DE2746374A1 - Vorrichtung zur regelung der intravenoesverabreichung einer fluessigkeit an einen patienten - Google Patents

Description

Henkel, Kern, Feiler tr Hfinzel Patentanwälte

Roger Scott Turner und SSSoBäLeo

Charles Roger Turner

Tel.: 089/982085-87

Philadelphia, Pa., V.St.A. Telex: 0529802 hnkld

^c ' Telegramme: ellipsoid

Vorrichtung zur Regelung der Intravenösverabreichung einer Flüssigkeit an einen Patienten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung der Abgabe eines Strömungsmittels und insbesondere eine Vorrichtung zur Regelung oder Steuerung der Intravenösverabreichung einer Flüssigkeit unter einem hydrostatischen Druck an einen Patienten.

Die bisher für die Intravenösverabreichung von Flüssigkeit eingesetzten Vorrichtungen lassen sich allgemein in zwei Klassen einteilen. Die üblichste Vorrichtung dieser Art ist eine mit Fallstrom arbeitende Vorrichtung, bei welcher die Flussigkeitszufuhrmenge mit Hilfe einer regelbaren Drosselung eingestellt wird. Bei diesen Fallstromgeräten wird die regelbare Drosselstelle für gewöhnlich durch eine Klemmeinrichtung gebildet, die einen nachgiebigen Flussigkeitszufuhr-Schlauch verformt, der mit der Subkutannadel verbunden ist, über welche die Flüssigkeit in das Gefäßsystem des Patienten eingeführt wird. Derartige Fallstromgeräte können sich bezüglich der Fertigungskosten sowie der Art und der Komplexität der Regelung der Strömungsmengen der dem Patienten zugeführten Flüssigkeit erheblich voneinander unterscheiden.

Es hat sich herausgestellt, daß derartige Fallstromgeräte mit einer regelbaren Drosselstelle aus einer Vielzahl von Gründen nicht zuverlässig und gleichmäßig zu arbeiten vermögen. Dies beruht beispielsweise auf der Neigung des Kunststoff-Zufuhrschlauches zu einem verzögerten plastischen Fließen unter Beanspruchung, auf den Änderungen des hydrostatischen Drucks in Abhängigkeit vom Volumen der zu verabreichenden Flüssigkeit, auf Änderungen der Viskosität der Flüssigkeit sowie auf Änderungen der körperlichen Lage und des Gefäßdrucks des Patienten, die während der Verabreichung bzw. Infusion einer Flüssigkeitsmenge auftreten können. Bei den Fallstromgeräten kann es nötig sein, die die Strömungsmenge bestimmende, regelbare Drosselstelle von Hand einzustellen, was sowohl zeitraubend als auch mit Fehlermöglichkeiten behaftet ist. Außerdem ist es bei solchen Geräten wünschenswert, daß ein Arzt oder eine Pflegeperson bei der Flüssigkeitsinfusion die Strömungsmenge regelmäßig überprüft, um eine einwandfreie Regelung sicherzustellen. Ein möglicherweise folgenschweres Problem kann sich bei derartigen Geräten zudem dann ergeben, wenn eine vollständige Unterbrechung des Flüssigkeitsflusses auftritt und das Gerät zum Zeitpunkt der Flüssigkeitsstromunterbrechung unbeaufsichtigt ist. Die unbemerkte Unterbrechung des Flüssigkeitsflusses an der in den Patienten eingeführten Nadel kann zu einem Blutgerinnsel führen, das einen für den Patienten gefährlichen Zustand hervorrufen kann.

Die andere übliche Art solcher Infusionsgeräte ist eine mit Pumpe arbeitende Vorrichtung, die zur Ausschaltung der verschiedenen, den Fallstrom-Infusionsgeräten anhaftenden Nachteile entwickelt wurde. Für die Regelung der Pumpen-Förderwirkung und der Abgabemenge der Flüssigkeit sind zahlreiche verschiedenartige und komplizierte Anordnungen entwickelt worden. Dabei richteten sich erhebliche Bemühungen auf die Überwindung der Eigenart der Pumpe, auch Luft in den Patienten hineinzu-

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drücken, was möglicherweise fatale Folgen haben kann. Die Pumpen-Infusionsgeräte sind daher aufwendig, störungsanfällig und kompliziert aufgebaut. Zudem erfordern derartige Geräte eine größere Stromquelle als sie zuverlässig und wirtschaftlich durch eine Batterie gebildet werden kann. Für die Vermeidung der (Netz-)Wechselstromquellen bei Infusionsvorrichtungen sprechen verschiedene klinische Gründe, etwa die durch die Stromquelle hervorgerufene elektromagnetische Störung empfindlicher klinischer Geräte sowie die übertragung von elektrischen Impulsen von den elektrischen Systemen der Pumpenvorrichtungen durch die ggf. elektrisch leitende Infusionsflüssigkeit zu Patienten mit Herzschwäche.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Vorrichtung für die Intravenösverabreichung bzw. Infusion von Flüssigkeit mit genau geregelter Strömungsmenge, unabhängig von Veränderlichen, wie dem Flüssigkeitsstand im Vorratsbehälter, dem Venendruck des Patienten und der Viskosität der Flüssigkeit.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Regelung der Intravenösverabreichung einer Flüssigkeit an einen Patienten von einem Flüssigkeitsvorrat her unter einem hydrostatischen Druck erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Dosiereinheit mit Einlaß zur Aufnahme eines vorbestimmten Flüssigkeitsinkrements bzw. einer vorbestimmten Teildosis vom Flussigkeitsvorrat und einem Auslaß zum Austragen der vorbestimmten Teildosis ohne nennenswerten Druck vorgesehen ist, daß eine Regeleinheit zur Betätigung der Dosiereinheit zwischen einem ersten Zustand zur Aufnahme eines vorbestimmten Inkrements bzw. einer Teildosis der Flüssigkeit und einem zweiten Zustand zum Austragen dieser Teildosis vorgesehen ist und daß die Regeleinheit die Dosiereinheit wiederholt zwischen den beiden Zuständen betätigt, um eine (Gesamt-)Flüssigkeitsdosis aus dem Flü-ssigkeitsvorrat mit vorbestimmter Geschwindigkeit zu verabreichen_e

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine automatische und fortschreitende Verringerung der Verabreichungsmenge an Flüssigkeit zu dem oder nahe dem Zeitpunkt, zu welchem die vorgesehene Dosis verabreicht worden ist, und vor dem vollständigen Verbrauchen der Flüssigkeit in der Infusionsvorrichtung, so daß keine Luft in den Patienten injiziert und eine Blutgerinnsel- bzw. -klumpenbildung an der Infusionsstelle verhindert wird.

Die Vorrichtung ist klein, leicht, ohne weiteres tragbar und robust aufgebaut. In bevorzugter Ausführungsform verwendet die Vorrichtung einen wiederverwendbaren Zeitgeber langer Lebensdauererwartung und eine kleine, tragbare, auswechselbare Energie- bzw. Stromversorgung, welche die Vorrichtung zufriedenstellend mit Strom zu versorgen vermag. Darüber hinaus sind die Teile der Vorrichtung so ausgelegt, daß sie nur dann betrieblich zusammenzuwirken vermögen, wenn die Vorrichtung einwandfrei zusammengebaut und für die sichere Verabreichung der Flüssigkeit vorbereitet ist. Hierdurch wird eine Vorrichtung geboten, bei welcher die Wahrscheinlichkeit für einen Fehler der für die Intravenösverabreichung der Flüssigkeit an den Patienten verantwortlichen Person auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in zahlreichen unterschiedlichen Anwendungsfällen für die Regelung der Strömungsmenge eines Strömungsmittels von einem Strömungsmittelvorrat her eingesetzt werden. Die Anwendung dieser Vorrichtung ist nicht auf die Verabreichung von Flüssigkeit von einem festen Volumen bzw. einer festen Menge an Flüssigkeit beschränkt. Die Vorrichtung kann vielmehr beispielsweise für die Dosierung des Gemisches aus zwei oder mehr Bestandteilen in einem Mischoder BehandlungsVorgang verwendet werden, bei dem eine oder mehrere Vorrichtungen gemäß der Erfindung eingesetzt werden. Obgleich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung der

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Flüssigkeitsabgabe unter hydrostatischem Druck für die Flüssigkeitsabgabe auf zahlreichen Anwendungsgebieten benutzt werden kann, ist sie im folgenden in Verbindung mit der Intravenösverabreichung eines FlUssigkeitsvolumens als zu verabreichende Dosis an ein Aufnahmesubjekt beschrieben, bei dem es sich um ein Tier oder um einen Menschen handeln kann und das im folgenden als Patient bezeichnet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich speziell für den zuletzt genannten Anwendungsfall, wo eine genau geregelte Durchsatz- oder Strömungsmenge der zu verabreichenden Flüssigkeit erforderlich und Betriebssicherheit der Vorrichtung wesentlich sind.

Die Anordnung der Dosiereinheit und der Regeleinheit ist vorzugsweise so getroffen, daß die Flüssigkeit bei der Abgabe die Dosiereinheit durchströmt, ohne mit der Regeleinheit in Berührung zu gelangen. Infolgedessen braucht die Regeleinheit nicht in einem sterilen oder verunreinigungsfreien Zustand gehalten zu werden. Die Regeleinheit kann daher wiederverwendet werden, und nur die Dosiereinheit, die als Einwegartikel ausgebildet ist, wird nach einmaligem Gebrauch verworfen. Bei der nächsten Benutzung der Vorrichtung wird dann eine neue Dosiereinheit in Verbindung mit der (vorherigen)(Regeleinheit verwendet. Es ist darauf hinzuweisen, daß die erfindungsgemäße Intravenösverabreichunge- bzw. Infusionsvorrichtung für die intravenöse Verabreichung verschiedener Flüssigkeiten eingesetzt werden kann, wobei zur jedesmaligen Benutzung nur die billige Dosiereinheit ausgewechselt zu werden braucht. Außerdem wird aufgrund der Erfindungsmerkmale die Möglichkeit oder Wahrscheinlichkeit für bei der Verabreichung durch die für die Benutzung der Vorrichtung verantwortliche Person gemachte Fehler weitgehend vermieden. Die Vorrichtung bietet somit zahlreiche Sicherheitsmerkmale, durch die das Auftreten von Gefahrenzuständen für den Patienten während der IntravenösVerabreichung oder Infusion der Flüssigkeit verhindert wird.

