DE3428655C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Spritzenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Spritzenpumpen werden im klinischen Bereich und in der medizinischen Forschung verwendet, um dem Patienten kleinere Flüssigkeitsmengen über einen längeren Zeitraum zu applizieren.

Eine Spritzenpumpe der im Oberbegriff der im Anspruch 1 angegebenen Gattung ist aus der US-PS 27 02 547, Ausführungsform gemäß dortige Fig. 1, bekannt. Diese Spritzenpumpe weist eine Kupplung auf, deren Kupplungsbolzen durch eine Ausnehmung im Gehäuse in dessen Außenbereich ragt, damit die Kupplung betätigt werden kann, um das Gewindesegment des Kupplungsbolzens außer Eingriff mit der Gewindespindel bringen zu können. Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die Gewindespindel im Betrieb sehr leicht verschmutzt, obwohl sie innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, da, wie zuvor erläutert, das Gehäuse eine Ausnehmung aufweisen muß, die sich über nahezu die gesamte Länge der Gewindespindel erstreckt. Dies wiederum führt zu der Gefahr, daß die für eine genaue Dosierung erforderliche Leichtgängigkeit des Lagerbocks verschlechtert würde, wobei sogar die Gefahr besteht, daß beim Auftreten starker Verschmutzungen eine Bewegung vollständig unmöglich wird. Dies wiederum führt zu dem Problem, daß die gattungsgemäße Spritzenpumpe insbesondere beim Langzeitbetrieb häufig auf ihre Funktionstüchtigkeit hin überprüft werden muß, was ihre Brauchbarkeit im praktischen Betrieb stark einschränkt.

Das gleiche Problem besteht auch bei einer weiteren, aus der US-PS 41 91 187 bekannten Spritzenpumpe, da deren Gewindespindel völlig außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.

Zwar ist es aus der US-PS 27 02 547, Ausführungsform gemäß dortiger Fig. 2, bereits bekannt, die Gewindespindel in einem vollständig geschlossenen Gehäuse anzuordnen, jedoch ist diese Anordnung nur auf Kosten des Vorsehens eines Differentialgetriebes möglich, was zum einen den Nachteil einer aufwendigen Bauweise mit sich bringt und zum anderen nur eine relativ langsame Rückholbewegung der Antriebsstange ermöglicht.

Zwar ist weiterhin aus der WO 82/01 998 eine Spritzenpumpe bekannt, deren Gewindespindel auch innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, jedoch ist diese Gewindespindel an einem Ende außerhalb des Gehäuses gelagert, wozu eine mit der Gewindespindel einstückig verbundene Führungsstange vorgesehen ist, die über ihre gesamte Länge ständig außerhalb des Gehäuses liegt. Auf dieser Führungsstange wiederum ist das Antriebselement dieser Spritzenpumpe gleitbeweglich gelagert, so daß der Vorteil der Anordnung der Gewindespindel innerhalb des Gehäuses zumindest zu einem beträchtlichen Teil wieder zunichte gemacht wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Spritzenpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die Leichtgängigkeit des Getriebes und die Funktionssicherheit auch im Langzeitbetrieb unter Aufrechterhaltung einer schnellen Ausrückbarkeit der Kupplung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.

Dadurch wird zunächst erreicht, daß die Gewindespindel der erfindungsgemäßen Spritzenpumpe über ihre Gesamtlänge in einem vollständig geschlossenen Gehäuse angeordnet und gelagert werden kann, so daß keine Gefahr besteht, daß die Gewindespindel in irgendeiner Art und Weise verschmutzt wird.

Durch die drehbewegliche Lagerung der Antriebsstange im Gehäuse wird ferner erreicht, daß die Betätigung der Kupplung unter Beibehaltung eines einfachen Aufbaues von außen möglich ist, so daß die Herstellung bzw. Trennung der Antriebsverbindung schnell erreicht werden kann.

Zwar ist die Antriebsstange der Spritzenpumpe bei ausgefahrenem Spritzenkolben zeit- und teilweise aus dem Gehäuse herausgeführt, jedoch treten hierbei keine mit dem gattungsgemäßen Stand der Technik vergleichbaren Probleme hinsichtlich Verschmutzung auf, da zum einen die Oberfläche der Antriebsstange sehr glattflächig ausgebildet werden kann und sie zum anderen nur zum einen Teil außerhalb des Gehäuses angeordnet werden muß. Wird die Spritzenpumpe hingegen nicht betrieben, kann die Antriebsstange darüber hinaus gänzlich im Gehäuse angeordnet werden, so daß Verschmutzungen sicher vorgebeugt ist.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu Inhalt.

