DE2937444A1

DE2937444A1 - Konstantzufuehrvorrichtung

Info

Publication number: DE2937444A1
Application number: DE19792937444
Authority: DE
Inventors: Susann Ines Clelia Runciman
Original assignee: RUNCIMAN SUSANN INES CLELIA; RUNCIMAN SUSAN INES C
Current assignee: MacNaught Pty Ltd
Priority date: 1978-09-15
Filing date: 1979-09-15
Publication date: 1980-03-27
Also published as: US4280637A; CA1135585A; IT7925734A0; IN151725B; IT1123165B; FR2435951A1; GB2034183B; DE2937444C2; FR2435951B1; GB2034183A

Description

SUSANN INES CLELIA RUNCIMAN und JOHN RORY THOMPSON, 6 Birkdale Crescent, Mount Osmond, and Lot 37, Knox Terrace,

Skye (Staat Süd-Australien), Australien

Konstantzuführvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verabreichung parenteraler Fließmittel, mit einem Behälter zum Abstützen eines flexiblen Beutels oder dergleichen, der eine zu verabreichende Flüssigkeit enthält, und einer Einrichtung zum Ausüben eines Druckes auf den Beutel, durch welchen die Flüssigkeit aus diesem herausgetrieben wird.

Demgemäß handelt es sich also bei der Erfindung um eine Konstantzuführvorrichtung, insbesondere zur Verwendung in der Medizin, wie beispielsweise bei Tropfgeräten zum Infundieren einer Flüssigkeit in die Vene eines Patienten.

Bei Tropfeinheiten dieser Art ist es erforderlich, daß dem Patienten eine Flüssigkeit mit konstanter Strömung oder Tropfen-

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zahl zugeführt wird. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Patient unter einem konstanten Medikamentpegel steht. Wenn die Zuführrate eines Medikamentes nicht einheitlich ist und wenn Medikamente verwendet werden, die eine kurze Halbwertzeit (halbe Lebensdauer) haben, so wird der Patient sehr oft in einen Zustand gebracht, in dem er entweder medikamentös überbehandelt oder aber unterbehandelt ist, häufig mit der Konsequenz einer Überbehandlung mit Nebeneffekten und unerwünschten Reaktionen.

Eine bekannte Tropfvorrichtung weist eine Flasche oder einen Beutel auf, die bzw. der in einer erhöhten Position gehalten wird, wobei die Strömungsrate durch eine einstellbare Klemme an dem Schlauch reguliert wird, der mit der in der Patientenvene befindlichen Kanüle in Verbindung steht. Die Strömung variiert bei einem derartigen Gerät infolge des variierenden Flüssigkeitspegels, wobei also die Strömungsrate abnimmt, wenn der Flüssigkeitspegel in dem Reservoir bzw. dem Beutel oder der Flasche absinkt.

Es existieren komplizierte Vorrichtungen, wie elektrisch angetriebenen Einheiten, jedoch treten bei elektrischen Geräten stets schwerwiegende Isolierprobleme auf, unuzu verhindern, daß etwa kleine Leckströme, im Mikroamperebereich, auftreten, die für das Herz eines Patienten schädlich sein könnten.

Andere bekannte Vorrichtungen sind in den US-Patentschriften 38 95 741 und 40 33 479 sowie in der DE-PS 27 31 448 beschrieben, wobei die Flüssigkeit, die abgegeben werden soll, sich in einem flexiblen Beutel befindet und eine Druckaufbringeinrichtung in Form eines Kolbens oder einer Membran die Flüssigkeit unter Druck setzt, wodurch die zu infundierende Flüssigkeit zum Patienten hin abgegeben wird.