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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung der Abgabe eines Strömungsmittels in ihrem mit einem Strömungsmittel-, d.h. Flüssigkeitsbehälter verbundenen Zustand,

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Regel- und der Dosiereinheit gemäß Fig. 1 vor dem Zusammensetzen dieser Einheiten,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Einheiten gemäß Fig. 2 in ihrem betrieblich zusammengesetzten Zustand,

Fig. 4 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 eine Teilseitenansicht der Dosiereinheit gemäß Fig. 4, in welcher jedoch die Deckplatte und die Membran der Dosiereinheit abgenommen sind,

Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht der Membran der Dosiereinheit gemäß Fig. 4,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 5, Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 1,

Fig. 9 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 8,

Fig.10 einen Schnitt längs der Linie 10-10 in Fig. 9, Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 9,

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Fig. 12 einen Teilschnitt längs der Linie 12-12 in Fig. 9,

Fig. 13 eine in verkleinertem Maßstab gehaltene perspektivische Darstellung eines der Ventilbetätigungs-Stifte gemäß Fig. 9,

Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie 14-14 in Fig. 8 zur Veranschaulichung der Regeleinheit in dem Zustand, in welchem die strichpunktiert eingezeichnete Dosiereinheit mit ihr verbunden ist,

Fig. 15 eine Fig. 14 ähnelnde Darstellung, welche jedoch die Halte- und Positioniermittel der Regeleinheit in einem Zustand zeigt, in welchem die strichpunktiert eingezeichnete Dosiereinheit aus der Regeleinheit herausgenommen oder in diese eingesetzt wird,

Fig. 16 eine Teilschnittansicht je eines Abschnitts der Dosier- und der Regeleinheit zur Veranschaulichung des Kopplungsfühlermechanismus der Regeleinheit in einem Zustand, in welchem die Halte- und Positioniermittel die Verlagerung der Dosiereinheit in feste betriebliche Beziehung zur Regeleinheit verhindern,

Fig. 17 eine Fig. 16 ähnelnde Ansicht, welche jedoch den Kopplungsfühlermechanismus in einem Zustand zeigt, in welchem die Halte- und Positioniermittel die Dosiereinheit infeine feste betriebliche Beziehung zur Regeleinheit bewegen können,

Fig. 18 eine Teilschnittdarstellung einer abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemäß verwendbaren Dosiereinheit,

Fig. 19 eine Aufsicht auf die Dosiereinheit gemäß Fig. 18 und

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Fig. 20 ein teilweise in Blockschaltbildform gehaltenes elektrisches Schaltbild der Zeitgeber(steuerschaltung zur Festlegung der Intervalle, in denen die Regeleinheit die Dosiereinheit für die Aufnahme und den Austrag von Flüssigkeit betätigt.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung für die intravenöse Verabreichung einer Flüssigkeit an einen nicht dargestellten Patienten veranschaulicht. Die allgemein mit 10 bezeichnete Intravenösverabreichungsvorrichtung, im folgenden auch einfach als "Vorrichtung" 10 bezeichnet, zur Regelung der Abgabe von Strömungsmittel bzw. Flüssigkeit unter einem hydrostatischen Druck an einen Patienten ist mit einem Flüssigkeitsvorrat 12 verbunden, welcher die Form einer Flüssigkeits-Vorratsflasche oder eines Vorratsbehaiters besitzt und der über der Vorrichtung 10 gehaltert werden kann, die sich ihrerseits vorzugsweise in einem gewissen Abstand über der Stelle befindet, an welcher die Flüssigkeit dem Patienten verabreicht wird. Die Verabreichung oder Infusion kann dabei mit Hilfe einer nicht dargestellten Subkutannadel erfolgen, die in das (Blut-)Gefäßsystem des Patienten eingeführt und mit dem Ausgang der Vorrichtung 10 durch einen geeigneten biegsamen Schlauch 14 verbunden ist. Vorzugsweise wird die Vorrichtung 10 in einer Höhe von etwa 76,4 cm über der Infusionsstelle am Patienten aufgehängt, um die Flüssigkeit unter Schwerkrafteinfluß aus dem Behälter und durch die Vorrichtung zum Patienten fließen zu lassen. Der erwähnte hydrostatische Druck bezieht sich auf die Kraft bzw. den Druck, welche(n) die Flüssigkeit bei ihrer Strömung in die Vorrichtung 10 erzeugt; bei der in Fig. 1 gezeigten Verwendung der Vorrichtung 10 entspricht der hydrostatische Druck dem Schwerkraft-Falldruck. Bei der Intravenösverabreichung bzw. Infusion wird als Strömungsmittel selbstverständlich eine Flüssigkeit benutzt.

Gemäß den Fig. 1 bis 3 weist die Vorrichtung 10 eine allgemein mit 16 bezeichnete Dosiereinheit und eine allgemein mit

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18 bezeichnete Steuer- bzw. Regeleinheit auf. Dosiereinheit 16 und Regeleinheit 18, die in Fig. 2 in voneinander getrenntem Zustand dargestellt sind, sind auf die in den Fig. 1 und 3 veranschaulichte Weise zusammensetzbar, wobei die Regeleinheit auslösbare Befestigungselemente aufweist, die mit der Dosiereinheit zusammenwirken und diese in fester betrieblichen Beziehung zur Regeleinheit 18 halten. Im zusammengesetzten Zustand wirken diese beiden Einheiten derart miteinander zusammen, daß bei der Flüssigkeitsabgabe durch die Vorrichtung die Flüssigkeit die Dosiereinheit 16 durchströmt, ohne mit der Regeleinheit 18 in Berührung zu gelangen. Genauer gesagt, ist die Dosiereinheit 16 so ausgelegt, daß sie über einen Einlaßschlauch bzw. eine Einlaßleitung 20 vorbestimmte Inkremente der Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 12 entnimmt und diese vorbestimmten Inkremente über einen Auslaßschlauch bzw. eine Auslaßleitung 14 an den Patienten abgibt. Die Regeleinheit vermag dabei die Dosiereinheit 16 sequentiell zwischen einem Zustand zur Aufnahme eines vorbestimmten Flussigkeitsinkrements und einem Zustand zur Abgabe bzw. Entleerung des vorbestimmten Flüssigkeitsinkrements zu betätigen.

In bevorzugter Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in der Dosiereinheit in vorbestimmten Volumendosen zugemessen, wobei entsprechende Zeitintervalle für die Dosierung und Abgabe der vorbestimmten Flüssigkeitsvolumina bzw. -dosen durch die Dosiereinheit eingestellt werden. Auf diese Weise wird die sequentielle Dosierung und Abgabe der einzelnen vorbestimmten Flüssigkeitsdosen während verschiedener Zeitintervalle gewährleistet. Dieser Vorgang wird im folgenden als Dosierung der Flüssigkeit bezeichnet. Bei der dargestellten Ausführungsfore ist die Dosiereinheit 16 mit einem Gefäß bzw. einer Dosierkammer versehen, das bzw. die eine Größe entsprechend der vorbestimmten volumetrischen Dosis besitzt und durch einen Fallstrom vom Flüssigkeits-Vorratsbehälter gefüllt wird, um dann

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auf noch näher zu erläuternde Weise während jedes einzelnen Zeitintervalls für die intravenöse Infusion der Flüssigkeit in den Körper des Patienten von der Flüssigkeit entleert zu werden.

Die Dosiereinheit 16 zur Aufnahme der Flüssigkeit vom Behälter 12 und zur Abgabe derselben in vorbestimmten volumetrischen Dosen an den Patienten ist in den Fig. 4, 5 und 9 am deutlichsten veranschaulicht. Die Dosiereinheit 16 umfaßt einen Behälter bzw. eine Tropfkammer 22, eine Zumeß- bzw. Dosierkammer 24, eine zwischen Tropfkammer 22 und Dosierkammer 24 verlaufende Einlaßleitung 26 und eine von der Dosierkammer zu einer erweiterten Flüssigkeitskammer 30 verlaufende Auslaßleitung 28. Die Flüssigkeit gelangt von der Flussigkeitskammer 30 über einen Auslaßkanal 32 in den Schlauch 14, der in eine den Kanal 32 umgebende Gegenbohrung größeren Durchmessers eingesetzt ist. Gemäß den Fig. 4, 5 und 9 steht die Auslaßleitung 28 ebenfalls unmittelbar mit dem Auslaßkanal 32 in Verbindung, nämlich über eine im Körper 34 ausgebildete und durch die Flüssigkeitskammer 30 verlaufende Rille bzw. Nut 32a. Die vorzugsweise aus einem steifen Kunststoff, wie Polystyrol, bestehende Dosiereinheit 16 umfaßt einen Hauptkörper 34 und einen Abdeckteil 36, welcher auf die in den Fig. 4 und 9 am deutlichsten veranschaulichte Weise die Dosiereinheit unter Bildung eines Abschnitts der Einlaßleitung 26, der Dosierkammer 24, der Auslaßleitung 28 und der Flüssigkeitskammer 30 in zwei Teile unterteilt. Weiterhin ist eine aus einem elastischen Kunststoff, wie Polyurethan, bestehende, nachgiebige Dosiermembran 38 zwischen dem Körper 34 und dem Abdeckteil 36 der Dosiereinheit verspannt. Der Hauptkörper 34 und der Abdeckteil 36 mit dazwischen verspannter Membran 38 werden vorzugsweise durch Ultraschall- oder Hochfrequenzinduktionsschweißen miteinander verbunden, doch können sie auch mit Hilfe von Epoxykleber oder einer anderen Klebmasse oder aber mit Hilfe von Schrauben gegeneinander verspannt sein.

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Gemäß den Fig. 4, 5 und 9 bildet die mit einem allgemein mit 40 bezeichneten Einlaßventil versehene Einlaßleitung 26 einen serpentinenförmigen Durchgang um einen erhabenen Abschnitt bzw, Vorsprung 42 herum, welcher die Einlaßleitung 26 im Körper 34 verschließt und eine Ventilfläche bildet. Eine im Abdeckteil 36 ausgebildete Ausnehmung bildet einen Ventilraum zur Ermöglichung eines Flüssigkeitsstroms um den Vorsprung 42 in der Einlaßleitung 26 herum. Ebenso ist die Auslaßleitung 28 mit einem allgemein mit 46 bezeichneten Auslaßventil versehen, das einen serpentinenförmigen bzw. gewundenen Durchgang um einen erhabenen Abschnitt bzw. Vorsprung 48 herum festlegt, welcher die Auslaßleitung 28 im Körper 34 abschließt und eine Ventilfläche bildet. Eine im Abdeckteil 36 ausgebildete Ausnehmung 50 bildet einen Ventilraum zur Ermöglichung eines Flüssigkeitsstroms um den in die Auslaßleitung 28 hineinragenden Vorsprung 48 herum. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Membran 38 gemäß Fig. 6 einen Ansatz 52, der ein in den Ventilraum 44 hineinragendes, elastisches Ventilelement bildet, sowie einen zweiten Ansatz 54 auf, der ein in den Ventilraum 50 hineinragendes, elastisches Ventilelement bildet. Diese Ventilelemente 52 und 54 befinden sich normalerweise in der Stellung gemäß Fig. 4, in welcher Einlaßleitung 26 und Auslaßleitung 28 unter Ermöglichung eines Flüssigkeitsflusses durch diese Leitungen geöffnet sind. Die elastischen Ventilelemente 52 und 54 werden auf noch näher zu erläuternde Weise durch Ventilbetätigungsmittel der Regeleinheit aus den Stellungen, in denen Einlaß- und Auslaßleitung offen sind, in Stellungen betätigt, in welchen Einlaß- und Auslaßleitung abwechselnd oder wahlweise geschlossen sind.

Die Dosierkammer 24 der Dosiereinheit 16 wird durch zwei einander gegenüberstehende, kugelsegmentförmige Ausnehmungen 24a und 24b im Körper 34 bzw. im Abdeckteil 36 gebildet. In der kugelsegmentförmigen Ausnehmung 24a der Dosierkammer 24 sind mehrere bogenförmige Vertiefungen 56 ausgebildet, die mit

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einem Abflußkanal 58 in Verbindung stehen, der seinerseits

Die mit der Auslaßleitung 28 kommuniziert.'Vertiefungen oder Rillen 56 und der Kanal 58 begünstigen das vollständige Entleeren der Flüssigkeit aus der Dosierkammer, wenn die Flüssigkeit vollständig aus der Dosierkammer ausgetragen werden soll. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die sich durch die Dosierkammer 24 erstreckende Membran 38 mit einer kugelsegmentförmigen Kuppel 60 versehen, die in ihrem Normalzustand gemäß Fig. 4 und 6 im wesentlichen der Form der Ausnehmung 24a der Dosierkammer angepaßt ist. Die Kuppel 60 der Membran bildet eine verlagerbare Wand, die sich bei Auslenkung auch an die Form der kugelsegmentförmigen Ausnehmung 24b der Dosierkammer anzupassen vermag. Gemäß Fig. 9 wird die Membranwand bzw. Kuppel 60 durch die Kraft der in die Dosierkammer einströmenden Flüssigkeit gegen die benachbarte bzw. gegenüberliegende Ausnehmung 24b ausgelenkt, wenn sich die Dosierkammer mit Flüssigkeit füllt. Im Abdeckteil 36 ist ein mit der kugelsegmentförmigen Ausnehmung 24b der Dosierkammer in Verbindung stehender, zylindrischer Entlüftungskanal 62 vorgesehen, über den die Luft in die Dosierkammer hinter der auslenkbaren Membranwand 60 hinein und aus dieser Dosierkammer heraus zu strömen vermag, wenn sich die Membranwand 60 zwischen einer Stellung gemäß Fig. 4, in welcher die Dosierkammer geleert ist, und einer Stellung gemäß Fig. 9 verlagert, in welcher die Dosierkammer mit Flüssigkeit gefüllt ist.

