-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Diese
Erfindung bezieht sich auf Brustpumpen zum Abpumpen von Muttermilch
und insbesondere auf motorisierte Brustpumpen.
-
HINTEGRUND
DER ERFINDUNG
-
Brustpumpen
zur Benutzung durch stillende Mütter
sind gut bekannt. Sie ermöglichen
der stillenden Frau, die Brustmilch wie es notwendig oder bequem
ist abzugeben und weiter eine Sammlung der Brustmilch für spätere Benutzung
vorzusehen. Für einige
Mütter
können
Brustpumpen eine Notwendigkeit sein, so wenn das Kind Saugprobleme
hat oder wenn die Mutter Probleme mit übermäßiger oder zu geringer Milchproduktion
oder Wundsein, Deformation oder Verletzung der Brustwarzen hat.
-
Manuelle
Brustpumpen sind allgemein verbreitet, primär da sie relativ billig und
leicht zu transportieren sind. Da sie handbetrieben sind, können die erzeugte
Taktrate und Saugdruck ungleichmäßig sein.
Die Benutzung einer Handpumpe kann auch zwei Hände benötigen: eine zum Halten der
Pumpe an ihrem Platz, die andere zum Betätigen der Kolbenpumpe oder
des Quetschballes.
-
Elektrisch
angetriebene Brustpumpen sind ebenfalls weit verbreitet. Sie können von
einer im wesentlichen großen
Abmessung eines nicht tragbaren oder teilweise tragbaren Typs sein,
die typischerweise eine Vakuumpumpe enthalten, die einen beträchtlichen
Elektromotor aufweist, der in die normale Hausnetzleitung gesteckt
wird. Vorteile dieser Art von Pumpe sind die verfügbare Steuerbarkeit
und Regelbarkeit des Vakuums und die Fähigkeit, beide Brüste zugleich
abzupumpen. Das heißt,
die stillende Frau hat beide Hände
frei zum Halten der zwei Brustpumpenschilde an ihrem Platz zum Pumpen
beider Brüste
zur gleichen Zeit.
-
Batteriebetriebene
Brustpumpen sind ebenfalls entwickelt worden. Diese Brustpumpen
weisen die Vorteile der Steuerbarkeit und Regelbarkeit des Vakuums
als auch den, daß sie
leicht getragen werden können,
auf. Solch eine batteriebetriebene tragbare Brustpumpe ist in der
US 4 964 851 zum Beispiel
beschrie ben. Diese Brustpumpe, die unter dem Namen MINIELECTRIC
von Medela, Inc. verkauft wird, ist leicht im Gewicht und erreicht
eine gute Vakuum- (d. h. negativer Druck) Regelbarkeit in bevorzugten
Grenzen, zum Beispiel zwischen 100 und 220 mmHg.
-
Die
Anmelderin ist sich jedoch keiner kleinen handgehaltenen motorangetriebenen
Brustpumpe wie eine batteriebetriebene bewußt, die für Doppeltbrustpumpen entwickelt
worden ist. Die Anmelderin ist sich auch keiner Brustpumpe des Standes
der Technik bewußt,
die abwechselnd einen Saugtakt (Zug) auf beide Brüste in dem
Doppelpumpmodus ausübt;
jene Brustpumpen, die der Anmelderin bekannt sind, üben das
Vakuum gleichzeitig auf beide Brüste
aus. Es ist jedoch bekannt, einen Kompressions-(erhöhter Druck)Takt
zwischen zwei gepumpten Brüsten
abzuwechseln, aber mit einem kontinuierlichem Vakuum an den Brüsten, wie
in der
US 4 607 596 gezeigt
ist.
