Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrich tung mit Infusionspumpe mit einem in einem Druckzylinder verschiebbaren Pumpenkolben, einem Schritt- oder Synchron motor und einer vom Motor angetriebenen Zahnstange oder einer über eine Gewindespindel durch den Motor angetriebe- nen Schubstange zum Vorschub des Kolbens.
Infusionspumpen dieser Art sind an und für sich bekannt.
Durch einen Motor, meistens einen Schrittmotor, wird über ein Getriebe eine Gewindespindel, die mittels einer Kupp lung auf eine Schubstange wirkt und diese verschiebt, oder eine Zahnstange angetrieben, wobei die Schub- oder Zahnstange wieder mit dem Kolben der Pumpe in Verbindung steht. Meistens sind auch schon Mittel vorhanden, die eine Überlastung des Motors verhindern, wenn die Kupplung auf der Gewindespindel eine Endstellung oder einen bestimmten Anschlag erreicht hat oder der Pumpenkolben bzw. die Zahn stange blockiert. Dazu sind Motor und Gewindespindel bzw.
Zahnstange mittels einer Rutschkupplung miteinander verbunden. Eine solche Anordnung kann jedoch nur als unvollkommen bezeichnet werden, da sie den Motor nur vor Über- lastung schützt, aber trotzdem weiterlaufen lässt, und des wei teren bei den in Betracht kommenden kleinen Vorschubgeschwindigkeiten nicht ohne weiteres festgestellt werden kann, ob die ganze Vorrichtung noch richtig funktioniert oder ob nur der Motor läuft.
Eine Blockierung des Kolbenvorschubs aus irgendeinem Grunde, zum Beispiel durch Verstopfung einer Leitung, kann daher längere Zeit unentdeckt bleiben und somit unter
Umständen ernsthafte Folgen für den Patienten nach sich zie hen und natürlich auch dem Gerät schaden.
Deshalb wäre es wünschenswert, wenn durch ein solches Blockieren einerseits sofort der Motor abgestellt und andererseits irgendein, z. B. ein optisches oder akustisches, Alarmsignal ausgelöst würde.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Einrichtung mit Infusionspumpe zu entwik keln, die die vorstehend genannten Nachteile nicht mehr aufweist.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung mit Infusionspumpe der eingangs erwähnten Art gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Alarmvorrichtung aufweist und mit Mitteln versehen ist, welche bei Blockierung des Vorschubs der Schub- oder Zahnstange den Motor abstellen und die Alarmvorrichtung in Gang setzen.
Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung mit Infusionspumpe näher beschrieben. Es zeigen: die Fig. 1 das Blockschaltbild der erfindungsgemässen Ein richtung mit Infusionspumpe, die Fig. 2 ein detailliertes Schaltschema derselben, die Fig. 3 eine etwas vereinfachte Darstellung des mechanischen Aufbaus der erfindungsgemässen Einrichtung mit Infusionspumpe und die Fig. 4 einen Schnitt nach der in der Fig. 3 bezeichneten Linie IV-IV.
In der Fig. 1 folgt auf einen frequenzbestimmenden Impulsgenerator 1 ein Impulsformer und -integrator 2, darauf zwei Frequenzuntersetzer 3a und 3b. Die über den Wechselschalter 28 an die Ausgänge des Impulsformers und -integrators 2 oder eines der Frequenzuntersetzer 3a bzw. 3b angeschlossene Diodenlogik 4 steuert zwei Flip-Flops 5 und 6, wel che die Transistorschalter 7a, 7b und 8a, 8b betätigen. Parallel zu einer Wicklung des Schrittmotors 9 ist die Alarmvorrichtung 10 geschaltet, die bei Netzausfall, bei Versagen der Steuerelektronik oder bei Betätigung eines Endschalters Alarm gibt. Anstelle des Schrittmotors könnte auch ein Synchronmotor verwendet werden, jedoch liesse dieser nur eine begrenzte Drehzahlvariation zu, wogegen mit dem Schrittmo- tor praktisch jede beliebige Drehzahl eingestellt werden kann.