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Bei der Infusion von Medikamenten oder jeder beliebigen Flüssigkeit in einen Patienten ist es aber wesentlich, daß nicht nur die Infusionsrate exakt überwacht wird, sondern daß auch die Gesamtdosis sorgfältig kontrolliert wird. Auch ist es wesentlich, daß zu keinem Zeitpunkt Luft infundiert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Infusionsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Verabreichung sorgfältig nicht nur hinsichtlich der Rate, sondern auch hinsichtlich der Dosis oder Menge kontrolliert werden kann. Die Vorrichtung soll dabei so voreinstellbar sein, daß mit einer spezifischen Rate eine spezifische Menge abgegeben wird. Auch soll die Vorrichtung tragbar sein und ein Warnsignal abgeben können, wenn die Verabreichung beendet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Einrichtung zum Aufbringen eines Druckes ein starrer Kolben ist; daß mit dem Kolben eine Einrichtung zum Anzeigen der Kolbenbewegung verbunden ist; und daß eine einstellbare Anschlageinrichtung zum Verhindern einer Kolbenbewegung-vorgesehen ist.

Bei der Erfindung handelt es sich also um eine Vorrichtung zur parenteralen FlieCmittelverabreichung an einem Patienten. Die Vorrichtung weist einen Kolben auf, mittels dessen Druck auf einen flexiblen Beutel oder dergleichen aufgebracht werden kann, der das parenterale Fließmittel enthält. Der Kolben weist eine Anzeigeeinrichtung auf, die seine Bewegung anzeigt, wobei Anschlag- oder Halteeinrichtungen einstellbar angeordnet werden können, um dem Kolben eine vorgegebene Bewegung zur Abgabe einer vorgegebenen Fließmittelmenge zu erteilen.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, j.n der zwei Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert sind: Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Ansicht;

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Konstantzuführvorrichtung; und

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Konstantzuführvorrichtung nach der Erfindung.

Wie Fig. 1 zeigt, weist die dargestellte Konstantzuführvorrichtung 1 einen Einlaß 2 für eine Druckgasquelle an einem Ende der Vorrichtung auf, während am anderen Ende ein Auslaß 3 vorgesehen ist, der durch ein Rohr 4 mit einer Blasenfalle 5 verbunden ist. Ein weiteres Rohr 4 verbindet die Blasenfalle 5 mit einer festen Drossel 6, ehe ein weiteres Rohr 4 die Verbindung mit einer Infusionsnadel 7 herstellt.

Der Einlaß 2 ist mit einem Druckminderungs- und Regelventil verbunden, welches in gewünschter Weise eingestellt und auf einen vorgegebenen Wert gebracht werden kann^ wobei der vorgewählte Druck je nach der Viskosität des zu infundierenden Fließmittels bestimmt wird, ebenso wie die Größe und Länge der festen Drossel wächst. Die Drossel kann in ihrer einfachsten Form aus einem Rohr mit ausgewählter Größe und Länge bestehen, so daß die hindurchfließende Strömung durch den Druck des Fließmittels, welches durch das Ventil 8 zugeführt wird, die Viskosität und die Drossel 6 bestimmt wird.

Da die für verschiedene Fließmittel erwünschten Strömungsraten vorberechnet werden können, kann der Benutzer den gewünschten Druck und die korrekte Drossel aufgrund der bekann-

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ten Berechnungswerte auswählen.

Die Zuführvorrichtung 1 kann sowohl vom Boden aus, wie in Fig. 1, fördern, oder auch von oben, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wobei zu bemerken ist, daß bei Verwendung der Vorrichtung von Fig. 2 das Problem variierender Strömungsverhältnisse infolge der unterschiedlichen Pegelhöhe des Fließmittels in der Vorrichtung vermieden wird.

Die Vorrichtung 1 weist einen Zylinder 9 mit einem Basisteil 10 auf, wobei zwischen Basisteil 10 und Zylinder 9 eine flexible Membran 11 eingeklemmt ist. Ein Kolben 12, der sich in dem Zylinder 9 frei bewegen kann, wird durch die Membran 11 abgestützt und bewegt. Vorzugsweise weist der Kolben 12, wie gezeigt, einen von seinem Kolbenkopf aus nach unten sich erstreckenden Abschnitt 13 auf, wobei die Membran 11 sich um einen Flansch 15 auf- und abrollt.