Wenn sich die Membranwand bzw. die Kuppel 60 hin- und herbewegt, um Flüssigkeit in die Dosierkammer 24 anzusaugen und aus ihr auszustoßen, kommt die Flüssigkeit ersichtlicherweise nur mit der einen Seite der Membranwand 60 in Berührung, wobei der Bereich zwischen der Dosierkammer-Ausnehmung 24a und der Membranwand 60 den in Fig. 4 bei 24c angedeuteten aktiven Flüssigkeitsaufnahme- und -ausstoßteil der Dosierkammer bildet. Obgleich sich die Größe dieses aktiven bzw. Arbeitsteils der Dosierkammer 24 ändert, wenn sich die Dosierkammer mit Flüssig-

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keit füllt und diese ausstößt, wird dieser Arbeitsteil 24c der Dosierkammer 24 zur Vereinfachung der Beschreibung der Vorrichtung und ihrer Arbeitsweise lediglich als Dosierkammer 24 zum Ansaugen und Ausstoßen von Flüssigkeit bezeichnet.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Membran 38 beträgt der Druck zur Verlagerung der Membranwand 60 aus der Stellung gemäß Fig. 4 in diejenige gemäß Fig. 9 nur etwa 12,7 mm Hg. Aus diesem Grund steht jederzeit ein mehr als ausreichender hydrostatischer Druck zur Verfügung, um eine Verlagerung der Membranwand 60 hervorzubringen, bis der Flussigkeitsvorrat über dem Einlaßventil 42 nahezu verbraucht ist. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß sich die Membranwand 60 vorzugsweise ohne jeden nennenswerten Widerstand zwischen ihren Positionen bewegt, in denen die Dosierkammer einmal geleert und zum anderen mit Flüssigkeit gefüllt ist. Die Membran besteht daher vorzugsweise aus einem dünnen elastischen Material«

Obgleich das Fassungsvermögen der Dosierkammer 24 je nach der in jeder Volumendose durch die Vorrichtung auszutragenden Flüssigkeitsmenge und in Abhängigkeit vom speziellen Anwendungszwetk der Vorrichtung erheblich variieren kann, sollte die Dosierkammer für die Intravenöse Verabreichung von Flüssigkeit vorzugsweise ein Fassungsvermögen von weniger als 1 cnr besitzen. Insbesondere bei der intravenösen Verabreichung bzw. Infusion von Flüssigkeiten bei Menschen ist es vorteilhaft, wenn das Fassungsvermögen der Dosierkammer für die Flüssigkeit in der Größenordnung von 0,2 ml liegt, um bei jeder Hin- und Herbewegung der elastischen Membranwand 60 jeweils eine entsprechende Flüssigkeitsmenge in die Dosierkammer anzusaugen und aus ihr auszustoßen« Bei einer solchen Anordnung der Dosierkammer mit einem Fassungsvermögen von 0,2 ml besitzen Einlaßleitung 26 und Auslaßleitung 28 vorteilhaft einen so großen Innenquerschnitt, daß 0,2 ml Wasser bei einem hydrostatischen

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Druck des in die Dosiereinheit einströmenden Wassers von 10,16 cm Hg die Leitungen in 0,5 s durchströmen.

Die Membran 38 der Dosiereinheit weist außerdem einen elastischen, napfförmigen Abschnitt 64 auf, der gemäß Fig. 4 normalerweise in die Flüssigkeitskammer 30 hineinragt. Dieser Napfabschnitt 64 der Membran 38 ist unter dem Einfluß der die Flüssigkeitskammer 30 füllenden Flüssigkeit, wenn die Flüssigkeit etwa durch einen am unteren Ende des Schlauches 14 befindlichen, nicht dargestellten Verschluß an einem Durchfliessen des Schlauches 14 gehindert wird, aus seiner Normalstellung in eine in Fig. 17 dargestellte Position verlagerbar, in welcher dieser Napfabschnitt in eine den Abdeckteil 36 durchsetzende zylindrische öffnung 66 hineinragt. Beispielsweise wird ein Flüssigkeitsstrom durch den Schlauch 14 verhindert, wenn die Vorrichtung zusammengesetzt oder für den Betrieb vorbereitet wird. Der Napfteil 64 der Membran 38 dient zusammen mit der Flüssigkeitskammer 30 als hydraulische Einrichtung, die mit einer Betätigungseinrichtung in der Regeleinheit zusammenwirkt, wobei die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer in die Dosierkammer verdrängt und dadurch in der Dosierkammer enthaltene Luft über die Einlaßleitung 26 ausgetrieben wird. Die Flüssigkeit kann aus der Flussigkeitskammer ausgetrieben werden, wenn die Dosiereinheit mit der Regeleinheit verbunden ist, wie dies nachstehend in Verbindung mit der Anbringung der Dosiereinheit an der Regeleinheit noch näher erläutert werden wird. Am Boden des Napfabschnitts 64 der Membran 38 ist gemäß Fig. 4 vorzugsweise eine steife Kunststoffscheibe 68 angeklebt oder anderweitig befestigt, um die Bodenfläche des Napfabschnitte 64 zu versteifen.

Die eine Verbindung zwischen der Dosierkammer 24 und der Flussigkeitskämmer 30 herstellende Auslaßleitung besitzt nahe der Mündung in die Flüssigkeitskammer einen erweiterten Abschnitt 28a. Gemäß Fig. 5 bildet dieser erweiterte Abschnitt

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28a eine Luft- bzw. Blasenfalle, um zu gewährleisten, daß bei der betrieblichen Verbindung der Dosiereinheit mit der Regeleinheit die in der Flüssigkeitskammer 30 enthaltene Luft in die Auslaßleitung und somit durch die Dosierkammer zur Tropfkammer 22 hochsteigt, wenn die Flüssigkeit von der Flüssigkeitskammer 30 durch die Dosierkammer hindurchgedrückt wird.

Die Regeleinheit 18 gemäß Fig. 1 bis 3 weist ein äußeres Gehäuse 80 auf, an dem mit Hilfe von Schrauben 86 abnehmbare Seitenplatten 82 und 84 befestigt sind. Das Gehäuse 80 der Regeleinheit 18 enthält einen Batterieraum 88, in den eine Batterie 90 einsetzbar ist, welche die Speisespannung für die elektrischen Schaltkreise der Regeleinheit liefert. Ein Zugang zum Batterieraum ist über die abnehmbare Seitenwand 82 möglich. Die andere Seite des Gehäuses 80 enthält einen Steuer- bzw. Regelraum 92, in den ein in Fig. 1 in strichpunktierten Linien eingezeichneter elektromagnetischer Ventilbetätigungsmechanismus 94 sowie ein ebenfalls in strichpunktierten Linien eingezeichneter elektronischer Zeitgeber 96 eingebaut sind, wobei die Bauteile des Zeitgebers auf einer an der abnehmbaren Endplatte 84 befestigten Schaltungsplatte vorgesehen sind.

Die Regeleinheit 18 weist einen zentralen Aufnahmeteil bzw. eine Fassung 98 zum Einsetzen der Dosiereinheit auf. Diese Fassung 98 wird durch eine in der Stirnplatte 102 des Gehäuses 80 ausgebildete und diese Stirnplatte 102 in zwei Teile unterteilende Öffnung 100 gebildet. Diese in der Stirnplatte ausgebildete öffnung 100 weist über einen Teil ihrer Länge einen erweiterten abgestuften Teil 104 zur Aufnahme eines erweiterten Stufenteils 34a des Körpers 34 der Dosiereinheit sowie einen abgestuften Teil 106 auf, der einen Teil der öffnung 100 nahe der Stelle verschließt, an v/elcher das untere Ende 36a des Abdeckteils 36 der Dosiereinheit 16 eingesetzt werden soll. Aufgrund dieser Ausbildung kann die Dosiereinheit

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nur in einer einzigen Ausrichtlage durch die Öffnung 100 in der Stirnplatte 102 der Regeleinheit 18 eingesetzt werden. In der Oberseite 108 der Regeleinheit 18 ist eine im wesentlichen L-förmige Öffnung oder Ausnehmung 110 ausgebildet, deren einer Schenkel mit seinem Ende in die Öffnung 100 übergeht. Im Boden 112 der Regeleinheit 18 ist ebenfalls eine im wesentlichen L-förmige Öffnung oder Ausnehmung 114 vorgesehen, deren einer Schenkel mit seinem Ende ebenfalls in die Öffnung 100 in der Stirnplatte übergeht. Die Ausnehmungen 110 und 114 fluchten miteinander und bilden somit eine L-förmige Regeleinheit-Fassung 98 im Gehäuse 80. Diese, den entsprechenden Teilen der Dosiereinheit 16 komplementär ausgebildete Fassung 98 bildet einen Aufnahmeraum solcher Größe, daß die Dosiereinheit längs des einen Schenkels der L-förmigen Fassung gemäß Fig. 15 in eine erste Stellung in dieser Fassung eingesetzt und dann längs des anderen Schenkels dieser Fassung seitlich in eine zweite Stellung in der Regeleinheit verschoben werden kann, in welcher sie gemäß den Fig. 1, 3, 9 und 14 betrieblich mit der Regeleinheit verbunden ist, so daß der elektromagnetische Ventilbetätigungsmechanismus der Regeleinheit die Ventileinrichtungen der Dosiereinheit zur Steuerung des Ansaugens und Ausstoßens von Flüssigkeit durch die Dosiereinheit zu betätigen vermag.

Zur seitlichen Verlagerung der Dosiereinheit in der Fassung 98 der Regeleinheit aus der ersten in die zweite Stellung und in die festgelegte Betriebsbeziehung zur Regeleinheit 18 ist letztere mit von Hand auslösbaren Befestigungs- bzw. Arretiermitteln 116 versehen, die mit der Dosiereinheit zusammenwirken und diese sicher in der Regeleinheitj[haltern. Die Arretierfunktion wird vorzugsweise durch einen ebenfalls mit 116 bezeichneten Halte- und Positioniermechanismus gewährleistet. Dieser Mechanismus 116 weist vorzugsweise ein Gleitstück 118 auf, das zwischen einer ersten Stellung gemäß Fig. 15 zur Ermöglichung eines Einsetzens und Herausnehmens der Dosierein-

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heit und einer zweiten Stellung gemäß Fig. 14 verlagerbar ist, in welcher die Dosiereinheit gegenüber der Regeleinheit betrieblich festgelegt ist. Das vorzugsweise aus einem einzigen BlechstUck bestehende Gleitstück 118 ist an seiner einen Seite mit Armen 120 und 122 versehen, die sich durch öffnungen in einer inneren Trennwand bzw. Rippe 124 des Gehäuses 80 erstrecken. Die Trennwand 124 bildet dabei die Innenwand des Batterieraums 88. An der anderen Seite weist das Gleitstück 118 Arme 126 und 128 auf, welche öffnungen in einer inneren Trennwand bzw. Rippe 130 des Gehäuses 80 durchsetzen, die ihrerseits die innere Stirnwand des Regelraums 92 bildet. Die Arme 120, 122, 126 und 128 dienen zur Ausrichtung des Gleitstücks und zur Erhaltung seiner Ausrichtung bei seiner Verschiebung zwischen der ersten Stellung zur Aufnahme der Dosiereinheit und seiner zweiten Stellung, in welcher die Dosiereinheit in der Regeleinheit arretiert ist.