-
Die
US 5'514'166 offenbart eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Unterstützen eines Brustschildes, einer
Brustpumpe auf einer weiblichen Brust in einer „handfreien" Art und weise. In
den 15 und 17 ist
eine Doppelbrustpumpe dargestellt, wobei die zwei Brustpumpen über eine
externe Vakuumquelle miteinander verbunden sind.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung hat als Hauptaufgabe, einen Brustpumpenaufbau
zur Benutzung bei dem Einzel- als auch Doppelbrustpumpen vorzusehen,
die eine erste und eine zweite Brustpumpeneinheit aufweist. In einem
weiten Aspekt der Erfindung werden die Brustpumpeneinheiten abwechselnd
einem Saugtakt unterworfen. In einem anderen weiten Aspekt der Erfindung
ist der Pumpenmechanismus von verringerter Abmessung und batteriebetrieben, so
daß er
von einer der Brustpumpeneinheiten getragen werden kann.
-
Die
Erfindung sieht insbesondere eine motorangetriebene Pumpe vor, wobei
der Motor von einer der Brustpumpeneinheiten getragen wird, und der
beide Brustpumpeneinheiten bedient. In einer bevorzugten Ausführungsform
wird ein elektrisch angetriebener Pumpmechanismus zum Erzeugen eines periodischen
verringerten Druckes innerhalb eines jeden Brustschildes einer entsprechenden
Brustpumpeneinheit von der ersten Brustpumpeneinheit getragen. Eine
Luftleitung von dem Pumpmechanismus verbindet die zweite Brustpumpeneinheit
zum Fördern
von Luftdruckänderungen
von dem Pumpmechanismus zu der zweiten Brustpumpeneinheit, während er
auch die erste Einheit bedient.
-
Der
bevorzugte Doppelbrustpumpenaufbau weist einen Druckverteilungsmechanismus
auf, der die durch den Pumpmechanismus erzeugten Drucke (sowohl
der negative Druck und die Rückkehr
zur Umgebung) abwechselt zwischen der ersten und der zweiten Brustpumpeneinheit.
Bei diesem bevorzugten Aufbau ist der Pumpmechanismus eine Membranpumpe,
die an der ersten Brustpumpeneinheit angebracht ist, die von mindestens
einer Batterie angetrieben wird, die ebenfalls von der ersten Brustpumpeneinheit
getragen wird. Alternativ ist es nicht notwendig, dass die Pumpe
und der Motor durch eine der Brustpumpeneinheiten getragen werden.
-
Diese
und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
weiter verständlich und
akzeptiert, wenn sie in Beziehung zu der folgenden detaillierten
Beschreibung einer Ausführungsform
der Erfindung betrachtet werden, die in Zusammenhang mit den Zeichnungen
genommen wird, in denen:
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 eine
Aufrißansicht
eines Brustpumpenaufbaues zum Doppelpumpen ist, der gemäß den Lehren
dieser Erfindung gebildet ist;
-
2 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht von Hauptelementen des
Pumpmechanismus des Brustpumpenaufbaues von 1 in einer
Ausführungsform
ist;
-
3 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht eines Teiles des Pumpmechanismus von 2 ist;
-
4 und 5 zusätzliche
und verschiedene perspektivische Ansichten des Teiles von 3 sind;
-
6 eine
Schnittansicht des vorderen Endes des Pumpenantriebes ist, die die
der in 2 gezeigten Membrananordnung hervorhebt;
-
7 eine
vergrößerte Schnittansicht
ist, die einen Druckregelaufbau zeigt;
-
8 eine
vergrößerte Bodendraufsicht
der oberen Platte von 2 ist;
-
9 eine
Schnittansicht entlang der Linie 9-9 von 8 in verkleinerter
Abmessung ist;
-
10 eine
Schnittansicht entlang der Linie 10-10 von 8 in verkleinerter
