CH640142A5 - DOSING DEVICE FOR CONTROLLING THE FLUID FLOW RATE BY AN INFUSION SYSTEM. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zur Steuerung des Flüssigkeitsdurchsatzes durch eine Infusionsanlage. The invention relates to a metering device for controlling the liquid throughput through an infusion system.

Die Infusion von Flüssigkeiten in den menschlichen Körper erfolgt üblicherweise mittels eines Verabreichungs- oder Infusionsgeräts in Verbindung mit einer Dosier- oder Strömungsmesservorrichtung, welche die Durchsatzmenge durch die Anlage steuert. Für die Verwendung bei einem solchen Strömungsmesser haben sich Peristaltikpumpen, deren Funktion auf einer wiederholten Zusammendrückung und Entspannung eines Schlauchabschnitts beruht, als besonders zweckmässig erwiesen, weil durch derartige Pumpen keine Möglichkeit für Leckage oder Verunreinigung in die Anlage eingeführt, dabei aber eine eindeutige Steuerung des Flüssigkeitsstroms durch die Anlage gewährleistet wird. The infusion of liquids into the human body is usually carried out by means of an administration or infusion device in connection with a metering or flow meter device which controls the throughput through the system. For use with such a flow meter, peristaltic pumps, the function of which is based on repeated compression and expansion of a hose section, have proven to be particularly expedient because pumps of this type do not introduce any possibility of leakage or contamination into the system, but at the same time clear control of the liquid flow is guaranteed by the system.

Eine Ausführungsform einer Peristaltikpumpe, die sich ganz besonders gut für Infusionsanlagen eignet, ist in der USA-Patentanmeldung Serial Nr. 759 178 (13.1.1977) beschrieben. Diese Pumpenkonstruktion umfasst grundsätzlich einzeln durch Federn vorbelastete Rollen in einem Pumpenläufer, die eine gleichmässige Andruckkraft gewährleisten, und einen federbelasteten Kolben oder Stössel, welcher das Lumen der Infusionsleitung hinter dem Pumpenläufer verengt, um dadurch einen Gegendruck aufzubauen, gegen den die Pumpe arbeiten muss. Hierdurch wird die Freisetzung von gelöstem Gas in Schlauchabschnitt verhindert; gleichzeitig werden dadurch die Rückstellung des Schlauches in seine ursprüngliche Form nach der Zusammendrückung durch die Pumpe begünstigt und das Auftreten unkontrollierter Fallströmungen bei einem Pumpenausfall verhindert. An embodiment of a peristaltic pump which is particularly well suited for infusion systems is described in the United States patent application Serial No. 759 178 (1/13/1977). This pump design basically includes individually spring-loaded rollers in a pump runner, which ensure an even contact pressure, and a spring-loaded piston or plunger, which narrows the lumen of the infusion line behind the pump runner in order to build up a back pressure against which the pump has to work. This prevents the release of dissolved gas in the hose section; at the same time, the return of the hose to its original shape after compression by the pump is promoted and the occurrence of uncontrolled falling flows in the event of a pump failure is prevented.

In vielen Fällen, bespielsweise bei der Verabreichung von Medikamenten, muss die Peristaltikpumpe genau gesteuert werden, um nur ein vorbestimmtes Flüssigkeitsvolumen in einer vorbestimmten Durchsatzmenge zu verabreichen. Im Hinblick hieraufist die Aufgabe einer Flüssigkeits-Dosier- In many cases, for example when administering medication, the peristaltic pump must be controlled precisely in order to deliver only a predetermined volume of liquid in a predetermined throughput. In view of this, the task of a liquid dosing

vorrichtung zur Steuerung des Flüssigkeitsdurchsatzes durch eine Infusionsanlage folgende: eine Bedienungsperson soll die Infusionsmenge und -geschwindigkeit einstellen können; die Steuerung soll ständig die Leistung der Pumpe überwa-5 chen, um dadurch Übereinstimmung mit den Soll-Parametern durch Unterbrechung des Betriebs und Alarmierung der Bedienungsperson im Störungsfall zu gewährleisten. Diese Vorrichtung soll dabei ausfallsicher sein und durch Unterbrechungen oder Übergänge im Stromnetz bezüglich Ario beitsweise oder Genauigkeit praktisch nicht beeinflusst werden. Device for controlling the liquid throughput through an infusion system, the following: an operator should be able to adjust the amount and speed of the infusion; the control system should constantly monitor the performance of the pump in order to ensure compliance with the set parameters by interrupting operation and alerting the operator in the event of a fault. This device should be fail-safe and practically unaffected by interruptions or transitions in the power network with respect to Ario or accuracy.

Diese Vorrichtung soll dabei sowohl in sich abgeschlossen und einfach sein wie bequem zu bedienen sein. This device should be both self-contained and simple and convenient to use.

Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 i5 gekennzeichneten Merkmale gelöst. This object is achieved by the features characterized in claim 1 i5.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: A preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Flüssigkeits-20 dosiervorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung, 1 is a perspective view of a liquid dosing device with features according to the invention,

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Hauptbauteile des Vorrichtungsgehäuses, 2 is an exploded perspective view of the main components of the device housing,

Fig. 2a einen in vergrössertem Massstab gehaltenen Teil-schnitt längs der Linie 2a-2a in Fig. 1, 2a is an enlarged partial section taken along the line 2a-2a in Fig. 1,

25 Fig. 3 eine in vergrössertem Massstab gehaltene Vorderansicht der bei der Vorrichtung gemäss Fig. 1 verwendeten Peristaltikpumpe, zur Veranschaulichung des Läufers und der stromabseitigen Verschlussstellen, teilweise weggebrochen dargestellt, 3 shows a front view, on an enlarged scale, of the peristaltic pump used in the device according to FIG. 1, to illustrate the rotor and the closing points on the downstream side, partially broken away,

30 Fig. 3a und 3b Teildarstellungen, welche die stromabseitige Verschlussstelle der Pumpe gemäss Fig. 3 in verschiedenen Stellungen zeigen, 3a and 3b partial representations, which show the downstream closing point of the pump according to FIG. 3 in different positions,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3, 4 shows a section along the line 4-4 in FIG. 3,

Fig. 4a und 4b Teildarstellungen, welche das Arretierele-35 ment der stromabseitigen Verschlussstelle gemäss Fig. 4 in verschiedenen Stellungen zeigen, 4a and 4b partial representations, which show the locking element of the downstream closing point according to FIG. 4 in different positions,

Fig. 5 eine in vergrössertem Massstab gehaltene, auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Hauptbauteile einer Flüssigkeit-Dosierstation der Vorrichtung, 40 Fig. 6 ein vereinfachtes Funktionsschaltbild der in der Vorrichtung vorgesehenen Regel- bzw. Steueranlage, 5 shows an enlarged, exploded perspective view of the main components of a liquid dosing station of the device, 40 FIG. 6 shows a simplified functional circuit diagram of the control system provided in the device,

Fig. 7 ein teilweise in schematischer Form gehaltenes Funktionsschaltbild der Steueranlage, 7 is a partially schematic functional circuit diagram of the control system,

Fig. 8 ein vereinfachtes Schaltbild des bei der Vorrich-45 tung vorgesehenen Blasendetektors und 8 shows a simplified circuit diagram of the bubble detector and device provided in the device

Fig. 9 ein vereinfachtes Schaltbild der Stromversorgungen für die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung. 9 shows a simplified circuit diagram of the power supplies for the metering device according to the invention.

Die in Fig. 1 dargestellte Peristaltikpumpen-Dosiervor-richtung 10 zur Verwendung in Verbindung mit einer In-50 fusionsanlage zur Steuerung bzw. Regelung des Flüssigkeitsstroms in eine Vene oder Arterie weist ein im wesentlichen rechteckiges Gehäuse 12 auf, das am einen Ende zum bequemen Tragen des Gehäuses mit einem Handgriff 13 versehen ist. Die Stirnfläche des Gehäuses ist mit einer Schalt-55 tafel 14 versehen, an welcher eine Bedienungsperson die Arbeitsweise der Dosiervorrichtung steuern und überwachen kann, wobei weiterhin ein Peristaltikpumpen-Strömungs-mess- bzw. -Dosierteil 15 vorgesehen ist, in welchem ein Schlauchstück 16 der Infusionsanlage zur Steuerung der 6o Flüssigkeitsströmung durch dieses Schlauchstück entsprechend zusammengedrückt wird. Über dem Dosierteil 15 ist eine Nut 17 vorgesehen, in welcher ein Abschnitt des Schlauchstücks für die Bedienungsperson bequem sichtbar gehaltert werden kann, so dass sich Strömungsunregelmäs-65 sigkeiten leicht festellen lassen. The peristaltic pump metering device 10 shown in FIG. 1 for use in connection with an infusion system for controlling or regulating the flow of liquid into a vein or artery has a substantially rectangular housing 12 which is at one end for convenient carrying the housing is provided with a handle 13. The end face of the housing is provided with a control panel 14 on which an operator can control and monitor the operation of the metering device, a peristaltic pump flow measuring or metering part 15 also being provided, in which a piece of hose 16 is provided Infusion system for controlling the 6o liquid flow is compressed accordingly by this piece of tubing. A groove 17 is provided above the metering part 15, in which a section of the tube piece can be held in a manner that is easily visible to the operator, so that flow irregularities can be easily determined.

Die Infusionsanlage, deren einer Teil durch das Schlauchstück 16 gebildet wird, und die einen herkömmlichen Aufbau besitzen kann, ist vorzugsweise aus einem The infusion system, a part of which is formed by the tube piece 16 and which can have a conventional structure, is preferably made of one

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Kunststoff, wie Vinyl, hergestellt und in sterilem und keimfreiem Zustand verpackt. Zur Vermeidung der Gefahr einer Verunreinigung wird die Infusionsanlage normalerweise nur einmal benutzt und nach einmaligem Gebrauch weggeworfen bzw. vernichtet. Plastic, such as vinyl, made and packaged in a sterile and sterile condition. To avoid the risk of contamination, the infusion system is normally used only once and thrown away or destroyed after one use.

Die Arbeitsweise der Dosiervorrichtung wird mit Hilfe eines HALT-Durcktastenschalters 20, eines START-Druck-tastenschalters 21 und eines Netz-Drucktastenschalters 22 gesteuert. Jeder dieser Drucktastenschalter ist mit einer eingebauten Anzeigelampe versehen, die eine eindeutige Anzeige des jeweiligen Betriebszustands der Vorrichtung liefert. The operation of the metering device is controlled with the aid of a STOP pushbutton switch 20, a START pushbutton switch 21 and a mains pushbutton switch 22. Each of these push button switches is provided with a built-in indicator lamp which provides a clear indication of the respective operating state of the device.

Verschiedene abnormale Betriebszustände werden durch Anzeigelampe 23 bis 27 angezeigt, die an der Schalttafel gemäss Fig. 1 links von den Betriebsart-Drucktastenschaltern angeordnet sind. Die Arbeitsweise dieser Anzeigelampen wird im Zusammenhang mit der Arbeitsweise ihrer jeweiligen Systeme in der Dosiervorrichtung noch beschrieben werden. Various abnormal operating conditions are indicated by indicator lamps 23 to 27, which are arranged on the control panel according to FIG. 1 to the left of the operating mode pushbutton switches. The operation of these indicator lamps will be described in connection with the operation of their respective systems in the dosing device.

