und deren Ende durch eine' im wesentlichen konische Ablenkkappe 107 bedeckt ist. Die Leitung 106 ist vorzugsweise abgebogen, so dass die Achse der konischen Kappe 107 vorzugsweise, mit der Verbindungs- · . linie zwischen den Ecken 90 und 92 der Kammer 80 zusammenfällt. · ■

Wie in Fig. 10 gezeigt, hat der Basisabschnitt der konischen Kappe 107 einen wesentlich grösseren Durchmesser als der " -Durchmesser des inneren Endes der Auslassleitung 106, wobei die Kappe 107 an der Auslassleitung 106 in Abstand koaxial durch eine Vielzahl von Metallklammern 108 ge- . halten ist, die sich radial zwischen der Leitung 106 und der Kappe 107 erstrecken. Die Seitenwand 86 hat eine Tür

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Arbeitsweise . ■ ■

Obgleich die Arbeitsweise der Vorrichtung 10 und deren · · Modifikation aus der vorausgehenden Besehreibung klar sein . sollte, wird nachfolgend eine Zusammenfassung gegeben.

Mit Bezug auf Fig. 1 und 2 worden ein oder mehrere Versuchs*- tiere in die Aussotzungskäfige 61 eingebracht und dann · die öffnungen 36, 37, 38, 41 und 42 zu der Aussetzungskammer 13 und Haltekammer 14 mit den Verschlüsselementen 43 dicht verschlossen. . .

Der Atmosphärengenerator 35 wird in Gang gesetzt und das Ventil 56 so eingestellt, dass die richtige Gasmenge durch ' den Strömungsmesser. 51 strömt. Es wurde als erwünscht festgestellt, die Strömung der Versuchsatmaspäre durch die Kammer 13 so zu steuern, dass das durch die Auslassleitung 46 abgezogene Gasvolumen im Bereich von etwa 0,17 bis 0,23 m /min liegt; dieser Wert wird am Strömungsmesser

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51 angezeigt. Eine zulässige Verteilung des Gases durch die Käfige 61 kann jedoch'im Bereich von 0,11 bis 0,45 η für. die beschriebene Kammer 13 bewirkt werden.

Die Unterdruekquelle 54 arbeitet vorzugsweise kontinuierlich und vermag beträchtlich mehr als .0,45 m /min durch den Strömungsmesser 51 zu bewegen. Um daher eine Strömung von 0,28 m ./min z.B. aufrechtzuerhalten, wird das Ventil 56 entsprechend eingestellt, um das zusätzliche von der Absaugquelle geforderte Gasvolumen zu liefern. Wenn das vom Strömungsmesser 51 arigezeigte Gasvolumen daher unter einen zulässigen Wert abfällt, kann das Ventil 56 geschlossen werden, was eine Zunahme der Gasströmung durch das Messgerät 51, bedingt. Eine solche Situation kann entstehen, wenn die Filtereinheit teilweise-mit .Verunreini-• " gungen verstopft ist.

Wenn die Versuchsatmosphäre in die Aussetzungskammer 13 (Fig. 3 und 5) durch die Einlassleitung 44 hineingelangt, 2Ό erleichtert die Pyrämidenflache 76 eine gleichförmige nicht • turbulente Divergenz der Versuchsatmosphäre, und wie . . durch Pfeile in Fig. 3 angedeutet, strömt die Versuchsatmosphäre im wesentlichen diagonal nach unten durch die ·"■ Kammer 13 und durchströmt dabei aufgrund der versetzt gestapelten Käfige 61 durch diese, wobei durch die Schalen 62 das allgemeine Strömungsverhalten nur minimal beeinträchtigt wird. Die Bestandteile der Versuchsatmosphäre" werden dabei im wesentlichen gleichförmig auf · sämtliche Käfige verteilt. Danach hat die Pyramidenfläche 77 (Fig. 5) 30" die Wirkung, dass sie gleichförmig und ohne Turbulenzen die Versuchsatmosphäre zur Ausführung durch die Auslassleitung 76· an der Ecke 47 der Pyrämidenflache 77 bündelt. Die Versuchsatmosphäre strömt', dann dur.ch das Rohr 48 zum Filter 49, der. aus der Versuchsatmosphäre .Verunreinigungen entfernt, .bevor sie durch das Rohr 53 von der Unterdruckquelle 54 abgesaugt wird. ." - -

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Nachdem die Versuchstiere der Versuchsatmosphäre, bei der es sich gewöhnlich um Luft handelt, die,.toxischen Staub mitträgt, in der Aussetzungskammer 13 über eine gewünschte Zeitdauer ausgesetzt worden sind, werden die Verschlusselemente 43 für die öffnungen 36, 37 und 41 gemäss Fig. 2 entfernt. Der Laborant führt dann seine Arme durch die öffnungen 37 und 41 ein und überführt'die Versuchs-• tiere von den Aussetzungskäfigen 61 in der Aussetzungskammer 13 von Hand in die Haltekäfige 59 in der Haltekammer 14. Während dieser Überführung und bei sämtlichen · '. anderen Zeiten befindet sich die Ünterdruckquelle 54 vorzugsweise in durchgehendem Betrieb, um. in der Ausset ζungskämmer 13 und dem Gehäuse 15 einen leichten Unter-· druck beizubehalten. Dies stellt sicher, dass die Luft' ' durch die öffnungen 36 und 37 und die Spalte längs der Schiebetüren 33 und 34 nach innen gezogen wird, so dass die Möglichkeit, dass ein Teil der toxischen Atmosphäre aus der Äussetzungskammer 13 oder dem Gehäuse 15 in die Haltekammer 14 oder den Raum entweichen kann, in. dem,

die Aussetzungsvorrichtung 10 angeordnet ist, minimal ist. "■■"'■-, · ■ .