An dem Basisteil 10 ist ein einstellbares Ventil zum Aufrechterhalten eines konstanten Druckes, also ein Druckminderer 8 angeordnet, welches dazu eingerichtet ist, eine Kammer 16 unterhalb der Membran 11 mit konstantem Fließmitteldruck zu beaufschlagen.

Der Zylinder 9 kann aus jedwedem geeigneten Material bestehen, entweder aus Metall oder aus einem steifen Kunststoffmaterial, und ist vorzugsweise transparent ausgebildet, so daß das Innere des Zylinders 9 beobachtet werden kann.

Wie in Fig, 2 gezeigt ist, kann der Zylinder 9 einen Längsschlitz 17 aufweisen, der sich entlang seines oberen Längenabschnittes in einer Länge erstreckt, die dem Kolbenhub entspricht.

Ein Anzeigegerät 18, beispielsweise in Form eines Zeigers,

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der durch einen Zapfen oder eine Schraube 19 gehalten wird, ist am Kolbenkopf angebracht und wirkt mit einer Gradskala am Zylinder zusammen.

Der obere Abschnitt des Zylinders kann einen flexiblen Beutel mit abzugebendem Fließmittel aufnehmen, welches dem Patienten als Infusion verabreicht werden soll, wobei der Beutel 20 durch eine Schnellverschlußklappe 21 am Ende des Zylinders einführbar ist. Ein Auslaß 22 des Zylinders 21 erstreckt sich durch die Klappe 21.

In Richtung zum oberen Ende des Schlitzes 17 ist ein Anschlag 23 vorgesehen, dem vorzugsweise ein Wecker oder eine andere Signaleinrichtung zugeordnet ist. Durch den Anschlag wird der Kolben zum gewünschten Zeitpunkt angehalten, um sicherzustellen, daß der Kolben anhält, wenn der Beutel leer ist, damit also keine Luft abgegeben werden kann. Einstellbare Bänder können ebenfalls entlang des Schlitzes 17 angeordnet sein, so daß der Kolben also anhält, wenn eine gewünschte Fließmittelmenge abgegeben worden ist.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 gezeigt, wobei sich hier eine exaktere Anzeige der Menge abgegebenen Fließmittels ergibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist am Kolben mittels Zapfen, Schrauben oder Nieten ein Bauelement in Form einer Zahnstange 24 angebracht, die in den Schlitz gleiten kann. Die Zahnstange 24 weist Zähne auf, wobei an dem Zylinder 9 ein Gehäuse 25 angebracht ist, welches eine Welle 26 trägt, an der ein Ritzel 27 angebracht ist, welches mit den Zähnen der Zahnstange 24 in Eingriff kommt.

Das andere Ende der Welle 26 ist entweder direkt oder aber über ein Getriebe mit einem Zeiger 28 verbunden, der sich über eine Skala 29 bewegt, woraus sich eine vergrößerte An-

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zeige der Kolbenbewegung ergibt.

Die Fließmitteldruckquelle kann eine herkömmliche 0₂~, N-, CO₂- oder andere Druckmittelquelle sein, die in einem Krankenhaus, einem Theater oder dergleichen vorhanden ist.

In der Zuführleitung von dem flexiblen Beutel 20 zum Patienten ist die kalibrierte Strömungshemmende Drossel 6 angeordnet, so daß, weil die Flüssigkeit infolge des konstanten Druckes unter einem konstanten Pegel ist und die Drossel eine konstante, geeichte Durchlaßöffnung aufweist, die gewünschte konstante Strömungsrate erreicht wird.

Die geeichte Drossel 6 kann eine kleine zylindrische Einheit haben, welche die gewünschte öffnung oder Bohrung aufweist, so daß es, um die Strömungsrate zu ändern, lediglich notwendig ist, die Drossel gegen eine solche gewünschter Eichung auszutauschen.