Die Figuren 2 und 2a zeigen eine spezielle Ausführungsform des elektronischen Teils der Einrichtung. Der Impulsgenerator 1 arbeitet als Oszillator mit der Unijunction Diode 11. Frequenzbestimmende Elemente sind dabei der variable Widerstand 12 und der Kondensator 13. Der Widerstand 14 bewirkt eine Strombegrenzung und Temperaturstabilisation. Die Impulse werden über dem Widerstand 15 abgenommen und über die Diode 16 dem Impulsformer 2 zugeführt. Dort bilden die Transistoren 17 und 18 mit den Widerständen 19, 20, 21 und 22 sowie dem Kondensator 23 einen monostabilen Multivibrator. Der Widerstand 19. der Korden.
sator 24 und das Amperemeter 25 bilden zusammen den Impulsintegrator. Durch den Widerstand 19 werden Stromimpulse gleichbleibender Form mit einer der Generatorfrequenz entsprechenden Folge an den Kondensator 24 und das Amperemeter 25 geleitet. welche die Impulse integrieren. Die Diode 26 dient zur Temperaturstabilisation der Frequenzanzeige. Die Rechteckimpulse werden über den Widerstand 27 den Frequenzteilern 3a und 3b zugeführt. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um integrierte Dekadenuntersetzer. Durch den Wechselschalter 28 können nun entweder die Grundfrequenz oder die um den Faktor 10 resp. 100 unterteilte Frequenz abgegriffen und über die Kondensatoren 31, 32, 33 und 34 sowie über die Diodenlogik 4 den Flip Flops 5 und 6 zugeführt werden.
Die Diodenlogik 4 besteht aus den Dioden 35, 36, 37 und 38 sowie den Widerständen 39. 40 41 und 42. Sie bewirkt, dass je nach den an den Dioden liegenden Vorspannungen durch die vom Impulsgenerator resp. den Frequenzteilern gelieferten positiven Impulse abwechslungsweise der Flip-Flop 5 oder der Flip-Flop 6 umgeschaltet wird. Der Flip-Flop 5 besteht aus den Transistoren 43 und 44 sowie aus den Widerständen 45, 46, 47. 48, 49 und 50. Der Flip-Flop 6 ist gleich wie 5 aufgebaut und besteht aus den Transistoren 51 und 52 sowie aus den Widerständen 53, 54. 55. 56. 57 und 58. Über die Kollektorspannungsteiler 47 und 49 sowie 48 und 50 bzw. 55 und 57 sowie 56 und 58 werden die Transistorschalter 7a und 7b bzw. 8a und 8b. bestehend aus den Transistoren 59 und 60 bzw. 61 und 62 sowie den Dioden 63, 64 bzw.
65, 66 angesteuert. Je ein Ende der Wicklung des Schrittmo tors 9 ist an einem Kollektor der Transistorschalter 7a. 7b und 8a, 8b angeschlossen. nämlich an den Punkten A, B, C und D. Die anderen Enden der Wicklungen kommen gemeinsam an den Punkt E, so dass der Motorstrom vom Pluspol der Motorstromquelle über E und die Motorwicklungen zu den Punkten A, B, C und D sowie zu den Kollektoren der Schalttransistoren 59. 60. 61 und 62 und über den Schalter 67 zum Minuspol der Motorstromquelle fliesst. Die Dioden 63, 64, 65 und 66 haben die Aufgabe. induktive Abschaltspitzen über den Motorwicklungen kurzzuschliessen.
Die Alarmeinrichtung 10 hat zwei Funktionen. Erstens gibt sie Alarm bei Betätigung des Mikroschalters 67. Dadurch wird der Kondensator 13 des Impulsgenerators an Masse gelegt. wodurch keine Impulse mehr entstehen und somit der Motor stillgelegt ist. Der durch die Motorwicklungen fliessende Strom kann nun nicht mehr über den Schalter 67, sondern muss über die Diode 68 und den Transistorsummer 69 zum Minuspol der Stromversorgung fliessen. Der Transistorsummer 69 gibt dadurch ein akustisches Alarmsignal. Anstelle des Transistorsummers könnte natürlich auch irgendein anderer Schallerzeuger eingesetzt werden.