• Die Arbeitsweise der anderen Ausführungsformen der Aussetzungsvorrichtung gemäss Fig. 7 bis 10 ist im wesentlichen die gleiche wie d.ie der Aussetzungsvorrichtung nach Fig.

1 bis 3 mit Ausnahme der Unterschiede, auf die nachfolgend ·■ speziell eingegangen wird. . ■

Wie in Fig. 7 gezeigt, bewirkt das Abziehen der Versuchsatmosphäre aus der Aussetzungskammer 80 durch die Auslassleitung 106,dass Umgebungsluft in die Äussetzungskammer. 80 durch'die Leitung-96 hineingeführt wird. Alternativ · hierzu oder gleichzeitig kann eine unter Druck gesetzte . Flüssigkeit und/oder Druckluft durch die Flüssigkeitseinlassleitung 98 und die Druckluftleitung 99 der Düse 97 zugeführt werden. Wenn die Flüssigkeit zuBaTomcn mil:'

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Druckluft -zugeführt wird, erzeugt-die Düse, fein verteilte Tröpfchen in Form von einem Nebel oder Schleier. Die Flüssigkeit kann-Wasser/sein, um die Feuchtigkeit der Versuchsatmosphäre zu erhöhen, oder es kann sich ' 5 · um eine toxische Flüssigkeit handeln, die den Gegenstand darstellt, dessen Auswirkung untersucht werden soll. Darüberhinaus kann, wenn die Versuchstiere aus der Aussetzungskammer-80 herausgenommen worden sind, . Flüssigkeit durch die Düse 97 auch zum Zweck der Reinigung der Kammer 80 eingeführt werden. .

Das Ausgaberohr 104 führt ein Aerosol, gewöhnlich mit einem toxischen Staub durchsetzte Luft, in die Mitte des Sprühstrahles von der Düse 97 ein, so dass das Aerosol in den. von der Düse 97 abgestrahlten Nebel oder die Luft eingegeben und damit Teil der Versuchsatmosphäre -wird. ' . "

Die konische Kappe 107 an der Auslassleitung 106 der Auslassänordnung .91 verhindert, dass die Versuchsatmosphäre direkt in die Leitung 106 strömt und dabei frühzeitig in etwas turbulenter Weise konvergiert. Vielmehr strömt die Versuchsatmosphäre längs der konischen-Kappe 107 und konvergiert unter dem Einfluss der Wände 82, 86 und 87 der Kammer 80, um dann durch die konische-Kappe 107 in der durch Pfeile in Fig. 10 angedeuteten "Weise zur Auslassleitung 106 zu gelangen. Dies ergibt eine gleichförmigere und nicht turbulente Konvergenz ■ . der Versuchsatmosphäre, wobei diese besser längs der Wände 82; 86 und 87 entlang streicht, wodurch die Ansammlung von toxischem Staub aus der Versuchsatmosphäre an diesen Wänden oder in der Ecke 82 weitestgehend verhindert wird.

3-U-U53

Bei Verwendung der anderen Kammer 80 liegt das Volumen an durch die Auslassleitung 106 abgezogenein Gas vor-

3 zügsweise im Bereich zwischen etwa 0,79 und 0,91 m /min.

Befriedigende Ergebnisse können jedoch auch mit etwas höheren oder geringeren Volumina erhalten werden. '

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Claims

" ' PATENTANSPRÜCHE

M.J. Inhalationsvorrichtung für Versuchstiere, um diese einer Versuchsatmosphäre auszusetzen, gekennzeichnet durch ■' eine Wandeinrichtung, die eine im wesentlichen rechteckförmige Aussetzungskammer (13, 80) mit einem ersten und zweiten Eckenbereich , die voneinander konvergieren, ■ . bildet, ' '..·■■ eine Einlasseinrichtung (44, 89), die mit der Kammer nahe • ■ dem Scheitelpunkt des ersten Eckenbereiches in. Verbindung steht, ■"■..' ·· eine Quelle (35) für die Versuchsatmosghäre, die mit der Einlasseinrichtung in Verbindung steht,

TELEFON (0 SSI 23 3BO3

TELEX OiS as 3BO

MONAPAT*

314U53

* ÖC *

eine Auslasseinrichtung (46, 91), die mit der Kammer nahe dem Scheitelpunkt des zweiten Eckenbereiches in Verbindung steht, um die Versuchsatmosphare aus der Kammer herauszuführen, und
■' 5 ' . . ■■

eine Einrichtung , die eine Strömung der Versuchsatmosphare im wesentlichen diagonal durch die Kammer von der.Einlasseinrichtung zur Auslasseinrichtung bewirkt.