An der Schalttafel 14 sind weiterhin eine Digitalanzeige A digital display is still on the control panel 14

30 für das verabreichte Volumen, eine Digitalanzeige 31 für das zu verabreichende Volumen und eine Digitalanzeige 32 für den Flüssigkeitsdurchsatz vorgesehen. Das an der Anzeige 30 dargestellte Volumen entspricht dem tatsächlich verabreichten Flüssigkeitsvolumen, wobei dieses Volumen durch die Bedienungsperson mittels einer Rückstelltaste 33 auf Null zurückgestellt werden kann. Das von der Anzeige 30 for the volume administered, a digital display 31 for the volume to be administered and a digital display 32 for the liquid throughput. The volume shown on the display 30 corresponds to the volume of liquid actually administered, which volume can be reset to zero by the operator using a reset button 33. That from the ad

31 wiedergegebene, zu verabreichende Volumen wird durch die Bedienungsperson mittels eines Satzes von Drucktasten 34 vorgewählt, um ein gewünschtes bzw. Sollvolumen der zu verabreichenden Flüssigkeit anzuzeigen. Ebenso wird die Infusionsmengenanzeige 32 durch die Bedienungsperson mittels eines zweiten Satzes von Drucktasten 35 voreingestellt, um die Geschwindigkeit bzw. Durchsatzmenge, mit welcher die Infusion stattfinden soll, darzustellen. 31 reproduced volumes to be administered are preselected by the operator using a set of pushbuttons 34 in order to indicate a desired or desired volume of the liquid to be administered. Likewise, the infusion rate display 32 is preset by the operator using a second set of push buttons 35 in order to display the speed or throughput rate at which the infusion is to take place.

Zur Gewährleistung einer ästhetisch ansprechenden Schalttafel-Stirnseite, die keine Öffnungen aufweist, in denen sich Verunreinigungen absetzen könnten, ist die Frontplatte bzw. Schalttafel 14 vorzugsweise als einstückige, nahtlose Platte 36 ausgebildet (Fig. 2 und 2a), die an den erforderlichen Stellen durchsichtige Abschnitte 37 zur Betrachtung der Anzeigen 30, 31 und 32 aufweist. Die diesen Anzeigen zugeordneten Drucktastenschalter 33 bis 35 sind vorzugsweise druckempfindliche bzw. Berührungsschalter, die auf sehr kleine Verformungen der Frontplatte durch von der Bedienungsperson ausgeübten Finderdruck zur Betätigung ihrer jeweiligen Schaltkreise ansprechen. Diese Berührungsschalter sind an der einen Seite einer gedruckten Schaltungsplatte 38 hinter der Platte 36 montiert, wobei die Verbindungen von der Schaltungsplatte durch Bohrungen im Gehäuse zu einer in diesem vorgesehenen gedruckten Schaltungsplatte 28 verlaufen. Zusätzliche, getrennte System-Schaltungsoder -Verdrahtungsplatten 29 sind in Steckfassungen an dieser Schaltungsplatte eingesteckt. Zwischen der Schaltungsplatte 38 und dem Gehäuse 12 können mehrere metallene Abschirmplatten 39 zur Gewährleistung einer Hochfrequenz-Interferenzabschirmung für die elektronischen Schaltkreise der Dosiervorrichtung angeordnet sein. To ensure an aesthetically pleasing front side of the control panel, which has no openings in which contaminants could settle, the front panel or control panel 14 is preferably designed as a one-piece, seamless panel 36 (FIGS. 2 and 2a) which is transparent at the required points Has sections 37 for viewing the displays 30, 31 and 32. The pushbutton switches 33 to 35 assigned to these displays are preferably pressure-sensitive or touch switches which respond to very small deformations of the front panel by the finder pressure exerted by the operator to actuate their respective circuits. These touch switches are mounted on one side of a printed circuit board 38 behind the board 36, the connections from the circuit board through holes in the housing to a printed circuit board 28 provided therein. Additional, separate system circuit or wiring boards 29 are inserted into sockets on this circuit board. A plurality of metal shielding plates 39 can be arranged between the circuit board 38 and the housing 12 to ensure high-frequency interference shielding for the electronic circuits of the metering device.

Gemäss Fig. 3 umfasst der Peristaltikpumpenteil 15 einen Rotor bzw. Läufer 40 mit vier um seinen Umfang herum auf gleiche Abstände verteilten Druckrollen 41. Die Rollen sitzen jeweils frei drehbar auf einer Achse 42, wobei diese Achsen von Schlitten bzw. Gleitstücken 43 getragen werden und durch entsprechende Radialnuten 44 auf eine Radialbewegung festgelegt sind. Die einzelnen Schlitten bzw. Gleitstücke 43 sind in einer radial verlaufenden Ausnehmung 45 hin- und hergehend bewegbar geführt und durch eine in dieser Ausnehmung angeordnete Schraubenfeder 46 radial nach aussen vorbelastet. 3, the peristaltic pump part 15 comprises a rotor or rotor 40 with four pressure rollers 41 distributed around its circumference at equal distances. The rollers are each freely rotatable on an axis 42, these axes being carried by slides or sliders 43 and are fixed to a radial movement by corresponding radial grooves 44. The individual slides or sliders 43 are guided to move back and forth in a radially extending recess 45 and are preloaded radially outward by a helical spring 46 arranged in this recess.

Die Pumpe umfasst weiterhin eine Andruckplatte 50 mit einer bogenförmig gekrümmten Arbeitsfläche 51, deren Form praktisch dem Umfang des Pumpenläufers angepasst ist und die sich in solcher Anordnung befindet, dass das Schlauchsegment 16 um mindestens einen Abschnitt des Läuferumfangs herum zwischen benachbarten Druckrollen 41 in Andruckberührung mit diesen gebracht wird. Zur Erleichterung von Ein- und Ausbau des Schlauchsegments 16 ist die Druckplatte auf den Läufer 40 zu und von ihm weg durch Drehen einer Exzenterkurve 52 bewegbar, die in einem lotrechten Langloch 53 der Druckplatte geführt ist. Das Drehen der Kurve erfolgt mittels einer Welle 54 und eines mit der Kurve verbundenen Handhebels 55. Wenn sich der Handhebel 55 in der gemäss Fig. 3 unteren Position befindet, ist die Druckplatte so dicht an den Läuferumfang herangeführt, dass das Schlauchsegment. 16 von den Druckrollen vollständig verschlossen bzw. zusammengedrückt wird. Da die Druckrollen 41 jeweils einzeln in Berührung mit dem Schlauchsegment vorbelastet sind, ist der von jeder Druckrolle ausgeübte Druck unabhängig von der Zahl der am Schlauchsegment angreifenden Druckrollen. The pump further comprises a pressure plate 50 with an arcuately curved working surface 51, the shape of which is practically adapted to the circumference of the pump rotor and which is arranged in such a way that the hose segment 16 around at least a portion of the rotor circumference between adjacent pressure rollers 41 in pressure contact therewith brought. In order to facilitate the installation and removal of the hose segment 16, the pressure plate can be moved towards and away from the runner 40 by rotating an eccentric curve 52 which is guided in a vertical slot 53 of the pressure plate. The curve is rotated by means of a shaft 54 and a hand lever 55 connected to the curve. When the hand lever 55 is in the lower position according to FIG. 3, the pressure plate is brought so close to the circumference of the rotor that the hose segment. 16 is completely closed or compressed by the pressure rollers. Since the pressure rollers 41 are each preloaded individually in contact with the tube segment, the pressure exerted by each pressure roller is independent of the number of pressure rollers acting on the tube segment.

Nach dem Durchgang durch die Peristaltikpumpen- bzw. Dosierstation läuft das Schlauchsegment 16 zwischen einer Lichtquelle 60 und einem Photodetektor 61 hindurch, die im Zusammenwirken miteinander eine Blasendetektorstation 62 bilden. Wie noch deutlicher werden wird, besteht die Aufgabe dieser Station in der Unterbrechung des Betriebs und Alarmierung der Bedienungsperson beim Auftreten von Blasen im Schlauchsegment. After passing through the peristaltic pump or dosing station, the tube segment 16 runs between a light source 60 and a photodetector 61, which in cooperation form a bubble detector station 62. As will become clearer, the task of this station is to stop operation and alert the operator when bubbles occur in the tubing segment.

Gemäss den Fig. 3 bis 5 verläuft das Schlauchstück sodann durch eine Strömungs-Drosselstation 63, die einen Druckblock 66 und einen verschiebbar geführten Drossel-Stössel 67 aufweist, der gegen die Seitenwand des Schlauchsegments 16 vorbelastet ist. Das am Schlauchsegment angreifende Ende des Stössels 67 trägt einen im wesentlichen L-förmigen Kopfteil 68 mit einer keilförmigen Arbeitsfläche 70 und einer im wesentlichen flachen Steuerfläche 71. Der Stössel 67 weist einen zentralen Körper bzw. Hauptteil auf, der verschiebbar in einem vorrichtungsfesten Lagerblock 73 geführt ist und eine Schraubendruckfeder 74 axial durchsetzt, welche den Kopfteil 68 in Andruck gegen das Schlauchsegment 16 vorbelastet. 3 to 5, the hose section then runs through a flow throttle station 63, which has a pressure block 66 and a displaceably guided throttle tappet 67, which is preloaded against the side wall of the hose segment 16. The end of the plunger 67 engaging the hose segment has an essentially L-shaped head part 68 with a wedge-shaped working surface 70 and a substantially flat control surface 71. The plunger 67 has a central body or main part which is displaceably guided in a bearing block 73 fixed to the device and axially penetrates a helical compression spring 74 which preloads the head part 68 against the hose segment 16.

Die Arbeitsfläche 70 des Kopfteils 68 liegt praktisch senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit im Schlauch an der Seitenwand des Schlauchsegments 16 an, wobei dieses gegen den Druckblock 66 festgehalten wird. Infolgedessen wird das Lumen des Schlauchsegments an der Berührungsstelle verengt, so dass zwischen dem Angriffspunkt der Druckrollen 41 und dem Angriffspunkt der keilförmigen Arbeitsfläche 70 ein stromabseitiges bzw. nachgeschaltetes Leitungsstück festgelegt wird. Wie erwähnt, wird durch diese Verengung der Schlauchleitung der im genannten Schlauchsegment herrschende Druck erhöht, wodurch eine Abtrennung von in der Flüssigkeit gelösten Gasen verhindert wird. The working surface 70 of the head part 68 lies practically perpendicular to the direction of flow of the liquid in the hose on the side wall of the hose segment 16, this being held against the pressure block 66. As a result, the lumen of the hose segment is narrowed at the contact point, so that a downstream or downstream line section is defined between the point of application of the pressure rollers 41 and the point of application of the wedge-shaped working surface 70. As mentioned, this narrowing of the hose line increases the pressure prevailing in the hose segment mentioned, thereby preventing separation of gases dissolved in the liquid.

Die sich praktisch in Flüssigkeitsströmungsrichtung erstreckende Steuerfläche 71 des Stössels 67 besitzt eine wesentlich grössere Oberfläche als die Arbeitsfläche 70. Aufgrund der vergleichsweise grossen Oberfläche der Steuerfläche 71 wird der Stössel für Druckänderungen im Schlauchleitungslumen empfindlicher, wenn die Pumpe arbeitet, so dass die Feder 74 einen höheren Druck ausüben kann, um die Schlauchleitung bei nichtarbeitender Pumpe eindeutiger zu verschliessen, ohne dass die Fähigkeit, die Schlauchleitung bei niedrigeren Arbeitsdrücken zu öffnen, beeinträchtigt wird. The control surface 71 of the plunger 67, which practically extends in the liquid flow direction, has a substantially larger surface area than the working surface 70. Because of the comparatively large surface area of the control surface 71, the plunger becomes more sensitive to pressure changes in the hose line lumen when the pump is working, so that the spring 74 has a higher one Can apply pressure to more clearly seal the tubing when the pump is not operating without compromising the ability to open the tubing at lower working pressures.