Die zweite Funktion der Alarmeinrichtung 10 besteht in der Überwachung der Funktionstüchtigkeit der Steuerelektro- nik und der Netzspannung. Dazu werden die Rechteckimpulse über der Motorwicklung A-E durch den Kondensator 71, die Diode 73 und den Widerstand 72 dem Kondensator 74 zugeführt. Dadurch lädt sich dieser auf eine Spannung auf, die positiver ist als diejenige des in der Emitterleitung des Transistors 78 liegenden Akkumulators 79. Dies führt zur Sperrung des Transistors 78. Falls die Steuerelektronik aus irgendeinem Grund ausfällt, z.
B. auch bei Netzausfall, fehlen die Rechteckimpulse über der Wicklung A-E, der Kondensator 74 wird nicht mehr aufgeladen, sondern entlädt sich über den Widerstand 75 sowie über den Widerstand 76 und die Basis-Emitterstrecke des Transistors 78, so dass die Spannung an der Basis gegenüber derjenigen am Emitter negativ wird. Dadurch wird der pnp-Transistor 78 leitend und somit kann der Strom des Akkumulators 79 über den Transistor 78, den Transistorsummer 69 und den Schalter 67 resp.
die Diode 70 fliessen und Alarm auslösen. Die Batterie 79 wird über den Widerstand 80 an den Pluspol der Ladestrom quelle angeschlossen und ist daher dauernd aufgeladen und immer betriebsbereit.
Die Stromversorgung erfolgt durch einen Netzteil 81, welcher aus dem Netztransformator 82 mit dem Netzschalter 89 und zwei Sekundärwicklungen, den beiden Gleichrichterbrücken 83 und 84, den zwei Ladekondensatoren 85 und 86 und dem Widerstand 87 sowie der Zenerdiode 88 als Stabilisierglieder besteht. Die eine Gleichrichterbrücke 83 liefert den durch den Kondensator 85 geglätteten Betriebsstrom für den Schrittmotor, während die andere Brücke 84 als Ladestromquelle für den Akkumulator 79 fungiert und nach Sta- bilisierung durch den Widerstand 87 und die Zenerdiode 88 die gesamte elektronische Einrichtung versorgt.
Der grosse Vorteil dieser Schaltung ergibt sich daraus, dass die frequenzbestimmenden Elemente des Impulsgenera tors nicht gleichzeitig zur Anzeige der eingestellten Fre quenz herangezogen werden, sondern die Frequenz durch einen dem Generator nachgeschalteten, linear arbeitenden
Impulsintegrator angezeigt wird. Selbstverständlich könnte man anstelle eines Impulsgenerators mit dem Amperemeter auch einen digital anzeigenden Impulszähler einsetzen. Man könnte dadurch den Bedienungskomfort noch vergrössern, müsste aber einen etwas grösseren Aufwand in Kauf neh men. Die Grobeinstellung der Frequenz erfolgt nicht durch
Umschalten von frequenzbestimmenden Elementen, sondern durch dem Generator nachgeschaltete Frequenzteiler. Da durch arbeitet der Impulsgenerator nur in seinem Grundbe reich, ohne Umschaltungen für die Grobeinstellung der Fre quenz.
Die durch alternde Komponenten im Generator verur sachten Frequenzänderungen können sich also nicht auf die
Eichung auswirken und die Frequenzanzeige bzw. Geschwin digkeitsanzeige erfolgt linear.
Ein Vorteil dieser Schaltung ist es unter anderem auch, dass der Transistorsummer 69 zwei verschiedene Töne ab gibt, je nachdem, ob er durch Betätigen des Motorschalters
67 oder durch Ausfall der Motorspannung in Gang gesetzt wird, da in jedem der beiden Fälle eine andere Betriebsspan nung an ihm angelegt ist. Dadurch kann die Bedienungsper son auch sofort unterscheiden, ob es sich bloss um eine me chanische Blockierung oder um einen Ausfall der Netzspan nung oder der Steuerelektronik handelt.