Die Spritzenpumpe wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf die Spritzenpumpe;

Fig. 2 eine Ansicht der Spritzenpumpe gemäß Fig. 1 von unten;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Lagerblocks;

Fig. 4 einen Kupplungsbolzen, welcher wie in Fig. 1 zu sehen ist, in den Bohrungen der Schenkel des Lagerbocks angeordnet ist;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Steuerelementes;

Fig. 6 eine Vorderansicht des Steuerelementes gem. Fig. 5;

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung, teilweise geschnitten, des Lagerbockes mit dem Kupplungsbolzen und dem Steuerelement und

Fig. 8 eine Ansicht von unten des in Fig. 7 dargestellten Lagerbockes mit Kupplungsbolzen und Steuerelement.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Spritzenpumpe 2 weist ein Gehäuse 4 auf, an dessen Oberseite eine den Spritzenkörper 6 am Umfang teilweise umfassende Halterung 8 vorgesehen ist. Mittels einer zwischen einem Halteseil 10 und der Halterung 8 festgelegten Spritzenschulter 12 ist die Spritze in Längsrichtung in der Halterung 8 festgelegt.

Im Innern des Gehäuses 4 ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, ein Antrieb 18 und ein mit diesem in Verbindung stehendes Getriebe 20 untergebracht. Als Antrieb ist hier ein Elektromotor 22 vorgesehen, der an einem an einer Konsole 24 angebrachten Lagerbock 26 angeflanscht ist. Die Motorwelle 28 trägt ein Ritzel 30, welches mit einem Zahnrad 32 kämmt, das drehfest auf einer Gewindespindel 34 angeordnet ist.

Die Gewindespindel 34 stellt einen Teil des Getriebes 20 dar, welches die Antriebsbewegung des Antriebs 18 auf den Spritzenkolben 14 trägt. Die Gewindespindel 34 ist parallel zur Motorwelle 28 ausgerichtet, wobei sie mit einem Ende im Lagerbock 26 drehbar gelagert ist, während das andere Ende von einem an der gegenüberliegenden Gehäusewand befestigten Lagerbock 38 drehbar und in axialer Richtung unverschiebbar gehalten ist. Weiterer Bestandteil des Getriebes 20 ist ein auf der Gewindespindel 34 angeordnetes längliches Führungsstück 40. Zur Halterung des Führungsstückes 40 ist ein Lagerbock 42 vorgesehen, welcher als Einzelteil in Fig. 3 dargestellt ist.

Der Lagerbock 42 ist U-artig ausgebildet und weist zwei Schenkel 44, 46 und einen Basisteil 48 auf. In den beiden Schenkeln 44, 46 des Lagerbocks 42 sind zueinander ausgerichtete Bohrungen 50, 52 vorgesehen, in denen ein Kupplungsbolzen 54 angeordnet ist. Quer zu den Bohrungen 50, 52 ist im Schenkel 44 eine weitere Bohrung 56 vorgesehen, die eine parallel zur Gewindespindel 34 angeordnete, gehäusefest in den Lagerböcken 26, 38 angeordnete Verdrehsicherungsstange 58 aufnimmt. Eine parallel zur Bohrung 56 im Basisteil 48 des Lagerbockes 42 vorgesehene Bohrung 60 nimmt das Ende einer parallel zur Verdrehsicherungsstange 58 ausgerichteten Antriebsstange 62 drehbar auf. Die Antriebsstange 62 ist in axialer Richtung mittels eines Sicherungsringes 63, der in einer Ringnut der Antriebsstange 62 sitzt, gehalten. In einer U-förmigen Ausnehmung 64 des Lagerbockes 42 ist eine Vertiefung 66 ausgebildet, in der das Führungsstück 40 angeordnet und befestigt ist. Zur Befestigung des Führungsstückes 40 ist dabei im Basisteil 48 eine durchgehende Bohrung 70 vorgesehen, durch die eine (hier nicht dargestellte) Schraube geführt werden kann, die in ein an der Unterseite des Führungsstückes 40 vorgesehenes Gewinde eingreift. Das Führungsstück 40 weist eine parallel zu den Bohrungen 56, 60 verlaufende Bohrung 72 auf (in Fig. 2 gestrichelt angedeutet), durch die die Gewindespindel 34 mit Gleitsitz geführt ist. Die Gewindespindel 34 und das Führungsstück 40 bilden somit eine verkippfreie Führung für den Lagerbock 42 und den Kupplungsbolzen 54. Eine Verdrehung der Anordnung wird durch die Verdrehsicherungsstange 58 verhindert, die in der Bohrung 56 mit Spiel geführt ist.

