DE2609699C2 - Infusionsapparat - Google Patents

Description

derfolgenden, vorbestimmten Schritten In einer Richtung erfolgt hier nicht, sondern Variationen im Arbeltszyklus der Antriebsimpulse beeinflussen lediglich die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors.

Infusionsapparate, die der eingangs erwähnten Art ähnlich sind, sind weiterhin aus den US-PS 39 01231 und 36 74 011 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Infusionsapparat gemäß der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, daß ein Einführen der Infusionsflüsslgkeit ίο in den Patienten mit höherer Genauigkeit als olslang möglich wird, wobei die Infusionsflüssigkeit mit einem genau eingestellten Durchsatz zugeführt werden soll, bis eine vorgewählte Flüssigkeitsmenge eingeführt worden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch folgende Merkmale:

a) die Einrichtung zum Einsteilen der einzuführenden Infuslonslösungsmenge leitet nach Auffüllen des vorgewählten Volumens in den Zylinder einen Betrieb des Elektromotors entsprechend einem reduzierten Durchsatz ein,

b) der Elektromotor ist ein Schrittmotor, der den Kolben in der zweiten Richtung In aufeinanderfolgenden, vorbestimmten Schritten entlang der Längsachse des Zylinders entsprechend der vorgewählten Geschwindigkeit des Elektromotors bewegt, wobei die Anzahl der Schritte des Schrittmotors von einer an den Schrittmotor angekoppel- η ten Zählschaltung erfaßt wird,

c) eine Steuerschaltung schaltet den Schrittmotor von seinem Betrieb mit der vorgewählten Geschwindigkeit auf den Betrieb mit reduziertem Durchsatz um, wenn durch die Anzahl der Schritte der Kolbenbewegung In der zweiten Richtung die eingestellte Infusionslösungsmenge erreicht 1st.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Infusionsapparates ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Volumen des Zylinders In der Wegwerfeinheit ist klein Im Verhältnis zu dem Flüssigkeitsvolumen, das dem Patienten normalerweise mit der Infusion verabfolgt wird. Beispielswelse kann das Volumen des Zyllnders 5 cm^! betragen, wohingegen der Patient mit der Infusion Im allgemeinen ein großes Vielfaches von 5 cm' erhält - beispielsweise 500 oder 1000 cm^J -, so daß die Wegvverfelnhelt gefüllt und vielmals mindestens teilweise um eine vorbestimmte Menge geleert werden muß, um den Patienten die erforderliche Flüs-

SigKciiSmcngc ZUZüiüiifcn.

Da die Wegwerfeinheit verhältnismäßig klein 1st, kann sie auch billig sein, so daß sich für jede Infusion eine frische sterilisierte Wegwerfeinheit verwenden läßt. ^

Die Wegwerfeinheit wird während der Einführung der Flüssigkeit viele Male mindestens teilweise um eine vcrbesMrnrntc Menge geleert und erneut gefüllt. Während des Auffüllens arbeitet der Kolben mit hoher Geschwindigkeit In der dem Druckhub des Kolbens entgegengesetzten Richtung. Die Zelt, die erforderlich Ist, um den Zylinder aufzufüllen. Ist verhältnismäßig kurz im Vergleich zu der Zelt. In der der Zylinder geleert wird.

Der erfindungsgemäße Infusionsapparat weist eine Vielzahl Alarmanzeigeelemente auf. Beispielsweise 1st ein Alarmanzeigeelement vorgesehen, das In der Leitung zum Patienten voi liegende Luft erfaßt. 1st dies der Fall, wird der Infusiensapparat sofort abgeschaltet, um zu gewährleisten, daß die Luft nicht in den Patienten hineingedrückt wird. Leert sich die Flasche beispielsweise vollständig, tritt schließlich Luft in die Leitung ein und wird zum Patienten gepumpt.

Geschieht dies, ertönt ein Aiarm. und der Infusionsapparat wird abgeschaltet, um zu verhindern, daß diese Luft In den Patienten gelangt.

Weiterhin weist der Infusionsapparat ein Alarmanzeigeelement für den Batterieladezustand sowie ein Alarmanzeigeelement für den Verschluß des Infusionsapparates auf, das anzeigt, daß die IV-Leltung über die Leistungsfähigkeit des Infusionsapparates hinaus verstopft oder die Batterie erschöpft ist. Ein wesentlicher Anlaß für diesen Alarm kann sein, daß der Zuführungsschlauch abgequetscht wird.

Schließlich 1st ein Alarmanzeigeelement vorgesehen, das das Ende des Infusionsvorgangs anzeigt.

Mit dem erfindungsgemäßen Infusionsapparat werden eine weit höhere Zuverlässigkeit und Genauigkeit beim Einführen der Intravenösen Flüssigkeit In einen Patienten als bisher erreicht, wobei zugleich die Sicherheit des Patienten in entscheidendem Maße gesteigert wird.

Der erfindungsgemäße Infusionsapparat wird Im einzelnen nun anhand der Zeichnungen beschrieben. In letzteren sind

Flg. 1 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Infuslonscpparates;

FI g. 2 eine auseinandergezogene Darstellung des Teils des Infusionsapparates, der eine Wegwerfeinheit aufnimmt, mit einem Pendelkolben, der an den Kolben der Wegwerfeinheit gekoppelt wird;

Fig. 3 die Wegwerfeinheit des Infusionsapparates in ihren Einzelheiten;

Flg. 4 eine Rückansicht des Infusionsapparates;

Fig. 5 ein Funktionsdiagramm der Steuerelektronik des Infusionsapparates; und

Flg. 6 bis Flg. 22 Einzelheiten der Schaltung der Steuerelektronik des Infusionsapparates, wobei Insbesondere die Einzelheiten der Funktionsblöcke der Flg. 5 dargestellt sind.

In Flg. 1 Ist eine perspektivische Ansicht des Infusionsapparates, der an einem Ständer 10 unter Verwendung von zwei Klemmen 12, 14 befestigt ist und einen an dem Ständer 10 befestigter üblicher IV-Vorratsbehälter mit einer Flasche 16 aufweist, dargestellt. Die Flasche 16 gibt Flüssigkeit an den Infusionsapparat über einen Schlauch 20 ab. Der Infusionsapparat übt jedoch einen Saugzug aus, weshalb die Flasche 16 nicht unbedingt höher als der Infusionsapparat angeordnet zu sein braucht. Eine Klemme 22 steuert die Flüssigkeitsströmung aus der Flasche 16 zum Infusionsapparat, der eine Wegwerfeinheit 24 mit einem Einlaßstutzen 26 aufweist, an den der Schlauch 20 angeschlossen Ist.

Die Wegwerfeinheit 24 weist einen Kolbenschaft 28 auf, dessen Endteil auf einen Pendelkolben 30 paßt, der vom Infusionsapparat her vorsteht und dazu dient, den Kolbenschaft 28 In vertikaler Richtung zu treiben, um die Flüssigkeitsströmung In die und aus der Wegwerfeinheit 24 zu steuern. Weiterhin erstreckt sich ein Paar Paßstifte 32 vom Infuslonsapparat weg, und die Wegwerfeinheit 24 weist Öffnungen 34 auf. In die die Paßstifte 32 einrasten. Eine Welle 36 erstreckt sich In ein Ventil 38 der Wegwerfeinheit 24, um den Zu- und Ausfluß der Flüssigkeit in die und aus der Wegwerfelnhelt 24 zu steuern und somit für ein abwechselndes Füllen und ein mindestens teilweises Entleeren der Wegwerfeinheit während der Infusion der Flüssigkeit in

den Patienten zu sorgen.