10' 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, .dadurch g e k e η η zeichnet , dass die Kammer Π3, 80) eine untere Wand (18, 82) hat und dass die Strömung der Versuchsatmosphäre unter einem Winkel zwischen 30° und 60° zur unteren Wand stattfindet.

15. ·

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Tierkäfigen (61), die so angeordnet sind, dass jeder Käfig im Strömungsweg der Versuchsatmosphare durch die Kammer (13,

80) liegt. ^: .

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Käfige (61) so gestapelt sind, dass sie einen spitzen Winkel zur unteren Wand (18, 82) in Strömungsrichtung der Versuchs-.· ' atmosphäre' definieren.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e τ' . · .k e η η ζ e ic h η e t ,.dass unter jedem Käfig (61)

30. eine im wesentlichen horizontale Auffangschale (62) vorgesehen ist.

6. ' Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichn et , dass die Kammer (13) eine obere Wand (17), eine untere Wand (18), eine vordere ■ Wand (19), eine hintere Wand (21) und zwei Seitenwände . · (22, 23) aufweist, wobei der erste Eckenbereich durch die

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aneinander angrenzenden dreieckf örmigen Abschnitte der * vorderen Wand, der oberen Wand und eine der Seitenwände und der zweite Eckenbereich durch die aneinander angrenzenden dreieckförmigen Abschnitte'der hinteren Wand, der unteren Wand und der anderen Seitenwand gebildet ist. ' · ' '

7. Vorrichtung nach Anspruch 1,·dadurch gek e η η z'e i c h η e t , dass die Eckenbereiche durch einen zwischenliegenden Bereich voneinander getrennt sind, der dreieckförmige Abschnitte der oberen', unteren, vorderen, hinteren und der beiden seitlichen Wände (17, 18, 19, 21, 22, 23) umfasst.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, g e k e η η zeichnet durch eine zweite Wandeinrichtung, die mit der erstgenannten Wandeinr.ichtung eine . an die Aussetzungskammer (13) angrenzende Haltekammer .(14) bildet, wobei die erstgenannte Wandeinrichtung wenigstens eine Durchgangsöffnung (36) hat, die eine Verbindung zwischen der Haltekammer und .der Aussetzungskammer herstellt und mit einer Verschlusseinrichtung (43)'verschliessbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,. dadurch g e k e η nz e i chn et , dass die erste und zweite Wandeinrichtung jeweils wenigstens eine· Armöffnung (37, 41) aufweisen,' die- nahe .beinander angeordnet und durch eine Verschlusseinrichtung (43) verschliessbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, g e.k e n.n ζ ei c h η e t. durch eine Druckgasquelle und eine Einrichtung zur Zuführung des Gases zur Einlasseinrichtung, wobei die Versuchsatmosphäre in den .Weg des Gases eingeleitet und von diesem zur Auslasseinrichtung mitgerissen wird.

314145

.11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasseinrichtung (91) auf-• weist:

eine Auslassleitung (106), die sich über eine kurze Wegstrecke in die Aussetzungskammer (-.80) durch die Wandeinrichtung nahe dem Scheitelpunkt des zweiten Eckenbe-

■ . reiches erstreckt',

eine im wesentlichen konische Kappe (107) mit einer offenen" Basis, die einen grösseren Durchmesser als die Auslassleitung hat, davon in Abstand liegt und das Ende der Auslassleitung inseitig der Aussetzungskammer umgibt, wobei die Achse der Kappe im wesentlichen mit der Verbindungslinie zwischen den Scheitelpunkten von' erstem und zweitem Eckenbereich zusammenfällt,' und

eine Einrichtung (108), die die'Kappe an der Auslassleitung in Abstand dazu abstützt.

'12. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Piltereinrichtung (49), die mit der Auslasseinrichtung zusammenwirkt, um toxische Bestandteile aus der Versuchsatmosphäre herauszufiltern, nachdem die Versuchsatmosphäre die Kammer verlassen hat.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekenn-

zeichne "t durch ein auf der Aussetzungskammer (13).angeordnetes Gehäuse (15), das die Quelle (35) für"die Versuchsatmosphäre umgibt,, und eine Unterdruckeinrichtung (54)', die mit dem Gehäuse in Verbindung steht, um in dem Gehäuse einen Unterdruck aufrechtzuerhalten.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die.Einrichtung, die die

• -Strömung der Versuchsatmosphäre bewirkt, eine mit der Auslasseinrichtung verbundene.Unterdruckquelle umfasst.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14., g e k e η η ζ e i c h-Ii ο t durch eint; Venti'l.i·'Lnclchtunq (5f>) zur Einiitellumj
der Höhe,mit der die Unterdruckquelle die Versuchs^ ..
atmosphäre aus der Aussetzungskammer (13) abzieht.

16. .Vorrichtung nach Anspruch 1, g e k e η η - ζ e i ch η et durch einen Wagen mit Rollen (12),

der die Aussetzungsvorrichtung trägt. ' . . .