Zur Erleichterung der Verschiebung des Gleitstücks 118 nimmt der im wesentlichen U-förmig ausgebildete Arm 122 zwischen seinen Schenkeln eine Rolle 132 auf, die von einer Schraube getragen sein kann. Die Arme 126 und 128 wirken dabei mit ebenfalls beispielsweise von Schrauben getragenen Rollen 134 bzw. 136 zur Ausrichtung und Führung des Gleitstücks bei seiner Bewegung zusammen. Zur Festlegung der Dosiereinheit 16 auf dem Gleitstück 118 für die Bewegung mit diesem weist das Gleitstück 118 einen U-förmigen Halter 137 mit Schenkeln oder Vorsprüngen I38 und 140 auf, die sich zu beiden Seiten der Dosiereinheit 116 erstrecken. Weiterhin ist das Gleitstück 118 mit Schenkeln 142 und 144 versehen, die von ihm auf gegenüberliegenden Seiten der Dosiereinheit abstehen und letztere bei der Bewegung mit dem Gleitstück zwischen der ersten und der zweiten Stellung in der Fassung 98 der Regeleinheit unterstützen.

Die Verschiebung des Gleitstücks 118 des Halte- und Positionier-

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mechanismus 116 zwischen seiner ersten Stellung zum Einsetzen und Herausnehmen der Dosiereinheit und seiner zweiten Stellung zur Arretierung der Dosiereinheit in feste Betriebslage gegenüber der Regeleinheit erfolgt gemäß den Fig. 8, 14 und 15 durch einen Betätigungshebel 150 und einen Kipphebel 152. Dabei besitzt der Betätigungshebel 150 an der Außenseite der Rückplatte 157 an einem Ende einen Fingergriff-Fortsatz 154, während sein anderes Ende mit einem Schwenkzapfen I56 verbunden ist, der in einem kleinen Langloch 158 in der Rückwand 157 des Gehäuses 80 angeordnet ist. Der Kipphebel 152 ist an der Innenseite der Rückwand 157 mit dem Betätigungshebel 150 mittels eines Schwenkzapfens 16O verbunden, der ein in der Rückwand 157 ausgebildetes bogenförmiges Langloch 162 durchsetzt, welches eine Verschiebung des Schwenkzapfens 160 über die gewünschte Bewegungsstrecke des Betätigungshebels 150 zuläßt. Das andere Ende des Kipphebels 152 ist mittels eines Schwenkzapfens 164 gelenkig mit dem Gleitstück 118 verbunden. Der Kipphebel 152 trägt einen erweiterten oder verlängerten Endabschnitt 152a mit einer nicht dargestellten Nut zur Aufnahme des einen Endes einer Blattfeder 166, deren anderes Ende in eine Nut in einem Flansch 168 des Gleitstücks 118 eingesetzt ist. Die Blattfeder 166 dient zur Vorbelastung des Kipphebels 152 in eine exzentrische bzw. übermittige Bewegungsstellung. Eine Spannungsausgleichfeder 170, deren Enden durch einen Ansatz 172 an der Rückwand 157 und den Schwenkzapfen 156 festgelegt sind, bewirkt im Zusammenwirken mit einem an der Rückwand 157 angeformten Vorbelastungsansatz 174 eine Vorbelastung des Schwenkzapfens 156 im Langloch 158 in Richtung auf das Gleitstück, um dadurch Spannungen aufzuheben und einen größeren Bewegungsspielraum des Kipphebel-Haltemechanismus im Zusammenwirken mit dem Gleitstück 118 zu gewährleisten.

Im Betrieb des Haltemechanismus 116 ist die Dosiereinheit in die Aufnahme bzw. Fassung 98 der Regeleinheit eingesetzt, wo-

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bei sich der Haltemechanismus in der Stellung gemäß Fig. 15 befindet. Wenn die Dosiereinheit in Anlage gegen das Gleitstück 118 in die Fassung 98 der Regeleinheit eingesetzt wird, wird der Betätigungshebel 150 aus der Stellung gemäß Fig. 15 im Uhrzeigersinn in die Stellung gemäß Fig. 14 verschwenkt, wobei sich das Gleitstück 118 und die in den Fig. 14 und 15 strichpunktiert eingezeichnete Dosiereinheit in die Stellung gemäß Fig. 14 bewegen, in welcher die Dosiereinheit 16 gegenüber der Regeleinheit 18 betrieblich festgelegt ist. Ersichtlicherweise bilden die die Fassung bzw. Aufnahme festlegenden Flächen der Regeleinheit zusammen mit den Schenkeln des Gleitstücks Ausrichtmittel zur Aufnahme der Dosiereinheit, während die Flächen der Dosiereinheit komplementäre Führungen zur einwandfreien Ausrichtung und Positionierung der Dosiereinheit in der Regeleinheit darstellen.

Wenn der Halte- und Positioniermechanismus 116 die Dosiereinheit aus der ersten Stellung gemäß Fig. 15 in die zweite, eingerastete Stellung gemäß Fig. 14 in der Fassung 98 verschiebt, wird die aus dem Napfabschnitt 64 der Membran bestehende Hydraulikeinrichtung in der Flüssigkeitskammer 30 der Dosiereinheit 16 durch eine Betätigungseinrichtung betätigt, die durch eine Druckfläche 180a eines Hydraulikzylinderangusses 180 an der Trennwand 130 des Gehäuses 80 gebildet wird. Wenn bei der Einrastverschiebung der Dosiereinheit durch den Halte- und Positioniermechanismus die Flüssigkeitskammer 30 der Hydraulikeinrichtung gefüllt ist, wird die in der Flüssigkeitskammer enthaltene Flüssigkeit durch die gemäß Fig. 17 auf den Membran-Napfabschnitt 64 wirkende Druckfläche 180a, welche den Membran-Napfabschnitt in die Position gemäß Fig. 9 schwenkt, aufwärts in die Dosierkammer verdrängt. Durch diese Verlagerung der Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer in die Dosierkammer wird die in letzterer enthaltene Luft zur Tropfkammer 22 der Dosiereinheit 16 ausgetrieben, wodurch letztere für den sicheren Betrieb mit der Regeleinheit vorbereitet

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wird. Zur Feststellung, ob in der Flussigkeitskammer 30 genügend Flüssigkeit zum zufriedenstellenden Austreiben von Luft aus der Dosierkammer 24 enthalten ist, ist gemäß Fig. und 17 eine allgemein mit 184 bezeichnete Kopplungsfühlereinheit vorgesehen, welche das Vorhandensein von Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer feststellt. Diese Kopplungsfühlereinheit hindert das Gleitstück 118 des Mechanismus 116 daran, die Dosiereinheit in die betrieblich eingerastete Stellung zu verschieben, wenn in der FIüsbL gke its kammer 30 keine ausreichende Flüssigkeitsmenge enthalten ist. Die Kopplungsfühlereinheit bzw. -einrichtung 184 wird durch einen Kolben 186 gebildet, der in der zentralen Axialbohrung des Angusses 180 geführt ist und eine einen kleineren Durchmesser besitzende Bohrung in der Trennwand 130 des Gehäuses 80 der Regeleinheit durchsetzt. Die Einrichtung 184 weist außerdem einen L-förmigen Lenker oder Hebel 188 auf, der mittels eines Schwenkzapfens 190 an der Rückwand 157 des Gehäuses 80 angelenkt ist, sowie eine am Kolben befestigte und schwenkbar mit dem einen Ende des Gelenkhebels 188 verbundene Verbindungsstange 192 (Fig. 16 und 17). Der Lenker bzw. Gelenkhebel 188 trägt an seinem anderen Ende eine Klinke 194, die in eine Raste I96 im Arm 128 des Gleitstücks 118 einzutreten vermag. Der Gelenkhebel 188 ist normalerweise in eine Stellung vorbelastet, in welcher die Klinke 194 in die Raste 196 eingreift, wobei diese Vorbelastung durch eine Schraubenfeder 198 erfolgt, die einen dünneren Abschnitt 186a (|es Kolbens 186 umschließt und sich zwischen dem Kopf des Kolbens 186 und der Trennwand 130 des Gehäuses der Regeleinheit abstützt. Wenn bei dieser Anordnung bei der Verschiebung des Gleitstücks mit der Dosiereinheit aus der ersten in die zweite Stellung in der Flüssigkeitskammer 30 genügend Flüssigkeit enthalten ist, so daß der Membran-Napfabschnitt 64 in die Bohrung 66 im Abdeckteil 36 der Dosiereinheit umgestülpt ist (vgl. Fig. 17), wird der Kolben 186 in den Anguß 180 hineingedrückt, wodurch die Klinke 194 des Lenkers bzw. Gelenkhebels 188 in eine Stellung

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bewegt wird, in welcher sie nicht in die Raste 196 des Gleitstücks 118 eingreift. Falls jedoch gemäß Fig. 16 nicht genügend Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 30 enthalten ist, verlagert die auf den Kolben 186 einwirkende Feder den Gelenkhebel 188 über die Verbindungsstange 192 in der Weise, daß die Klinke 194 in die Raste 196 eingreift, wodurch das Gleitstück 118 daran gehindert wird, die Dosiereinheit in der Aufnahme oder Fassung 98 der Regeleinheit in die betriebliche Stellung zu verschieben.

Wenn der Halte- und Positioniermechanismus 116 mit dem Gleitstück 118 die Dosiereinheit 16 in der Fassung bzw. Aufnahme 98 in die Stellung gemäß Fig. 14 verlagert hat, ist die Dosiereinheit 16 gegenüber der Regeleinheit 18 arretiert, so daß die Ventilbetätigungseinrichtung 94 der Regeleinheit die Ventileinrichtungen 40 und 46 der Dosiereinheit betätigt. Wenn die Dosiereinheit auf die in Fig. 9 dargestellte Weise fest mit der Regeleinheit verbunden ist, liegt erstere an Vorsprüngen 200 der Trennwand 130 an, durch welche sie in einem kleinen Abstand von der Trennwand 130 gehalten wird, so daß Luft in die Entlüftung 62 der Dosierkammer 24 eintreten und sich die elastische bzw. flexible Membranwand 60 ohne wesentlichen Luftwiderstand oder die Erzeugung eines Unterdrucks in der Dosierkammer hin- und herbewegen kann. Vorzugsweise sind an der Trennwand 130 des Gehäuses 80 drei Vorsprünge 200 in dreieckiger Anordnung vorgesehen, so daß die Dosiereinheit an der Trennwand 130 der Regeleinheit genau ausgerichtet wird. Darüber hinaus ist die Trennwand mit zwei nach außen abstehenden Ansätzen bzw. Angüssen 202 und 204 versehen, die in komplementäre Ausnehmungen oder Vertiefungen 206 bzw. 208 der Dosiereinheit eingreifen, wobei diese Angüsse 202 und 204 sowie die komplementären Ausnehmungen 206 und 208 Aus rieht- und Führungsmittel für die weitere Ausrichtung der Dosiereinheit in ihrer Betriebsstellung gegenüber der Regeleinheit darstellen·

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Gemäß den Fig. 9 und 10 weist der elektromagnetische Ventilbetätigungsmechanismus 94 der Regeleinheit zwei elektromagnetische Spulen 210 und 212 auf, die um einen Kern 214 herumgewickelt und auf diesem durch eine Halterung 216 auf Abstand voneinander angeordnet sind, wobei diese Halterung 216 in ihrer einen Seite eine Aussparung 216a zur Aufnahme eines schlankeren Teils 214 des Kerns 214 zwischen den beiden Spulen 210 und 212 aufweist. Die andere Seite der Halterung ist in einem Langloch 226 in der Trennwand 130 geführt. Die Magnetspulen 210 und 212 sowie der Kern 214 werden weiterhin von Halterungen 218 und 220 getragen, welche den Kern 214 unter Einschluß der Magnetspulen zwischen sich an beiden Enden umschließen. Die Halterungen 218 und 220 sind dabei mit Hilfe von Schrauben 222 bzw. 224 an der Trennwand 130 befestigt.