Zur Erleichterung des Einlegens oder Herausnehmens eines Schlauchsegments 16 kann der Stössel 67 mittels eines To facilitate the insertion or removal of a hose segment 16, the plunger 67 can be moved by means of a

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Handhebels 76 geöffnet bzw. zurückgezogen werden, der mit dem Stössel 67 mitbewegbar geführt ist. Der Stössel 67 ist durch den am Vorrichtungsgehäuse 14 montierten, vorrichtungsfesten Lagerblock 73 auf eine Hin- und Herbewegung längs einer vorgegebenen Bewegungsbahn beschränkt. Die Schraubendruckfeder 74 stützt sich mit dem einen Ende am Lagerblock und mit dem anderen Ende am Kopfteil des Stössels ab, wodurch der Stössel auf vorgesehene Weise gegen das Schlauchsegment angedrückt wird. Hand lever 76 are opened or withdrawn, which is guided with the plunger 67 movable. The tappet 67 is restricted by the bearing block 73 fixed to the device on the device housing 14 to a to-and-fro movement along a predetermined movement path. The helical compression spring 74 is supported at one end on the bearing block and at the other end on the head part of the plunger, as a result of which the plunger is pressed against the hose segment in the intended manner.

Ein automatisches Auslösen des Stössels wird durch ein Arretierelement 77 erreicht, das bei 78 an der Druckplatte 50 angelenkt und durch eine Schraubenfeder 79 so vorbelastet ist, dass es in einer senkrecht zum Stössel verlaufenden Ebene einzurasten vermag. Der Stössel ist mit einem Schlitz bzw. einer Ringnut 80 versehen, in den bzw. die das Arretierelement 77 einrastet, wenn der Stössel in seine voll zurückgezogene Position gemäss Fig. 3b verlagert ist. Das Ende 81 des Stössels kann konisch ausgebildet sein, um die Bewegung des Arretierelements vor dem Einrasten in den Schlitz 80 zu erleichtern. Sobald das Arretierelement in den Schlitz bzw. die Ringnut eingetreten ist, ist der Stössel in seiner Offenstellung bzw. zurückgezogenen Position arretiert, so dass das Schlauchsegment 16 ohne weiteres herausgezogen werden kann. An automatic triggering of the plunger is achieved by a locking element 77, which is articulated at 78 on the pressure plate 50 and is preloaded by a coil spring 79 such that it is able to engage in a plane running perpendicular to the plunger. The plunger is provided with a slot or an annular groove 80 into which the locking element 77 engages when the plunger is shifted into its fully retracted position according to FIG. 3b. The end 81 of the plunger can be conical in order to facilitate the movement of the locking element before it engages in the slot 80. As soon as the locking element has entered the slot or the annular groove, the tappet is locked in its open position or retracted position, so that the hose segment 16 can be pulled out easily.

Zur Gewährleistung eines Auslösen des Stössels 67 beim anschliessenden Schliessen der Andruckplatte 50 ist der Lagerblock 73 mit einem Betätigungsstift 82 versehen. Gemäss den Fig. 3 und 4 besitzt dieser Betätigungsstift eine konische Endfläche 83, welche das schwenkbar gelagerte Arretierelement 77 aus dem Schlitz bzw. der Ringnut 80 ausrastet, To ensure that the plunger 67 is triggered when the pressure plate 50 is subsequently closed, the bearing block 73 is provided with an actuating pin 82. 3 and 4, this actuating pin has a conical end surface 83, which disengages the pivotably mounted locking element 77 from the slot or the annular groove 80,

wenn die Andruckplatte durch Drehen des Knopfes bzw. Handhebels 55 in die Schliessstellung zurückgeführt wird. Auf diese Weise wird der Stössel automatisch freigegeben, so dass er bei geschlossener Dosierstation wieder gegen das Schlauchsegment 16 der Infusionsanlage federbelastet ist. Auf diese Weise wird ein unbeabsichtigter Betrieb der Vorrichtung ohne Gegendruck verhindert und ein Schutz vor einer Fallströmung durch den Stössel gewährleistet. Bei offener Andruckplatte wird ausserdem durch Verlagerung des Arretierelements 77 ein Sperren des Stössels in der Offenstellung verhindert. Ein an der Steuerfläche 71 des Stössels 67 vorgesehenes Sicherungselement 84 verhindert ein ungewolltes Wegziehen des Schlauchsegments vom andrückenden Stössel im Betrieb. when the pressure plate is returned to the closed position by turning the knob or hand lever 55. In this way, the plunger is automatically released so that it is spring-loaded again against the tubing segment 16 of the infusion system when the dosing station is closed. In this way, an unintentional operation of the device without back pressure is prevented and protection against falling flow through the ram is ensured. When the pressure plate is open, the locking of the ram in the open position is also prevented by moving the locking element 77. A securing element 84 provided on the control surface 71 of the plunger 67 prevents the hose segment from being unwantedly pulled away from the pressing plunger during operation.

Da das Schlauchsegment 16 in der Nut 17 in leicht sichtbarer Lage lotrecht angeordnet ist, kann der Flüssigkeitsstrom durch das Schlauchsegment ohne weiteres überwacht werden. Durch diese Nut 17 wird ausserdem die Notwendigkeit für zusätzliche Schlauchklemmen am Einlass- und Auslassteil des Dosierteils 15 vermieden, während das Pumpengehäuse gleichzeitig hierdurch ein ästhetisch ansprechendes Aussehen erhält. Since the hose segment 16 is arranged vertically in the groove 17 in an easily visible position, the flow of liquid through the hose segment can be easily monitored. This groove 17 also avoids the need for additional hose clamps on the inlet and outlet part of the metering part 15, while at the same time giving the pump housing an aesthetically pleasing appearance.

Gemäss Fig. 6 weist die Steueranlage für die Dosiervorrichtung 12 einen Schrittschaltmotor 100 auf, der drehmäs-sig mit dem Pumpenläufer 40 so gekoppelt ist, dass der Läufer für jedes an den Schritt schaltmotor angelegtes Schrittbefehlssignal um ein Stück weitergedreht wird. Zur Lieferung der für den Betrieb des Schrittschaltmotors erforderlichen mehrphasigen Signale enthält die Dosiervorrichtung Mehr-phasen-Motortreiberschaltungen 101, die auf einen angelegten Steuerimpuls hin ein mehrphasiges Ausgangssignal erzeugen, durch welches der Schrittschaltmotor um einen Schaltschritt weiterbewegt wird. Die Steuerimpulse werden durch einen mit variabler Frequenz arbeitenden Frequenzteiler 102 erzeugt, der jeweils ein Ausgangssignal erzeugt, wenn eine vorbestimmte Zahl von Eingangsimpulsen eines ständig laufenden Taktgebers 103 eingegangen ist. Der Frequenzteiler, der herkömmliche Konstruktion besitzen kann, According to FIG. 6, the control system for the metering device 12 has a stepping motor 100, which is rotationally coupled to the pump rotor 40 such that the rotor is rotated a little further for each step command signal applied to the stepping motor. In order to supply the multiphase signals required for the operation of the stepping motor, the metering device contains multiphase motor driver circuits 101, which generate a multiphase output signal in response to an applied control pulse, by means of which the stepping motor is moved on by one switching step. The control pulses are generated by a frequency divider 102 which operates with a variable frequency and which in each case generates an output signal when a predetermined number of input pulses from a continuously running clock generator 103 has been received. The frequency divider, which can have conventional construction,

wird durch den Benutzer bzw. die Bedienungsperson auf ein gewünschtes Teilungsverhältnis eingestellt, das an einer zugeordneten Anzeigeeinrichtung 104 dargestellt wird. Auf diese Weise kann durch Eingabe unterschiedlicher Divisionsbzw. Teilungsfaktoren in den variablen bzw. regelbaren Frequenzteiler 102 der Schrittschaltmotor mit einem weiten Bereich verschiedener Drehzahlen betrieben werden. is set by the user or the operator to a desired division ratio, which is shown on an associated display device 104. In this way, by entering different divisions or. Division factors in the variable or controllable frequency divider 102 of the stepper motor are operated with a wide range of different speeds.

Zur Lieferung einer Anzeige für das verabreichte Gesamtvolumen ist ein auf die Ausgangsimpulse vom Frequenzteiler 102 ansprechendes Register 105 vorgesehen. Der Zählstand des Registers 105 und somit das verabreichte Volumen wird an einer Anzeigeeinrichtung 106 angezeigt. Die Ausgangsimpulse des Frequenzteilers 102 werden auch einem Register 107 eingegeben, dem eine Anzeigeeinrichtung 108 zugeordnet ist. Dieses Register ist ein bidirektionales bzw. Zwei-Richtung-Register, das vor Inbetriebnahme der Dosiervorrichtung auf einen Zählstand entsprechend der zu verabreichenden Flüssigkeitsmenge hochgezählt wird und dann im Betrieb entsprechend der Infusion von Flüssigkeit abwärts zählt, bis ein Null-Zählstand erreicht ist. An diesem Punkt erzeugt das Register ein Ausgangssignal, das eine Torschaltung 109 zur Unterbrechung der Anlegung von Steuerimpulsen an die Motortreiberschaltungen 101 sperrt. A register 105, which responds to the output pulses from the frequency divider 102, is provided to provide an indication of the total volume administered. The count of the register 105 and thus the volume administered is displayed on a display device 106. The output pulses of the frequency divider 102 are also input to a register 107, to which a display device 108 is assigned. This register is a bidirectional or two-direction register, which is counted up to a count according to the amount of liquid to be administered before the metering device is started, and then counts down during operation according to the infusion of liquid until a zero count is reached. At this point, the register produces an output signal that blocks a gate circuit 109 to interrupt the application of control pulses to the motor driver circuits 101.

Die Steueranlage für die Vorrichtung 10 ist in Fig. 7 näher veranschaulicht. Dabei hängt der Teilungsfaktor des variablen Frequenzteilers 102 und somit die Flüssigkeitsin-fusionsmenge vom Zählstand eines Registers 110 ab. Dieser Zählstand kann durch den Benutzer zweckmässig über Men-geneinstellschalter 35 eingegeben werden, welche entsprechende NOR-Glieder 112 Impulse von einer Impulsquelle 113 zum Register übertragen lassen. In der Praxis sind mehrere NOR-Glieder und Mengeneinstellschalter vorgesehen, so dass jede Stelle des Registers einzeln besetzt bzw. eingestellt werden kann. Der Zählstand des Registers 110 wird durch die Anzeigeeinrichtung 104 als Grösse der Dosierbzw. Infusionsmenge der Vorrichtung angezeigt. The control system for the device 10 is illustrated in more detail in FIG. 7. The division factor of the variable frequency divider 102 and thus the amount of liquid infusion depends on the count of a register 110. This count can expediently be entered by the user via quantity setting switch 35, which have corresponding NOR gates 112 transmitting pulses from a pulse source 113 to the register. In practice, several NOR gates and quantity setting switches are provided so that each position on the register can be individually set or set. The count of the register 110 is the display device 104 as the size of the Dosierbzw. Infusion amount of the device displayed.