Der in Fig. 4 als Einzelteil dargestellte Kupplungsbolzen 54 weist eine quer zu seiner Längsachse verlaufende Ausnehmung 74 auf, die axial auf einer Seite durch eine schräg zu Achse verlaufende Wand 76 und auf der anderen Seite durch ein Gewindesegment 78 begrenzt ist. In dieser Ausnehmung 74 ist die Gewindespindel 34 mit einem Teil ihres Umfanges angeordnet, so daß das Gewinde der Gewindespindel 34 mit dem Gewindesegment 78 in Eingriff bringbar ist. Die axiale Länge der Ausnehmung 74 ist so gewählt, daß bei einer axialen Verschiebung des Kupplungsbolzens 54 das Gewinde der Gewindespindel 34 vollständig außer Eingriff mit dem Gewindesegment 78 kommt, bevor der Kupplungsbolzen 54 mit einer Schulter 77 an einem Stift 79 zur Anlage kommt. Neben der Ausnehmung 74 ist eine weitere Ausnehmung 80 im Kupplungsbolzen 54 vorgesehen. In diese Ausnehmung 80 greift ein sich axial erstreckender als Stift ausgebildeter Mitnehmer 84 ein, der fest mit einem Steuerelement 86 verbunden ist, welches drehfest auf der Antriebsstange 62 sitzt. An den Enden weist der Kupplungsbolzen 54 Ringnuten 81, 82 auf, in deren eine ein Sicherungsring 83 eingreift, der die Verschiebelänge des Kupplungsbolzens 54 begrenzt.

Das Steuerelement 86 ist als Einzelteil in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Es besteht aus einem Kreissegment, welches eine zentrale Bohrung 88 aufweist, durch die die Antriebsstange 62 geführt ist. Zur drehfesten Verbindung des Steuerelementes 86 mit der Antriebsstange 62 ist im Steuerelement 86 eine radiale Gewindebohrung 90 vorgesehen, in die eine (nicht dargestellte) Schraube einschraubbar ist, mit der das Steuerelement 86 auf der Antriebsstange 62 festgeklemmt wird. Exzentrisch zur Bohrung 88 ist eine weitere Bohrung 92 vorgesehen, die den Stift 84 aufnimmt. Der Stift 84 sitzt beispielsweise mit Preßsitz fest in der Bohrung 92 und erstreckt sich parallel zur Achse der Bohrung 88. Um eine kompakte Anordnung zu ermöglichen, ist das scheibenförmige Steuerelement 86 segmentartig ausgebildet, wobei es sich neben der Bohrung 88 schneidende ebene Flächen 94, 96 bildet. Die Flächen 94, 96 verlaufen bezüglich einer Ebene, die parallel zu der die Achsen der Bohrungen 88, 92 enthaltenen Ebene verläuft, unter einem spitzen Winkel α von insbesondere 15°.

Nachfolgend ist die Arbeitsweise der Spritzenpumpe 2 näher beschrieben. Um die Spritzenpumpe 2 betriebsbereit zu machen, wird eine mit einer Flüssigkeit gefüllte Spritze in der Halterung 8 befestigt. Der Spritzenkolben 14 ist in diesem Zustand relativ weit aus dem Spritzenkörper 6 herausgezogen. Um ein mit der Antriebsstange 62 fest verbundenes Anschlußstück 98 in Eingriff mit einer Druckplatte 16 des Spritzenkolbens 14 zu bringen, muß die Antriebsstange 62 entsprechend weiter herausgezogen werden. Dazu ist es zunächst erforderlich, die Antriebsstange 62 mittels des Kupplungsbolzens 54 vom Antrieb 18 zu trennen. Die Antriebsstange 62 wird dabei mittels des Anschlußstückes 98 um seine Längsachse gedreht. Das fest mit der Antriebsstange 62 verbundene Steuerelement 86 wird dabei gleichfalls um die Längsachse gedreht, so daß der damit verbundene Stift 84 entlang eines Kreisbogenschnittes um diese Achse verschwenkt wird. Dabei wird die Drehbewegung in eine Translationsbewegung des Kupplungsbolzens 54 umgewandelt, in dessen Ausnehmung 80 der Stift 84 eingreift. Der Kupplungsbolzen 54 wird dabei entgegen einer konzentrisch um das aus dem Lagerbock 42 herausragende Ende des Kupplungsbolzens 54 angeordneten, einerseits am Lagerbock 42 und andererseits an einem mit dem Kupplungsbolzen 54 verbundenen, in der Ringnut 81 sitzenden Federteller 100 abgestützten Feder 102 verschoben, so daß das Gewindesegment 78 des Kupplungsbolzens 54 außer Eingriff mit dem Gewinde der Gewindespindel 34 kommt. Die Antriebsstange 62 kann dann entsprechend weit herausgezogen werden, so daß ein am Anschlußstück 98 vorgesehener radialer Schlitz 104 in Eingriff mit der Druckplatte 16 gebracht werden kann. Dazu braucht nach einer entsprechenden axialen Ausrichtung lediglich das Anschlußstück 98 losgelassen zu werden. Infolge der Kraft der Feder 102 wird dadurch der Kupplungsbolzen 54 wieder in Eingriff mit dem Gewinde gebracht, und das Steuerelement 86 und damit die Antriebsstange 62 werden in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt, in der der Schlitz 104 am Anschlußstück 98 die Druckplatte 16 am Rande umgreift.