In den Fig. 3 und 4 ist der mechanische Aufbau der Infu sionspumpe etwas vereinfacht unter Weglassung der für den
Funktionsablauf unwesentlichen Teile dargestellt.
In einem Lager- und Haltebügel 101 sowie in einem Ge genlager 102 ist ein Achsbolzen 103 gelagert und mittels sei nes erweiterten Kopfendes 103a einerseits und einer Gegen mutter 103b andererseits festgehalten. Über dem Achsbol zen 103 ist eine Gewindespindel 104 koaxial und drehbar an gebracht. Sie ist nicht ganz so lang wie der Abstand zwi schen dem Lager 101 und dem Gegenlager 102. Am Lagerbü.
gel 101 ist eine Blattfeder 105 befestigt, die etwas gegen das
Gegenlager 102 hin geneigt ist und eine Durchbohrung aufweist, durch welche der Achsbolzen 103 verläuft. Diese Blatt- feder 105 drückt gegen die freie Stirnseite der Gewindespindel und sichert diese so gegen achsiale Verschiebung. An dem der Feder zugewandten Ende weist die Gewindespindel 104 ein konzentrisches Ritzel 104a auf, das mit einem weiteren Ritzel 106 in Eingriff steht, welches von einem in dieser Figur nicht dargestellten Motor 9 angetrieben wird.
Das Gewinde 104b der Gewindespindel 104 steht mit einem Kupplungsstück 107 in Eingriff, welches zwei Teile 107a und 107b aufweist und die Verbindung zur Kolbenschub- stange 108 herstellt. Die beiden Teile 107a und 107b liegen seitlich an der Gewindespindel auf und werden mittels einer abgefederten Schraube 107c gegeneinander und gegen die Spindeloberfläche gedrückt. Der Teil 107b besitzt eine Nase 107d, welche in das Gewinde eingreift, und ist mittels zweier Schrauben starr mit der Kolbenschubstange 108 verbunden.
Der andere Teil 107a dagegen ist durch nur eine Schraube mit Spiel derart an der Schubstange befestigt, dass er um deren Achse entgegen der Federkraft der abgefederten Schraube 107c verschwenkbar ist.
Umgekehrt ist es dadurch möglich, durch Verschwenken der Schubstange 108 den Teil 107b mit der Nase 107d ausser Eingriff mit dem Gewinde 1 04b zu bringen, ohne dabei den Kontakt mit der Gewindespindel 104 zu verlieren, da ja dann der Teil 107a noch fest anliegt. Auf diese Weise ist eine rasche Verschiebung der Kolbenschubstange in die gewünschte Ausgangsposition möglich.
Die Schubstange 108 drückt mit ihrer tellerförmig erweiterten Stirnseite auf den Stössel 109 des Kolbens 110, welcher im Druckzylinder 111 verschiebbar gelagert ist. Die Halterung für den Druckzylinder 111 ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
In der Nähe des freien Endes der Blattfeder 105 ist ein Mikroschalter 67 am Lagerbügel 101 angebracht, dessen Be tätigungshebel 67a mit dem freien Ende der Blattfeder in Berührung steht,
Falls nun aus irgendeinem Grund, zum Beispiel wegen Erreichens der Endposition oder wegen einer Verstopfung in der an den Druckzylinder anzuschliessenden Leitung, der Kolben und damit die Schubstange 108 bzw. das Kupplungstück 107 in seiner Längsbewegung blockiert wird, verschiebt sich die Gewindespindel 104 auf den Lagerbügel 101 zu entgegen der Kraft der Blattfeder 105, da sich ja der Motor und somit auch die Spindel 104 weiterdrehen. Dadurch wird das freie Ende der Blattfeder gegen den Betätigungshebel des Mikroschalters 67 gedrückt und letzterer betätigt, wodurch einerseits der Motor abgestellt und andererseits die Alarmvorrichtung in Gang gesetzt wird.