Es zeigt sich also, daß wegen des konstanten Druckes, der auf die Flüssigkeit in dem flexiblen Beutel oder Behälter einwirkt, ein konstantes Gewicht auf die Flüssigkeit, welche durch die Kalibriereinrichtung durchströmt, einwirkt, woraus sich die gewünschte gleichförmige Strömung ergibt. ·""""

Bei diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich die konstante Strömung dadurch erreichen, daß die Verbindung mit einer herkömmlichen Quelle für unter Druck stehendes Gas, welche verfügbar ist, hergestellt wird, entweder eine Gasflasche oder eine unter Druck stehende Gasquelle, wobei die gefaltete Membran sicherstellt, daß sich der Kolben im Behälter frei und ohne Ankleben oder Verklemmen bewegt.

Der Behälter kann aus einem klaren Material gebildet sein, beispielsweise aus Glas, oder aus einem starren Kunststoffmaterial.

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Es kann aber auch ein transparentes Fenster in einer Seite des Behälters vorgesehen sein, so daß der Benutzer der Vorrichtung leicht die Menge an Flüssigkeit, die sich im Behälter befindet, bestimmen kann.

Einstellbare Anschlageinrichtungen können vorgesehen sein, um mit dem Schlitz in Eingriff zu kommen. In der einfachsten Form weisen diese Anschlageinrichtungen einen Zapfen auf, der mit einer Buchse oder einer kleinen Mutter in Eingriff kommt, welche durch den Schlitz hindurch mit dem Inneren der Zylinderwand in Kontakt steht, so daß sich der Anschlag durch Lösen des Zapfens bzw. der Schraube erneut in Position bringen läßt.

Bei einem weiter abgewandelten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann diese Teil eines tragbaren Gerätes sein, so daß ein Patient auch ambulant mit einem Medikament versorgt werden kann. Eine kleine Preßluftflasche oder Druckmittelquelle für ein anderes Gas oder auch eine federbelastete Fließmittelquelle läßt sich verwenden, wobei sich die "Belastung" in Form einer Vorspannung oder eines "Vordrückens" durch beliebige Maßnahmen, beispielsweise manuell, erreichen läßt.

Dabei würde es sich dann um eine kleine Vorrichtung mit geringem Gewicht handeln. Ein kleinerer Fließmittelbeutel könnte in diesem Beispiel infundiert werden.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann an dem Behälter benachbart dem Sichtschlitz oder einer öffnung, durch welche der Kolben betrachtet werden kann, eine Schublehre angebracht sein.

Die lineare Schublehre kann an dem Behälter so angeordnet werden, vorzugsweise einstellbar, daß der feste Arm der Schub-

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lehre so in Position gebracht werden kann, daß die Position des Kolbens am Beginn der Infusionsperiode angezeigt wird. Nach einer bestimmten Zeitdauer oder auch nach jeder beliebigen Zeitdauer kann der bewegliche Arm der Schublehre dann so positioniert werden, daß die neue Position des Kolbens angezeigt wird. Der Abstand zwischen den beiden Armen oder Schenkeln der Schublehre kann dann abgelesen werden. Indem die Skala auf der Schublehre in geeigneter Weise vorgeeicht wird, läßt sich demzufolge die infundierte Menge leicht bestimmen.

Um eine weitere Ablesung zu einem späteren Zeitpunkt vornehmen zu können, wird entweder die Ablesung, die gegenwärtig vorgenommen wird, notiert und dann mit einer Ablesung zu einem späteren Zeitpunkt verglichen,, -oder aber alternativ hierzu wird die Schublehre so positioniert, daß der feste Arm der Schublehre so angeordnet ist, daß er mit der Position des Kolbens zusammenfällt. Auf diese Weise kann dann die spätere Ablesung in derselben Weise wie die frühere Ablesung genommen werden.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Schublehre um eine Schlittenschublehre. Sie kann in Klammern oder dergleichen, Halterungen etc. angebracht werden, die an "der Behälterwand angeschraubt oder auf andere Weise dort befestigt sind. Die Schublehre kann in der Halterung einstellbar positioniert sein, so daß der feststehende Arm in der gewünschten Weise auf dem Kolben zu Beginn der Infusionsperiode positioniert werden kann.