Die Ausgangsströmung der Wegwerfeinheit 24 wird am Auslaßstutzen 40 abgenommen und dann über einen Verlängerungsschlauch 42 zum Patienten geführt. Der Verlängerungsschlauch 42 Ist weiterhin In einem Luftdetektor 44 angeordnet, der das Vorliegen von Luft in der Leitung zum Patienten erfaßt.

Eine Vielzahl von Mechanismen und Alarmanzeigeelementen sind and der Front- und der Rückseite des Infusionsapparates vorgesehen, und zwar, wie Flg. 1 zeigt, ein Alarmanzeigeelement 46 für das Auftreten von Luft, ein Alarmanzeigeelement 48 für den Zustand der Batterie, ein Alarmanzeigeelement 50 für den Verschlußfall und ein Alarmanzeigeelement 52 für das Ende des Infusionsvorganges.

Die Steuerung des einzuführenden Fiüssigkeiisvoiumens und die Geschwindigkeit, mit der dieses eingeführt werden soll, werden mittels der Einrichtung 54 und der Skaleneinrichtung 56 voreingestellt. Die Einrichtung 54 dient zum Einstellen der einzuführenden Infuslonslösungsmenge und weist am Ausgang Anzeigeelemente auf, die mit zunehmender Flüssigkeitsabgabe abwärts zählen. Die Skaleneinrichtung 56 bestimmt den voreinstellbaren Durchsatz, mit dem die Flüssigkeit in den Patienten eingeführt wird.

Ein Taster 58 dient als Spülknopf, mit dem vor dem Einführen von Flüssigkeit In den Patienten die Luft aus den Leitungen entfernt wird. Weiterhin sind ein Schalter 60 und ein Betriebsschalter 62 vorgesehen, der das Arbeiten des Infusionsapparates steuert, nachdem der Schalter 60 in die »Eln«-Stellung gelegt ist.

Wie Flg. 4 zeigt, sind an der Rückseite des Infusionsapparates eine akustische Alarmeinrichtung 64 und ein Schalter 66 vorgesehen, mit dem die akustische Alarmeinrichtung 64 ein- bzw. ausschaltbar Ist. An einer Buchse 68 läßt sich ein Ausgangssignal abnehmen und zur Fernmeldung über einen Alarmzusland an eine Bedienungsperson benutzen.

Zum Anschluß eines Ladegerätes für die zur Stromversorgung des Infusionsapparates eingesetzte Batterie dient eine Buchse 70. Ein abnehmbarer Deckel 72 deckt den das Ladegerät enthaltenden Gehäuseteil des Infusionsapparates ab.

Die Flg. 2 und 3 zeigen weitere Einzelheiten des Teils des Infusionsapparates, der die Bewegung des Kolbenschaftes 28 und das Arbeiten der Ventil mechanik 38 der Wegwerfeinheit 24 bewirkt, so daß die Strömung der Flüssigkeit durch die Wegwerfeinheit 24 vom Einlaßstutzen 26 zum Auslaßstutzen 40 gesteuert erfolgt.

Die Wegwerfeinheit 24 wird mit den Öffnungen 34 auf die Paßstifte 32 in ihre Arbeitsstellung im Infusionsapparat geschoben und festgehalten. Die Welle 36 ist in dem Ventil 38 der Wegwerfeinheit 24 gelagert und steuert die Stellung des Ventils 38 entsprechend dem Betrieb eines Gleichstrommotors 74.

Bei dem Ventil 38 handelt es sich um ein Zweiwegeventil, das in seiner ersten Stellung ein Strömen der Flüssigkeit über den Einlaßstutzen 26 in einen Zylinder 76 zuläßt. In der zweiten Stellung des Ventils 38 wird die Flüssigkeit aus dem gefüllten Zylinder 76 über den Auslaßstutzen 40 zum Patienten gepumpt. Die Wechselsteuerung des Motors 74 zur Steuerung der Stellung der Welle 36 bewirkt eine Betätigung des Ventils 38 derart, daß der Zylinder 76 abwechselnd gefüllt und die Flüssigkeit zum Patienten weitergegeben wird.

Das eigentliche Füllen und Entleeren des Zylinders erfolgt entsprechend der Bewegung eines Kolbens 78 In dem Zylinder 76. Der Kolbenschaft 28 befindet sich am Ende des Kolbens 78 und schnappt auf den Pendelkolben 30 auf, wenn die Wegwerfeinheit 24 am Infusionsapparat In Arbeitsstellung gebracht wird. Die Bewegung des Ventils 38 zwischen den zwei Stellungen Ist mit der Bewegung des Kolbens 78 in seinen beiden Richtungen koordiniert, um das Füllen und Entleeren des Zylinders 76 zu erreichen.

Der Pendelkolben 30 Ist mit einem Schieber 80 verbunden, der von einer Welle 82 getrieben wird. Die Welle 82 wird Ihrerseits von einem Schrittmotor 84 gedreht. Die Welle 82 bewegt den Schieber 80 mittels einer Gewindeschnecke und einer Schneckenmutter 86, um dem Pendelkolben 30 eine präzise Bewegung zu erteilen. Eine Scheibe 88 mit einer Vielzahl von Schlitzen 90 ist ebenfalls mit der Welle 82 gekoppelt. Zwei Detektoren 92, 94 aus jeweils einer Lichtquelle und einem Lichtdetektor erfassen die Drehung der Welle 82 jedesmal, wenn ein Schlitz 90 über einen der Detektoren 92, 94 läuft. Die Scheibe 88 und die Detektoren 92, 94 dienen dazu, einen Verschluß der Leitung zu erfassen, wie er sich durch den Stillstand des Schrittmotors 84 mitteilt.

Wie aus den Flg. 2 und 3 hervorgeht, dreht sich beim Antrieb des Schrittmotors 84 durch Schrittschah-Impulse die Welle 82 und erteilt dem Schieber 80 und dem Pendelkolben 30 eine vertikale Bewegung, wodurch dem Kolben 78 Im Zylinder 76 eine Vertikalbewegung erteilt wird, durch die entweder in der einen Stellung des Ventils 38 und bei gesteuert langsamer Geschwindigkeit des Kolbens 78 die Flüssigkeit aufwärts Im Zylinder 76 ausgepumpt (Druckhub) oder In der zweiten Stellung des Ventils 38 bei sich schnell bewegenden Kolben 78 Flüssigkeit in den Zylinder 76 abwärts gesaugt wird (Saughub).

Das abwechselnde schnelle Füllen und langsame Auspumpen von Flüssigkeit In den bzw. aus dem Zylinder 76 durch die Bewegung des Kolbens 78 bewirkt eine genaue Steuerung der Geschwindigkeit und der Menge der Flüssigkeit, die dem Patienten zugeführt wird, bis eine vorbestimmte Menge den Infusionsapparat durchströmt hat.