Anstelle der Spindel-Schubstangenkombination lässt sich zum Beispiel auch eine über ein vom Motor angetriebenes Ritzel verschiebbare Zahnstange verwenden, welche mittels einer Feder in Eingriff mit dem Ritzel gehalten wird und zur raschen Verschiebung in die gewünschte Ausgangsstellung entgegen der Kraft dieser Feder ausser Eingriff mit dem Ritzel gebracht werden kann. Der Motor wäre dabei um seine Rotorachse ebenfalls entgegen der Kraft einer weiteren Feder kippbar gelagert. Bei einer Blockierung der Zahnstange würde er dann etwas kippen, wodurch analog wie im zeichnerisch dargestellten Beispiel ein Schalter betätigt würde. Desgleichen gibt es noch weitere Möglichkeiten, die jedoch alle auf dem selben Prinzip, nämlich der Ausnutzung der gegenläufigen Relativbewegung zwischen treibendem und getriebenen Teil bei einer Blockierung des Kolbenvorschubs beruhen.
Mit der so beschriebenen erfindungsgemässen Einrichtung mit Infusionspumpe wird nicht nur praktisches und zeitsparendes Arbeiten ermöglicht, sondern auch ein Maximum an Sicherheit für den zu behandelnden Patienten erreicht.
Es kann die Infusionsgeschwindigkeit direkt am Amperemeter abgelesen und mit dem durch den Wechselschalter ge wählten Faktor multipliziert werden. Falls sich aus irgendeinem Grunde eine Änderung in den elektronischen Teilen er geben sollte, wird dies sofort am Messinstrument sichtbar, da die Infusionsgeschwindigkeit ja nicht durch die Einstellung eines Einstellknopfes auf eine Marke sondern durch eine von diesem Knopf unabhängige Messung angezeigt wird. Durch die Anwendung integrierter Schaltkreise als Frequenzuntersetzer ist die Eichgenaugikeit optimal.
Die Alarmeinrichtung ist ständig betriebsbereit, wodurch sich ein weiterer Vorteil ergibt. Es kann zum Beispiel nicht mehr passieren, dass man das Gerät einschaltet, ohne zu bemerken, ob es vorher an das Netz angeschlossen wurde oder nicht. Ein Netzausfall wird sofort angezeigt, und was besonders hervorzuheben ist, auch ein Defekt in der elektronischen Steuereinrichtung. Dies ist besonders wichtig, da gerade solche Fehler wegen der in Betracht kommenden äusserst langsamen Vorschubgeschwindigkeiten leicht übersehen werden können und deshalb gefährlich sind.
Bei einer Verstopfung der Infusionsleitungen oder bei Erreichen der Endposition des Kolbens oder des Kupplungsteils ertönt ebenfalls ein Alarmsignal.
Schliesslich ist auch die besondre Konstruktion des Kupplungsteils zu erwähnen, die ein problemloses Verschieben der Schubstange längs der Gewindespindel in die gewünschte Position ermöglicht.
Alle die vorgenannten Vorteile bieten die Möglichkeit einer fast automatischen Patientenbetreuung. Ist die Pumpe einmal eingestellt, kann man sie sich selbst überlassen, jede eventuelle Störung würde sofort durch ein Alarmsignal angezeigt werden. Dass dadurch Bedienungspersonal eingespart werden kann, liegt auf der Hand.
The present invention relates to a device with an infusion pump with a pump piston displaceable in a pressure cylinder, a step or synchronous motor and a toothed rack driven by the motor or a push rod driven by the motor via a threaded spindle for advancing the piston.
Infusion pumps of this type are known per se.
A motor, usually a stepper motor, drives a threaded spindle via a transmission, which acts on a push rod by means of a hitch and moves it, or a rack is driven, the push rod or rack being connected to the piston of the pump. In most cases, means are already available to prevent overloading of the motor when the coupling on the threaded spindle has reached an end position or a certain stop or the pump piston or the toothed rod is blocked. For this purpose, the motor and threaded spindle or
Rack connected to one another by means of a slip clutch. Such an arrangement can, however, only be described as imperfect, since it only protects the motor from overload, but allows it to continue running, and furthermore, at the low feed speeds in question, it cannot be easily determined whether the entire device is still is working properly or whether just the engine is running.