Abmessung ist;
-
11 eine
perspektivische Ansicht Bodenansicht der oberen Platte von 8 in
verkleinerter Abmessung ist;
-
12 eine
andere perspektivische Ansicht ähnlich
zu der von 2 einer modifizierten Ausführungsform
ist;
-
13 eine
perspektivische Ansicht ähnlich zu
der von 2 ist, wobei aber der Regelaufbau hinzugefügt ist;
-
14 eine
andere perspektivische Ansicht ähnlich
zu der von 2 und 13 ist;
-
15 eine
vergrößerte Schnittansicht
der exzentrischen Nocke ist, die auf der Motorantriebswelle angebracht
ist;
-
16 eine
vergrößerte Ansicht
teilweise im Schnitt einer Verbindungsstange ist, die in dem Regelaufbau
benutzt wird;
-
17 eine
vergrößerte Ansicht
eines Rohrverbinders für
eine Brustpumpe ist; und
-
18 eine
vergrößerte Ansicht
eines Rohrverbinders für
die Pumpenantriebseinheit ist.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Es
wird anfänglich
Bezug genommen auf
1, ein Brustpumpenaufbau der
vorliegenden Erfindung weist zwei Brustpumpen
20,
21 der
Art auf, die in der
US 4 964
851 gezeigt und beschrieben ist. Da die vorliegende Erfindung
von der Brustpumpe in den zuvor erwähnten '851 Patent abstammt und eine Verbesserung
davon ist, wird die Offenbarung des letzteren Patentes durch Bezugnahme
in diese Anmeldung aufgenommen. Gemeinsame bestimmte Einzelheiten
werden daher von der vorliegenden Anmeldung weggelassen, da die
Bezugnahme auf das '851
Patent leicht diese ergibt. Gemeinsame Bezugszeichen beziehen sich
folglich auf den gleichen oder im wesentlichen gleichen Teil in
der vorliegenden Anmeldung und dem '851 Patent; Bezugszeichen mit einem ' sind ähnliche
aber modifizierte Teile hierin.
-
Jede
Brustpumpe 20, 21 weist eine Saugglocke oder einen
Schild 22 auf, der auf die Brust zum Ziehen eines Vakuums
innerhalb des Schildes gesetzt wird, und dadurch wird Milch durch
die Zugkraft gezogen, die auf die Brust ausgeübt wird. Der verringerte Druck
oder das Vakuum wird durch eine Saugantriebseinheit 24 erzeugt,
die an der Brustpumpe 20 angebracht gezeigt ist. Die aus
der Brust gezogene Milch wird in einem Sammelbehälter 26 gesammelt.
-
Der
Schild
22 hat einen vorderen Glocken- oder Trichterabschnitt
28,
in dem die Brust aufgenommen wird. Ein Hals- oder Verbindungsabschnitt
30 erstreckt
sich von dem Trichter
28 zu dem Behälter
26. Die in den
Schild gezogene Milch geht durch ein Klappenventil
32 derart,
die in der
US 4 929 229 gezeigt
und beschrieben ist.
-
Wie
in dem '851 Patent
angegeben ist, weist die Saugantriebseinheit 24 eine Saugpumpenaufbau 42' (2, 13 und 14),
einen drehbaren Ventilaufbau 44 (2 und 12)
und einen Motorantrieb 46 zum Antreiben des drehbaren Ventilaufbaues 44 und
des Saugpumpenaufbaues 42' auf.
All die Vorangehenden sind in einem zweiteiligen Gehäuse enthalten,
von dem der rückwärtige Teil 48 gezeigt
ist, daß er
sich aus einem Anbringungskragen 194 in 1 erstreckt,
und der vordere Teil 40 wird in 13 und 14 gezeigt.
Der vordere Teil 40 ist in dem Kragen 194 und
einem hinteren Raum der Brustpumpeneinheit 20 in eine im
wesentlichen luftdichten Passung aufgenommen. Der Motorantrieb 46 wird
durch Batterien angetrieben, die in einem Batterieraum 184 mit
einer Abdeckung 184a enthalten sind.
-
Der
Saugpumpenaufbau 42' weist
eine Membrane 50 auf, die zwischen einer oberen Platte 52 und
einer Membranplatte 54 angeordnet ist. Sie ist mit einer
Anbringungsplatte 53 angebracht (z. B. 2, 12 und 14).
