DE3733452C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Spritzenpumpen werden oft dazu verwendet, Heparin oder andere Medikamente mit sehr niedrigem Durchsatz, beispielsweise 0,5 bis 6 ml pro Stunde in eine von Blut durchströmte Leitung zu pumpen, wobei der Kolben durch einen Schrittmotor angetrieben wird.

Eine als Spritzenpumpe dienende Einrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 34 28 655 bekannt. Bei der bekannten Einrichtung treibt ein Elektromotor den Spritzenkolben über ein Getriebe, eine Gewindespindel, ein mit einem inneren, in und außer Eingriff mit der Gewindespindel bringbaren Gewindesegment versehenes Ausrückglied und eine mit diesem gekuppelte Antriebsstange an.

Wenn bei derselben Einrichtung Spritzen mit verschiedenen Abmessungen verwendet werden sollen, ist es schwierig, die Position des den Kolben antreibenden Mechanismus mit dem Ende des Verschiebungsweges des Kolbens in Übereinstimmung zu bringen, was erwünscht ist, um genau zu bestimmen, wann die Spritze entleert ist, und den Antriebsmotor auszuschalten. Bei einigen bekannten Heparin-Pumpen werden Kupplungen verwendet, die durchrutschen, wenn der Kolben das Ende seines Weges erreicht hat, um eine Beschädigung von Maschinenteilen zu verhindern (US-PS 31 56 236). Ferner ist aus der GB-PS 15 95 972 eine Einrichtung der hier betrachteten Gattung mit einer Sicherheitseinrichtung bekannt, die den Motor abschaltet, wenn dieser länger als eine vorgegebene Zeitdauer läuft, oder wenn der Kolbenantrieb das Ende seines Bewegungshubs erreicht und der Motor überlastet wird.

Aus der US-PS 44 65 474 ist eine Spritzenpumpe bekannt, bei der der Kolben am Ende eines Bewegungshubs gegen einen Betätigungshebel eines im Motorstromkreis liegenden Schalters drückt und dadurch den Motor abschaltet. Aus der DE-OS 33 14 664 ist eine weitere Spritzenpumpe bekannt, bei der ein zum Ausdrücken der Spritze verschobener Schlitten kurz vor Erreichen seiner Endstellung einen Sensor aktiviert, damit beispielsweise eine neue Spritze vorbereitet werden kann. Der Sensor kann z. B. ein Mikroschalter, eine Lichtschranke oder ein Magnetschalter sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der vorausgesetzten Gattung so weiterzubilden, daß eine zuverlässige Abschaltung des Motors am Ende des Verschiebungsweges des Kolbens erfolgt, ohne daß dazu eine genaue Einpassung des die Kammer bildenden Zylinders od. dgl. erforderlich ist, und die sich auch für unterschiedlich große Zylinder eignet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

An einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Spritzenpumpe;

Fig. 2 einen schematischen Vertikalschnitt längs der Ebene 2-2 der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Heparinpumpe 10 dargestellt, die eine auf der Vorderseite einer Frontplatte 14 einer Dialyseeinrichtung angebrachte Spritze 12 enthält. Die Spritze 12 enthält einen im oberen Ende eines Zylinders 17 befindlichen Kolben 16, der mit einer Kolbenstange 18 verbunden ist. Das als Basis dienende linsenförmige Ende 20 der Kolbenstange 18 ist zwischen Backen 22 eingeklemmt, die geöffnet werden können und an der oberen Seite eines Betätigungselements 24 für die Kolbenstange angeordnet sind, das durch einen Schrittmotor 26 hinter der Frontplatte 14 angetrieben wird. Der Körper 28 der Spritze 12 wird durch Klemmarme 30 gehalten, und die flügelartigen Fingeranlageansätze 32 der Spritze 12 ruhen zwischen horizontalen Armen 34 und darunter befindlichen horizontalen federnden Klammern 36.

Das Betätigungselement 24 für die Kolbenstange ist durch einen horizontalen Arm 38 mit einem Kolbenantriebselement 40 starr verbunden, welches längs eines Führungsschafts 42 axial verschiebbar angebracht ist und längs einer mit dem Schrittmotor 26 verbundenen Gewindespindel 44 über ein Innengewinde auf innen liegenden Teilen angetrieben wird. Der horizontale Arm 38 reicht durch einen Schlitz 39 der Frontplatte 14. Das Betätigungselement 24 für die Kolbenstange 18 enthält einen Entriegelungsknopf 54, der durch eine L-förmige Stange 56 mit einer um eine Drehachse 60 am Antriebselement 40 schwenkbar angebrachten dreieckigen Platte 58 verbunden ist. Ein durch die Platte 58 verlaufender Stift 62 ist in einem Schlitz 64 verschiebbar angeordnet, um die Gewindespindel 44 mittels eines hier nicht näher dargestellten Entriegelungsmechanismus zu lösen, wenn der Knopf 54 gedrückt wird.

Das obere Ende der Gewindespindel 44 ist in einem Lager 50 in einer Platte 46 drehbar gelagert und durch einen Sprengring 52 gehalten. Das untere Ende der Gewindespindel 44 ist mit einer Verlängerung 66 des Schrittmotorantriebs verbunden, welche in einem Lager 68 in einer horizontalen Platte 48 drehbar gelagert ist. An den horizontalen Platten 46 und 48 ist der Führungsschaft 42 angebracht und durch Sprengringe 52 gehalten.