A blockage of the piston advance for any reason, for example through a blockage of a line, can therefore remain undetected for a long time and thus under
Certain circumstances have serious consequences for the patient and of course also damage the device.
Therefore, it would be desirable if, on the one hand, immediately shut off the engine and, on the other hand, any, z. B. an optical or acoustic alarm signal would be triggered.
An object of the present invention is therefore to develop an improved device with an infusion pump which no longer has the disadvantages mentioned above.
According to the invention, this object is achieved by a device with an infusion pump of the type mentioned, which is characterized in that it has an alarm device and is provided with means which switch off the motor and set the alarm device in motion when the advance of the push rod or rack is blocked .
An exemplary embodiment of a device according to the invention with an infusion pump is described in more detail below with reference to the accompanying drawing. 1 shows the block diagram of the inventive device with an infusion pump, FIG. 2 shows a detailed circuit diagram of the same, FIG. 3 shows a somewhat simplified representation of the mechanical structure of the inventive device with infusion pump and FIG in Fig. 3 designated line IV-IV.
In FIG. 1, a frequency-determining pulse generator 1 is followed by a pulse shaper and integrator 2, followed by two frequency dividers 3a and 3b. The diode logic 4 connected via the changeover switch 28 to the outputs of the pulse shaper and integrator 2 or one of the frequency divider 3a or 3b controls two flip-flops 5 and 6, wel che the transistor switches 7a, 7b and 8a, 8b operate. The alarm device 10 is connected in parallel to a winding of the stepping motor 9 and gives an alarm in the event of a power failure, failure of the control electronics or actuation of a limit switch. A synchronous motor could also be used instead of the stepper motor, but this would only allow a limited speed variation, whereas practically any speed can be set with the stepper motor.
Figures 2 and 2a show a special embodiment of the electronic part of the device. The pulse generator 1 works as an oscillator with the unijunction diode 11. The frequency-determining elements are the variable resistor 12 and the capacitor 13. The resistor 14 effects a current limitation and temperature stabilization. The pulses are picked up via the resistor 15 and fed to the pulse shaper 2 via the diode 16. There the transistors 17 and 18 with the resistors 19, 20, 21 and 22 and the capacitor 23 form a monostable multivibrator. The resistance 19th of the cords.
Sator 24 and the ammeter 25 together form the pulse integrator. Current pulses of a constant shape with a sequence corresponding to the generator frequency are passed through the resistor 19 to the capacitor 24 and the ammeter 25. which integrate the impulses. The diode 26 is used to stabilize the temperature of the frequency display. The square-wave pulses are fed to the frequency dividers 3a and 3b via the resistor 27. In the present example, it is about integrated decade coasters. With the changeover switch 28, either the base frequency or the by a factor of 10, respectively. 100 subdivided frequency are tapped and fed to the flip-flops 5 and 6 via the capacitors 31, 32, 33 and 34 and via the diode logic 4.
The diode logic 4 consists of the diodes 35, 36, 37 and 38 and the resistors 39, 40, 41 and 42. It has the effect that, depending on the bias voltages applied to the diodes, by the pulse generator resp. the positive pulses supplied to the frequency dividers alternately the flip-flop 5 or the flip-flop 6 is switched. The flip-flop 5 consists of the transistors 43 and 44 and of the resistors 45, 46, 47, 48, 49 and 50. The flip-flop 6 has the same structure as 5 and consists of the transistors 51 and 52 as well as the resistors 53, 54, 55, 56, 57 and 58. The transistor switches 7a and 7b or 8a and 8b are connected via the collector voltage dividers 47 and 49 and 48 and 50 or 55 and 57 and 56 and 58. consisting of transistors 59 and 60 or 61 and 62 as well as diodes 63, 64 and
65, 66 controlled. One end of the winding of the stepper motor 9 is connected to a collector of the transistor switch 7a. 7b and 8a, 8b connected. namely at points A, B, C and D. The other ends of the windings come together at point E, so that the motor current from the positive pole of the motor power source via E and the motor windings to points A, B, C and D and to the Collectors of the switching transistors 59, 60, 61 and 62 and flows through the switch 67 to the negative pole of the motor power source. The diodes 63, 64, 65 and 66 have the task. short-circuit inductive switch-off peaks across the motor windings.