Die Betätigung der Spritzenpumpe 2 erfolgt dann durch Einschalten des Elektromotors 22, mittels eines an der Oberseite des Gehäuses 4 vorgesehenen Schalters 106. Infolge der Drehung der Motorwelle 28 des Elektromotors 22 wird das Ritzel 30 und das Zahnrad 32 die Gewindespindel 34 angetrieben, so daß sich der Lagerbock 42 und das Führungsstück 40 entlang der Gewindespindel 34 bewegen. Da die Antriebsstange 62 in dem Lagerbock 42 axial festgelegt ist, wird es mitgenommen und bewegt dadurch den Spritzenkolben 14 in den Spritzenkörper hinein. Nach dem Ausschalten des Elektromotors 22 kann die Spritze, wie zuvor beschrieben, auf einfache Weise wieder in den Ausgangszustand versetzt werden.

Claims (10)

1. Spritzenpumpe (2) zum dosierenden Fördern einer Flüssigkeit aus einem Spritzenzylinder mittels eines Spritzenkolbens (14) wenigstens einer auswechselbaren Spritze,
mit einem Gehäuse (4), das eine Halterung (8) für die Spritze aufweist,
mit einem motorischen Antrieb (18),
mit einem Schraubspindelgetriebe (20) zum Übertragen der motorischen Antriebskraft vom Antrieb (18) auf den Spritzenkolben (14), das eine axial verschiebbare, sich durch die Gehäusewandung erstreckende Antriebsstange (62) aufweist, dere eines Ende mit dem beweglichen Spritzenteil außerhalb des Gehäuses (4) in Eingriff bringbar ist, und
mit einer in einem Lagerbock (42) angeordneten translatorisch bewegbaren Kupplung, die einen mit einem Gewindesegment (78) versehenen Kupplungsbolzen (54) aufweist, der am Lagerbock (42) verschiebbar gelagert ist und eine sich quer zu seiner Längsachse erstreckende, U-förmige Ausnehmung (74) aufweist; durch die sich die innerhalb des Gehäuses (4) angeordnete und gelagerte Gewindespindel (34) erstreckt und an deren einer Flanke das Gewindesegment (78) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebsstange (62) zum Betätigen der Kupplung um ihre Längsachse drehbar im Gehäuse (4) gelagert ist und
daß zwischen der mit dem beweglichen Spritzenteil in Eingriff bringbaren Antriebsstange (62) und dem Kupplungsbolzen (54) ein auf der Antriebsstange (62) befestigtes Steuerelement (86) angeordnet ist, das einen Mitnehmer (84) aufweist, der mit dem Kupplungsbolzen (54) in Eingriff steht und der exzentrisch zur Drehachse des Steuerelementes (86) angeordnet ist.

2. Spritzenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsstange (62) im Abstand zur Gewindespindel (34) im Gehäuse (4) angeordnet ist.

3. Spritzenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das außerhalb des Gehäuses (4) angeordnete Ende der Antriebsstange (62) mit einem Anschlußstück (98) versehen ist.

4. Spritzenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (42) axial verschiebbar auf einer gehäusefesten Verdrehsicherungsstange (58) angeordnet ist.

5. Spritzenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (42) U-artig ausgebildet ist und einer der die U-Form bildenden Schenkel (44, 46) des Lagerbocks (42) eine Bohrung (56) zur Aufnahme der Verdrehsicherungsstange (58) aufweist.

6. Spritzenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schenkel (44, 46) des Lagerbocks (42) Bohrungen (50, 52) aufweisen, in denen der Kupplungsbolzen (54) axial verschiebbar gelagert ist.

7. Spritzenpumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (42) eine Bohrung (60) aufweist, in der die mit dem bewegbaren Spritzenteil in Eingriff bringbare Antriebsstange (62) drehbar und axial unverschiebbar gelagert ist.

8. Spritzenpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß zur Führung des Lagerbocks (42) ein Führungsstück (40) vorgesehen ist, das einerseits am Lagerbock (42) befestigt ist und andererseits axial verschiebbar mit der Gewindespindel (34) in Eingriff steht.

9. Spritzenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (86) eine drehbar gelagerte Scheibe ist.

10. Spritzenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (84) ein Stift ist, der in eine Ausnehmung (80) des Kupplungsbolzens (54) eingreift.