Es gibt einen vertikalen Abschnitt 58 und einen horizontalen
Abschnitt 56 an der Membranplatte 54 (z. B. 23 bis 5). Mit der
Membran 50 dazwischen wird eine Pumpenkammer in dem Raum
zwischen der oberen Platte 52 und einem Pumpendiaphragmaabschnitt 60 der
Membran 50 erzeugt.
-
Einzelheiten
der oberen Platte 52 sind insbesondere in 8 bis 11 gezeigt.
Im wesentlichen ist die obere Platte 52 so ausgelegt, daß sie abdichtend
mit der Anbringungsplatte 53 und der Platte 54 zum
Bilden der Pumpenkammer und zugehöriger Luftkanäle in Eingriff
steht. Zum Beispiel erstrecken sich Einlaßluftkanäle 202, die in der
oberen Platte 52 gebildet sind, von einem Schacht 203 in
Verbindung mit einer Klappe 82 und einem Durchgang 80 (12)
durch eine Ringwand 204 und in ein Inneres einer Kuppel 205 zu
der Pumpenkammer. Auslaßluftkanäle 206 erstrecken
sich durch den Plattenkragen 204 zu Klappen 81 und
den Öffnungen 201 des
Auslaßkanales 83.
-
Der
Pumpendiaphragmaabschnitt 60 wird zu und weg von der oberen
Platte 52 durch ein Hülsenlager 66 hin-
und herbewegt, das einen Antriebsarm 68 aufweist. Das Lager 66 weist
eine Öffnung 72 auf, die
einen Abschnitt 74 vergrößerten Durchmessers einer exzentrisch
angebrachten Nocke 76 aufnimmt (und siehe 15 bezüglich der
Nocke 76). Während
die Nocke 76 durch die Antriebswelle des Motors 46 gedreht
wird, bewirkt der Abschnitt 74, daß sich der Antriebsarm 68 (z.
B. 2 und 12) in einer (teilweise) radialen
Bewegung relativ zu der Nocke 76 bewegt und somit abwechselnd
das Volumen der Pumpenkammer komprimiert und ausdehnt.
-
Bei
dem Ansaugtakt, d. h. der Ausdehnung der Pumpenkammer wird Luft
in die Pumpenkammer durch den Durchgang 80 an dem Klappenventil 82 vorbei
und in die Pumpenkammer über
einen Einlaß 79 gezogen
(9, 12 und 14), die
in abwechselnder Verbindung mit jedem Schild 22 steht (über den
drehbaren Ventilaufbau, der hier im folgenden beschrieben wird).
Zu der gleichen Zeit, zu der Luft in die Pumpenkammer gezogen wird,
sind die Öffnungen 201 des
Auslaßkanales 83 geschlossen (das Öffnen und
Schließen
des Einlasses und Auslasses wird durch geeignete Klappenventile 82 bzw. 81 erzielt,
wie wieder in dem '851
Patent beschrieben ist).
-
Bei
dem Auslaß-
oder Kompressionstakt des Diaphragmaabschnittes 60 wird
die in die Pumpenkammer gezogene Luft durch den Auslaß 86 herausgedrängt, dessen
Klappenventile 81 sich unter dem erhöhten Druck öffnen. Der Einlaß 79 ist
wiederum bei diesem Kompressionstakt geschlossen.
-
Der
durch den Pumpenaufbau
42' erzeugte Sog
wird in abwechselnder Weise durch den drehbaren Ventilaufbau
44 zwischen
zwei Durchgängen
84 und
86 verteilt.
Der Durchgang
84 steht mit einer Öffnung
190 in Verbindung,
mit der die Brustpumpe
21 über eine Röhre
192 unter Benutzung
eines Verbinders
191 verbunden ist (
18). Das
andere Ende der Röhre
192 paßt in eine Öffnung
195,
die in dem Anbringungskragen gebildet ist (auf die Weise, wie in der
US 5 007 899 gezeigt ist),
in dem ein Verbinder
193 benutzt wird (siehe
1 und
17).
