DE3535329A1 - Kolbendosierpumpe fuer ein fliessfaehiges medium - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbendosierpumpe für ein fließfähiges Medium, welches durch einstellbare Kolben­ hubbewegungen über eine Zuführung und eine Ansaugöffnung in einen Pumpraum angesaugt wird.

In der DE-OS 30 38 525 ist eine derartige Pumpe be­ schrieben mit zwei Kolben, von denen der eine als Fest­ kolben eine regelmäßige volle Hubbewegung ausführt, und der andere als Schwingkolben wegen einer an ihm wirkenden Bremskraft nur einen Teil der Hubbewegung mitmacht. Die Differenz der Hubwege beider Kolben be­ stimmt den Pumpraum, welcher durch die gemeinsame Zylinderbohrung für beide Kolben begrenzt wird. Während der Saughubbewegung wird über eine Zuführleitung und eine Ansaugöffnung das zu fördernde Medium in den Pump­ raum angesaugt und im Laufe der nachfolgenden Druckhub­ bewegung aus einer entsprechenden Austrittsöffnung aus dem Pumpraum verdrängt, indem der Festkolben gegen den abgebremsten Schwingkolben gefahren wird und somit das Medium aus dem Pumpraum verdrängt.

Derartige bekannte Kolbendosierpumpen werden bevorzugt für die Dosierung flüssiger Narkosemittel eingesetzt. Hierbei kommt es darauf an, geringste Mengen im Mikro­ literbereich stetig und reproduzierbar in das dem Patienten zuzuführende Atemgas einzugeben. Dabei ist die Einhaltung der über die einstellbare Kolbenhubbewegung bestimmten Menge an Narkosemitteln von überaus großer Bedeutung. Wegen der geringen zu fördernden Menge sind schnelle, jedoch kurzhubige Kolbenbewegungen notwendig. Dabei entsteht während des Ansaugvorganges in dem zu füllenden Pumpraum ein Unterdruck, welcher durch den dynamischen Widerstand der gefüllten Zuführungsleitungen hervorgerufen wird, der dem angesaugten Narkosemittel entgegengebracht wird. Dadurch können, bedingt durch den hohen Dampfdruck von Narkosemittelflüssigkeiten, während des Ansaughubes Gasblasen entstehen, welche ein vollständiges Befüllen des Pumpraumes verhindern und einen erheblichen Dosierfehler erzeugen.

Wenn auch der Nachteil der Gasblasenbildung während des Ansaugvorganges für Flüssigkeiten, insbesondere flüssige Narkosemittel, zutrifft, so ist ein ähnliches Problem bei dem Pumpvorgang für ein gasförmiges Medium vorhanden, wenn nämlich das Nachströmen des angesaugten Gases in den Pumpraum durch die dynamischen Strömungswiderstände der Zuführungsleitungen so stark beschränkt wird, daß ein vollständiges Befüllen des Pumpraumes in der vorgegebenen Zeit nicht erreicht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu­ grunde, eine Kolbendosierpumpe der genannten Art so zu verbessern, daß das angesaugte Medium ohne Beeinträchtigung durch dynamische Widerstände der Zuführungsleitungen in den Pumpraum nachströmen kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß ein mit dem zu fördernden Medium gefülltes Ausgleichsgefäß in der Nähe der Einlaßöffnung mit der Zuführung verbunden ist. Während des Ansaugvorganges kann nunmehr das zu fördernde Medium, wie zum Beispiel flüssiges Narkose­ mittel, über kurze und widerstandsarme Zuführungswege mit hoher Geschwindigkeit aus dem Ausgleichsgefäß in den Pumpraum angesaugt werden. Der dynamische Wider­ stand der Zuführungsleitungen ist nun so gering, daß kein eine Gasblasenbildung fördernder Unterdruck ent­ stehen kann. Das Volumen des Ausgleichsgefäßes wird um die angesaugte Menge verringert, wobei das Ausgleichs­ gefäß über einen an die Zuführung angeschlossenen Vor­ ratsbehälter wieder aufgefüllt werden kann. Die Auf­ füllung des Ausgleichsgefäßes aus dem Vorratsbehälter kann während der dafür ausreichend langen Zeit während des nachfolgenden Kolbenhubes zur Beförderung des im Pumpraum befindlichen Mediums zur Austrittsöffnung erfolgen. Dabei spielen die dynamischen Widerstände der gefüllten Rohrleitungen keine Rolle mehr.