Die Infusionsapparatur wird von einer Bedienungsperson folgendermaßen betätigt: Zunächst wird die Skaleneinrichtung 56 für den Durchsatz auf »0« eingestellt, bevor der Schalter 60 eingeschaltet wird. Das Alarmanzeigeelement 46 für das Auftreten von Luft wird erregt und leuchtet welter, bis der Verlängerungsschlauch 42 in den Luftdetektor 44 eingesetzt und die Luft im Verlängerungsschlauch 42 entfernt worden 1st. Der Spülschalter 58 wird eingedrückt und in dieser Stellung gehaiicn, bis der Schütz am Ende dsr Welle 36 sich in einem Winkel von 45° zur Linken befindet, v/ie in F i g. 2 gezeigt ist.

Nun wird die Wegwerfeinheit 24 auf die Paßstifte 32 geschoben und festgelegt, wobei das Ventil 38 in den Schlitz am Ende der Welle 36 einrastet. Der Kolbenschaft 28 wird dann über den Pendelkolben 30 gedrückt und schnappt in seiner Sollstellung ein. Der Verlängerungsschlauch 42 wird nun in den Luftdetektor 44 eingelegt und auf den Auslaßstutzen 40 der Wegwerfelnheit aufgesteckt.

Der IV-Vorratsbehälter mit dem Schlauch 20 wird nun aus der Flasche 16 gefüllt, bevor der Schlauch 20 auf den Einlaßstutzen 26 der Wegwerfeinheit 24 gesetzt wird. Die Klemme 22 wird in der Offenstellung gehalten und der Spülschalter 58 gedrückt, um den Infusionsapparat im Spülbetrieb arbeiten zu lassen, bis die

Wegwerfeinheit 24 und der Verlängerungsschlauch 42 bis zur Spitze einer Kanüle am Ende des Verlängerungsschlauches 42 völlig luftfrei sind. Zu diesem Zeitpunkt kann die Kanüle In die Vene des Patienten eingeführt werden, um die Flüssigkeit aus der Flasche 16 durch die Steuerung des Infusionsapparates einzuführen.

Zunächst wird die Skaleneinrichtung 56 auf den gewünschten Durchsatz (cm'/Std.) und dann die Einrichtung 54 auf die dem Patienten einzuführende Infuslonslösungsmenge eingestellt. Dann wird der Betriebsschalter 62 eingeschaltet, und der Infusionsapparat beginnt zu arbeiten.

Während des Arbeltens des Infusionsapparates können mehrere Gefahrenzustände auftreten, jedoch 1st der Infusionsapparat so aufgebaut, daß durch seine Steuerung nach Maßgabe solcher Gefahrenzustände die höchstmögliche Sicherheit für den Patienten gewährleistet ist.

Um eine rasche Beseitigung des Gefahrenzustandes zu erreichen, liefern die Alarmschaltungen eine visuelle Diagnose für den Anlaß des Alarms. Tritt einer der Gefahrenzustände auf, leuchtet eine spezielle, diesem zugeordnete Anzeigeleuchte auf. 1st weiterhin der Schalter 66 eingeschaltet, ertönt ein Alarm aus der akustischen Alarmeinrichtung 64.

Die speziellen Alarmzustände sind Luft In der Leitung, geringer Batterieladestand, Leitungsverschluß und iiifüsiüiisende. Der Luft anzeigende Alarm wird ausgelöst, wenn die Flasche 16 vollständig entleert Ist oder ein anderer Zustand auftritt, Infolgedessen Luft auslaßseltig der Wegwerfeinheit 24 auftritt und zum Patienten gedrückt werden könnte, bzw. wenn der Verlängern.igsschlauch 42 nicht In den Luftdetektor 44 eingelegt ist. Tritt dieser Alarmzsutand auf, schaltet der Infusionsapparat ab, und das Alarmanzeigeelement 46 spricht an. Der Infusionsapparat kann vor Beseitigung des Alarmzustandes nicht wieder in Betrieb gesetzt werden.

Reicht die Ladung der Batterie etwa nur noch für eine Stunde Laufzeit des Infusionsapparates, so spricht das Alarmanzeigeelement 48, z. B. eine Lampe an, der Infusionsapparat arbeitet jedoch welter. Wird der Betrieb des Infusionsapparates jedoch über mehr als eine Stunde fortgesetzt, ohne das Ladegerät anzuschlleßen, so wird der Verschlußalarm ausgelöst. Der Batteriealarm läßt sich stillegen, indem das Ladegerät an die Batterie angeschlossen und diese kurzzeitig - beispielsweise zwei bis drei Minuten - nachgeladen und der Betriebsschalter 62 dann eingeschaltet wird. Der Infusionsapparat wird dann durch das Ladegerät gespeist, während dieses die Batterie lädt.

Der Verschlußalarm wird ausgelöst, wenn die IV-Leltungen über die voreingestellte Zufuhrkapazität des Infusionsapparates hinaus verschlossen sind oder, wie dargelegt, wenn die Batterie so weit entladen Ist, daß sie den Infusionsapparat nicht mehr mit Strom versorgen kann. Andere Ursachen für das Auslösen des Verschlußalarms sind beispielsweise, daß die Schlauchleitungen verstopfen oder durch den Patienten abgequetscht werden.

Auch kann das In dem IV-Vorratsbehälter enthaltene Filter verstopft oder die Klemme 22 an der Flasche 16 verschlossen sein. Um den Verschlußalarm aufzuheben, muß der Im einzelnen vorliegende Alarmzustand behoben und dann der Schalter 62 betätigt werden.

Der das Infusionsende anzeigende Alarm wird ausgelöst, wenn das vorgewählte Volumen in den Patienten eingeführt worden Ist. Die Einstellung der einzuführenden Infuslonslösungsmenge erfolgt durch die Einrichtung 54, deren Skala auf das gewünschte Volumen eingestellt wird. Während der Einführung werden die In den Patienten eingeführten Volumeneinheiten automatisch abgezählt und das einzuführende Restvolumen auf der Skala der Einrichtung 54 dargestellt.

Hat die Skala der Einrichtung 54 die Anzeige »0« erreicht, so wird das Anzeigeelement 52 erregt und die weitere Zufuhr der Flüssigkeit auf einen sehr geringen Wert von 1 cm'/Stunde reduziert. Mit dieser geringen Strömung wird ein Verstopfen der Kanüle vor einem Eingreifen der Bedienungsperson verhindert. Um den das Infusionsende anzeigenden Alarm abzuschalten, muß die Einrichtung 54 auf ein neues einzuführendes Volumen eingestellt und erforderlichenfalls eine neue Flasche 16 angeschlossen werden.

Die Steuerung des Betriebs des Infusionsapparates entsprechend den voreingestellten Bedingungen erfolgt durch die Elektronik des Infusionsapparates, die herkömmlicherweise In Form einer gedruckten Schaltung Innerhalb des Gehäuses des Infusionsapparates vorgesehen Ist.