Der Durchgang
86 stellt eine Verbindung mit dem Schild
22 der
Brustpumpe
20 über
einen Ansatz
86a her, der sich in eine Öffnung
191 (
13)
in dem vorderen Abschnitt
40 des Gehäuses erstreckt, das wiederum dann
in Verbindung mit der Luftkammer steht, die in dem Anbringungskragen
194 zwischen
dem Kragen, dem vorderen Abschnitt
40 und der Brustpumpe
20 gebildet
ist.
-
Der
drehbare Ventilaufbau 44 steuert den Luftfluß zu den
Brustpumpen 20, 21. Dieser Aufbau 44 weist
im wesentlichen die gleichen Elemente auf, die im wesentlichen auf
die gleiche Weise tätig
sind, wie es in dem '851
Patent beschrieben ist, und für spezielle
Einzelheiten sollte darauf Bezug genommen werden. Jedoch kurz, ein
drehbares Scheibenventil 88 (z. B. 2, 12 und 14)
weist eine flache Fläche 89 auf,
die gegen die Rückseite
des vertikalen Abschnittes 58 in einem allgemein abdichtenden
Eingriff stößt. Der
Durchgang der Diaphragmapumpenkammer ist mit einer mittleren offenen
Fläche 104 des
Scheibenventiles 88 an einer Öffnung 102 (6)
ausgerichtet. Bogenförmige Ausnehmungen 90 und 100 bewirken,
daß abwechselnd
die Durchgänge 84 und 86 in
Verbindung (d. h. Öffnen
und Schließen
der Durchgänge)
mit der Diaphragmapumpenkammer und der Atmosphäre in einer genauen zeitlichen
Weise gesetzt werden, während
sich das Scheibenventil 88 dreht und die Öffnungen 86 und 84 bedeckt
und frei gibt (den letzteren Durchgang über eine Öffnung 108 (6)).
Negativer Druck (Vakuum) in den Brustpumpen 20, 21 wird so
auf diese Weise abgewechselt, wie er dem Druck der Atmosphäre freigegeben
wird.
-
Das
Scheibenventil 88 wird durch ein Planetenzahnrad 112 gedreht.
Das Scheibenventil 88 ist auf einem ansatzartigen Ende 186 eines
Abschnittes 116 verringerten Durchmessers angebracht, der
sich von der exzentrischen Nocke 76 erstreckt, wobei das Ende 128 in
einem Vorsprung oder Kragen (nicht gezeigt) auf der Innenseite des
Zahnrades 88 aufgenommen ist. Die Achse des Ansatzes 128 und
die Antriebswelle des Motors fallen zusammen. Das Scheibenventil 88 dreht
sich auf diesem Ansatz 128 über den Vorsprung.
-
Eine Öffnung 114 in
dem Zahnrad 112 nimmt den exzentrisch angebrachten Abschnitt 116 verringerten
Durchmessers der Nocke 76 auf. Wie in 2 und 14 zu
sehen ist, weist das Zahnrad 112 einen ersten Zahnradabschnitt 118 auf,
der wiederum zur Bewegung in einem stationären Zahnrad 120 aufgenommen
ist (12 zeigt eine andere Version dieses stationären Zahnrades 120'). Ein zweiter
Zahnradabschnitt 119 des Zahnrades 120 steht mit
einem anderen ringförmigen
Zahnrad 126 in Eingriff (14), das
um die Innenseite des Scheibenventile 88 gebildet ist.
Die verschiedenen hierzu vorgeschriebenen Zahnräder weisen Größen und
Verhältnisse
auf, die so ausgelegt sind, das die gewünschte zyklische Bewegung für die Pumpe 24 und
Saugpegel erzielt werden, die wiederum vollständiger in dem '851 Patent beschrieben
ist.
