DE4116177A1 - Bilanzkammer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bilanzkammer mit einem einen Innenraum umschließenden Gehäuse und einer den Innen­ raum in eine erste und eine zweite Kammer unterteilenden Membran, sowie jeweils einer Zufluß- und einer Abflußleitung für jede Kammer, wobei das Gehäuse zweiteilig aus einem er­ sten und einem zweiten Gehäuseteil ausgebildet ist und die Membran im Bereich der Trennebene des Gehäuses zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist.

Eine Bilanzkammer der beschriebenen Art ist beispielsweise aus der DE-OS 28 38 414 bekannt.

Bei einer Ultrafiltrationssteuerung einer Hämodialyseein­ richtung ist es erforderlich, die Menge des Ultrafiltrates zu berücksichtigen, welches durch die Membrane eines Dialy­ sators hindurchtritt. Der Stand der Technik zeigt derartige Steuerungseinrichtungen, welche es ermöglichen, bei einer üblicherweise verwendeten Menge der Dialysierlösung von etwa 200 l die Ultrafiltratmenge, welche typischerweise 2 bis 3 l beträgt, mit einer Abweichung in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 l genau zu bestimmen. Üblicherweise muß die Bilan­ ziervorrichtung mit einer Genauigkeit von etwa 1 Promille arbeiten.

Um eine derartig genaue Steuerung des Hämodialysevorganges durchzuführen, werden Bilanzkammern verwendet, die in der oben beschriebenen Weise so aufgebaut sind, daß eine erste und eine zweite Kammer durch eine Membran voneinander ge­ trennt sind. Die flexible Membran ist somit in der Lage, Volumenänderungen in einer der Kammern durch eine entspre­ chende Volumenänderung in der anderen Kammer auszugleichen.

Aus den Anforderungen an eine derartige Bilanzkammer ergibt sich, daß diese mit hoher Präzision gefertigt werden muß, um eine dichte Abdichtung zwischen den beiden Kammern durch die Membran zu gewährleisten und um eine sichere Funktionsweise zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bilanzkammer der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und betriebssicherer Anwendbarkeit einfach und ko­ stengünstig herstellbar ist und welche insbesondere als Ein­ malartikel verwendbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ge­ häuseteile gleich ausgebildet sind und mittels an diesen ausgebildeten Verriegelungselementen und dichtender Klemmung der Membran gegeneinander verriegelbar sind.

Die erfindungsgemäße Bilanzkammer zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Durch die gleiche Ausbildung der beiden Gehäuseteile ist es möglich, diese besonders ko­ stengünstig herzustellen, da beispielsweise bei Verwendung eines Spritzgußverfahrens nur eine einzige Form erforderlich ist. Weiterhin ist es bei der Montage nicht erforderlich, ein männliches und ein weibliches Gehäuseteil miteinander zu verbinden, vielmehr passen die beiden gleichen Gehäuseteile ohne Schwierigkeiten aufeinander.

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil besteht in der mechani­ schen, formschlüssigen Verriegelbarkeit der beiden Gehäuse­ teile gegeneinander. Da die Verriegelungselemente selbst an den Gehäuseteilen ausgebildet sind, sind keine zusätzlichen Elemente erforderlich, so daß sich sowohl die Herstellung als auch der Zusammenbau erheblich vereinfachen. Weiterhin sind Fehl-Funktionen ausgeschlossen, welche auftreten könn­ ten, wenn die Bilanzkammer durch Unachtsamkeit nicht voll­ ständig montiert wird.

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil besteht hinsichtlich der Klemmung und der Abdichtung der Membran. Da die Membran zwi­ schen den beiden Gehäuseteilen geklemmt wird, ist sicherge­ stellt, daß die Membran beim Verriegeln der beiden Gehäuse­ teile zugleich als Dichtungselement für die beiden Kammern der Bilanzkammer dient. Es ist somit nicht erforderlich, die Bilanzkammer-Gehäuseteile separat gegeneinander und zur Um­ gebung hin abzudichten. Weiterhin gewährleistet die mecha­ nische Verriegelung einen sicheren Halt der Membran.

Besonders günstig ist es, wenn die Gehäuseteile und die Mem­ bran jeweils kreisrund ausgebildet sind. Durch diese Formge­ bung lassen sich die beiden Gehäuseteile beliebig zueinander kombinieren, es ist nicht eine spezielle winkelmäßige Aus­ richtung erforderlich, um die Funktionssicherheit zu gewähr­ leisten.

Die Membran ist bevorzugterweise plattenförmig aufgebaut und weist an ihrem Rand eine Randwulst auf, welche zur Abdich­ tung dient.