Der Magnetkreis für die Magnetspulen 210 und 212 wird durch einen Schwinganker 230 vervollständigt, der einen dicht an das Ende 214a des Kerns 214 herangebogenen Schenkel 230a sowie einen dicht an das Ende 214b des Kerns 214 herangebogenen Schenkel 230b aufweist. Der Schwinganker 230 durchsetzt eine Ausnehmung 216b der Halterung 216, und er ist an einer Schrägfläche 216c der Halterung 216 mittels einer Blattfeder 232 schwenkbar gelagert, die am einen Ende in einem Langloch oder Schlitz in der Trennwand 130 festgelegt ist und mit ihrem anderen Ende in einen Schlitz im Schwinganker 230 an der abgeschrägten Schwenkfläche 216c eingreift. Eine Blattfeder 234 dient zur Vorbelastung des Schwingankers 230 in seinen beiden Endstellungen in einen übermittigen bzw. exzentrischen Zustand um die Schwenkfläche 216c herum, wobei die Blattfeder 234 am einen Ende durch einen am Ende 230b des Schwingankers 230 befestigten Zapfen gehalten wird und am anderen Ende in einer Ausnehmung der Halterung 220 festgelegt ist. Infolge dieser Anordnung drängt die Blattfeder den Schwinganker 230 in die Ubermittige bzw. exzentrische

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Position, in welcher sich der Schenkel 230a am Ende 214a des Kerns 214 befindet, oder in die Position, in welcher der Schwingankerschenkel 230b am Ende 214b des Kerns 214 liegt.

Wenn sich der Schwinganker 230aus seiner einen Endstellung, in welcher die erregte Magnetspule 210 den Schwingankerschenkel 230a gegen das Ende 214a des Kerns gemäß Fig. 9 zieht, in die andere Endstellung seiner Bewegung verlagert, in welcher die erregte Magnetspule 212 den Schenkel 230b gegen das Kernende 214b biegt, verschiebt der Schwinganker einen ersten und einen zweiten Ventilbetätigungsstift 240 bzw. 242 zwischen Stellungen zur Betätigung der Ventilelemente 52 bzw. 54 der beiden Ventileinrichtungen 40 bzw. 46 der Dosiereinheit. Die Stifte 240 und 242 erstrecken sich dabei, genauer gesagt, durch in Angüssen 202 bzw. 204 der Trennwand 130 ausgebildete Bohrungen 244 bzw. 246. Weiterhin erstrecken sich die Ventilbetätigungsstifte 240 und 242 durch Öffnungen im Abdeckteil 36 der Dosiereinheit in die Ventilkammern der Ausnehmungen 44 und 46 hinein, um dabei mit den Membran-Ventilelementen 52 bzw. 54 in Berührung zu gelangen. Die Außenenden 240a und 242a der Ventilbetätigungsstifte 240 bzw. 242 besitzen Schrägflächen in Form von keilförmigen Enden, die mit den Membran-Ventilelementen 52 und 54 zum abwechselnden Schließen der Einlaßleitung 26 bzw. der Auslaßleitung 28 zusammenwirken. Ersichtlicherweise stellt die Membran 38 eine Abdichtung zwischen dem Körper 34 und dem Abdeckteil 36 der Dosiereinheit her, so daß die die Dosiereinheit durchströmende Flüssigkeit daran gehindert wird, mit dem Abdeckteil 36, den Ventilbetätigungsstiften oder anderen Bauteilen der Regeleinheit in Berührung zu gelangen.

Wie am besten aus Fig. 9 hervorgeht, werden die Ventilbetätigungsstifte 240 und 242 über ihre Verbindung mit dem Schwinganker 230 betätigt. Genauer gesagt, erstreckt sich jeder Stift 240 und 242 durch den Schwinganker 230 hindurch, wobei er zu

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beiden Seiten des Schwingankers jeweils von zwei Positionierbzw. Atisrichtstiften 240b und 240c bzw. 242b und 242c durchsetzt wird, die längs des betreffenden Stifts auf Axialabstand voneinander angeordnet sind. Um die Ventilstifte 240 und herumgelegte, vorbelastende Federn 250 bzw. 252 sind jeweils mit dem einen Ende am Schwinganker 230 befestigt, während sie mit den anderen Enden an Scheiben 254 bzw. 256 anliegen, welche vom betreffenden Ventilstift durchsetzt werden und sich gegen die Ausrichtstifte 240c bzw. 242c abstützen. Die Ventilbetätigungsstifte 240 und 242 durchsetzen dabei Bohrungen in den Schenkeln 218a und 220a der Halterungen 218 bzw. 220. An den Halterungsschenkeln 218a und 220a befestigte Führungsstifte bzw. -zapfen 258 bzw. 260 greifen in axial verlaufende Ausrichtschlitze in den Enden der betreffenden Ventilstifte 240 bzw. 242 ein, etwa in den in Fig. 13 dargestellten Schlitz 24Od des Stifts 240. Die Führungsstifte 258 und 260 halten die Ausrichtung der Ventilbetätigungsstifte 240 und 242 aufrecht, wenn sich letztere bei der Betätigung der zugeordneten Ventilelemente hin- und hergehend verschieben.

Wenn sich die Dosiereinheit 16 in ihrer Betriebsposition in der Regeleinheit 18 befindet, kann die Magnetspule 210 betätigt bzw. erregt werden, so daß der Schwingankerschenkel 230a in die Stellung gemäß Fig. 9 an das Ende 214a des Kerns 214 herangezogen wird. In diesem Fall verläuft der Magnetkreis der Magnetspule 210 durch den Kern 214, den Schwingankerschenkel 230a und die Halterung 216 zur anderen Seite der Magnetspule 210. Bei erregter Magnetspule 210 drängt der Schwinganker 230 den Ventilbetätigungsstift 242 gegen das Membran-Ventilelement 54, so daß das Auslaßventil 46 geschlossen und ein Flüssigkeitsstrom durch die Auslaßleitung verhindert wird. Wenn das Einlaßventil 42 offen und das Auslaßventil 46 geschlossen ist, kann ein Flüssigkeitsinkrement bzw. -anteil in die Dosierkammer 24 einströmen und diese füllen, wobei bei voll gefüllter Dosierkammer die Membranwand 60 in die

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Position gemäß Fig. 9 axis gelenkt wird.

Wenn die Magnetspule 210 abfällt und die Magnetspule 212 erregt wird, wird das Ende 230b des Schwingankers gegen das Ende 2i4d des Kerns gezogen, so daß der Ventilbetätigungsstift 240 unter Verformung des Ventilelements 52 verlagert und hierdurch das Einlaßventil 42 unter Absperrung der Einlaßleitung 26 geschlossen wird. In diesem Zustand führt der Ventilbetätigungsstift 242 keine Verformung des Membran-Ventilelements 54 herbei, so daß eine Flüssigkeitsströmung über das Auslaßventil 46 und somit durch die Auslaßleitung 28 möglich ist. Bei geschlossenem Einlaßventil 42 und geöffnetem Auslaßventil 46 wird die in der Dosierkammer 24 befindliche Flüssigkeitsdosis ausgetragen, wobei die Membranwand 60 in der Dosierkammer in ihre Normalstellung gemäß Fig. 4 zurückfällt. Die elastische Membranwand 60 bildet somit eine bewegbare Wand in der Doslerkammer zur Änderung von deren Größe in Abhängigkeit von der Aufnahme von Flüssigkeit in der Dosierkammer und dem Austragen der Flüssigkeit aus dieser Dosierkammer. Diese Arbeitsfolge der Einlaß- und Auslaßventile wiederholt sich bei der sequentiellen Erregung der Magnetspulen 210 und 212, um den Schwinganker 230 zwischen seinen Endstellungen schwingen zu lassen und die Ventilstifte 240 und 242 zum abwechselnden Schließen von Einlaß- und Auslaßventil zu betätigen. Es ist zu beachten, daß dann, wenn die Dosiereinheit 16 durch den Mechanismus 116 in die betriebliche Beziehung zur Regeleinheit 18 gebracht wird, einer der Ventilbetätigungsstifte bereits das zugeordnete Membran-Ventilelement betätigt; beispielsweise kann der Ventilstift 242 das Ventilelement 34 zum Schließen des Auslaßventils 46 auf die in Fig. 9 gezeigte Weise betätigen. Der jeweils zum Schließen des zugeordneten Ventilelements betätigte Ventilbetätigungsstift wird durch die Kippstellung des Schwingankers 230 beim Zusammensetzen der beiden Einheiten bestimmt.

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Wenn die Dosiereinheit 16 und die Regeleinheit 18 betrieblich zusammengesetzt sind, 1st es wünschenswert, einen Flüssigkeitsfluß durch die Dosiereinheit zu ermöglichen, bevor die Magnetspulen 210 und 212 abwechselnd erregt werden. Zu diesem Zweck ist ein allgemein mit 270 bezeichneter Ventilauslöser-Kurvenmechanismus vorgesehen, welcher den jeweils vorgeschobenen Ventilbetätigungsstift aus seiner Schließbeziehung zum zugeordneten Ventilelement der Dosiereinheit heraus verlagert. Dieser Auslösermechanismus 270 weist gemäß Fig. 12 eine verschiebbare Kurvenschiene 272 auf, die in einer Ausnehmung 274 in der Trennwand 130 des Gehäuses 80 geführt ist. Die Ausnehmung 274 besitzt eine solche Form, daß sie die Längsverschiebung der Kurvenschiene 272 zu begrenzen vermag. Die Kurvenschiene 272 kann in der Ausnehmung 274 auf beliebige Weise festgehalten sein, beispielsweise durch Schrauben 276 und 278, deren Köpfe die in der Ausnehmung 274 angeordnete Kurvenschiene übergreifen. Die Kurvenschiene 272 trägt Lappen 272a und 272b, welche als Steuerkurven an den Stiften 240c bzw. 242c angreifen, wenn sich der betreffende, zugeordnete Ventilbetatigungsstift 240 oder 242 in einer das zugeordnete Ventil schließenden Stellung befindet.

Die Betätigung der Kurvenschiene 272 erfolgt durch manuelles Herabdrücken eines Stößels oder Kolbens 280, dessen eines Ende an einem Flansch 272c der Kurvenschiene befestigt ist und der mit seinem anderen Ende eine Bohrung in der Gehäuse-Oberseite 108 durchsetzt und mit einer Drucktaste 282 versehen ist. Eine zwischen dem Kopf der Drucktaste und der Oberseite 108 um die Drucktaste 282 bzw. den Stößel 280 herumgelegte Schraubenfeder drängt die Drucktaste und somit die Kurvenschiene 272 in die eine Endstellung ihrer Bewegung, in welcher die Kurvenschiene 272 am Ende 274a der Ausnehmung 274 anstößt. Wenn zur Ermöglichung einer Flüssigkeitsströmung durch die Dosiereinheit beide Ventile derselben geöffnet werden sollen, wird die Drucktaste 280 von Hand nach unten

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gedrückt, so daß sich die Kurvenschiene 272 längs ihrer Bewegungsbahn verschiebt und den betreffenden Kurvenlappen mit dem Ausrichtstift des betätigten Ventilbetätigungsstiftes in Berührung bringt. Wenn bei der Anordnung gemäß Fig. 9 beispielsweise die Drucktaste 282 von Hand gedrückt und somit die Kurvenschiene 272 über ihre Bewegungsbahn nach unten verlagert wird, kommt der Kurvenlappen 272b mit dem Ausrichtstift 242b in Berührung, wodurch der Ventilbetätigungsstift 242 außer Verformungseingriff mit dem Membran-Ventilelement 54 gelangt. Eine ähnliche Bewegung oder Verschiebung des Ventilbetätigungsstifts 240 erfolgt, wenn dieser Stift 240 das zugeordnete Ventilelement verformt, weil sich der Schwinganker 230 in seiner anderen Endstellung befindet.