Der Drehung des Gehäuses 72 des Schrittmotors 26 wirkt eine Torsionsfeder 70 entgegen, deren eines Ende an der Platte 48 und deren anderes Ende am Gehäuse 72 des Motors 26 angebracht ist. Das Gehäuse 72 trägt einen Nocken 74. Im bogenförmigen Schwenkweg des Nockens 72 liegt ein Betätigungselement 76 eines Schalters 78, der zur Feststellung einer Drehung des Gehäuses 72 dient. Obwohl die Frontplatte 14, die horizontale Platte 46 und die horizontale Platte 48 schematisch als einstückiges Trageteil dargestellt sind, sind sie tatsächlich aus getrennten Teilen hergestellt, die aneinander befestigt sind, wie es auch für die anderen in den Zeichnungen gezeigten Bauteile gilt.

Zum Betrieb wird die Spritze 12 an der Vorderseite der Dialyseeinrichtung angebracht, indem der Körper 28 zwischen die Klemmarme 30 eingeklemmt wird, die flügelartigen Ansätze 32 zwischen den Armen 34 und den Klammern 36 gehalten werden und das Ende 20 der Kolbenstange 18 zwischen den Backen 22 auf der Oberseite des Betätigungselements 24 eingeklemmt wird. Da die Spritze 12 anfangs mit Heparin gefüllt ist, reicht die Kolbenstange 18 aus dem Boden des Körpers 28 weiter, als es in Fig. 1 gezeigt ist, heraus; das Betätigungselement 24 für die Kolbenstange muß dementsprechend zuerst in eine tiefere Position bewegt werden, indem der Knopf 54 niedergedrückt wird, um das Kolbenantriebselement 40 von der Gewindespindel 44 zu lösen.

Durch das Lösen des Kolbenantriebselements 40 von der Gewindespindel 44 ist es möglich, dieses ohne Drehung längs der Gewindespindel 44 zu bewegen. Wenn sich das Eingriffselement 24 für die Kolbenstange 18 nun in der richtigen Stellung befindet, wird das untere Ende 20 der Kolbenstange 18 in die einander gegenüberstehenden Backen 22 eingesetzt, und durch die Drehung der Gewindespindel 44, die durch die Gewindegänge 90 in eine axiale Bewegung des Kolbenantriebselements 40 umgesetzt wird, wird das Heparin langsam aus der Spritze 12 gedrückt. Wenn der Kolben 16 in dem Zylinder 17 das Ende seines Hubes erreicht, wird seine weitere axiale Verschiebung verhindert, wodurch das Drehmoment zwischen der Gewindespindel 44 und dem Motorgehäuse 72 vergrößert wird. Wenn sich das Drehmoment erhöht, wird das Motorgehäuse 72 geschwenkt, wobei das Gegenmoment der Feder 70 in gleicher Weise ansteigt, und das Betätigungselement 76 wird ausgelöst, wenn es vom Nocken 74 erreicht wird. Dadurch wird der Schrittmotor ausgeschaltet, um eine Beschädigung der Einrichtung zu verhindern, und es wird dadurch ein Anzeigesignal für die Bedienungskraft erzeugt, welches anzeigt, daß die Heparinspritze leer ist. Wegen der drehbaren Anbringung des Motors 26 über seine Antriebsverlängerung 66 und die Drehmomentab­ tastung durch die Torsionsfeder 70 und den Schalter 78 kann die Heparinpumpe 10 mit verschieden großen Spritzen 12 verwendet werden, bei denen sich die Enden des Verschiebungsweges des Kolbens an verschiedenen Stellen befinden.

Claims (3)

1. Antriebseinrichtung zum Verschieben eines Kolbens (16) in einem Zylinder (17), insbesondere für eine Spritzenpumpe,
mit einem von einer Tragkonstruktion gehaltenen Motor (26) mit einem sich im Motorgehäuse (72) drehenden Abtriebselement (66),
mit einem Kolbenantriebselement (40) zum Betätigen des Kolbens (16), das einen von dem Abtriebselement (66) des Motors (26) über ein Gewinde (44) angetriebenen Teil und einen sich aufgrund der Drehung zwischen dem Abtriebselement (66) des Motors (26) und dem angetriebenen Teil axial verschiebenden Teil hat, und
mit einer Vorrichtung zum Abschalten des Motors beim Auftreten eines Widerstandes gegen die axiale Bewegung des Kolbenantriebselementes (40), die an der Tragkonstruktion widerstandsabhängig gelagert ist und die den Motor über einen Fühler bei Überschreiten eines vorgegebenen Widerstandswertes abschaltet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Abschalten des Motors (26) ein gegenüber der Tragkonstruktion drehbares Motorgehäuse (72) umfaßt, das mit der Tragkonstruktion über einen Drehmomentwiderstand verbunden ist, der eine Drehung zwischen der Tragkonstruktion und dem Motorgehäuse (72) nur dann zuläßt, wenn das zwischen diesen auftretende Drehmoment einen vorbestimmten Wert überschreitet, und daß der Fühler zum Abschalten des Motors (26) in einem Drehfühler besteht, der beim Auftreten des Widerstandes gegen die axiale Bewegung des Kolbenantriebselements (40) eine Drehung des Motorgehäuses (72) gegenüber der Tragkonstruktion feststellt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentwiderstand durch eine Torsionsfeder (70) gebildet ist, deren Windungen die Drehachse umgeben, und die mit einem Ende am Motorgehäuse (72) und mit dem anderen Ende an der Tragkonstruktion befestigt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (72) einen Nocken (74) trägt, dessen Nockenfläche gegen den bogenförmigen Schwenkweg um die Drehachse geneigt ist, und daß der Drehfühler für die Drehung des Motorgehäuses (72) einen elektrischen Schalter (78) mit einem Betätigungselement (76) enthält, das in dem Schwenkweg angeordnet ist, so daß es durch die Nockenfläche während der bogenförmigen Relativbewegung zwischen der Nockenfläche und dem Betätigungselement (66) des Schalters (78) verschoben wird.