Das Ablesen der Position des Kolbens läßt sich von einem geeigneten Punkt oder einer geeigneten Fläche des Kolbens aus vornehmen, alternativ hierzu kann der Kolben auch mit einer hierzu geeigneten Linie oder Markierung oder dergleichen versehen sein.

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Obwohl eine lineare Schublehre als für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet vorstehend beschrieben wurde, lassen sich auch andere Arten von Meßgeräten verwenden, um die Bewegung des Kolbens über eine bestimmte Zeitperiode zu messen, woraus sich dann leicht die Infusionsrate berechnen läßt.

Auch kann der Kolben in Verbindung mit dem umgebenen Zylinder oder Gehäuse einen einstellbaren Anschlag oder dergleichen aufweisen, so daß, wenn eine bestimmte Flüssigkeitsmenge infundiert werden soll, der Anschlag so positioniert werden kann, daß er mit dem Kolben in Kontakt kommt, wenn die gewünschte Menge infundiert worden ist, um auf diese Weise dann eine weitere Bewegung des Kolbens zu verhindern. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn beispielsweise eine bestimmte Menge eines Arzneimittels einem Patienten, beispielsweise einem Kleinkind, infundiert werden soll, wobei dann jedwede überschüssige Infusion für das Kleinkind oder den Patienten schädlich wäre. In diesem Fall läßt sich durch Einstellen des Anschlages die bestimmte Menge infundieren, wobei dann keine weitere Infusion mehr stattfinden kann. Dabei handelt es sich also um eine Art Sicherheitseinrichtung an der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In ähnlicher Weise kann der Anschlag auch einstellbar an dem Kolben vorgesehen sein, indem beispielsweise die Nut des Kolbens so bearbeitet wird, daß sie mit dem Anschlag des Gehäuses in Kontakt kommt. Alternativ hierzu könnte es sich bei der Einstellmöglichkeit auch um einen beweglichen Anschlag am Gehäuse handeln. In diesem Zusammenhang ist es wünschenswert, daß die Infusion beendet wird, bevor die gesamte Flüssigkeit aus dem Beutel oder Behälter abgegeben worden ist, um zu verhindern, daß Luft in den Patienten infundiert wird. Hierzu kann-an der Vorrichtung ein Anschlag vorgesehen.sein, der bewirkt, daß die Infusion hinter einem bestimmten Punkt nicht mehr weitergeht, so daß jederzeit noch eine hinreichende Flüssigkeitsmenge im

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Behälter vorhanden ist, um das unbeabsichtigte Infundieren von Luft zu verhindern.

Bei der Erfindung ist es auch möglich, daß, während herkömmliche Kolben kreisförmig sind, der Kolben eine von der Kreisform abweichende Form hat, beispielsweise quadratisch oder dergleichen ausgebildet ist, so daß, wenn die Infusionsflüssigkeit in einem quadratischen Behälter verpackt ist, dieser leicht in das quadratische Gehäuse eingelegt werden kann.

Es liegt auf der Hand, daß auch andere Formen von Kolben erfindungsgemäß verwendet werden können.

Der Kolben kann auf jedwede geeignete Form angetrieben werden, beispielsweise durch eine Feder oder durch Luftdruck oder durch eine beliebige Antriebskraft, wie' ein Gewicht oder dergleichen. Um die Infusionsvorrichtung vollständig tragbar zu machen, kann der Kolben auch durch eine tragbare Quelle für unter Druck stehendes Fließmittel angetrieben werden, beispielsweise durch einen kleinen Kohlendioxidzylinder. Auf diese Weise kann die Vorrichtung insbesondere als tragbares Gerät für Notfälle verwendet werden, bei Ambulanzen oder dergleichen, oder auch dann, wenn der Patient durch ein Krankenhaus von einer Stelle zur anderen transportiert wird.