In einer besonders günstigen Ausgestaltung ist das Gehäuse­ teil mit einer konkaven, die Kammer bildenden Ausnehmung versehen. Eine derartige Ausnehmung ist, insbesondere bei einem Kunststoffteil, welches in einem Spritzgußverfahren hergestellt ist, besonders einfach realisierbar und bietet zudem die Möglichkeit einer guten und ungestörten Flüssig­ keits-Durchströmung.

Da es in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsbedingungen vorkommen kann, daß, insbesondere bei Beginn des Dialysier­ vorganges, eine der Kammern gänzlich leer ist, besteht die Möglichkeit, daß die Membrane gegen die Kammerwandung an­ liegt und von dieser nicht in zuverlässiger Weise trennbar ist. Um dies zu vermeiden, ist es besonders günstig, wenn die Wandung der Ausnehmung mit einer Nutenanordnung versehen ist. Vorteilhafterweise münden die Zufluß- und die Abfluß­ leitung in die Nutenanordnung bzw. führen von dieser ab. Die Nutenanordnung umfaßt in besonders vorteilhafter Weise kon­ zentrische und radiale Nuten, welche ineinander übergehen.

Um den Einströmvorgang zu begünstigen sind die Zufluß- und die Abflußleitung jeweils mit einer konzentrischen Nut in Verbindung, bevorzugterweise einer mittleren von mehreren konzentrischen Nuten.

Zusätzlich ist es möglich, die nicht mit der Nutenanordnung versehenen Bereiche der Wandung der Ausnehmung des Gehäuse­ teiles mit einer Oberflächenstruktur, beispielsweise einer Riffelung o. ä. zu versehen, um ein Anhaften oder Ankleben der Membran zu verhindern.

Die Verriegelungselemente des Gehäuseteiles sind bevorzug­ terweise in Form mehrerer, gleichmäßig am Umfang des Gehäu­ seteiles beabstandet angeordneter Klemmfinger ausgebildet, welche sich jeweils parallel zur Mittelachse des Gehäuse­ teiles erstrecken und an ihrem freien Ende mit einer zur Mittelachse weisenden Wulst versehen sind. Die Klemmfinger weisen bevorzugterweise zueinander einen Abstand auf, wel­ cher gleich oder geringfügig größer ist, als die Breite des Klemmfingers. Dadurch läßt sich das jeweils andere Gehäuse­ teil aufsetzen und mit den Klemmfingern verriegeln. Durch einen im wesentlichen symmetrischen Aufbau ist dabei keine bevorzugte Zuordnung der einzelnen Gehäuseteile hinsichtlich einer Drehung um die Mittelachse nötig.

Um das Klemmen und Hintergreifen des Gehäuseteiles durch die Klemmfinger des jeweils anderen Gehäuseteiles zu vereinfa­ chen, und um einen sicheren Halt der beiden Gehäuseteile ge­ geneinander zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß das Gehäu­ seteil an seiner den Klemmfingern abgewandten Seite mit einer Randnut versehen ist, in welche die Wulst einbringbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spieles in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Gehäuse­ teil, im speziellen auf eine Ausnehmung, welche eine Kammer der Bilanzkammer bildet,

Fig. 2 eine rückseitige Ansicht des in Fig. 1 dargestell­ ten Gehäuseteiles,

Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Gehäuse­ teiles, im speziellen auf die linke Seite des Ge­ häuseteiles,

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 1 und

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V von Fig. 1.

Das erfindungsgemäße Gehäuseteil 3 ist im wesentlichen kreisrund ausgebildet und weist, wie insbesondere aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, eine konkave Ausnehmung 3 auf, de­ ren Wandung kugelschalenförmig ist.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist die Wandung der Ausnehmung 5 mit konzentrischen Nuten 6 und radialen Nuten 7 versehen, welche untereinander in Verbindung stehen und auch bei anliegender Membran die Einströmung bzw. das Auslaufen der Flüssigkeit gewährleisten. Zusätzlich ist es möglich, die Wandung der Ausnehmung 5 mit einer Oberflächenstruktur zu versehen.

Das Gehäuseteil 3 ist mit einer Zuflußleitung 1 und einer Abflußleitung 2 ausgerüstet, welche, wie in Fig. 2 gezeigt, in einen Anschlußstutzen münden, auf welchen ein Schlauch auf schiebbar ist. Die Zuflußleitung 1 und die Abflußleitung 2 münden jeweils tangential in die Ausnehmung 5.

Am Außenumfang des Gehäuseteiles 3 sind erfindungsgemäß Ver­ riegelungselemente 4 vorgesehen, welche in Form von Klemm­ fingern 8 ausgebildet sind, welche sich parallel zu der Mit­ telachse des Gehäuseteiles 3 erstrecken. Die Klemmfinger 8 weisen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Winkel- Breite von 30 Grad auf. Zwischen den Klemmfingern 8 sind je­ weils Zwischenräume vorgesehen, welche im wesentlichen der Breite der Klemmfinger 8 entsprechen. Somit lassen sich zwei identische Gehäuseteile 3 zu einer Bilanzkammer kombinieren.