Der Ausgang des Registers 110 ist mit einer Vergleichsschaltung 114 verbundenen welcher der Register-Zählstand mit einer vorbestimmten, festen Mindestmenge, typischerweise 5 ml/h, verglichen wird, um zu bestimmen, ob die durch den Frequenzteiler 102 eingestellte Infusionsmenge grösser oder kleiner ist als diese Mindestmenge. Falls die gewählte bzw. Sollmenge grösser ist als die Mindestmenge, liefert die Vergleichsschaltung 114 ein Ausgangssignal, welches ein NAND-Glied 115 für die Einführung einer minimalen «Erhaltungs»-Menge nach der Verabreichung der vorge-sehenèn Flüssigkeitsmenge aktiviert. Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal des Taktgebers 103 an einen Festfrequenzteiler 116 angelegt, der Ausgangssignale mit einer festgelegten Mindest-«Erhaltungs»-Menge liefert. Diese Impulse werden einem NOR-Glied 117 und, je nach dem Zustand dieses NOR-Glieds, einem ODER-Glied 118 eingespeist, um zu den Motortreiberschaltungen 101 übertragen zu werden. Diese «Erhaltungs-» bzw. «Offenhaltungs»-Betriebsart liegt nur dann vor, wenn die vorgesehene Flüssigkeitsmenge verabreicht worden ist, was durch Erreichen eines Null-Zählstandes am bidirektionalen Register 107 angezeigt wird. The output of register 110 is connected to a comparison circuit 114 which compares the register count with a predetermined, fixed minimum amount, typically 5 ml / h, to determine whether the infusion amount set by frequency divider 102 is greater or less than this Minimum quantity. If the selected or desired amount is greater than the minimum amount, the comparison circuit 114 supplies an output signal which activates a NAND element 115 for the introduction of a minimum “maintenance” amount after the administration of the intended amount of liquid. For this purpose, the output signal of the clock generator 103 is applied to a fixed frequency divider 116, which delivers output signals with a defined minimum «maintenance» amount. These pulses are fed to a NOR gate 117 and, depending on the state of this NOR gate, an OR gate 118 to be transmitted to the motor driver circuits 101. This “maintenance” or “hold-open” mode of operation is only present when the intended amount of liquid has been administered, which is indicated by the bidirectional register 107 being reached a zero count.

Das bei Erreichen des Null-Zählstands vom Register 107 erzeugte Ausgangssignal wird an den anderen Eingang des NAND-Glieds 115 und an den einen Eingang eines NOR-Glieds 119 angelegt. Hierdurch werden das NOR-Glied 119 gesperrt und die Anlegung der Impulse vom variablen Frequenzteiler 102 unterbrochen. Falls das NAND-Glied 115 aktiviert bzw. durchgeschaltet wird, weil die variable Frequenz bzw. Einstellmenge grösser ist als die vorbestimmte Mindestdurchsatzmenge, wir das Null-Zustand-Ausgangssi-gnal vom Register 107 über einen Umsetzer 120 zu einem Offenhaltungs-Anzeiger 24 und einem Eingang des NOR- The output signal generated by the register 107 when the zero count is reached is applied to the other input of the NAND gate 115 and to the one input of a NOR gate 119. As a result, the NOR gate 119 is blocked and the application of the pulses from the variable frequency divider 102 is interrupted. If the NAND gate 115 is activated or switched through because the variable frequency or setting quantity is greater than the predetermined minimum throughput quantity, the zero-state output signal is sent from the register 107 via a converter 120 to a hold-open indicator 24 and one Input of the NOR

4 4th

s io s io

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Glieds 117 geliefert, in welchem dieses Signal als Aktiviersignal wirkt. Wenn dieses NOR-Glied offen bzw. durchgeschaltet ist, lässt es die mit fester Frequenz auftretenden Impulse vom Festfrequenzteiler 116 zum ODER-Glied 118 und somit zu den Motortreiberschaltungen 101 durch. Auf diese Weise wird eine minimale bzw. Mindestströmungsmenge auch dann aufrechterhalten, wenn die Sollmenge bereits verabreicht worden ist. Links 117 delivered in which this signal acts as an activation signal. When this NOR gate is open or switched through, it passes the pulses occurring at a fixed frequency from the fixed frequency divider 116 to the OR gate 118 and thus to the motor driver circuits 101. In this way, a minimum or minimum flow rate is maintained even if the target amount has already been administered.

Zur Gewährleistung einer Start/Stopp-Steuerung des Schrittschaltmotors 100 sind die restlichen Eingänge der NOR-Glieder 117 und 119 mit dem Ausgang eines Start/ Stopp-Flip-Flops 121 verbunden. Dieses Flip-Flop kann durch Betätigung der START-Drucktaste 21 in einen Startzustand oder durch Betätigung der STOP-Drucktaste 20 in einen Halte- bzw. Stoppzustand versetzt oder durch das Auftreten eines von mehreren Abnorameln Zuständen konditioniert werden, beispielsweise bei Stromausfall, Feststellung einer Blase in der Infusionsanlage, Feststellung eines Verschlusses in der Infusionsanlage oder beim Öffnen der Dosierteil-Druckplatte im Betrieb der Dosiervorrichtung. To ensure start / stop control of the stepping motor 100, the remaining inputs of the NOR gates 117 and 119 are connected to the output of a start / stop flip-flop 121. This flip-flop can be put into a start state by pressing the START pushbutton 21 or put into a stop or stop state by pressing the STOP pushbutton 20, or it can be conditioned by the occurrence of one of several abnormal conditions, for example in the event of a power failure or the detection of a bubble in the infusion system, detection of a closure in the infusion system or when opening the dosing part pressure plate while operating the dosing device.

Zur Gewährleistung einer genauen Anzeige des tatsächlich verabreichten Flüssigkeitsvolumens wird das Ausgangssignal des ODER-Glieds 118 an eine Festfrequenzteilerstufe 122 angelegt, die mit einem konstanten Teilungsfaktor arbeitet, um pro ml der verabreichten Flüssigkeit jeweils einen Ausgangsimpuls zu. Wenn der Schrittschaltmotor 100 in der Praxis 2352 Schritte benötigt, um einen ml Flüssigkeit durch das Schlauchsegment 16 zu fördern, kann der Frequenzteiler 122 auf ein Teilungsverhältnis von 2352 eingestellt sein, um das gewünschte Volumenanzeige-Ausgangssignal zu liefern. Dieses Ausgangssignal wird an ein Register 105 angelegt, in welchem es dessen Zählstand so hoch schaltet, dass der augenblickliche Zählstand dieses Registers die tatsächlich verabreichte Flüssigkeitsmenge bzw. -volumen wiedergibt. Wie erwähnt, wird dieses Volumen an der Anzeigeeinrichtung 106 angezeigt. To ensure an accurate indication of the actually administered liquid volume, the output signal of the OR gate 118 is applied to a fixed frequency divider stage 122 which works with a constant division factor in order to add one output pulse per ml of the administered liquid. In practice, when stepper motor 100 needs 2352 steps to deliver a ml of liquid through tubing segment 16, frequency divider 122 may be set at a division ratio of 2352 to provide the desired volume display output. This output signal is applied to a register 105, in which it switches its count to such an extent that the current count of this register represents the amount or volume of liquid actually administered. As mentioned, this volume is displayed on the display device 106.

Die Volumenanzeige-Ausgangsimpulse vom Frequenzteiler 122 werden auch über ein ODER-Glied 123 an den Schritteingang eines bidirektionalen bzw. Zwei-Richtung-Registers 107 angelegt, wobei sie dieses Register für jeden ml der durch die Anlage geströmten Flüssigkeit um einen Schritt in Richtung auf Null abwärtszählen lassen. Wie erwähnt, wird der Zählstand des Registers 107 und somit das verabreichte Flüssigkeitsvolumen an der Anzeigeeinrichtung 108 angegeben. The volume display output pulses from frequency divider 122 are also applied via an OR gate 123 to the step input of a bidirectional or bidirectional register 107, which registers this register for each ml of liquid flowing through the system by one step towards zero let it count down. As mentioned, the count of the register 107 and thus the volume of liquid administered is indicated on the display device 108.

Vor Inbetriebnahme der Infusionsdosiervorrichtung wird der Zählstand des Registers 107 durch den Benutzer dadurch voreingestellt, dass kurzzeitig Impulse von der Impulsquelle 113 an das Register angelegt werden. Dies geschieht über ein NOR-Glied 124, das durch den Benutzer bei Betätigung des VOLUMEN-EINSTELL-Schalters 34 aktiviert wird. In der Praxis sind für jede Dezimalstelle des Zählers jeweils ein derartiger Schalter und ein NOR-Glied vorgesehen. Der andere Eingang des NOR-Glieds 124 ist mit dem Ausgang des Start/Stopp-Flip-Flops 121 verbunden, um eine Änderung der Volumenanzeige zu verhindern, während sich die Dosiervorrichtung im Betrieb befindet. Before the infusion metering device is started up, the count of register 107 is preset by the user by briefly applying pulses from pulse source 113 to the register. This is done via a NOR gate 124 which is activated by the user when the VOLUME SET switch 34 is actuated. In practice, such a switch and a NOR gate are provided for each decimal place of the counter. The other input of the NOR gate 124 is connected to the output of the start / stop flip-flop 121 to prevent the volume display from changing while the metering device is in operation.

Das Register 107 kann je nach dem angelegten Betriebsartsteuersignal aufwärts oder abwärts zählen. Das entsprechende Signal wird am Ausgang des Start/Stopp-Flip-Flops 121 durch einen Umsetzer 125 erzeugt, um dadurch das Register 107 bei Anlegung von Stellimpulsen von der Impulsquelle 113, wenn die Vorrichtung abgestellt ist, aufwärts und bei Anlegung von Volumenanzeigeimpulsen vom Frequenzteiler 122 bei arbeitender Dosiervorrichtung abwärts zählen zu lassen. Register 107 can count up or down depending on the mode control signal applied. The corresponding signal is generated at the output of the start / stop flip-flop 121 by a converter 125, thereby upwarding the register 107 when actuating pulses are applied by the pulse source 113 when the device is turned off and by the frequency divider 122 when applying volume display pulses to have it count down while the dosing device is working.

Vor der ersten Inbetriebnahme der Dosiervorrichtung wird das Register 105 durch die Bedienungsperson mittels Before the metering device is started up for the first time, the register 105 is opened by the operator

640142 640142

Betätigung des RÜCKSTELL-Drucktastenschalters 33 rückgestellt. Dieser Schalter ist mit dem einen Eingang eines UND-Glieds 126 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Start/Stopp-Flip-Flops 121 verbunden ist, so dass der Rückstellschalter im Betrieb der Dosiervorrichtung unwirksam ist. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 126 wird über ein ODER-Glied 127 an die Rückstelleingänge des Register 106 und des Frequenzteilers 122 angelegt. Auf diese Weise werden der Frequenzteiler und das Register vor der anfänglichen Inbetriebnahme der Vorrichtung gleichzeitig auf einen Null-Zählstand rückgestellt. Operation of the RESET push button switch 33 is reset. This switch is connected to one input of an AND gate 126, the other input of which is connected to the output of the start / stop flip-flop 121, so that the reset switch is ineffective in the operation of the metering device. The output signal of the AND gate 126 is applied via an OR gate 127 to the reset inputs of the register 106 and the frequency divider 122. In this way, the frequency divider and the register are simultaneously reset to a zero count before the device is started up for the first time.