Die Drossel zum Bestimmen der Strömungsrate kann von jedweder beliebigen Art sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Drossel aus einem Rohrabschnitt einer Spritze oder auch aus einer subkutanen Nadel selbst bestehen.

Ein Hinweis auf die Blasenfalle ist angebracht, so daß also eine Luft-Zwischenschicht vorhanden ist, die verhindert, daß irgendwelche Luftblasen durch das Gerät hindurch unbeabsichtigt zum Patienten gelangen.

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Erfindungsgemäß ist das Druckablaßventil so angeordnet und ausgelegt, daß es in die Atmosphäre abbläst. Hierdurch wird erreicht, daß selbst dann, wenn ein unbeabsichtigter Druckanstieg auftritt, dieser überschüssige Druck keinesfalls auf den Kolben oder dergleichen übertragen werden kann, wodurch sich eine Vergrößerung der Infusionsrate ergäbe.

Durch einen plötzlichen Abfall oder ein plötzliches Ansteigen im Fließmitteldruck könnte auch ein Alarm ausgelöst werden, so daß also, wenn ein Wecker oder dergleichen ertönt, das
Personal gewarnt würde, daß die Infusion aufgehört hat, wobei der entsprechende Wecker vorzugsweise dem Ventil zugeordnet oder in dieses eingebaut sein sollte.

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Claims

BOEHMERT & BOEHMERT Ansprüche

1. Vorrichtung zur Verabreichung parenteraler Fließmittel, mit einem Behälter zum Abstützen eines flexiblen Beutels oder dergleichen, der eine zu verabreichende Flüssigkeit enthält, und einer Einrichtung zum Ausüben eines Druckes auf den Beutel, durch welchen die Flüssigkeit aus diesem herausgetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen eines Druckes ein starrer Kolben (12) ist; daß mit dem Kolben (12) eine Einrichtung (18, 28) zum Anzeigen der Kolbenbewegung verbunden ist; und daß eine einstellbare Anschlageinrichtung (23) zum Verhindern einer Kolbenbewegung vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine flexible Membran (11), die den Kolben (12) zur Bildung eines abgeschlossenen Druckbereiches (16) auf einer Seite des Kolbens verbunden ist, wobei der flexible Beutel (20) auf der anderen Seite des Kolbens angeordnet ist; und eine einstellbare Druckregeleinrichtung (8) zum Zuführen von Fließmitteldruck zu dem geschlossenen Druckbereich (16).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Behälterwand transparent ausgebil-

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det ist, so daß der Kolben (12) und der flexible Beutel (20) beobachtbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (11) zylindrische Wände aufweist und an einem Ende des Behälters angebracht ist; daß in einer Wand des Behälters ein Längsschlitz (17) vorgesehen ist; und daß von dem Kolben (12) eine Anzeigeeinrichtung (18) durch den Längsschlitz (17) vorsteht und mit einer Skala an der Behälterwand zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine in dem Längsschlitz in Eingriff bringbare einstellbare Anschlageinrichtung (23) zum Begrenzen der Kolbenbewegung.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anschlageinrichtung zum Verhindern einer Kolbenbewegung am Abgabeende des Kolbenhubes; und eine der Anschlageinrichtung zugeordnete Alarmeinrichtung.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein an dem Kolben (12) angebrachter Längsstreifen (24) einem in dem Zylinder (9) vorgesehenen Längsschlitz (17) zugeordnet ist; und daß der Längsstreifen (24) mit Zähnen versehen ist, die mit einem Ritzel (27) in Eingriff kommen, welches an der Außenwand des Zylinders angebracht ist und mit einer Anzeigenadel (28) oder dergleichen in Verbindung steht, das sich über eine Skala (29) bewegt.

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