The alarm device 10 has two functions. First, it gives an alarm when the microswitch 67 is actuated. As a result, the capacitor 13 of the pulse generator is connected to ground. which means that no more impulses are generated and the engine is shut down. The current flowing through the motor windings can no longer flow through the switch 67, but must flow through the diode 68 and the transistor number 69 to the negative pole of the power supply. The transistor number 69 thereby gives an acoustic alarm signal. Instead of the transistor buzzer, any other sound generator could of course also be used.
The second function of the alarm device 10 is to monitor the functionality of the control electronics and the mains voltage. For this purpose, the square-wave pulses are fed to the capacitor 74 via the motor winding A-E through the capacitor 71, the diode 73 and the resistor 72. As a result, the latter is charged to a voltage which is more positive than that of the accumulator 79 located in the emitter line of transistor 78. This leads to the blocking of transistor 78. If the control electronics fail for any reason, e.g.
B. also in the event of a power failure, the square-wave pulses across the winding AE are missing, the capacitor 74 is no longer charged, but discharges through the resistor 75 and the resistor 76 and the base-emitter path of the transistor 78, so that the voltage at the base becomes negative compared to that at the emitter. As a result, the pnp transistor 78 is conductive and thus the current of the accumulator 79 via the transistor 78, the transistor number 69 and the switch 67, respectively.
the diode 70 flow and trigger an alarm. The battery 79 is connected via the resistor 80 to the positive pole of the charging current source and is therefore continuously charged and always ready for use.
Power is supplied by a power supply unit 81, which consists of the mains transformer 82 with the mains switch 89 and two secondary windings, the two rectifier bridges 83 and 84, the two charging capacitors 85 and 86 and the resistor 87 and the Zener diode 88 as stabilizing elements. One rectifier bridge 83 supplies the operating current smoothed by the capacitor 85 for the stepper motor, while the other bridge 84 functions as a charging current source for the accumulator 79 and, after stabilization by the resistor 87 and the Zener diode 88, supplies the entire electronic device.
The great advantage of this circuit results from the fact that the frequency-determining elements of the pulse generator are not used at the same time to display the set Fre quency, but the frequency by a linear operating downstream of the generator
Pulse integrator is displayed. Of course, instead of a pulse generator with the ammeter, you could also use a digitally displaying pulse counter. This could increase the ease of use, but would have to accept a little more effort. The frequency is not roughly adjusted
Switching of frequency-determining elements, but by frequency dividers connected downstream of the generator. Since the pulse generator works only rich in its Grundbe, without switching for the coarse setting of the Fre quency.
The frequency changes caused by aging components in the generator cannot affect the
Effect calibration and the frequency display or speed display is linear.
One advantage of this circuit is, among other things, that the transistor number 69 emits two different tones, depending on whether it is activated by pressing the motor switch
67 or by failure of the motor voltage, since in each of the two cases a different operating voltage is applied to it. This enables the operator to immediately distinguish whether it is just a mechanical blockage or a failure of the mains voltage or the control electronics.
3 and 4, the mechanical structure of the Infu sion pump is somewhat simplified with the omission of the
Functional sequence of insignificant parts shown.