Ein Funktionsdiagramm dieser Elektronik Ist In Flg. 5 mit den Blöcken A bis Z sowie AA, BB. DD angegeben. In den Flg. 6 bis 22 sind die Einzelheiten der zur Durchführung der einzelnen Funktionen erforderlichen Schaltungen angegeben. Hierbei entsprechen die gestrichelt umrissenen Blöcke A bis Z sowie AA, BB, DD denen der Fig. 5. Zunächst soll die Funktion jedes der Blöcke in der Flg. 5 allgemein beschrieben werden.

Block A stellt die Geschwindigkeitssteuerung dar, die Befehle aufnimmt, die die Drehrichtung des Schrittmotors 84 bestimmen, der den Pendelkolben 30 antreibt, der seinerseits den Kolben 78 im Zylinder 76 der Wegwerfeinheit 24 treibt. Weiterhin enthält der Block A die Funktionen des Spülsteuerschalters.

Der Block B beinhaltet einen Teiler 1 : 96 und eine Zählschaltung, mit der die Schriitschaltimpulse für den Schrittmotor 84 gezählt werden. Nach jeweils 96 Impulsen gibt der Block B einen Impuls an den eine Ansteuerschaltung darstellenden Block C ab, der einen Ansteuerimpuls für einen Vorgabezähler der Einrichtung 54 (Flg. 1) erzeugt, der von dem Block DD verkörpert wird.

96 Schrittimpulse für den Schrittmotor 84 des Infusionsapparates entsprechen einem Kubikzentimeter der dem Patienten zuzuführenden Infusionsflüssigkelt, so daß jedesmal, wenn der Block B 96 Impulse erfaßt hat, die Knotenschaltung C den Vorgabezähler DD um einen Zählschritt abwärtszählt. Die Einrichtung 54 weist weiterhin Anzeigeelemente auf, die während des Arbeltens des Infusionsapparates gegen Null abwänszählen, um jederzeit das verbleibende einzuführende Restvolumen visuell anzuzeigen.

Hat der Vorgabezähler DD den Zählzustand Null erreicht, wird der normale Arbeitszustand des Infusionsapparates unterbrochen und auf den Haltebetrieb umgeschaltet. In dem der Infusionsapparat Flüssigkeit mit sehr geringer Geschwindigkeit zuführt. Der Block DD weist weiterhin einen Kontakt auf, dessen Schließen anzeigt, daß der Infusionsvorgang beendet Ist.

Der Block K stellt Im wesentlichen einen elektromechanischen Komparator dar, der Impulse aus zwei Stillstandssensoren (Flg. 5 und Fig. 19) aufnimmt, die ansprechen, wenn der Schrittmotor 84 (Fig. 2) zum Stillstand gezwungen wird. Insbesondere dienen die von

den Stillstandssensoren aufgenommenen Impulse zur Rückstellung eines Im Block K enthaltenen Tellers, der mit einem Zähler gekoppelt Ist, wie z. B. eines Dekadenzählers 420 gemäß Flg. 9.

Die Schrittmotoransteuerung Im Block O liefert an den Schrittmotor Im Block Z die Schrittschaltimpulse, die ebenfalls von den Silllstandssensoren im Block K während des Vorlaufs des Schrittmotors 84 erfaßt werden. Wie In Flg. 2 gezeigt, Hefen die kleine Scheibe 88 auf der Welle 82 des Schrittmotors 84 Stllstandslmpulse, die den Zähler Im Block K jedesmal auf Null setzen, wenn ein Schlitz 90 an einem der Detektoren 92, 84 vorbeiläuft.

Gehen dem Block K mehr Schrittschaltimpulse zu als der Zähler aufnehmen kann, bevor ein Rückstellimpuls von den Stillstandssensoren eintrifft, gibt der Block K ein Ausgangssignal ab, das angibt, daß die Welle 82 nicht dreht und der Schrittmotor 84 folglich stillsteht, obgleich dem Schrittmotor 84 Schrittschaltimpulse zugeführt werden.

Der Block L enthält die Ansteuerlogik für den Schrittmotor 84 und Hefen Ausgangssignale, die bestimmen, ob der Schrittmotor Im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn laufen soll. Diese Signale werden abwechselnd an die Schrittmotoransteuerung Im Block O des Schrittmotors 84 gegeben.

Der Block P enthält Zwischenspeicher für eine Fehler- und Sensorausgangsschaltung. Durch den Block P werden die Anzeigeelemente 46 bis 52, wie beispielsweise Leuchtdioden-Anzeigen (LED's) auf der Frontplatte des Infusionsapparates In Flg. 1 erregt.

Die im Block X zusammengefaßten Anzeigeelemente 46 bis 52 werden von den Im Block T zusammengefaßten LED-Treibern gespeist. Die Ausgangssignale des Blocks P, die den verschiedenen Alarmzuständen entsprechen, werden auch an die Fehler- und Anzeigesteuerungselemente des Blocks T gegeben, der den Betrieb des Infusionsapparates nach Maßgabe eines Alarmzustands steuert. Der Block W enthält einen Relaistreiber, der ein Rufsignal an die Buchse 68 (Flg. 4) legt.

Der Block D stellt einen Oszillator dar, der Impulse mit einer Frequenz von 211,11 Hz an eine Impulsbreitensteuerung im Block G liefert. Die Ausgangsimpulse des Blocks G steuern Ihrerseits eine im Block / befindliche dreidekadische Durchsatz-Skallerschaltung, die von im Block BB befindlichen Dlglialschaltern gesteuert wird, die die in Flg. 1 gezeigte Skaleneinrichtung zum Einstellen der Durchflußrate bilden.

Die Einstellwerte dieser Digitalschalter sorger, dafür, daß dem Schrittmotor 84 Schrittschaltimpulse der gewünschten Frequenz zugeführt werden, damit dem Patienten die Inf'isionsflüsslgkeit mit dem vorgewählten Durchsatz eingegeben werden kann.

Der Block J enthält eine Kompensationsschaltung, die die während des Füllens des Zylinders 76 bei der ersten Bewegung des Kolbens 78 eintreffenden Impulse speichert. Wenn der Kolben 78 dann in der zweiten entgegengesetzten, den Zylinder entleerenden Richtung bewegt wird, gleicht der Block J den Zeitverlust aus, indem dem Motorantrieb diejenigen Impulse hinzugefügt werden, die sich während des Saughubes angesammelt hatten, so daß die Zufuhrrate In die Wegwerfelnhelt 24 der Flüssigkeit durch die periodische Abfolge von Saughub und Druckhub des Pumpenbetriebs nicht beeinträchtigt wird.