-
Schrauben 132,
die durch geeignete Öffnungen
in dem vertikalen Teil 58 der Membranplatte 54 und
das stationäre
Zahnrad 120 in geeignete Anbringungen des Motors 46 gehen,
werden zum Befestigen des Scheibenventiles 88 und der Zahnräder an der
Position benutzt um sie an dem Motor 46 anzubringen.
-
Ein
Regelventil 150 (7, 13 und 14)
wird zum Einstellen des Pegels des Saugens oder des negativen Druckes
benutzt. Es weist einen Einstellknopf 152 auf, der sich
außerhalb
des Gehäuseabschnittes 48 erstreckt.
Der Knopf 152 greift an einen Tauchkolben 156 über eine
Stange 154 an (und siehe 16), an
der der Tauchkolben 156 angebracht ist. Der Tauchkolben
erstreckt sich durch eine Öffnung 158 (7),
die in der Membranplatte 54 gebildet ist. Das vordere Ende
des Tauchkolbens 156 ist in einer Kappe 164 in
einer Ausnehmung 166 aufgenommen.
-
Eine
O-Ringabdichtung 172 bildet eine Abdichtung zwischen einem
ringförmigen
Flansch 174 auf der Kappe 164 und einer inneren
Schulter der Ausnehmung 166. Die Festigkeit dieser Abdichtung wird
zum Teil durch eine Feder 178 um den Tauchkolben 176 beeinflußt, die
zum Vorspannen des vergrößerten außerhalb
liegenden Endes des Tauchkolbens 156 weg von dem innenliegenden
Ende der Kappe 164 dient. Wenn der Einstellknopf 152 nach innen
des Gehäuseabschnittes 48 gedrückt wird, wird
die Spannung auf der Feder 178 erleichtert, wodurch das
Zusammendrücken
der Abdichtung des O-Ringes 172 entspannt wird. Luft in
dem Gehäuse kann
dann an dieser Abdichtung in gesteuerter Weise heraustreten, die
(im Gegensatz zu der in dem '851
Patent beschriebenen Ausführungsform)
in die Pumpenkammer bei dem Ausdehnungs- oder Ansaugtakt gezogen
ist. Die Ausnehmung 166 ist in einem Schacht angeordnet,
der durch eine Wand 200 auf der außenliegenden Fläche des
vertikalen Abschnittes 58 abgegrenzt ist. Eine Öffnung 198 (die
in gestrichelter Linienweise in 3 gezeigt
ist), die zuvor mit der Ausführungsform
von 2 getestet wurde, ist weggelassen. Eine silikonstopfenartige
Abdeckung 196 (4 und 5) weist
eine nierenartige Form auf, so daß sie zu der Wand 200 paßt (z. B. 12)
und sie weist zusätzliche
Vorsprünge 196a, 196b auf,
die in Öffnungen,
z. B. 208 aufgenommen sind, die in dem vorderen Teil 40 gebildet
sind (13). Luft von innerhalb des
Gehäuses
kann so durch die Abdichtung in der Ausnehmung 166 und dann
durch das Loch 158 gemessen werden zum Einstellen des Niveaus
des erzeugten Vakuums.
-
Auf
eine ähnliche
Weise, wenn der Knopf 152 nach außen bewegt wird, preßt der Tauchkolben/die
Kappe den O-Ring weiter, wodurch der Betrag des Luftdurchtrittes
verringert wird. Eine Nase 180 und eine Rampe 182,
wobei die Nase gegen die Rampe 182 durch eine Feder 176 vorgespannt
ist, werden mit dem Knopf 152 zum Bewirken der Längsbewegung
des Tauchkolbens 156 benutzt.
-
Somit
erkennt der Fachmann, während
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hierin beschrieben worden ist, Änderungen,
Modifikationen, Abänderungen
und ähnliches,
die innerhalb des Geistes des erfinderischen Konzeptes liegen, und von
denen wird gedacht, daß sie
innerhalb des Umfanges der Erfindung enthalten sind, wie sie in
den folgenden Ansprüchen
ausgedrückt.