In a bearing and retaining bracket 101 and in a counter-bearing 102, an axle pin 103 is mounted and held in place by means of its enlarged head end 103a on the one hand and a counter nut 103b on the other. About the Achsbol zen 103 a threaded spindle 104 is brought coaxially and rotatably. It is not quite as long as the distance between the bearing 101 and the counter bearing 102. At the camp booth.
gel 101 a leaf spring 105 is attached, which is slightly against the
Counter-bearing 102 is inclined and has a through-hole through which the axle bolt 103 extends. This leaf spring 105 presses against the free end face of the threaded spindle and thus secures it against axial displacement. At the end facing the spring, the threaded spindle 104 has a concentric pinion 104a which is in engagement with a further pinion 106 which is driven by a motor 9 not shown in this figure.
The thread 104b of the threaded spindle 104 is in engagement with a coupling piece 107 which has two parts 107a and 107b and establishes the connection to the piston push rod 108. The two parts 107a and 107b lie laterally on the threaded spindle and are pressed against one another and against the spindle surface by means of a spring-loaded screw 107c. The part 107b has a nose 107d which engages in the thread and is rigidly connected to the piston push rod 108 by means of two screws.
The other part 107a, on the other hand, is fastened to the push rod by only one screw with play in such a way that it can be pivoted about its axis against the spring force of the spring-loaded screw 107c.
Conversely, it is possible by pivoting the push rod 108 to bring the part 107b with the nose 107d out of engagement with the thread 104b without losing contact with the threaded spindle 104, since the part 107a then still rests firmly. In this way, the piston push rod can be quickly moved into the desired starting position.
The end face of the push rod 108, which is enlarged in the shape of a plate, presses on the plunger 109 of the piston 110, which is slidably mounted in the pressure cylinder 111. The holder for the printing cylinder 111 is not shown in the drawing.
In the vicinity of the free end of the leaf spring 105, a microswitch 67 is attached to the bearing bracket 101, the loading actuating lever 67a of which is in contact with the free end of the leaf spring,
If for any reason, for example because of reaching the end position or because of a blockage in the line to be connected to the pressure cylinder, the piston and thus the push rod 108 or the coupling piece 107 is blocked in its longitudinal movement, the threaded spindle 104 shifts on the bearing bracket 101 against the force of the leaf spring 105, since the motor and thus also the spindle 104 continue to rotate. As a result, the free end of the leaf spring is pressed against the actuating lever of the microswitch 67 and the latter is actuated, whereby on the one hand the engine is switched off and on the other hand the alarm device is started.
Instead of the spindle-push rod combination, a toothed rack that can be displaced via a pinion driven by the motor can also be used, which is held in engagement with the pinion by means of a spring and disengaged from the pinion for rapid displacement into the desired starting position against the force of this spring can be brought. The motor would also be mounted tiltable about its rotor axis against the force of a further spring. If the rack were blocked, it would then tilt slightly, which would actuate a switch in the same way as in the example shown in the drawing. There are also other possibilities, but they are all based on the same principle, namely the utilization of the opposing relative movement between the driving and driven parts when the piston feed is blocked.
The device according to the invention with infusion pump described in this way not only enables practical and time-saving work, but also achieves maximum safety for the patient to be treated.
The infusion rate can be read directly from the ammeter and multiplied by the factor selected by the toggle switch. If for any reason there should be a change in the electronic parts, this is immediately visible on the measuring instrument, since the infusion rate is not indicated by setting a setting knob to a mark but by a measurement that is independent of this button. The calibration accuracy is optimal through the use of integrated circuits as frequency divider.
The alarm device is always ready for operation, which results in a further advantage. For example, it can no longer happen that the device is switched on without noticing whether it was previously connected to the mains or not. A power failure is displayed immediately, and what should be emphasized is a defect in the electronic control device. This is particularly important because precisely such errors can easily be overlooked because of the extremely slow feed rates involved and are therefore dangerous.
If the infusion lines are blocked or the piston or coupling part reaches the end position, an alarm signal also sounds.
Finally, the special construction of the coupling part should also be mentioned, which enables the push rod to be moved easily along the threaded spindle into the desired position.
All of the aforementioned advantages offer the possibility of almost automatic patient care. Once the pump has been set, it can be left to its own devices, any malfunction would be indicated immediately by an alarm signal. It is obvious that this can save operating personnel.