Der Biock M stellt eine akustische und LED-Zeitgabeschaltung dar und liefert Ansteuerimpulse für die In Flg. 4 gezeigte akustische Alarmeinrichtung 64 und zum Ansprechen der Anzeigelemente 46 bis 52. Der im Block N enthaltene Detektor zur Erfassung eines niedrigen Batterieladezustandes schaltet anfänglich das Anzeigelement 48 ein, worauf der Infusionsapparat eine vorbestimmte Zeltspanne, z. B. eine Stunde welter arbeitet, obgleich das Anzeigeelement 48 auf einen niedrigen Batterieladezustand verweist. Entlädt sich die Batterie weiter, so daß der Infusionsapparat nicht mehr

ίο angetrieben werden kann, wird der Infusionsapparat abgeschaltet und das den Verschluß anzeigende Anzeigeelement 50 zusätzlich zum Anzeigeelement 48 erregt. Im Block Q befindet sich eine Schaltung, die beim erstmaligen Einschalten des Infusionsapparates gewährleistet, daß sämtliche Schaltungen in die erforderlichen Ausgangszustände gebracht werden und daß der Infusionsapparat nur arbeiten kann, wenn der Betriebsschalter eingeschaltet bzw. andere unerwünschte Betrlebszustände beseitigt worden sind.

Im Block R befindet sich die Vor-Rückwärtslogik. Das Ausgangssignal des Blocks R bestimmt die Drehrichtung des Gleichstrommotors 74 (Fig. 2), der das Ventil 38 der Wegwerfeinheit 24 betätigt. Der Block R nimmt Eingangssignale von einer Motorsteuerlogik und Treiberschaltungen des Blocks 5 auf, der insbesondere ein Paar Sensoren enthält, die die Stellung des Schiebers 80 In der oberen und der unteren Stellung erfassen.

Haben die Sensoren die Stellung des Schiebers erfaßt, so erfolgt die Mitteilung, daß eine Drehrichtungsumkehr des Schrittmotors 84 sowie dessen Steuerung hinsichtlich des Ventils 38 In der Wegwerfeinheit 24 erforderlich sind. Die Sensoren können von zwei Lichtsendern und -empfängern 150. 152 (Fig. 2) gebildet sein.

Der Block U stellt Lichtsender-Empfänger-Kombinationen dar, mit denen das Vorliegen von Luft in den Leitungen erfaßt wird.

Der Block T, der die Fehler- und Anzeigesteuerungselemente enthält, weist ferner Kodiernetzwerke auf, die bestimmen, welche Vorgänge während eines Alarmzustandes stattfinden. Der Infusionsapparat arbeitet dann entweder Im Haltebetrieb weiter oder wird vollständig abgeschaltet. Der Infusionsapparat läuft auch nach dem Ende des Infusionsvorganges im Haltebetrieb welter, nicht jedoch, wenn ein Luft-, Verschluß- oder Batterieentlade-Alarm vorliegt.

Der Block AA stellt das Ladegerät für die Batterie dar und dient dazu, die Batterie über die in Fig. 4 gezeigte Buchse 70 zu laden.

so Die Flg. 6 bis 22 zeigen Im Detail die Schaltungen der Blöcke gemäß FI g. 5 und deren gegenseitige Verschalung. In den Fig. 6 bis 22 sind die Schaltungstelle, die den Ellöcken der Fig. 5 entsprechen, gestrichelt umrissen und mit den der F i g. 5 entsprechenden Buchstaben gekennzeichnet.

Der den Oszillator darstellende Block D der Fig. 6 enthält ein Paar Inverter 200, 202 und ein veränderliches Widerstandsnetzwerk mit einem Widerstand 204 und einem Potentiometer 206 liegt zwischen einem gemeinsamen Anschluß der Inverter 200, 202 und einem gemeinsamen Anschluß eines Widerstandes 208 und eines Kondensators 210. Die beiden Inverter 200, 202 sorgen dafür, daß das Spannungspoteniial über dem Kondensator 210 abwechselnd umschaltet, so daß der Kondensator 210 fortlaufend umgeladen wird.

Lädt der Kondensator 210 sich beispielsweise In einer Richtung auf, 1st die Spannung am Eingang des Inverters 200 abhängig von der Laderichtung des Kondensa-

tors 210 positov oder negativ gepolt. Entsprechend ist auch am Ausgang des Inverters 202 ein positives oder negatives Potential erforderlich, so daß die Polarität auf der anderen Seite des Kondensators 210 die Laderichtung umkehren will. Folglich lädt der Kondensator 210 sich fortwährend um, wodurch am Ausgang des Oszillators D eine impulsförmlge Spannung auftritt. Dieses Ausgangssignal bildet das Bezugssignal für die gesamte Elektronik des Infusionsapparates und kann eine Frequenz von 211,11 Hz haben. in

Das impulsförmlge Ausgangssignal des Oszillators D kann als Eingangssignal für die Impulsbreitensteuerung des Blocks G In Flg. 8 verwendet werden. Insbesondere kann dieses Impulssignal an einen Teilzähler 212 gelegt werden, bei dem es sich um einen herkömmlichen 4stufigen Teller 1 :8 handelt, der von den an den Takteingang gelegten positiven Impulsen fortgeschaltet wird.

Vier der Taktausgänge werden mit einem Schalter 214 zusammen zur Erzeugung eines Ausgangssignals mit einer gewünschten Impulslage verwendet, wie sie durch die Lage der Impulse an den vier Ausgangsanschlüssen entsprechend der Stellung des Schalters 214 angegeben sind.

Das Ausgangssignal des Teilzählers 212 geht als Stell-Impuls an einen Zwischenspeicher 216, ein weiteres Ausgangssignal des Teilzählers 212, das die gezeigte Impulslage aufweist, als Rückstellimpuls an den Zwischenspeicher 216. Die Differenz zwischen den Stell- und Rückstellimpulsen des Zwischenspeichers 216 bewirkt, daß der Zwischenspeicher 216 entsprechend der Stellung des Schalters 214 ein Impulssignal variabler Impulsbreite liefern kann.

Bei dem Teilzähler 212 kann es sich um eine herkömmliche integrierte Digital-Schaltung handeln. Der Zwischenspeicher 216 kann ebenfalls In einer üblichen integrierten Digitalschaltung enthalten sein.

Der Teilzähler 212 liefert ein Ausgangssignal, das einmal innerhalb jedes Zyklus von acht Eingangsimpulsen eine bestimmte Impulslage einnimmt und zum Stellen eines Zwischenspeichers 216 dient. Der Zwischenspeicher 216 wird einmal pro Zyklus rückgestellt und leite somit an einen inverter 218 ein Ausgangssignal, dessen Frequenz gleich ein Achtel der Frequenz des Eingangssignals ist, das üer Impulsbreitensteuerung G zugeführt wird. Die Impulsbreite des Ausgangssignals hängt von der Stellung des Schalters 214 ab. Insbesondere wird die Im Einzelfall eingestellte Impulsbreite so gewählt, daß der Schrittmotor 84 Impulse der geeigneten Breite erhält.

Ein Ausgangssignal aus der Impulsbreitensteuerung gemäß Block G wird dem Block / gemäß Fig. 14 eingegeben, der die Durchsatz-Skaüerschaltung enthält und drei Dekadenzähler 220, 222 und 224 für die Einer-. Zehner- und Hundertstellen der Durchsatzsteuerung der Flüssigkeit aufweist. Die Einstellung des Durchsatzes durch die Bedienungsperson erfolgt mit dem Digitalschalter BB der Skaliereinrichtung 56 auf der Vorderplatte des Infusionsapparates. Insbesondere weist die Skaliereinrichtung 56 Schalter 226, 228 und 230 für die Einer-, Zehner- und Hunderterstellen auf. Obgleich die visuelle Anzeige für die Bedienungsperson dezimal erfolgt, rufen die Schalter binär-kodierte Eingangssignale an der Durchsatz-Skallerschaltung des Blocks / hervor.