Wie aus den Figuren weiterhin ersichtlich ist, ist am Endbe­ reich des Klemmfingers 8 eine Wulst 9 vorgesehen, welche in eine Randnut 10 des jeweils anderen Gehäuseteiles 3 ein­ bringbar ist, um die beiden Gehäuseteile fest gegeneinander zu verriegeln. Es versteht sich, daß die Klemmfinger 8 in gewissem Maße elastisch sind, um ein Einschnappen der Wulst 9 in die Randnut 10 zu ermöglichen.

Die Fig. 2 zeigt, daß die Rückseite des Gehäuseteiles 3 mit radialen und konzentrischen Rippen 11 versehen ist, welche zur Erhöhung der Stabilität dienen.

In Fig. 4 ist dargestellt, daß die Zuflußleitung 1 - ebenso wie die Abflußleitung 2 - in eine keilförmig ansteigende Nut münden, welche in die konzentrischen oder radialen Nuten 6,7 mündet. Auf diese Weise wird ein strömungsgünstiger Einlauf in die Kammer der Bilanzkammer ermöglicht.

Wie aus den Fig. 4 und 5 weiterhin ersichtlich ist, ist am Randbereich der Ausnehmung 5 eine Ringnut 12 vorgesehen, in welche ein verdickter Randbereich einer nicht gezeigten plattenförmigen Membran einbringbar ist. Durch die Quet­ schung des Randbereiches der Membran in der Ringnut erfolgt eine zuverlässige Abdichtung der beiden Kammern der fertigen Bilanzkammer sowie eine Halterung der Membran.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr ergeben sich im Rahmen der Erfindung für den Fachmann vielfältige Abwandungs- und Modifikations­ möglichkeiten. Im übrigen wird auf die parallele Anmeldung P........ vom gleichen Einreichungstag (unser Aktenzeichen FR 1850) mit dem Titel "Vorrichtung zur Behandlung von Blut mit volumetrischer Flüssigkeitsbilanzierung" aus Offenbarungs­ gründen Bezug genommen.

Claims (12)

1. Bilanzkammer mit einem einen Innenraum umschließenden Gehäuse und einer den Innenraum in eine erste und eine zweite Kammer unterteilenden Membran, sowie jeweils ei­ ner Zufluß- (1) und einer Abflußleitung (2) für jede Kammer, wobei das Gehäuse zweiteilig aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil (3) ausgebildet ist und die Membran im Bereich der Trennebene des Gehäuses zwi­ schen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (3) ange­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (3) gleich ausgebildet sind und mittels an diesen ausge­ bildeten Verriegelungselementen (4) unter dichtender Klemmung der Membran gegeneinander verriegelbar sind.

2. Bilanzkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (3) und die Membran jeweils kreis­ rund ausgestaltet sind.

3. Bilanzkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran plattenförmig ist und eine Randwulst aufweist.

4. Bilanzkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (3) mit einer konka­ ven, die Kammer bildenden Ausnehmung (5) versehen ist.

5. Bilanzkammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Ausnehmung mit einer Nutenanordnung versehen ist.

6. Bilanzkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufluß- (1) und die Abflußleitung (2) in die Nu­ tenanordnung münden bzw. aus dieser abführen.

7. Bilanzkammer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nutenanordnung konzentrische (6) und radiale (7) Nuten umfaßt.

8. Bilanzkammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufluß- (1) und die Abflußleitung (2) jeweils mit einer konzentrischen Nut (6) in Verbindung stehen.

9. Bilanzkammer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit der Nutenanordnung versehenen Bereiche der Wandung der Ausnehmung (5) mit einer Oberflächenstruktur versehen sind.

10. Bilanzkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente des Ge­ häuseteiles (3) in Form mehrerer, am Umfang des Gehäuse­ teiles (3) beabstandet angeordneter Klemmfinger (8) aus­ gebildet sind, welche jeweils parallel zur Mittelachse des Gehäuseteiles (3) ausgerichtet sind und an ihrem freien Ende mit einer zur Mittelachse weisenden Wulst (9) versehen sind.

11. Bilanzkammer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (3) an seiner den Klemmfingern (8) abgewandten Seite mit einer Randnut (10) versehen ist, in welche die Wulst (9) einbringbar ist.

12. Bilanzkammer nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Membran passend zu der konkaven Form der Wandung der Ausnehmung (5) konkav bzw. konvex geformt ist.