Eine auf das Einschalten der Vorrichtung ansprechende automatische RückStelleinrichtung 130 stellt automatisch einen Anfangs-Zählstand in den Registern 105,107 und 110 ein. Das Ausgangssignal dieser automatischen Rückstellstufe wird dem anderen Eingang des ODER-Glieds 127 aufgeprägt, um im Register 105 und im Frequenzteiler 122 einen Null-Zählstand einzustellen, und dieses Ausgangssignal wird weiterhin an den Rückstelleingang des Registers 110 über das UND-Glied 131 angelegt. Falls die Bedienungsperson versucht, die höchste Stelle des Registers 110 auf über 4 einzustellen, bewirkt eine mit dem anderen Eingang des UND-Glieds 131 gekoppelte Rückstellschaltung auch eine Rückstellung des Registers. Auf diese Weise wird eine Einstellung von Infusionsmengen von mehr als 455 ml/h verhindert. Das Ausgangssignal der automatischen Rückstellstufe wird auch dem Register 107 eingegeben, in welchem es einen Mindestzählstand von 1 ml einstellt, um die Einleitung der «Erhaltungs»-Betriebsart vor der Inbetriebnahme der Dosiervorrichtung zu verhindern. Der Betrieb der Infusions-Dosiervorrichtung wird beim Auftreten eines Verschlusses in der Infusionsanlage unterbrochen, der durch einen dem Stössel 67 (Fig. 3 und 5) zugeordneten Schalter 132 festgestellt wird. Dieser Schalter, der ein den Schaltern 33 bis 35 ähnelnder Druckschalter oder ein magnetisch betätigter Hall-Effekt-Schalter sein kann, wird durch einen mit dem Stössel verbundenen Betätigungshebel betätigt, wenn sich der Stössel aufgrund eines (Leitungs-)Verschlusses in der Infusionsanlage gegen die Schlauchleitung schliessen kann. Dieser Schalter liefert ein Ausgangssignal, das eine Sperrbzw. Halteschaltung zur Einstellung des Start/Stopp-Flip-Flops 121 in einen HALT-Zustand betätigt und die Verschlussanzeigelampe 25 aufleuchten lässt. An automatic reset device 130 responsive to switching on the device automatically sets an initial count in registers 105, 107 and 110. The output of this automatic reset stage is impressed on the other input of OR gate 127 to set a zero count in register 105 and frequency divider 122, and this output signal continues to be applied to the reset input of register 110 through AND gate 131. If the operator tries to set the highest position of register 110 to above 4, a reset circuit coupled to the other input of AND gate 131 also causes the register to be reset. This prevents the setting of infusion quantities of more than 455 ml / h. The output signal of the automatic reset stage is also entered into register 107, in which it sets a minimum count of 1 ml in order to prevent the “maintenance” mode from being initiated before the metering device is started up. The operation of the infusion metering device is interrupted when a closure occurs in the infusion system, which is determined by a switch 132 assigned to the plunger 67 (FIGS. 3 and 5). This switch, which can be a pressure switch similar to switches 33 to 35 or a magnetically actuated Hall effect switch, is actuated by an actuating lever connected to the plunger if the plunger is against the due to a (line) closure in the infusion system Hose line can close. This switch provides an output signal that a Sperrbzw. Hold circuit for setting the start / stop flip-flop 121 is actuated in a HALT state and the closure indicator lamp 25 lights up.

Der Betrieb der Vorrichtung wird auch dann unterbrochen, wenn vom Blasendetektor 62 eine (Luft-)Blase festgestellt wird. In diesem Fall liefert der Blasendetektor ein Ausgangssignal, welches eine Sperr- bzw. Halteschaltung zur Konditionierung des Start/Stopp-Flip-Flops 121 zum Abschalten der Dosiervorrichtung betätigt. Gleichzeitig leuchtet die BLASEN-Anzeigelampe 23 zur Alarmierung der Bedienungsperson auf. The operation of the device is also interrupted if the bubble detector 62 detects an (air) bubble. In this case, the bubble detector supplies an output signal which actuates a blocking or holding circuit for conditioning the start / stop flip-flop 121 for switching off the metering device. At the same time, the BUBBLE indicator lamp 23 lights up to alert the operator.

Der Betriebsstrom für die Dosiervorrichtung wird durch zwei einfach gerichtete bzw. Gleichstromversorgungen 135 und 136 geliefert, welche über den Netzschalter 22 vom Wechselstromnetz her gespeist werden. Als zusätzliche Stromquelle bei einem Netzstromausfall ist eine Batterie 138 vorgesehen, die durch den Schalter 22 über den Ausgang der Stromversorgung 135 geschaltet ist. Normalerweise wird die Batterie 138 durch die Stromversorgung 135 in einem aufgeladenen Zustand gehalten, wobei die verschiedenen Steuerkreise der Dosiervorrichtung durch diese kombinierte Stromquelle gespeist werden, während der Schrittschaltmotor 100 durch die Stromversorgung 136 gespeist wird. Als Schutz vor einer Unterbrechung des Netzwechselstroms wird der Ausgang der Stromversorgung 135 ständig durch einen Spannungskomparator 140 überwacht. Beim Auftreten einer Netzspannungsunterbrechung liefert der Komparator 140 ein Ausgangssignal, durch das gleichzeitig eine BATTERIE- The operating current for the metering device is supplied by two single-directional or direct current supplies 135 and 136, which are fed via the mains switch 22 from the alternating current network. A battery 138 is provided as an additional power source in the event of a mains power failure and is switched by the switch 22 via the output of the power supply 135. Typically, battery 138 is maintained in a charged state by power supply 135, with the various control circuits of the metering device being powered by this combined power source, while stepper motor 100 is powered by power supply 136. The output of the power supply 135 is continuously monitored by a voltage comparator 140 as protection against an interruption in the AC mains current. If an interruption in the mains voltage occurs, the comparator 140 supplies an output signal, by means of which a BATTERY

5 5

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

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65 65

640 142 640 142

Anzeigelampe 26 zum Aufleuchten gebracht und ein Relais 141 betätigt wird. Indicator lamp 26 is lit and a relay 141 is actuated.

Die Dosiervorrichtung wird auch jedesmal dann abgeschaltet, wenn die Batteriespannung über eine vorbestimmte Zeitspanne unter einen vorgegebenen Mindestpegel abfällt. Zu diesem Zweck wird die Batteriespannung durch eine Spannungskomparatorstufe 133 ständig überwacht. Beim Auftreten eines Unterspannungszustands wird ein Ausgangssignal abgegeben, das eine Sperr- bzw. Halteschaltung zum Aufleuchtenlassen der Anzeigelampe 27 für schwache Batterie aktiviert und einen Taktzähler 134 einschaltet. Letzterer zählt die vom Festfrequenzteiler 116 gelieferten «Erhal-tungs»-Ausgangsimpulse zur Bestimmung einer Zeitverzögerung von 10 Minuten. Wenn der Unterspannungszustand über diesen Verzögerungszeitraum hinaus andauert, gibt der Taktzähler 134 ein Ausgangssignal ab, welches die Anzeigelampe für schwache Batterie blinken lässt und das Start/ Stopp-Flip-Flop 121 zur Unterbrechung des Betriebs der Dosiervorrichtung aktiviert. Es ist daraufhinzuweisen, dass die Arbeitsweise des Komparators 133 vom Komparator 140 vollständig unabhängig ist, so dass dieser Komparator 133 zur Überprüfung der Systemspannung dient, ob diese nun von der Stromversorgung 135 oder von der Batterie 138 geliefert wird. The dosing device is also switched off each time the battery voltage drops below a predetermined minimum level over a predetermined period of time. For this purpose, the battery voltage is continuously monitored by a voltage comparator stage 133. When an undervoltage condition occurs, an output signal is emitted which activates a blocking or holding circuit for letting the indicator lamp 27 for low battery light up and switches on a clock counter 134. The latter counts the "maintenance" output pulses supplied by the fixed frequency divider 116 to determine a time delay of 10 minutes. If the undervoltage condition continues beyond this delay period, the clock counter 134 outputs an output signal which causes the low battery indicator lamp to flash and activates the start / stop flip-flop 121 to interrupt the operation of the metering device. It should be pointed out that the mode of operation of the comparator 133 is completely independent of the comparator 140, so that this comparator 133 serves to check the system voltage, whether it is supplied by the power supply 135 or by the battery 138.

Der Schrittschaltmotor 100 wird durch die Stromversorgung 136 über Umschaltkontakte eines Relais 141 gespeist. Die Aufgabe dieser Kontakte besteht darin, die Batterie 138 als Stromversorgung für den Schrittschaltmotor bei einem durch den Komparator 140 festgestellten Ausfall der Netzwechselspannung heranzuziehen. Die verschiedenen Phasenwicklungen des Schrittschaltmotors 100 werden von der Stromversorgung 136 über mit diesen Wicklungen in Reihe geschaltete Schalttransistoren 142 bis 145 einzeln mit Strom versorgt. The stepper motor 100 is fed by the power supply 136 via changeover contacts of a relay 141. The task of these contacts is to use the battery 138 as a power supply for the stepper motor in the event of a failure of the AC mains voltage determined by the comparator 140. The various phase windings of the stepping motor 100 are individually supplied with current by the power supply 136 via switching transistors 142 to 145 connected in series with these windings.

Es wird eine Trennung bzw. Isolierung zwischen dem Schrittschaltmotor 100 und den auf Impulse ansprechenden Steuerschaltungen der Dosiervorrichtung durch getrennte optische Isolatoren 146 bis 149 erreicht, die den jeweiligen Schalttransistoren zugeordnet sind. Jeder dieser optischen Isolatoren weist ein zwischen die Motorstromversorgung und einen zugeordneten Schalttransistor eingeschaltetes Lichtmesselement sowie eine lichtemittierende bzw. Leuchtdiode (LED) auf, die an den Ausgang eines zugeordneten Umsetzverstärkers 150 bis 153 angeschlossen ist. Diese Verstärker nehmen die Phasensteuersignale von den Motortreiberschaltungen 101 über zugeordnete NOR-Glieder 154 bis 157 ab, die als Sicherheitsabschalt-Steuereinrichtungen für die Dosiervorrichtung wirken. Separation or isolation between the stepping motor 100 and the pulse-responsive control circuits of the metering device is achieved by separate optical isolators 146 to 149, which are assigned to the respective switching transistors. Each of these optical isolators has a light measuring element connected between the motor power supply and an associated switching transistor, and a light-emitting or light-emitting diode (LED) which is connected to the output of an associated conversion amplifier 150 to 153. These amplifiers take the phase control signals from the motor driver circuits 101 via associated NOR gates 154 to 157, which act as safety shutdown control devices for the metering device.

Die NOR-Glieder 154 bis 157 werden gesperrt, wenn das Start/Stopp-Flip-Flop 121 in den Stopp-Zustand gesetzt ist, und zwar mittels eines ODER-Glieds 158, dessen Ausgang mit jeweils einem Eingang jedes dieser NOR-Glieder verbunden ist. Ausserdem können diese NOR-Glieder durch Ausgangssignale vom Blasendetektor 62 und vom Verschlussschalter 132 über ein zusätzliches ODER-Glied 159 gesperrt werden, welches ein zusätzliches Eingangssignal zum ODER-Glied 158 liefert. Beim Auftreten eines Leitungsverschlusses, bei Feststellung einer Blase oder bei Einstellung des Start/Stopp-Flip-Flops auf den Stopp-Zustand aus irgendeinem Grund wird daher die Übertragung des Steuersignale zu den optischen Isolatoren 146 bis 149 ebenso wie die Stromzufuhr zum Schrittschaltmotor 100 beendet. The NOR gates 154-157 are disabled when the start / stop flip-flop 121 is set to the stop state by means of an OR gate 158, the output of which is connected to an input of each of these NOR gates . In addition, these NOR gates can be blocked by output signals from bubble detector 62 and from closure switch 132 via an additional OR gate 159, which supplies an additional input signal to OR gate 158. Therefore, when a line occlusion occurs, a bubble is detected, or the start / stop flip-flop is set to the stop state for any reason, the transmission of the control signals to the optical isolators 146 to 149 as well as the power supply to the stepper motor 100 are stopped.