Eine Schaltung zur Erregung der Magnetspulen 210 und 212 ist, teilweise in Blockschaltbildform, schematisch in Fig. 20 veranschaulicht. Das Schaltbild gemäß Fig. 20 zeigt einen Zeitgeber zur sequentiellen Festlegung eines ersten Zeitintervalls, in welchem das Einlaßventil einen Flüssigkeitseintritt in die Dosierkammer zum Füllen derselben zuläßt und das Auslaßventil auf den Ventilbetatigungsstift 242 der Regeleinheit anspricht und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert, sowie eines zweiten Zeitintervalls, in welchem das Einlaßventil unter Verhinderung eines Flüssigkeitseintritts in die Dosierkammer durch den Ventilbetätigungsstift 240 der Regeleinheit beaufschlagt ist und das Auslaßventil ein Entleeren bzw. Austragen der in der Dosierkammer befindlichen Flüssigkeitsdosis zuläßt. Diese beiden Zeitintervalle ergeben gemeinsam eine Gesamtperiode entsprechend einem Arbeitszyklus der Dosiereinheit in Verbindung mit der Regeleinheit.

Gemäß Fig. 20 ist die Minusklemme der - wie erwähnt - im Batterieraum 88 der Regeleinheit untergebrachten Batterie 90 mit Masse verbunden, während ihr Pluspol an einen von Hand betatigbaren Schalter 301 angeschlossen ist, welcher ein als

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Schalterknopf an der Stirnplatte 102 des Gehäuses 80 gemäß Fig. 1 bis 3 dargestelltes Betätigungselement 302 aufweist. Die andere Seite des Schalters 301 ist gemäß Fig. 20 über eine elektrische Sammelleitung 303 mit den Magnetspulen 210 und 212 verbunden. Die anderen Seiten der Magnetspulen 210 und 212 sind an einen ersten und einen zweiten Zeitgeber-Ausgangskreis 304 bzw. 306 angeschlossen. Zwischen diese Kreise 304 und 306 ist ein Schalterkreis 308 eingeschaltet, wobei diese elektrischen Schaltungen 304, 306 und 308 aufgrund ihres Anschlusses mit der Sammelleitung 303 gemäß Fig. 20 elektrisch mit dem Schalter 301 verbunden sind. Die Aufgabe der Schaltungen 304, 306 und 308 im Zeitgeberkreis 300 besteht lediglich darin, das erste Intervall, in welchem die Magnetspule 210 erregt ist, und das zweite Intervall festzulegen, in welchem die Magnetspule 212 erregt ist. Wenn die Magnetspule 210 erregt ist, ist selbstverständlich die Magnetspule 212 entregt und umgekehrt. Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich im folgenden immer wieder, indem während verschiedener Zeitintervalle zunächst die Magnetspule 210 erregt und dann entregt und anschließend die Magnetspule 212 erregt und wieder entregt wird. Die Summe der gesamten Zeitintervalle stellt eine Zeitspanne dar, während welcher eine gewünschte bzw. vorgesehene Flüssigkeitsdosis dem Patienten verabreicht wird.

Die Schaltungen der vorstehend beschriebenen Art zum abwechselnden Erregen und Entregen von Magnetspulen 210 und 212 sind an sich bekannt und bezüglich des Aufbaus dem Ermessen des Fachmanns überlassen. Die in Fig. 20 schematisch dargestellte Zeitgeberschaltung 300 soll lediglich ein Beispiel für einen Schaltkreis zum Erregen der Magnetspulen 210 und 212 sein. Beispielsweise werden in spezieller Ausführungsform der Zeitgeberschaltung gemäß Fig. 20 die beiden Zeitgeber-Ausgangskreise 304 und 306 durch einander ähnliche elektrische Bauteile gebildet. Der erste Zeitgeber-Ausgangs-

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kreis 304 wird durch eine Schaltung mit einem programmierbaren Unijunction-Transistor gebildet, der durch die Aufladung eines Kondensators durchgeschaltet wird und einen durch die Magnetspule 210 verlaufenden Stromkreis steuert, wobei die Aufladezeit des Kondensators durch einen Regelwiderstand im Schaltkreis des programmierbaren Unijunction-Transistors gesteuert wird. Wenn sich der Kondensator auf ein vorbestimmtes Potential auflädt, schaltet der Unijunction-Transistor durch, so daß ein Stromkreis durch die Magnetspule 210 geschlossen wird; wenn sich der Kondensator entladen hat, beginnt der Unijunction-Transistor dagegen zu sperren, so daß der Schaltkreis über die Magnetspule 210 zur Entregung derselben geöffnet wird. Durch diese Arbeitsweise der Schaltung des programmierbaren Unijunction-Transistors wird auch ein Ausgangssignal an den Schalterkreis 308 geliefert. Eine ähnliche Schaltung aus einem programmierbaren Unijunction-Transistor mit Regelwiderstand und Kondensator zur Bestimmung des Durchschaltens des Unijunction-Transistors ist für den zweiten Zeitgeber-Ausgangskreis 306 vorgesehen, um das Erregen und Entregen der Magnetspule 212 zu steuern und ein Ausgangssignal an den Schalterkreis 308 zu liefern.

Bei dem beschriebenen Aufbau der beiden Zeitgeber-Ausgangskreise wird der Schalterkreis 308 durch eine bistabile Flip-Flop-Schaltung gebildet, die eine abwechselnde Betätigung der beiden Ausgangskreise 304 und 306 ermöglicht. Die Gesamtanordnung aus den beiden Zeitgeber-Ausgangskreisen in Verbindung mit der Flip-Flop-Schaltung 308 aus d«n vorstehend angegebenen Bauteilen arbeitet wie folgt; Venn der Schalter 301 geschlossen ist, befindet sich der Schalterkreis 308 in einem seiner stabilen Zustände, so daß einer der Zeitgeber-Ausgangskreise seinen Arbeitszyklus beginnt und die Erregung der zugeordneten Magnetspule einleitet. Wenn sich beispielsweise der Schalterkreis 308 in dem Zustand befindet, in welchem der Ausgangskreis 304 zu arbeiten beginnt, wird ein Kondensator

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auf ein Potential zum Durchschalten des zugeordneten programmierbaren Unijunction-Transistors aufgeladen, um dadurch den Stromkreis über die Magnetspule 210 zu schließen und letztere zu erregen. Wenn der erste Ausgangskreis 304 nichts leitend wird, wird der Stromfluß über die Magnetspule 210 beendet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine lichtemittierende Diode 310 über die Magnetspule 210 geschaltet, und diese Diode 310 wird durch die durch das Zuzusammenbrechende Magnetfeld in der Magnetspule 210 erzeugte Spannung betätigt und zum Aufleuchten gebracht. Die lichtemittierende Diode 310 liefert somit ohne Energieentnahme von der Batterie ein Lichtsignal zur Anzeige, dass die Regeleinheit arbeitet. Die Diode 310 kann gemäß den Fig. 1 bis 3 in die Frontplatte des Gehäuses 80 der Regeleinheit eingebaut sein, um eine deutlich sichtbare Anzeige für die Arbeitsweise der Regeleinheit zu liefern. Wenn der erste Zeitgeber-Ausgangskreis 304 zwischen seinen Durchschalt- und Sperrzuständen betätigt wird, wird ein Signal zur Flip-Flop-Schaltung 308 geliefert, welches diese durchschaltet und den zweiten Zeitgeber-Ausgangskreis 306 über seinen Zyklus der Durchschalt- und Sperrzustände wirksam werden läßt, um die Magnetspule 212 zu erregen und die Flip-Flop-Schaltung für die Einleitung des Arbeitszyklus des ersten Zeitgeber-Ausgangskreises rückzustellen. Dieser Arbeitszyklus setzt sich während der gesamten Zeitspanne der Verabreichung einer Flüssigkeitsdosis fort, so daß die Dosierkammer fortlaufend Volumenanteile der Flüssigkeitsdosis in einer durch das Fassungsvermögen der Dosierkammer 24 vorbestimmten Menge ansaugt und austrägt.

Bei der Verabreichung von Flüssigkeit an einen Patienten ist es vorteilhaft, die Zeitspanne für das Entleeren der Dosierkammer länger zu wählen als die für das Füllen derselben benötigte Zeitspanne, so daß für ein vollständiges Entleeren der Dosierkammer in jedem Austragzyklus bzw. -Intervall stets genügend Zeit zur Verfügung steht, und zwar unabhängig von

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den verschiedenen Veränderlichen, welche die Strömungs- oder Durchsatzgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus der Dosierkammer beeinflussen. Die Zeitspannen für die Betätigung der Einlaß- und Auslaßventile können verschieden lang eingestellt werden, indem die Regelwiderstände zur Steuerung der Aufladung der Kondensatoren in den beiden Zeitgeber-Ausgangskreisen 304 und 306 entsprechend eingestellt werden. In bevorzugter Ausführungsform der Vorrichtung ist die Zeitspanne, während welcher das Einlaßventil zum Füllen der Dosiereinheit geöffnet ist, jederzeit konstant, so daß sie im Gebrauch der Vorrichtung zur Regelung der intravenösen Verabreichung von Flüssigkeiten nicht variiert zu werden braucht. Zur Ermöglichung von Änderungen der Öffnungszeitspanne des Auslaßventils ist eine Regelskala 312 zur Steuerung des Widerstandswerts des Regelwiderstands im ersten Zeitgeber-Ausgangskreis 304 vorgesehen. Auf diese Weise kann die Erregungszeit der Magnetspule 210 und mithin das Schließen des Auslaßventils variiert werden. Diese Skala 312 zur Änderung der Betätigungszeit des ersten Zeitgeber-Ausgangskreises 306 ist gemäß den Fig. 1 bis 3 an der Frontplatte 102 des Regeleinheit-Gehäuses 80 angebracht und zur Vereinfachung der Benutzung der Vorrichtung in Milliliter pro Minute geeicht. Beispielsweise kann die Regelskala 312 für eine Flussigkeits-Verabreichungsmenge von 0,2 ml bis 10 ml geeicht und zwischen diesen Vierten entsprechend abgestuft sein. Bei jeder Verabreichung einer Flüssigkeitsdosis an den Patienten wird dabei die Skala 312 auf die entsprechende Flüssigkeitsdurchsatzmenge eingestellt.

Bei der Vorbereitung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Verabreichung einer vorbestimmten Flüssigkeitsdosis an einen Patienten wird zunächst die Dosiereinheit 16 mit einem Schlauch 14 verbunden. Eine nicht dargestellte, normalerweise das andere Ende des Auslaßschlauches 14 verschließende Verschlußkappe wird sodann für den Anschluß der Subkutannadel am

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Schlauch 14 entfernt. Der Leitungsstutzen 20 der Dosiereinheit 16 wird in einen üblichen Behälter bzw. eine Flasche 12 eingeführt, der bzw. die die vorbestimmte Dosis der zu verabreichenden Flüssigkeit enthält. Der Behälter 12 wird hierauf in kopfstehender Lage und mit angeschlossener Dosiereinheit in einer Höhe über dem Patienten, dem die Dosis verabreicht werden soll, aufgehängt, so daß die Flüssigkeit im Fallstrom durch die Dosiereinheit hindurchfließt und sich die Dosierkammer in Jedem Austragintervall vollständig entleeren kann. Im Fall eines ans Bett gefesselten Patienten sollte die Dosiereinheit etv/a 76 cm oder mehr über dem Patienten angeordnet werden. Durch diese Anordnung wird ein ausreichend großer Druckunterschied zwischen dem Flüssigkeitsspiegel in der Dosierkammer und dem Venendruck des Patienten gewährleistet, um den Venengegendruck des Patienten überwinden zu können und ein vollständiges Entleeren der Dosierkammer in jedem Austragintervall zu gewährleisten. Durch den Druck der im Fallstrom aus dem Behälter fließenden Flüssigkeit wird außerdem ein hydrostatischer Druck erzeugt, der ein einwandfreies Füllen der Dosierkammer ermöglicht.