Die Befüllung des Ausgleichsgefäßes durch den Vorrats­ behälter kann auf verschiedene Art erfolgen, wie z.B. durch Druckausgleich über den hydrostatischen Druck, der durch ein flüssiges Medium im Vorratsbehälter auf den Inhalt des Ausgleichsgefäßes gebildet wird, oder auch durch einen formelastischen Ausgleichsbehälter, welcher nach Entnahme der zu dosierenden Menge und entsprechender Verringerung seines Volumens seine ursprüngliche Form selbsttätig wieder erlangt. Diese Ausbildung des Aus­ gleichsbehälters ist insbesondere geeignet sowohl für gasförmige als auch flüssige Medien.

Zweckmäßigerweise ist der Ausgleichsbehälter als ein metallischer Faltenbalg ausgebildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer schematischen Skizze dargestellt und im folgenden näher erläutert.

In der einzigen Figur ist ein Teilstück des Pumpen­ körpers 1 dargestellt, der in vollständiger Darstellung aus der DE-OS 30 38 525 bekannt ist. In einer Zylinder­ bohrung 11 laufen ein Festkolben 4 und ein Schwing­ kolben 5, welche über einen nicht dargestellten Antrieb bewegt werden, wie er in der DE-OS 30 38 525 beschrieben ist. Die beiden Kolben 4, 5 bilden einen Pumpraum 6, welcher mit der Einlaßöffnung 2 kommuniziert, an die über eine Rohrleitung 8 ein Vorratsbehälter 9 ange­ schlossen ist. Über eine Anschlußleitung 10 ist ein Ausgleichsgefäß 7 in Form eines Faltenbalges an die Ein­ laßöffnung 2 angeschlossen. Die Auslaßöffnung 3 setzt sich in einer nicht dargestellten Auslaßleitung zum Ver­ braucher fort.

In der dargestellten Weise führt die Kolbendosierpumpe einen Ansaughub durch, bei welchem durch den im Pump­ volumen 6 herrschenden Unterdruck beispielsweise flüssiges Narkosemittel über die kurze und widerstandsarme An­ schlußleitung 10 aus dem Ausgleichsgefäß 7 in den Pump­ raum 6 angesaugt wird. Danach bewegen sich sowohl Fest­ kolben 4 als auch Schwingkolben 5 in die Richtung zur Auslaßöffnung 3. Gelangt der Pumpraum 6 vor die Aus­ laßöffnung 3, verharrt der Schwingkolben 5 in seiner Position, so daß bei wieder beginnendem Rückhub des Festkolbens 4 der Pumpraum 6 verkleinert und sein In­ halt aus der Auslaßöffnung 3 ausgestoßen wird. Treffen die Stirnflächen 12, 13 der beiden Kolben 4, 5 aufeinander, wird der Schwingkolben 5 in die anfangs beschriebene Ausgangslage mitgeführt. Zwischen den Ansaughüben wird das Ausgleichsgefäß 7 über die Rohrleitung 8 aus dem Vorratsbehälter 9 aufgefüllt. Dabei dehnt sich der elastische Faltenbalg 7 so weit aus, bis er seinen ur­ sprünglichen Rauminhalt wiedererlangt hat.

Claims (3)

1. Kolbendosierpumpe für ein fließfähiges Medium, welches durch einstellbare Kolbenhubbewegungen über eine Zuführung und eine Ansaugöffnung in einen Pumpraum angesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem zu fördernden Medium gefülltes Ausgleichsgefäß (7) in der Nähe der Einlaßöffnung (2) mit der Zuführung (8) verbunden ist.

2. Kolbendosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgleichsgefäß als ein im Volumen veränderlicher, formelastischer Ausgleichsbehälter (7) ausgebildet ist.

3. Kolbendosierpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ausgleichsbehälter als ein metallischer Faltenbalg (7) ausgebildet ist.