Im Betrieb stellt die Bedienungsperson zunächst eine vorgesehene Infusionsmenge durch Betätigung des Schalters 35 ein, um dabei dem Register 110 eine erforderliche Zahl von Impulsen einzugeben. Durch den Zählstand dieses Registers wird der variable Frequenzteiler 102 so eingestellt, dass an seinem Ausgang Steuerimpulse mit einer der gewünschten In operation, the operator first sets an intended amount of infusion by operating the switch 35 to thereby enter a required number of pulses into the register 110. By means of the count of this register, the variable frequency divider 102 is set so that control pulses with one of the desired ones are provided at its output

Infusionsmenge angepassten Wiederholungsfrequenz erscheinen. Diese Steuerimpulse werden über das NOR-Glied 119 an die Motortreiberschaltungen 101 angelegt, welche daraufhin mehrphasige Steuersignale zur Steuerung der Arbeitsweise bzw. des Betriebs des mehrphasigen Schrittschaltmotors 100 entwickeln. Die einzelnen, von den Treiberschaltungen 101 gelieferten Steuersignale werden jeweils über ein zugeordnetes NOR-Glied 154 bis 157 sowie die Umsetzverstärker 150 bis 153 zum zugeordneten optischen Isolator 146 bis 149 geleitet. Diese Isolatoren schalten ihrerseits jeweils zugeordnete Treibertransistoren 142 bis 145 durch, um den Strom von der Stromversorgung 136 an den Schrittschaltmotor 100 anzulegen. Auf diese Weise versetzt der Schrittschaltmotor den Läufer 40 der Peristaltikpumpe mit einer durch die Bedienungsperson bestimmten Drehzahl in Drehung. Repetition rate adjusted for infusion volume appear. These control pulses are applied via the NOR element 119 to the motor driver circuits 101, which then develop multiphase control signals for controlling the operation or the operation of the multiphase stepping motor 100. The individual control signals supplied by the driver circuits 101 are each passed via an assigned NOR gate 154 to 157 and the conversion amplifiers 150 to 153 to the assigned optical isolator 146 to 149. These isolators in turn turn on associated driver transistors 142 through 145 to apply the current from power supply 136 to stepper motor 100. In this way, the stepper motor rotates the rotor 40 of the peristaltic pump at a speed determined by the operator.

Zur Lieferung einer ständigen bzw. kontinuierlichen Anzeige des verabreichten Flüssigkeitsvolumens werden die an die Treiberschaltungen 101 angelegten Treiberimpulse auch dem Frequenzteiler 122 eingegeben, um Impulse zu liefern, welche die Zahl der vollen Milliliter der verabreichten Flüssigkeit darstellen. Diese Impulse werden vom Register 105 gezählt, so dass an der Anzeigeeinrichtung eine Anzeige für die tatsächlich verabreichte Flüssigkeitsmenge geboten wird. To provide a constant indication of the volume of fluid administered, the driver pulses applied to driver circuits 101 are also input to frequency divider 122 to provide pulses representing the number of full milliliters of fluid administered. These pulses are counted by the register 105, so that a display of the amount of liquid actually administered is offered on the display device.

Vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung wird im Register 107 ein anfanglicher Zahlstand dadurch eingestellt, dass kurzzeitig Impulse von der Impulsquelle 113 über das NOR-Glied 124 und das ODER-Glied 123 eingespeist werden, um einen Anfangszählstand für das zu verabreichende Gesamt-flüssigkeitsvolumen einzustellen. Das Register 108 wird zu diesem Zeitpunkt durch das Start/Stopp-Flip-Flop 121 über den Umsetzer 125 zum Hochzählen aktiviert. Before the device is started up, an initial number is set in register 107 by briefly feeding pulses from the pulse source 113 via the NOR gate 124 and the OR gate 123 in order to set an initial count for the total liquid volume to be administered. The register 108 is activated at this time by the start / stop flip-flop 121 via the converter 125 for counting up.

Sobald dieses Volumen eingestellt worden ist, wird die Vorrichtung durch Betätigung des Schalters 21 eingeschaltet, wobei das Register 107 durch das Flip-Flop 121 zum Abwärtszählen aktiviert wird. Die das verabreichte Gesamtvolumen angebenden Impulse vom Frequenzteiler 122 werden nun über das ODER-Glied 123 zugeführt, um das Register 107 auf Null abwärts zählen zu lassen. Wenn das Register einen Null-Zählstand erreicht hat, durch den die Verabreichung des vorgesehenen Flüssigkeitsvolumens angezeigt wird, wird durch ein Ausgangssignal vom Register 107 das NOR-Glied 119 gesperrt, während ein weiterer Betrieb des Schrittschaltmotors 100 durch Impulse vom variablen Frequenzteiler 102 verhindert wird. Falls jedoch die vom variablen Frequenzteiler bestimmte Menge grösser ist als eine vorbestimmte Mindestinfusionsmenge, liefert die Vergleichsschaltung 114 ein Aktiviersignal zum NAND-Glied 115, so dass dieses das Ausgangssignal vom Register 107 zum Aktivieren des NOR-Glieds 117 über den Umsetzer 120 durch-lässt. Hierdurch wird eine «Erhaltungs»-Betriebsart eingeleitet, bei welcher die Impulse vom Festfrequenzteiler 116 die Motortreiberschaltungen 101 mit Schrittbefehlssignalen einer Frequenz beliefern, bei welcher eine vorgesehene Min-destdurchsatzmenge durch die Anlage aufrechterhalten wird. Once this volume has been set, the device is turned on by operating switch 21, register 107 being activated by flip-flop 121 to count down. The pulses from the frequency divider 122 indicating the total volume administered are now supplied via the OR gate 123 in order to have the register 107 count down to zero. When the register has reached a zero count, by which the administration of the intended liquid volume is indicated, the NOR gate 119 is blocked by an output signal from the register 107, while further operation of the stepping motor 100 is prevented by pulses from the variable frequency divider 102. If, however, the quantity determined by the variable frequency divider is greater than a predetermined minimum infusion quantity, the comparison circuit 114 supplies an activation signal to the NAND gate 115, so that this passes the output signal from the register 107 to activate the NOR gate 117 via the converter 120. This initiates a “maintenance” operating mode, in which the pulses from the fixed frequency divider 116 supply the motor driver circuits 101 with step command signals of a frequency in which an intended minimum throughput quantity is maintained by the system.

Die Register 106,107 und 110 werden bei Inbetriebnahme der Vorrichtung durch die automatische Rückstellstufe 130 selbsttätig rückgestellt. Das Register 105 kann auch von Hand mittels des Schalters 33 rückgestellt werden, wenn das Start/Stopp-Flip-Flop 121 in den Stoppzustand gesetzt ist. The registers 106, 107 and 110 are automatically reset when the device is started up by the automatic reset stage 130. The register 105 can also be reset manually using the switch 33 when the start / stop flip-flop 121 is set to the stop state.

Eine Schutzfunktion gegen einen Leitungsverschluss in der Infusionsanlage wird durch einen Schalter 132 geboten, welcher das Flip-Flop 121 in den Stoppzustand versetzt und die UND-Glieder 154 bis 157 sperrt. Ebenso wird eine Schutzwirkung gegen eine Entstehung von Blasen in der Infusionsanlage durch den Blasendetektor 62 geboten, welcher ebenfalls das Flip-Flop 121 in den Stoppzustand setzt und die UND-Glieder 154 bis 157 sperren bzw. schliessen lässt. A protection function against a line closure in the infusion system is provided by a switch 132, which sets the flip-flop 121 to the stop state and blocks the AND gates 154 to 157. A protective effect against the formation of bubbles in the infusion system is likewise provided by the bubble detector 62, which likewise sets the flip-flop 121 to the stop state and has the AND gates 154 to 157 blocked or closed.

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Ein Schutz vor Netzwechselstromausfall erfolgt durch den Spannungskomparator 140, welcher das Relais 141 zum Umschalten des Schrittschaltmotors 100 auf Batterie 138 betätigt, und wird auch durch den Spannungskomparator 133 gewährleistet, welcher die Vorrichtung beim Auftreten eines Unterspannungszustands während der vorbestimmten Zeitspanne abschaltet. Protection against AC mains failure is provided by the voltage comparator 140, which actuates the relay 141 to switch the stepping motor 100 to battery 138, and is also ensured by the voltage comparator 133, which switches the device off when an undervoltage condition occurs during the predetermined time period.

Beim Auftreten eines der genannten Alarmzustände oder nach der Infusion der vorgesehenen Flüssigkeitsmenge wird eine einen hörbaren Alarm auslösende Vorrichtung 160 betätigt, um die Bedienungsperson dahingehend zu alarmieren, dass eine Bedienung der Vorrichtung erforderlich ist. Ein der Druckplatte des Pumpenteils zugeordneter Schalter verhindert die Alarmauslösung bei geöffnetem Pumpenteil. When one of the alarm conditions mentioned occurs or after the infusion of the intended amount of liquid, an audible alarm device 160 is actuated in order to alert the operator that the device must be operated. A switch assigned to the pressure plate of the pump section prevents the alarm from being triggered when the pump section is open.

Gemäss Fig. 8 weist der Blasendetektor 62 der Infusionsanlage eine mit Wechselstrom gespeiste Mess- bzw. Detektorschaltung auf, die verbesserte Messempfindlichkeit und Stabilität gewährleistet. Grundsätzlich umfasst die Messschaltung gemäss Fig. 8 einen Multivibrator 161 aus drei NAND-Gliedern 162,163 und 164. Ein an den Ausgang des NAND-Glieds 163 angeschlossener Kondensator 165 und ein mit dem Ausgang des NAND-Glieds 164 verbundenes Potentiometer 166 liefern eine RC-Zeitkonstante, die in an sich bekannter Weise die Frequenz des Multivibrator-Aus-gangssignals bestimmt. Zwischen dem Abgriff des Potentiometers 166 und dem Ausgang des NAND-Glieds 164 ist eine Diode 167 zur Änderung des Tastverhältnisses des Oszillator-Ausgangssignals eingeschaltet. Eine mit dem Körper des Potentiometers 166 in Reihe geschaltete Festimpedanz 168 bestimmt einen gewünschten bzw. vorgesehenen Einstellbereich. According to FIG. 8, the bubble detector 62 of the infusion system has a measuring or detector circuit fed with alternating current, which ensures improved measuring sensitivity and stability. 8 basically comprises a multivibrator 161 made up of three NAND elements 162, 163 and 164. A capacitor 165 connected to the output of NAND element 163 and a potentiometer 166 connected to the output of NAND element 164 provide an RC time constant , which determines the frequency of the multivibrator output signal in a manner known per se. Between the tap of the potentiometer 166 and the output of the NAND gate 164, a diode 167 is switched on to change the duty cycle of the oscillator output signal. A fixed impedance 168 connected in series with the body of the potentiometer 166 determines a desired or intended setting range.