Bei dieser Anordnung des Flüssigkeitsbehaiters 12 und der Dosiereinheit 16 fließt die Flüssigkeit unter Schwerkrafteinfluß bzw. im Fallstrom in die anschließend mit der Regeleinheit zu verbindende Dosiereinheit über das Einlaßventil hinein, so daß die Dosierkammer teilweise gefüllt wird, indem die Membranwand 60 unter dem Flüssigkeitsdruck verlagert wird. Die Flüssigkeit gelangt dabei auch von der Dosierkammer über das Auslaßventil in die Flüssigkeitskammer, so daß die napfförmige Ausbuchtung 64 der Membran unter Vergrößerung des Fassungsvermögens der Flüssigkeitskammer 30 durch den Flüssigkeitsdruck ausgelenkt wird, um die Stellung gemäß Fig. 17 einzunehmen. Die die Dosiereinheit 16 auf beschriebene Weise durchströmende Flüssigkeit fließt im allgemeinen auch ein bestimmtes Stück in den Oberteil des Auslaßschlauches 14

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hinein, bevor der darin herrschende Luftdruck die Flüssigkeitsströmung beendet. Es ist darauf hinzuweisen, daß die auf beschriebene V/eise durch die Dosiereinheit fließende Flüssigkeit durch das Gefäß bzw. die Tropfkammer 22 hindurchtropft, ohne diese zu füllen oder in ihr einen Flüssigkeitsvorrat zu bilden, weil in dieser Tropfkammer Luft eingeschlossen ist.

Als nächstes wird die Regeleinheit 18 mit der Dosiereinheit verbunden, indem letztere in der Aufnahme bzw. Fassung 98 der Regeleinheit in die Schenkel des Gleitstücks 118 eingesetzt wird, wenn sich der Halte- und Positioniermechanismus 116 der Regeleinheit 18 in der Stellung gemäß Fig. 15 befindet, in welcher die Dosiereinheit strichpunktiert eingezeichnet ist. Wie vorher erwähnt, sind die Flächen, welche die Fassung oder Aufnahme der Regeleinheit bilden, und die Flächen der Dosiereinheit so ausgebildet, daß letztere nur in einer einzigen Lage in die Fassung 98 einsetzbar ist. Der Betätigungshebel 150 des Mechanismus 116 wird dann gemäß Fig. 15 im Uhrzeigersinn bewegt, um dadurch das Gleitstück und somit die Dosiereinheit in betriebliche Verbindung mit der Regeleinheit zu bringen. In diesem Zustand befindet sich die Dosiereinheit sodann an der Trennwand 130 der Regeleinheit, so daß die Ventilbetätigungsstifte 240 und 242 bei Erregung des elektromagnetischen Mechanismus 94 die Einlaß- und Auslaßventile der Dosiereinheit öffnen und schließen können. Wenn die Flüssigkeitskammer mit Flüssigkeit gefüllt ist, betätigt ersichtlicherweise der Napfabschnitt 64 der Membran den Kolben 186 der Kopplungsfühlereinrichtung 148, um die Raste 196 des Gleitstücks 118 sich von der Klinke 194 hinweg in die zweite Stellung des Gleitstücks gemäß Fig. 14 bewegen zu lassen.

Wenn die Dosiereinheit 16 mit der Regeleinheit betrieblich gekoppelt worden ist, drückt die hydraulische Betätigungsein-

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richtung den Napfabschnitt 64 der Membran in die Normalstellung, wodurch Flüssigkeit aus der Flussigkeitskammer 30 in die Dosierkammer 24 und die Tropfkammer 22 ausgetrieben wird. Hierdurch wird bewirkt, daß die Luft aus der Dosierkammer und den mit ihr verbundenen Leitungen ausgetrieben und die Tropfkammer 22 teilweise mit Flüssigkeit gefüllt wird. Zum Austreiben der Luft aus dem Auslaßschlauch 14 wird zunächst die nicht dargestellte Verschlußkappe am Schlauch 14 entfernt, worauf der Ventilauslöser-Kurvenmechanismus 270 durch kurzes Drücken der Drucktaste 282 betätigt wird, um sowohl Einlaß- als auch Auslaßventil zu öffnen und Flüssigkeit durch die Dosiereinheit und den Schlauch 14 fließen zu lassen. Sobald der Schlauch 14 mit Flüssigkeit gefüllt ist, wird auf übliche Weise die Subkutannadel am Schlauch angebracht, um sodann in das Gefäßsystem des Patienten eingeführt zu werden.

Durch Drehen der Regelskala 312 auf den gewünschten, an der Skala an der Frontplatte angezeigten Punkt wird die Vorrichtung auf die gewünschte Durchsatzmenge der Flüssigkeit eingestellt. Diese Einstellung der Regelskala 312 wird in eine gewünschte Verabreichungsgeschwindigkeit jedes volumetrischen Inkrements bzw. jeder Dosis der in der Doslerkammer enthaltenen Flüssigkeit durch Änderung des Zeitintervalls umgesetzt, während welchem das Auslaßventil zum Austragen der vorbestimmten Flüssigkeitsdosis aus der Dosierkammer geöffnet bleibt. Die Verabreichung der Flüssigkeit beginnt bei Betätigung des Schalterknopfes 302 in seine Einschaltstellung, wodurch der Schalter 301 in der Zeitgeberschaltung 300 geschlossen wird. Durch die Zeitgeberschaltung 300 wird der Betätigungsmechanismus für die elektromagnetischen Ventile la Takt angestoßen, um bei jedem Betätigungszyklus zum öffnen und Schließen der Einlaß- und Auslaßventile der Dosiereinheit jeweils einen Füll- «nd Entleervorgang der Dosierkammer durchzuführen. Wie erwähnt, wird bei jedem Arbeitszyklus der Zeitgeberschaltung das Einlaßventil geöffnet,

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so daß sich die Dosierkammer bis zum vollen .Fassungsvermögen mit an der Dosierkammerfläche 24b anliegender Membranwand 60 füllen kann, worauf das Einlaßventil geschlossen und das Auslaßventil geöffnet wird, so daß die Flüssigkeit unter Entleerung der Dosierkammer vor dem nächsten Arbeitszyklus unter Schwerkrafteinfluß aus der Dosierkammer zum Patienten fließt. Bei der Bewegung des Schwingankers 230 zwischen seiner einen Endstellung und der anderen werden somit Einlaßventil und Auslaßventil abwechselnd geöffnet und geschlossen. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß beim Durchgang des Schwingankers 230 durch seine Neutralstellung beide Ventile durch die entsprechenden Betätigungsstifte 240 bzw. 242 geschlossen sind, so daß bei betrieblich mit der Regeleinheit gekoppelter Dosiereinheit zu keiner Zeit beide Ventile geöffnet sind.

Normalerweise wird die Verabreichung einer Flüssigkeitsdosis durch Herausziehen der Subkutannadel aus dem Patienten unmittelbar nach Abschluß der Verabreichung der vorbestimmten Flüssigkeitsdosis beendet, während die Flüssigkeit immer noch die Hohlnadel durchfließt oder aber unmittelbar nach Beendigung des Fluss igke its fluss es. Der die vorbestimmte Flüssigkeitsdosis liefernde Behälter ist üblicherweise mit einer größeren Flüssigkeitsmenge als der vorgeschriebenen Dosis gefüllt, um Sicherheit gegen eine Unterbrechung des Flüssigkeitsstroms unmittelbar im Anschluß an die Verabreichung der vorbestimmten Dosis zu bieten.

Da der im Vorratsbehälter erzeugte hydrostatische Druck geringer wird, wenn der Flüssigkeitsspiegel nach Verabreichung der vorbestimmten Dosis bzw. nach dem Entleeren des Flüssigkeitsbehälters unter einen vorbestimmten Füllstand absinkt, wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Flüssigkeitsvolumen in jedem durch die Dosierkammer hindurch gelangenden Teilvolumen automatisch verkleinert. Wenn beispielsweise nur noch die Tropfkammer 22 mit Flüssigkeit gefüllt 1st und somit

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ein niedrigerer hydrostatischer Druck als derjenige des Vorratsbehälters 12 erzeugt wird, füllt die Flüssigkeit während der Zeitintervalle zwischen dem Schließen des Auslaßventils und dem Öffnen des Einlaßventils der Dosiereinheit die Dosierkammer nur noch mit einem geringeren Volumen, weil der Flüssigkeitsdruck nicht ausreicht, um die Flüssigkeit schnell genug in die Dosierkammer fließen und innerhalb der verfügbaren Zeit die Dosierkammer sich bis zum vollen Fassungsvermögen füllen zu lassen.

Ersichtlicherweise wird außerdem der Flüssigkeitsspiegel, bei welchem die Verkleinerung der volumetrischen Teildosen der Flüssigkeit in der Dosierkammer nach Verabreichung der gewünschten bzw. vorgesehenen Gesamtdosis eintritt, durch die Viskosität der verabreichten Flüssigkeit beeinflußt. Unabhängig davon arbeitet die Vorrichtung hierbei mit reduzierter Strömungsmenge der Flüssigkeit, um den Patienten zu schützen und eine längere Zeitspanne für das Entfernen der Subkutannadel durch den Arzt oder die Pflegeperson ohne folgenschwere Konsequenzen für den Patienten zur Verfügung zu stellen. Auch dann, wenn über dem Einlaßventil zu wenig Flüssigkeit vorhanden ist, um die Membranwand in der Dosierkammer auszulenken, kann ersichtlicherweise keinerlei Luft durch die Dosierkammer hindurchtreten, weil die Membranwand 60 aufgrund ihrer Auslegung als Absperrventil wirkt, wenn der in dem unmittelbar unterhalb der Dosierkammer befindlichen Teil des Austragssystems herrschende hydrostatische Druck kleiner ist als der Atmosphärendruck.