Ein vom Multivibrator 161 erzeugtes Wechselstromsignal wird über eine Impedanz 169 an die Basis eines Transistors 170 angelegt, dessen Emitter mit Masse und dessen Kollektor mit der Kathode einer lichtemittierenden bzw. Leuchtdiode (LED) verbunden sind, welche die an der einen Seite des Schlauchsegments 16 der Infusionsanlage angeordnete Lichtquelle 60 darstellt. Die Anode der Leuchtdiode ist über einen Widerstand 171 mit einer Quelle für positiven einfach gerichteten bzw. Gleichstrom verbunden. Infolgedessen wird ein vom Multivibrator 161 erzeugtes Wechselstromsignal durch den Transistor 170 verstärkt und zur An-steuerung der Leuchtdiode benutzt, so dass letztere ein Lichtausgangssignal liefert, das in einer von der Ausgangsfrequenz des Multivibrators abhängenden Grösse variiert. An AC signal generated by the multivibrator 161 is applied via an impedance 169 to the base of a transistor 170, the emitter of which is connected to ground and the collector of which is connected to the cathode of a light-emitting or light-emitting diode (LED), which is connected to one side of the tube segment 16 Infusion system arranged light source 60. The anode of the light-emitting diode is connected via a resistor 171 to a source for positive unidirectional or direct current. As a result, an alternating current signal generated by the multivibrator 161 is amplified by the transistor 170 and used to drive the light-emitting diode, so that the latter provides a light output signal which varies in a quantity dependent on the output frequency of the multivibrator.

Das von der Leuchtdiode erzeugte, wechselnde Lichtsignal wird von einem Photodetektor 172 und einem zugeordneten Verstärkertransistor 173 abgegriffen, die gemeinsam den am Schlauchsegment 16 angeordneten Lichtdetektor 61 darstellen. Die Kollektoren des Photodetektors 172 und des Transistors 173 sind an die positive Gleichstromquelle der Vorrichtung angeschlossen, während der Emitter des Detektors 172 mit der Basis des Transistors 173 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 173 ist über einen Widerstand 174 mit Masse und über entsprechende Dioden 175 bis 177 mit den jeweiligen Eingängen eines Schmitt-Doppeltriggers 178 verbunden. Die Kathoden der Dioden 175 bis 177 sind durch zugeordnete Kondensatoren 180 bis 182 und Widerstände 183 bis 185 in Parallelschaltung mit Masse verbunden. Diese Elemente dienen im Zusammenwirken mit den Dioden als Signaldetektor, um an den Eingängen der Triggerschaltung 178 ein Gleichstrom- bzw. Gleichspannungssignal zu erzeugen, das von der Amplitude des Wechselstromsignals des Detektors 61 abhängt. Die Triggerschaltung 178, die ein im Handel erhältlicher Bauteil sein kann (z.B. Typ MC 14583B der Firma Motorola), liefert ein Ausgangssignal, wenn das an einem der den Dioden 176 und 177 zugeordneten Eingänge erzeugte Gleichspannungssignal unter einen vorbestimmten Schwellenwert abfallt. Der der Diode 175 zugeordnete Eingang wirkt als Aktiviereingang für beide Triggerschaltungen. Der Ausgang der Schmitt-Triggerschaltung 178 ist an den einen Eingang eines ODER-Glieds 179 angelegt. The alternating light signal generated by the light-emitting diode is tapped by a photodetector 172 and an associated amplifier transistor 173, which together represent the light detector 61 arranged on the tube segment 16. The collectors of photodetector 172 and transistor 173 are connected to the positive DC source of the device, while the emitter of detector 172 is connected to the base of transistor 173. The emitter of transistor 173 is connected to ground via a resistor 174 and to the respective inputs of a Schmitt double trigger 178 via corresponding diodes 175 to 177. The cathodes of diodes 175 to 177 are connected to ground by means of associated capacitors 180 to 182 and resistors 183 to 185 in parallel. In cooperation with the diodes, these elements serve as a signal detector in order to generate a direct current or direct voltage signal at the inputs of the trigger circuit 178, which signal depends on the amplitude of the alternating current signal of the detector 61. The trigger circuit 178, which can be a commercially available component (e.g. type MC 14583B from Motorola), provides an output signal when the DC voltage signal generated at one of the inputs assigned to the diodes 176 and 177 drops below a predetermined threshold value. The input assigned to diode 175 acts as an activation input for both trigger circuits. The output of the Schmitt trigger circuit 178 is applied to the one input of an OR gate 179.

Der Emitter des Transistors 173 ist ebenfalls über eine Reihenschaltung aus Widerständen 186 und 187 mit Masse verbunden. Das an der Verzweigung bzw. Verknüpfung zwischen diesen beiden Widerständen erzeugte Signal wird durch die Reihenschaltung aus einem Widerstand 188 und einem Kondensator 189 sowie einem parallelgeschalteten, mit Masse verbundenen Widerstand gefiltert und an den verbleibenden bzw. anderen Eingang des ODER-Glieds 179 angelegt. Auf diese Weise wird das ODER-Glied 179 mit dem durch die beiden Schmitt-Triggerschaltungen 178 erzeugten Ausgangssignal und einem über den Kondensator 189 gelieferten Gleichspannung-Steuersignal gespeist, wobei beide Elemente ein das Vorhandensein von Blasen anzeigendes Ausgangssignal am ODER-Glied liefern können, wenn im Schlauchsegment 16 eine Blase vorhanden ist. Der Ausgang der Schmitt-Triggerschaltungen 178 sowie der Ausgang des ODER-Glieds 179 sind auch über zugeordnete Widerstände mit der positiven Gleichstromquelle verbunden. • The emitter of transistor 173 is also connected to ground via a series connection of resistors 186 and 187. The signal generated at the junction between these two resistors is filtered by the series circuit comprising a resistor 188 and a capacitor 189 and a resistor connected in parallel and connected to ground and applied to the remaining or other input of the OR gate 179. In this way, the OR gate 179 is fed with the output signal generated by the two Schmitt trigger circuits 178 and a DC control signal supplied via the capacitor 189, both elements being able to provide an output signal indicating the presence of bubbles on the OR gate, if there is a bubble in the hose segment 16. The output of the Schmitt trigger circuits 178 and the output of the OR gate 179 are also connected to the positive direct current source via associated resistors. •

Da das Ausgangssignal des ODER-Glieds 179 sowohl von der Amplitude des gleichgerichteten und an die parallelgeschalteten Schmitt-Trigger 178 angelegten Wechselstromsignals als auch von dem am Kondensator 189 erscheinenden Gleichspannungssignal abhängt, stellt der bei der Dosiervorrichtung vorgesehene Blasendetektor zwei voneinander getrennte Steuerkanäle her. Der erste, die Schmitt-Trig-ger 178 verwendende Kanal bestimmt mit hoher Genauigkeit einen Schwellenwert, unter dem ein Alarmausgangssignal geliefert wird. Der zweite Kanal, der nur von der Eingangscharakteristik des ODER-Glieds 179 abhängt und weniger präzise ist, dient als Unterstützungskanal für den Fall eines Versagens der Schmitt-Trigger in einer aktiven Betriebsart. Since the output signal of the OR gate 179 depends both on the amplitude of the rectified AC signal applied to the Schmitt trigger 178 connected in parallel and on the DC voltage signal appearing on the capacitor 189, the bubble detector provided in the metering device establishes two separate control channels. The first channel using Schmitt trigger 178 determines with high accuracy a threshold below which an alarm output signal is provided. The second channel, which only depends on the input characteristic of the OR gate 179 and is less precise, serves as a support channel in the event of a Schmitt trigger failure in an active operating mode.

Damit der Blasendetektor 62 kein Ausgangssignal liefert, müssen sich die an die Schmitt-Trigger angelegten, auf der Gleichrichtung durch Dioden 176 und 177 beruhenden Gleichspannungssignale über einem vorbestimmten Mindestpegel befinden, was nur dann möglich ist, wenn im Schlauchsegment 16 Flüssigkeit vorhanden ist, die als Linse wirkt und das Licht von der Lichtquelle 60 zum Detektor 172 richtet. Bei Ausfall der Lichtquelle oder des Detektors oder irgendeines anderen Bauteils der Anlage fällt das an die Schmitt-Trigger angelegte Gleichspannungssignal aus, so dass ein Alarmausgangssignal erzeugt wird. Bei Ausfall der Schmitt-Trigger wird ein Alarmausgangssignal durch das ODER-Glied 179 bei Wegfall des Gleichspannungssignals vom Kondensator 189 erzeugt. Durch die Verwendung eines Wechselstrom- bzw. Wechselspannungssignals wird eine Drift in den Schaltkreisen ausgeschlossen, welche den Schwellenwertpegel der Schmitt-Trigger beeinflussen könnte, so dass der Schwellenwert zur Gewährleistung einer grösseren Messleistung näher am normalen Betriebspegel der Anlage eingestellt werden kann. So that the bubble detector 62 does not provide an output signal, the DC voltage signals applied to the Schmitt triggers, based on the rectification by diodes 176 and 177, must be above a predetermined minimum level, which is only possible if there is liquid in the hose segment 16 which is considered to be Lens acts and directs the light from light source 60 to detector 172. If the light source or the detector or any other component of the system fails, the DC voltage signal applied to the Schmitt trigger fails, so that an alarm output signal is generated. If the Schmitt trigger fails, an alarm output signal is generated by the OR gate 179 when the DC voltage signal is removed from the capacitor 189. The use of an alternating current or alternating voltage signal eliminates drift in the circuits, which could influence the threshold level of the Schmitt triggers, so that the threshold value can be set closer to the normal operating level of the system to ensure a higher measurement performance.

Übergangsspitzen auf der Wechselstromleitung, die insbesondere in Einrichtungen wie Krankenhäusern vorherrschen, wo elektrische Maschinen arbeiten, führen zu möglichen Störzählungen in den Digitalregistern und Torschaltungen der Steuerschaltkreise der Dosiervorrichtung. Aus diesem Grund ist es sehr wesentlich, eine möglichst vollkommene Trennung bzw. Isolierung durch die Stromversorgungen 135 und 136 zwischen den Steuerschaltungen und der Wechselstromleitung vorzusehen, insbesondere im Hinblick auf die möglicherweise kritische, lebenserhaltende Art der erfindungsgemässen Dosiervorrichtung. Transition peaks on the AC line, which are particularly prevalent in facilities such as hospitals, where electrical machines operate, lead to possible interference counts in the digital registers and gate switching of the control circuits of the metering device. For this reason, it is very important to provide as complete a separation or isolation as possible by the power supplies 135 and 136 between the control circuits and the AC line, in particular with regard to the potentially critical, life-supporting type of the metering device according to the invention.

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Aus diesem Grund ist die Dosiervorrichtung mit getrennten Stromversorgungen versehen, die jeweils spezielle Übergangs* bzw. Schaltspitzen-Schutzeinrichtungen enthalten. Gemäss Fig. 9 teilen sich die beiden Stromversorgungen 135 und 136 in einen gemeinsamen Netz- bzw. Leistungstransformator 190, der zwei getrennte, jeweils elektrostatisch gegenüber der Netzleitung abgeschirmte Sekundärwicklungen 131 und 132 aufweist. Der Ausgang der Sekundärwicklung 191 ist für einen Brückengleichrichter 193 in der Stromversorgung 136 geschaltet. Die Plusklemme des Brückengleichrichters 193 ist mit der positiven bzw. Plus-Eingangsklemme For this reason, the metering device is provided with separate power supplies, each of which contains special transition * or switching tip protection devices. 9, the two power supplies 135 and 136 are divided into a common mains or power transformer 190, which has two separate secondary windings 131 and 132, each electrostatically shielded from the mains line. The output of the secondary winding 191 is connected to a bridge rectifier 193 in the power supply 136. The plus terminal of the bridge rectifier 193 is with the positive or plus input terminal

194 eines ersten Filterkondensators 195 mit vier Klemmen verbunden. Die negative bzw. Minus-Eingangsklemme 196 dieses Kondensators ist mit der Minusklemme des Brük-kengleichrichters verbunden. 194 of a first filter capacitor 195 connected to four terminals. The negative or negative input terminal 196 of this capacitor is connected to the negative terminal of the bridge rectifier.

Der Filterkondensator 195 ist ein Elektrolytkondensator mit vier Klemmen bzw. Anschlüssen. Zwei erste Klemmen sind dabei an den jeweiligen Enden der positiven Platte des Kondensators angeordnet, während zwei weitere Klemmen den jeweiligen Enden der Minus- bzw. Folienseite des Kondensators zugeordnet sind. The filter capacitor 195 is an electrolytic capacitor with four terminals. Two first terminals are arranged at the respective ends of the positive plate of the capacitor, while two further terminals are assigned to the respective ends of the minus or foil side of the capacitor.

Die Ausgangsklemmen 197 und 198 des Kondensators The capacitor output terminals 197 and 198

195 sind an eine herkömmliche Spannungsregelschaltung angeschlossen, die einen in Reihe geschalteten Regeltransistor 200 umfasst. Der Durchschaltzustand des Transistors 200 ändert sich in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von dem am Ausgang der Stromversorgung 136 anliegenden Spannungspegel, so dass der Spannungspegel auf diese Weise konstant gehalten wird. Zu diesem Zweck sind eine Zener-diode 201 und ein Widerstand 202 zur Erzeugung einer Bezugsspannung über die Ausgangselektroden des Kondensators geschaltet. Diese Bezugsspannung wird in einem Komparatorverstärker 203 mit einem Teil der Ausgangsspannung der Stromversorgung verglichen, welcher durch ein über die Ausgangsklemmen der Stromversorgung geschaltetes Potentiometer 204 geliefert wird. Das die Abweichung der Ausgangsspannung von einem Bezugspegel angebende Ausgangssignal des Komparators 203 wird an einen Transistor 205 angelegt, welcher das Fehlersignal vor der Anlegung an die Basis des Transistors 200 verstärkt. Eine weitere Regelung zum Kompensieren von Änderungen in der Stromlast wird durch einen Reihenwiderstand 206 am Emitter des Transistors 200 gewährleistet. Dieser Widerstand liefert ein zusätzliches Fehlersignal, das über drei in Reihe geschaltete Spannungsabfalldioden 207 an die Basis des Fehlerverstärkertransistors 205 angelegt wird. Ein Schutz vor Übergangsspitzen wird durch in Sperrichtung vorgespannte Dioden 208 und 209 geboten, die über Eingangsleitung bzw. Ausgangsleitung des Spannungsreglers geschaltet sind. 195 are connected to a conventional voltage regulating circuit, which comprises a regulating transistor 200 connected in series. The on state of the transistor 200 changes in a manner known per se as a function of the voltage level present at the output of the power supply 136, so that the voltage level is kept constant in this way. For this purpose, a Zener diode 201 and a resistor 202 for generating a reference voltage are connected across the output electrodes of the capacitor. This reference voltage is compared in a comparator amplifier 203 with a part of the output voltage of the power supply, which is supplied by a potentiometer 204 connected via the output terminals of the power supply. The output signal of the comparator 203 indicating the deviation of the output voltage from a reference level is applied to a transistor 205, which amplifies the error signal prior to application to the base of the transistor 200. A further regulation for compensating changes in the current load is ensured by a series resistor 206 at the emitter of the transistor 200. This resistor supplies an additional error signal which is applied to the base of the error amplifier transistor 205 via three voltage drop diodes 207 connected in series. Protection against transition peaks is provided by reverse-biased diodes 208 and 209, which are connected via the input or output line of the voltage regulator.

Die praktisch der Stromversorgung 136 entsprechende Stromversorgung 135 umfasst einen über die Sekundärwicklung 192 geschalteten Brückgleichrichter 210 sowie einen vier Klemmen aufweisenden Filterkondensator 211, dessen Eingangsklemmen 212 und 213 an den Ausgang des Brük-kengleichrichters angeschlossen sind. Die Ausgangsklemmen 214 und 215 des Kondensators sind an eine Reihen-Regelschaltung, ähnlich deijenigen bei der Stromversorgung 136, angeschlossen, die einen Reihen-Regeltransistor 216, eine Bezugsspannung-Zenerdiode 217 und einen Differentialverstärker 218 mit jeweils ähnlichen Funktionen aufweist. Zur zusätzlichen oder weiteren Filterung ist ein Filterkondensator 220 über den Ausgang der Stromversorgung geschaltet. The power supply 135 which corresponds practically to the power supply 136 comprises a bridge rectifier 210 connected via the secondary winding 192 and a filter capacitor 211 having four terminals, the input terminals 212 and 213 of which are connected to the output of the bridge rectifier. The capacitor output terminals 214 and 215 are connected to a series control circuit, similar to that of the power supply 136, which has a series control transistor 216, a reference voltage zener diode 217, and a differential amplifier 218, each with similar functions. For additional or further filtering, a filter capacitor 220 is connected across the output of the power supply.

Die beschriebene Stromversorgungsanordnung bietet den Vorteil eines hohen Filterungsgrads zwischen der Wechselstromleitung und den betreffenden Stromversorgungs-Sammelschienen der Dosiervorrichtung. Die vier Klemmen aufweisenden Filterkondensatoren sind in dieser Hinsicht besonders wirksam, weil etwaige Übergangsströme, die in die betreffenden Stromversorgungen einzutreten oder diese zu verlassen bestrebt sind, die Elektroden des Kondensators durchlaufen müssen, weil diese Elektroden zum Schliessen des metallischen Stromkreises herangezogen werden. Infolgedessen wird die Filterwirkung der Kondensatoren durch Übergänge oder Übergangsspitzen höherer Frequenz nicht beeinträchtigt, wie dies bei üblichen Filterkondensatoren der Fall ist. The described power supply arrangement offers the advantage of a high degree of filtering between the AC line and the relevant power supply busbars of the metering device. The four-terminal filter capacitors are particularly effective in this regard because any transient currents that enter or leave the relevant power supplies must pass through the electrodes of the capacitor because these electrodes are used to close the metallic circuit. As a result, the filtering effect of the capacitors is not impaired by transitions or transition peaks of higher frequency, as is the case with conventional filter capacitors.

Die Verwendung getrennter Stromversorgungen mit jeweils einem Filterkondensatorbauteil mit vier Klemmen gewährleistet einen sehr hohen Trenn- bzw. Isolationsgrad zwischen dem Schrittschaltmotorkreis und den digitalen Steuerkreisen der Dosiervorrichtung. Dies ist im Hinblick auf die im Betrieb eines Schrittschaltmotors auftretenden, verhältnismässig hohen Schaltübergänge vorteilhaft, welche die funktionswichtigen digitalen Steuerkreise möglicherweise beeinflussen könnten. The use of separate power supplies, each with a filter capacitor component with four terminals, ensures a very high degree of separation or isolation between the stepper motor circuit and the digital control circuits of the metering device. This is advantageous in view of the relatively high switching transitions that occur during the operation of a stepping motor, which could possibly influence the functionally important digital control circuits.

Es wird somit eine Strömungs-Dosiervorrichtung für Flüssigkeitsinfusionsanlagen geschaffen, bei welcher die Bedienungsperson die Flüssigkeitsdurchsatzmenge und das Flüssigkeitsvolumen ohne vorher nötige Berechnungen unmittelbar wählen bzw. eingeben kann. Die einfach anzu-schliessende Vorrichtung erfordert für ihre Bedienung kein besonderes Können von Seiten der Bedienungsperson. Die Vorrichtung umfasst Schutzfunktionen gegen Störungen in der Infusionsanlage sowie in der Dosiervorrichtung selbst, wobei im Fall solcher Störungen die Bedienungsperson alarmiert und der Betrieb der Dosiervorrichtung beendet wird. Die Vorrichtung ist tragbar und so ausgebildet, dass sie unter den in einem Krankenhaus oder dergleichen gegebenen Bedingungen bequem und zweckmässig anzuwenden ist. A flow metering device for liquid infusion systems is thus created, in which the operator can directly select or enter the liquid flow rate and the liquid volume without any previously necessary calculations. The easy-to-connect device does not require any special skill on the part of the operator for its operation. The device includes protective functions against faults in the infusion system and in the metering device itself, the operator being alerted in the event of such faults and the metering device being stopped. The device is portable and is designed to be convenient and convenient to use under the conditions given in a hospital or the like.

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5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims (2)

640142 PATENTANSPRÜCHE640142 PATENT CLAIMS 1. Flüssigkeit-Dosiervorrichtung zur Steuerung des Flüssigkeitsdurchsatzes durch eine Infusionsanlage, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, durch einen am Gehäuse auf einer festen Achse drehbar gelagerten Läufer, der um seinen Umfang herum mehrere Druckrollen aufweist, durch eine Einrichtung mit einer verschiebbar am Gehäuse gelagerten An-druckplatte zur Anordnung eines Schlauchsegments in Andruckberührung mit den Druckrollen zwecks Förderung von Flüssigkeit durch das Schlauchsegment bei sich drehendem Läufer, durch eine Strömung-Drosseleinrichtung mit einem verschiebbar geführten, gegen das Schlauchsegment federbelasteten Stössel zur Verengung des Schlauchsegments in einer vorbestimmten Position stromab hinter dem Läufer zwecks Erhöhung des Flüssigkeitsdrucks im Schlauchsegment zwischen dem Läufer und der Drosseleinrichtung, und durch eine Verschluss-Detektoreinrichtung mit elektrischen Schalterelementen, die auf die Stellung des Stössels ansprechen und die Drehung des Läufers beim Auftreten eines Leitungsverschlusses in der Infusionsanlage unterbrechen. 1. Liquid dosing device for controlling the liquid throughput through an infusion system, characterized by a housing, by a rotor rotatably mounted on the housing on a fixed axis, which has a plurality of pressure rollers around its circumference, by a device with a slidingly mounted on the housing Pressure plate for arranging a hose segment in pressure contact with the pressure rollers for the purpose of conveying liquid through the hose segment when the rotor rotates, through a flow throttle device with a displaceably guided plunger which is spring-loaded against the hose segment to narrow the hose segment in a predetermined position downstream behind the rotor Increase in the liquid pressure in the hose segment between the rotor and the throttle device, and by a closure detector device with electrical switch elements which respond to the position of the plunger and the rotation of the rotor when it is applied Interrupt a line lock in the infusion system. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel eine keilförmige Arbeitsfläche mit vergleichsweise kleiner Berührungsoberfläche am Schlauchsegment zum Verschliessen oder Verengen der Schlauchleitung und eine Steuerfläche mit beträchtlich grösserer Berührungsfläche am Schlauchsegment zur Verlagerung des Stössels in Abhängigkeit von in der Schlauchleitung auftretenden Flüssigkeitsdruckänderungen aufweist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the plunger has a wedge-shaped working surface with a comparatively small contact surface on the hose segment for closing or narrowing the hose line and a control surface with a considerably larger contact surface on the hose segment for displacing the plunger as a function of fluid pressure changes occurring in the hose line .