Ersichtlicherweise sind innerhalb des Erfindungsrahmens zahlreiche Abwandlungen und Änderungen der offenbarten Vorrichtung möglich. Eine abgewandelte Ausführungsform der Dosiereinheit ist beispielsweise in den Fig. 18 und 19 veranschaulicht. Bei dieser Abwandlung gemäß Fig. 18 und 19 wird eine wirksamere automatische Verlangsamung der Flüssigkeltsverab-

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reichung durch die Dosiereinheit nach der Verabreichung einer vorbestimmten Flüssigkeitsdosis gewährleistet. Der hauptsächliche konstruktive Unterschied zwischen der Dosiereinheit gemäß Fig. 18 und 19 und derjenigen gemäß Fig. 1 bis 4 liegt in der Änderung der Größe und Lage des Aufnahmegefäßes bzw. der Tropfkammer. Die Dosiereinheit 400 gemäß Fig. 18 und 19 weist einen Körper 402 auf, der bezüglich der Anordnung des Einlaßventils, der Dosierkammer, des Auslaßventils und der Flüssigkeitskammer dem Körper der Dosiereinheit gemäß Fig. 4 entspricht. Bei der Dosiereinheit 400 ist jedoch die Tropfkammer 404 im Vergleich zur Anordnung gemäß Fig. 4 seitlich versetzt, tiefer gelegt und erweitert. Durch diese Erweiterung der Tropfkammer 404 erhält diese ein größeres Fassungsvermögen zur Aufnahme eines größeren Flüssigkeitsvorrats, während durch die gegenüber dem Einlaßventil in der Dosierkammer seitlich versetzte und tiefer gelegte Anordnung der Tropfkammer die letzten Kubikzentimeter der Flüssigkeit unter einem sehr niedrigen hydrostatischen Druck über die Einlaßleitung 408 zur Dosierkammer geliefert werden. Die Einlaßleitung 408 ist dabei so ausgebildet, daß die Flüssigkeit zunächst lotrecht aufwärts fließt, bevor sie über das allgemein mit 410 bezeichnete Einlaßventil in die Dosierkammer der Dosiereinheit eintritt. Gemäß Fig. 18 ist also die Länge des Einlaßkanals 406 vergrößert, um einen ausreichenden hydrostatischen Druck über der Dosierkammer zur Verfügung zu stellen und dadurch einen zuverlässigen Betrieb mit sehr kurzer Füllzeit der Dosierkammer zu gewährleisten. Bei dieser Anordnung nimmt die Strömungsmenge der Flüssigkeit durch die Dosiereinheit vor dem Abfallen des Flüssigkeitsspiegels im Kanal 406 erheblich, d.h. auf einen winzigen Bruchteil der vorgesehenen Strömungsmenge, ab, bevor die Flüssigkeitsströmung vollständig zum Stillstand kommt. Für die Verwendung der Dosiereinheit gemäß Fig. 18 und 19 muß die Aufnahme bzw. Fassung der beispielsweise in Fig. 3 gezeigten Regeleinheit erweitert und so abgewandelt werden, daß sie den erweiterten

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und seitlich versetzten Tropfkammerabschnitt der abgewandelten Dosiereinheit aufzunehmen vermag, wie dies für den Fachmann offensichtlich sein dürfte. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß die Tropfkammer gemäß Fig. 18 als untere Verlängerung des Vorratsbehälters angesehen werden könnte, um die erfindungsgemäß angestrebte automatische Verringerung der Strömungsmenge bzv/. Verabreichungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit zu erreichen, und daß die Tropfkammer nicht unbedingt als Teil der Dosiereinheit materialeinheitlich an dieser angebracht zu sein braucht. Beispielsweise kann diese Tropfkammer über einen biegsamen Schlauch mit der Dosiereinheit verbunden sein.

Selbstverständlich können bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Vorkehrungen zur Änderung der Größe der Dosierkammer in Abhängigkeit von der gewünschten Flüssigkeitsmenge getroffen sein, die jeweils als Inkrement bzw. Teildosis von der Dosierkammer aufgenommen und ausgetragen werden soll. Zu diesem Zweck kann ein verstellbares Element von der Regeleinheit durch die öffnung der Dosiereinheit in die Dosierkammer hineinragen, um den Ausschlag der Membranwand 60 beim Füllen der Dosierkammer mit der gewünschten Flüssigkeitsteildosis zu variieren. Neben der beschriebenen Kipphebel-Schwinganke ranordnung können auch verschiedene andere elektromagnetische Ventilbetätigungseinrichtungen vorgesehen werden. Beispielsweise kann eine elektronische Schaltung vorgesehen werden, welche die einzelnen Ventilelemente von Einlaß- und Auslaßventil der Dosiereinheit unabhängig voneinander zu öffnen und zu schließen vermag. Außerdem kann in vielen Anwendungsfällen der Verabreichungsvorrichtung die Tropfkammer weggelassen werden, und dasselbe gilt auch für die Flüssigkeitskammer und den zugeordneten Kopplungsfühlermechanismus. Weiterhin könnte gewUnschtenfalls die Arretiereinrichtung zur festen betrieblichen Verbindung von Dosiereinheit und Regeleinheit als Teil der Dosiereinheit ausgebildet sein.

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Claims (1)

1. Henkel, Kern, Feiler 8* Hänzel Patentanwälte

   Roger Scott Turner und SSoSdmSL80

   Charles Roger Turner Tel, 089/982085-87

   Philadelphia, Pa., V.St.A. Telex: 0529802 hnkld

   __________«________________ Telegramme: ellipsoid

   Patentansprüche

   1. Vorrichtung zur Regelung der Intravenösverabreichung einer Flüssigkeit an einen Patienten von einem Flüssigkeitsvorrat her unter einem hydrostatischen Druck, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dosiereinheit (16) mit Einlaß zur Aufnahme eines vorbestimmten Flussigkeitsinkrements bzw. einer vorbestimmten Teildosis vom Flüssigkeitsvorrat (12) und einem Auslaß zum Austragen der vorbestimmten Teildosis ohne nennenswerten Druck vorgesehen ist, daß eine Regeleinheit (18) zur Betätigung der Dosiereinheit (16) zwischen einem ersten Zustand zur Aufnahme eines vorbestimmten Inkrements bzw. einer Teildosis der Flüssigkeit und einem zweiten Zustand zum Austragen dieser Teildosis vorgesehen ist und daß die Regeleinheit (18) die Dosiereinheit (16) wiederholt zwischen den beiden Zuständen betätigt, um eine (Gesamt-)Flüssigkeitsdosis aus dem Flüssigkeitsvorrat (12) mit vorbestimmter Geschwindigkeit zu verabreichen.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Behälter- bzw. Tropfkammer (22, 404) zur Aufnahme eines Teils der Teildosen der Flüssigkeit und zur Speicherung der Flüssigkeit unter einem zweiten hydrostatischen Druck vorgesehen ist und daß der Einlaß zwischen Behälter-

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   kammer und Dosiereinrichtung bzw. -kammer eingeschaltet ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterkammer (404) und die Dosiereinheit (16) so angeordnet sind, daß nach dem Entleeren des Flüssigkeitsvorrats unter einen vorbestimmten Pegel der zweite hydrostatische Druck der Flüssigkeit in der Behalterkammer eben ausreicht, um die Dosiereinheit einen Teil der auszutragenden vorbestimmten Teildosis der Flüssigkeit aus der Behälterkammer aufnehmen zu lassen.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterkammer durch eine Tropfkammer (22, 404) gebildet ist, welcher zur Aufrechterhaltung des Füllstands in ihr ständig Flussigkeitstropfen vom Vorrat zugeführt werden.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinheit (16) eine Dosierkammer (24) sowie zwei Ventileinrichtungen (40, 46) aufweist, die Einlaß und Auslaß zugeordnet sind und zur Regelung der Aufnahme bzw. des Austrage von Flüssigkeit durch die Dosierkammer dienen.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch ein elastisches Element in Form einer Membran (60) in der Dosierkammer (24) zur Festlegung einer bewegbaren oder auslenkbaren Wand für die Änderung der Größe der Dosierkammer in Abhängigkeit von der durch die Dosierkammer aufgenommenen und ausgetragenen Flüssigkeit.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (38) außerdem einen Teil (52) des ersten Ventils (40) und einen Teil (54) des zweiten Ventils

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   (46) bildet, von denen der erstgenannte Teil (52) im Einlaß angeordnet und zwischen einer Offen- und Schließstellung des Einlasses bewegbar ist, während der zweitgenannte Teil (54) im Auslaß angeordnet und zwischen einer Offen- und einer Schließstellung des Auslasses bewegbar ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element normalerweise in eine Stellung, in welcher der Einlaß offen ist, vorbelastet und zum Schliessen des Einlasses betätigbar ist.

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (18) ein erstes Ventil» betätigungen^ttel (240), das mit dem ersten Ventil (40) zum öffnen und Schließen des Einlasses zusammenwirkt, und ein zweites Ventilbetätigungsmittel (242) aufweist, das mit dem zweiten Ventil zum öffnen und Schließen des Auslasses zusammenwirkt.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (18) eine elektromagnetische Einrichtung (94) zur Betätigung des ersten Ventilbetätigungsmittels zwecks Steuerung des ersten Ventils (40) und des zweiten Ventilbetätigungsmittels (242) zwecks Steuerung des zweiten Ventils (46) aufweist.

   11« Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Einrichtung (94) zwei stabile Zustände besitzt, nämlich einen, in welchem das zweite Ventilbetätigungsmittel (242) betätigt ist, um das zweite Ventil (46) den Auslaß schließen zu lassen, während das erste Ventilbetätigungsmittel (240) mit dem ersten Ventil (40) den Einlaß öffnet, und einen zweiten, in welchem das erste Ventilbetätigungsmittel (240) das erste Ventil (40)

   den Einlaß schließen läßt und das zweite Ventilbetätigungsmittel (242) mit dem zweiten Ventil (46) den Auslaß öffnet.

   12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (18) einen Zeitgeber (304, 306, 308) zur sequentiellen Festlegung eines Zeitintervalls, in welchem das Einlaßventil (40) einen Flüssigkeitseintritt in die Dosierkammer (24) zum Füllen derselben zuläßt und das Auslaßventil (46) einen Flüssigkeitsaustritt verhindert, und eines zweiten Zeitintervalls aufweist, in welchem das Einlaßventil (40) den Flüssigkeitseintritt in die Dosierkammer (24) verhindert und das Auslaßventil (46) ein Austragen der vorbestimmten Teildosis der Flüssigkeit aus der Dosierkammer (24) zuläßt.

   13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber weiterhin eine einstellbare Einrichtung (312) zur Ermöglichung von Änderungen der Länge der Zeitintervalle aufweist.

   14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinheit (16) oder die Regeleinheit (18) eine mit der betreffenden anderen Einheit zusammenwirkende, auelösbare Arretier- oder Kopplungseinrichtung (116) aufweist, um die beiden Einheiten in fester Betriebslage miteinander zu koppeln, in welcher die Ventile (40, 46) durch die Regeleinheit (18) beeinflußbar sind.

   15· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (18) die Kopplungseinrichtung aufweist, die durch eine von Hand auslösbare Halte- und Positionlereinrichtung (116) zur Halterung der Dosiereinheit (16) In fester betrieblicher Beziehung zur Regeleinheit (18) gebildet ist.

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   16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit einen Abschnitt (137, 142, 144) aufweist, der mit der Dosiereinheit (16) in einer ersten Stellung, in welcher die Halte- und Positioniereinrichtung (116) die Dosiereinheit aufnimmt, und einer zweiten Stellung zusammenzugreifen vermag, in welcher die Einrichtung (116) betätigt ist, um die Dosiereinheit (16) in fester betrieblicher Beziehung zur Regeleinheit (18) zu halten.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (18) Ausrichtmittel (104) und die Dosiereinheit (16) komplementäre Leitmittel (34a) zur Ausrichtung und Positionierung beider Einheiten (18, 16) in der Weise aufweisen, daß die beiden Einheiten nur in einer einzigen betrieblichen Lage zusammensetzbar sind und die Positioniereinrichtung (116) die Dosiereinheit (16) in der zweiten Stellung gegenüber der Regeleinheit (18) zu halten vermag.

   18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinheit (16) eine hydraulische Einrichtung (64) mit einer die Flüssigkeit von der Dosierkammer (24) aufnehmenden Flüssigkeitskammer (30) aufweist, um Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer (30) in die Dosierkammer (24) zu verdrängen und die in letzterer enthaltene Luft über die Leitung (26) auszutreiben, wenn die Dosiereinheit (16) betrieblich mit der Regeleinheit (18) gekoppelt ist.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (18) eine mit der hydraulischen Einrichtung (64) zusammenwirkende und diese betätigende Betätigungseinrichtung (186) aufweist, um die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer (30) in die Dosierkammer (24) zu

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   verdrängen, wenn die Dosiereinheit (16) betrieblich mit
   der Regeleinheit (18) gekoppelt ist.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (18) weiterhin eine Kopplungsfühlereinrichtung (184) zur Feststellung des Vorhandenseins von
   Flüssigkeit in der Flussigkeitskammer (30) und zur Hinderung der Kopplungseinrichtung an einer festen betrieblichen Kopplung der Dosiereinheit (16) mit der Regeleinheit (18) aufweist, sofern nicht in der Flussigkeitskammer ein vorbestimmtes Flüssigkeitsvolumen vorhanderjiist, das durch die mit der hydraulischen Einrichtung zusammenwirkende Betätigungseinrichtung in die Dosierkammer verdrängbar ist.