Stellt die Bedienungsperson die Schalter 226, 228 und 230 auf den gewünschten Durchsatz ein, mit dem die Infusionsflüssigkeit verabfolgt werden soll, steuern die blnär-kodlerten Eingangssignale der Dekadenzähler 220, 222 und 224 und das Takteingangssignal die Durchsatz-Skallerschaltung derart, daß diese ein Ausgangssignal abgibt, dessen Impulsfolgefrequenz der Einstellung der Schalter 226, 228 und 230 entspricht.

Eine Vielzahl Gruppen 232, 234 und 236 von Widerstandselementen werden dazu verwendet, die blnärkodlerten Eingangssignale der Durchsalz-Skallerschaltung vorzuspannen, wie Im Block / gezeigt. Ein Eingangssignal für die Schalter 226. 228 und 230 wird durch einen Inverter 237 geliefert, an dessen Eingang ein Abgabesignal Hegt. Eine Vielzahl NOR-Glieder 238, 240 und 242 gewährleistet zusammen mit einem NAND-Glied 244, daß der Infusionsapparat nur dann gespült werden kann, wenn sämtliche Schalter 226, 228 und 230 durch die Skaliereinrichtung 56 auf NULL gesetzt worden sind.

Das Aufgangssignal der dekadischen Durchsatz-Skaliereinrichtung des Blocks / setzt sich aus Motorantrlebslmpulsen zusammen, die der Geschwindigkeitssteuer gemäß Block A (Fig. 6) und der Kompensationsschaltung Im Block J der Fig. 15 zugeführt werden. Insbesondere werden die Motorantriebsimpulse, die der Kompensationsschaltung des Blocks J eingegeben werden, auch als ein Eingangssignal einem UND-Glied 246 zugeführt, an dessen anderem Eingang ein Sperrsignal Hegt. Folglich liefert das UND-Glied 246 ein Ausgangssignal, wenn der Infusionsapparat nicht vorwärts läuft.

Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 246 wird auf ein ODER-Glied 248 gegeben, mit dessen Ausgangssignal ein Paar Zähler 250, 252 getaktet wird. Bei den Zählern 250, 252 kann es sich um einen vierstufigen Auf/Ab-Zähler mit einem Takteingang, einem Übertragungseingang, Sperreingängen, einem Auf/Ab-Zählelngang sowie einem Auftasteingang für die Vorsetzfunktion handeln.

Weiterhin weisen diese Zähler 2SO, 252 ein Übertragungssignal auf. Bei dem Auf/Abzähler kann es sich beispielsweise um eine integrierte Digitalschaltung handeln.

Die Zähler 250, 252 sammeln die Impulse aus dem ODER-Glied, wenn ein als Voreinstellung benutztes Ausschaltsignal vom Infusionsapparat »L« ist. Der Zähler zählt aufwärts, wenn das Auf/Ab-Slgnal »H« ist, und zählt abwärts, wenn das Auf/Ab-Slgnal »L« ist.

Bei dem Auf/Ab-Slgnal handelt es sich um das Sperrsignal, das Hochzählen ist »H«, wenn der Infusionsapparat die Wegwerfeinheit 24 auffüllt. Das Sperrsignal ist zum Abwärtszählen »L«, wenn der Infusionsapparat die Wegwerfeinheit entleert. Folglich speichern die Zähler 250, 252 Ausgangsimpulse, wenn der Infu-

dtp Wpowprfpinhpit füllt nnH rllpcA

Impulse werden wieder auf Null herabgezählt, wenn der Infusionsapparat die Wegwerfeinheit entleert.

Das Ausgangssignal der Zähler 250, 252 wird über ein NAND-Glied 256 auf ein Flipflop 254 gegeben. Das NAND-Glied 256 soll sicherstellen, daß das Zählerausgangssignal nur dann auf das Flipflop 254 geht, wenn der Informationsapparat in der Vorwärtsrichtung arbeitet und ein Signal aus der Zeitgabeschaltung gemäß Block M vorliegt.

Das Flipflop 254 wird vom Ausgangssignal der Impulsbreitensteuerung gemäß Block G getaktet, so daß der dem am D-Elngang vorliegende entgegengesetzte Logikpegel während des positiven Anstiegs des Taktimpulses aus der Impulsbreitensteuerung des Blocks G auf den Ausgang Q übertragen wird.

Das Ausgangssignal des Fllpflops 254 dient als Eingangssignal zum Zähler 224, so daß die Häufigkeit der Ausgangsimpulse für aen Schrittmotor 84 entsprechend der Taktung des Fllpflops auf einen höheren Wert geschaltet wird, bis sämtliche Impulse von den s Zählern 250, 252 herabgezählt worden sind.

Das Ausgangssignal des FÜpflops 254 wird auch als Eingangssignal für ein UND-Glied 258 verwendet, das zusammen mit dem Vorwärts-Signal ein zweites Eingangssignal für das ODER-Gatter 248 darstellt. Das Ausgangssignal des ODER-Gatter 248 taktet den Eingang der Zähler 250, 252 und bewirkt während des Vorwärtsbetriebs des Infusionsapparates das Abwärtszählen der angesammelten Impulse.

Das Impulsratensignal, das den Schrittmotor ansteuert, wird als ein Eingangssignal auf ein NAND-Glied 260 (Fig. 6) gegeben, dessen zweiter Eingang das Vorwärtssignal darstellt und dessen drittes Eingangssignal vom Start/Betrieb-Zwischenspeicher im Block F kommt.

Wird der Betriebsschalter 62 In der richtigen Reihenfolge betätigt, so eliminiert ein RC-Netzwerk 262 Störspannungen, und ein Zwischenspeicher 264 wird neu eingestellt. Der Zwischenspeicher 264 kann wie oben beschrieben ausgeführt sein, und zwar insbesondere als eine der Speicherschaltungen auf einer Integrierten Schaltung. Das Ausgangssignal des Zwischenspeichers läuft über einen Inverter 266 zu einem NAND-Glied 268. Das Ausgangssignal des NAND-Glieds 268 ist eines der Eingangssignale des NAND-Gliedes 260.

Der Setzimpulseingang des Zwischenspeichers 264 wird aus der Rückstell- bzw. Betriebsstoplogik des Blocks H gesteuert. Insbesondere weist die Schaltung des Blocks H ein NAND-Glied 270 auf, das drei Eingänge verknüpft, die Zuständen entsprechen, die bestimmen, ob der Zwischenspeicher 264 im Block F gesetzt werden soll.

Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 260 geht auf ein zweites NAND-Glied 272, dessen Ausgangssignal wiederum das Ansteuersignal für den Motor bildet. Das NAND-Glied 272 liefert das Motoransteuersignal entsprechend der Funktion der Geschwindigkeitssteuerung gemäß Block A.

Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 272 wird auch auf den Teller 1 :96 Im Block B der Flg. 7 gegeben. Die Schaltung des Blocks B weist eine erste und eine zweite Tellerstufe 274 bzw. 276 auf, wobei die erste Tellerstufe 274 durch 6 und die zweite Tellerstufe 276 durch 16 teilt. Beide Tellerstufen 274 und 276 zusammen teilen durch 96, und 96 Motoransteuerlmpu'se entsprechen einer Abgabe des Infusionsapparates von 1 cm^! Infusionsflüsslgkelt.

Die Tellerstufe 274 kann auch durch Nutzung des geeigneten Ausgangssignals eines Tellers 1 : 8 dargestellt werden. Beispielswelse kann es sich bei der Tellerstufe 274 um einen vierstufigen Teller 1 :8 der oben beschriebenen Art in der Ausführung einer Integrierten Schaltung handeln. Bei dem Eingang CE handelt es sich um einen Taktauftastelngang, wobei das Auftastslgnal von einem NAND-Glied 278 geliefert wird.

Die Eingangssignale des NAND-Gliedes 278 sind das Vorwärts-Signal und das negative FUII-Slgnal, die den Zustand darstellen, daß der Infusionsapparat In der Vorwärtsrichtung arbeitet und die Wegwerfeinheit nicht auffüllt.

Die Ausgangssignale der Tellerstufe 274 gehen als Setz- und Rücksetzimpulse an einen herkömmlichen Zwischenzähler 280, der entsprechend der Zählung der Tellerstufe 274 auf 6 von 0 abwechselnd gesetzt unc rückgesetzt wird, wobei der Zwischenspeicher 280 eii Löschen und Rücksetzen der Tellerstufe 274 nach jede erfolgten Zählung von 6 Taktimpulsen bewirkt.

Der Ausgang der Zwischenspeicher 280 1st Ober elnei Inverter 282 an ein NAND-Glied 284 gelegt, so daß de Teilerstufe 274 ein Rücksetz-Signal zugeführt wird wenn das NAND-Glied 284 das die Lelstungsabschal tung anzeigende Rücksetz-Signal und das Ausgangs signal des Inverters 282 erhält.

Eines der Ausgangssignale der Tellerstufe 274 geh als Taktsignal an die Tellerstufe 276, und für jeweil sechs von der Teilerstufe 274 aufgenommene Impuls« erhält die Tellerstufe 276 einen Impuls. Die Tellerstufi 276 kann ein Binärzähler der oben beschriebenen Ar sein. Das Übertragungssignal der Teilerstufe 276 wir« als Ausgangssignal verwendet und tritt jeweils elnma für je sechzehn Eingangsimpulse der Tellerstufe 27i auf. Das Ausgangssignal der Telterstufe 276 wird de Ansteuerschaltung in Block C für den Vorgabezähle Im Block DD zugeführt.

Das Ausgangssignal des Tellers 1 :96 im Block I geht nach Differenzierung durch einen Kondensator 281 und einen Widerstand 290 auf einen Inverter 288. De Widerstand 290 bewirkt weiterhin eine richtig) Vorspannungseinstellung für den Inverter 288. Da: Ausgangssignal des Inverters 288 wird über einet Widerstand 292 auf die Basis eines Treibertransistor: 294 gegeben, während eine Diode 296 die Induktiv« Spannungsspitze am Kollektor des Treibertransistor: 294 niederdrückt.

Das Ausgangssignal des Trelbe"ranslstors 294 geh auf den Vorgabezähler Im Block DL· der Einrichtung 5< zum Einstellen der einzuführenden Infuslonslösungs menge. Der Vorgabezähler wird per Hand durcl Einstellen der Einrichtung 54 auf die Gesamtzahl vot Kubikzentimetern der dem Patienten einzuführender Infusionslösungsmenge gestellt.

Jedesmal, wenn die mit dem Teller 1 :96 gekoppelt« Zählschaltung Im Block B 96 Motorimpulse gezählt hat wird der Vorgabezähler einen Schritt abwärts geschaltet das bedeutet, daß dem Patienten 1 cm¹ Infusionsflüssig kelt verabfolgt wurde. Gleichzeitig verringert sich dli Skalenanzeige um einen Teilschritt. Erreicht der Vorga bezähler den Zustand Null, schließt ein Schalter 291 und liefert ein Ausgangssignal des Vorgabezählers DD.

Fig. 6 stellt die Geschwindigkeitssteuerung de: Blocks A dar, die Signale erzeugt, die letztendlich dii Geschwindigkeit bestimmen, mit der der Schrittmoto betrieben wird. Beispielsweise wird der Schrittmoto: während des Spülbetriebes schnell sowohl vor- als rück wärts getrieben, um die Wegwerfeinheit schnell zi füllen und die Flüssigkeit dann schnell aus de: Wegwerfeinheit auszupumpen, um die Leitungen luft leer zu drücken.

Während des normalen Betriebs des Infusionsappara tes wird der Schrittmotor mit vorgewählter Geschwln dlgkelt vorwärts getrieben, um die Infusionsflüsslgkei entsprechend der Einstellung der Schalter 226, 228 unc 230, die Teil der Skaleneinrichtung 56 sind, elnzufüh ren.

Die Motorantriebsimpulse stellen bei geeignete: Geschwindigkeit eines der drei Eingangssignale de; NAND-Gliedes 260 dar. Die anderen Eingangssignale des NAND-Gliedes 260 stellen ein Signal dar, das dl« Motorfunktion In Vorwärtsrichtung und das Ausgangs signal des Start/Betrleb-Zwlschenspelchers gemäf. Block F verkörpert, das die Funktion des Betriebsschal

ters 62 darstellt. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 260 geht auf das NAND-Glied 272, dessen Ausgangssignal wiederum das Motoransteuersignal für den normalen Betrieb des Infusionsapparates darstellt.

Der Spülschalter 58 befindet sich normalerweise In der Offenstellung. Wird d?r Spülschalter 58 In Schließstellung gedrückt, die der Spül- bzw. Füllstellung entspricht, so wird ein Eingangssignal für ein NAND-Ulied 300 hervorgerufen, dessen weitere Eingangssignale aus den NAND-Gliedern 302 und 304 kommen.

Das NAND-Glied 304 wird von den Signalen Füllen und Nlchtfüllen gesteuert, da ein erstes Eingangssignal zum NAND-Glied 304 nach Durchgang durch einen Inverter 306 das Signal Füllen 1st. Das zweite Eingangssignal zum NAND-Glied 304 Ist das Ausgangssignal eines Zwischenspeichers 308 nach Durchgang durch einen Inverter 310.

Das Setz-Elngangssignal zum Zwischenspeicher 308 ist das Signal N'.chtfüllen. Dieser Schaltungstell gewährleistet, daß das Spülsignal das NAND-Glied 300 nicht durchlaufen kann, wenn der Infusionsapparat sich nicht im Füllbetrieb befindet. Ein Sperrsignal, das den Zustand darstellt, daß der Schrittmotor in umgekehrter Richtung zwecks Füllung der Wegwerfeinheit laufen soll, wird zum Rücksetzen des Zwischenspeichers 308 verwendet. Ein Paar Widerstände 312 und 314 Ist an eine Versorgungsspannung gelegt, um die Spül- und Füll-Signale vorzuspannen.

Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 300 wird als Dateneingang für ein Flipflop 316 verwendet, das eins von zwei In einer Integrierten Schaltung vorgesehenen, herkömmlichen Fllpflops sein kann. Der Pegel dieses Signals des Dateneingangs wird während des positiven Anstiegs des Taktsignals auf den Ausgang Q übertragen. Ein Takteingangssignal zum Fllpflop 316 wird vom Ausgang Q eines zweiten, entsprechenden Fllpflops 318 abgeleitet. Das Fllpflop 318 wird seinerseits vom Bezugssignal des Oszillators Im Block D angesteuert. Das Signal am Ausgang Q des Fllpflops 316 bildet ein Eingangssignal eines NAND-Gliedes 320, des-εη anderes Eingangssignal das 0-Slgnal des Fllpflops 318 ist. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 320 dient als zweites Eingangssignal zum NAND-Glied 372 und bewirkt die Darstellung des Motoransteuersignals aus dem NAND-Glied 272.

Das Motoransteuersignal aus dem Block M geht als Eingangssignal zum Block L In Flg. 9, der die Ansteuerlogik für den Schrittmotor darstellt. Insbesondere wird das Motcransteuerslgnal als Taktsigna! auf ein Paar FllpP.ops 322, 324 gegeben, bei denen es sich um Datenflipflops handeln kann, bei denen der Pegel des Signals am Datcnclngang auf der positiven Flanke des Taktimpulses auf den Aufgang Q übertragen wird. Beide Fllpflops 322 und 324 können In einer Integrierten Dlgltalschaltung enthalten sein.

Die Signale Vorwärts und Sperren gehen als Eingangssignale auf UND-Glieder 326, 228, deren Ausgangssignale auf ein ODER-Gatter 330 gehen. Die UND-Glieder 326, 328 bilden zusammen mit dem ODER-Glied 330 ein UND/ODER-Wahlgatter, und die drei Verknüpfungsglieder können Teil einer Integrierten Digitalschaltung sein.

Die .^s isgangsslgnale ,V und JV des Flipflops 324 gehen auch als Eingangssignal auf die UND-Glieder 326, 328. Das Eingangssignal des Flipflops 322 stellt daher den Vorwärts- oder Sperr-Zustand für den Motorantrieb dar

Weiterhin werden die Signale Vorwärts und Sperren auf ein Paar UND-Glieder 332, 334 gegeben, deren Ausgangssignale auf ein ODER-Glied 336 gehen. Die UND-Glieder 332 und 334 und das ODER-Glied 336 bilden eine UND/ODER-Wahlschaltung, die ebenfalls Teil einer integrierten Digitalschaltung sein kann.

Die anderen Eingänge der UND-GJieder 332 und 334 stellen die Ausgangssignale M und M des Fllpflops 322 dar.

Die vier Ausgangssignale M, M, JV und R werden als Eingangssignale der Schrittmotoransteuerung des Schrittmotors gemäß Flg. 13 verwendet und insbesondere eingesetzt, um den Antrieb des Schrittmotors 84 In der richtigen Richtung und mit der erforderlichen Geschwindigkeit zu veranlassen.

Wie aus Flg. 13 hervorgeht, gehen In der Schrittmotoransteuerung O die Signale N R, M und M auf die Eingänge einer Vielzahl von NAND-Gliedern 338 bis 344. Die vier NAND-Glieder 338 bis 344 können allesamt Teil einer Integrierten Schaltung sein. Das andere Eingangssignal des NAND-Gliedes 338 bis 344 ist ein Ausgangssignal aus dem Block E in Fig. 10, dessen Schaltung eine Übersteuerung erfaßt.

Die Ausgangssignale der NAND-Glieder 338 bis 344 gehen über Inverter 346 bis 352 an eine Vielzahl Transistoren 354 bis 360, deren Ausgangssignale eine Vielzahl Eingangssignale für den Schrittmotor bilden, um diesen In bestimmten Richtungen und mit bestimmten Geschwindigkeiten anzusteuern, wie von den Eingangssignalen vorgeschrieben. Der Schrittmotor kann herkömmlich ausgeführt sein.

Die eine Übersteuerung erfassende Schaltung Im Block E erhält Eingangssignal, die dem von der Skaleneinrichtung 56 eingestellten Durchsatz entsprechen. Insbesondere sind die Eingangssignale von den blnär-kodlerten Dekadenzählern 220, 222 und 224 für die Einer-, Zehner- und Hunderterstellen der Durchsatzsteuerung abgenommen.

Es liegen Insgesamt sieben Eingangssignale vor, die mittels sieben Dioden 380 sowie sieben Widerständen 382 summiert werden. Es wird ein Ausgangssignal gebildet, dessen Spannungswert dem Durchsatz entspricht, auf den die Bedienungsperson den Infusionsapparat voreingestellt hat. Das Ausgangssignal des Sumlemetzwerkes wird über eine vorgespannte RC-Schaltung 382 und über einen Inverter 386 auf den Transistor 360 Im Block O der Flg. 13 gegeben.

Das Motoransteuersignal aus dem Block A wird über eine Diode 388 und eine RC-Schaltung 380 aus zwei Widerständen und einem Kondensator auf einen Inverter 392 gegeben, dessen Ausgangssignal über einen Widerstand 394 zwecks Summierung mit dem von der Skaleneinrichtung 56 kommenden Eingangssignal 56 läuft. Zwei Dioden 396, 398 entkoppeln das Motoransteuersignal vom Eingangssignal aus der Skalenelnrichiung 56.

Das Motoransteuersignal wird weiterhin über einen Inverter 400 auf ein NAND-Glied 402 gelegt, dessen zweites Eingangssignal ein eine Teileinstellung darstellendes Signal Ist. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 402, das das Motoransteuersignal darstellt, wird weiterhin als Eingangssignal für die NAND-Glieder 338 bis 344 Im Block O gegeben.

Das vom NAND-Glied 402 kommende Signal läuft weiterhin über die Diode 398 zum Summlerpunkt. Solange die Motoransteuerimpulse nicht um einen bestimmten Betrag über dem eingestellten Durchsatz liegen, stellt das Ausgangssignal des Inverters 386 keinen Übersteuerzustand dar.

17 18

Block K In Flg. 9 stellt die Schaltung zur Erfassung Reihe miteinander Ober einen Widerstand 423 auf den

eines Motorstillstandes dar, durch die die Häufigkeit Zwischenspeicher 422 gelegt.

der Motoransteuerimpulse mit der Istgeschwindigkeit Das dem Zwischenspeicher 424 eingegebene, vom des Schrittmotors 84 vergleichbar Ist. Insbesondere Block K kommende Signal beinhaltet den Stillstand des liefern die in Fig. 2 und 19 gezeigten beiden Still- s Schrittmotors. Dieser Zustand ist normalerweise bei Standssensoren 92 und 94 Eingangssignale über Wider- verschlossener Strömungsleitung gegeben. Das stände 404, 406 zu NAND-Gliedern 408, 410. Eingangssignal des Block K kommt aus den Stillstands-Das Ausgangssignal der NAND-Glieder 408, 410, das sensoren 92, 94, die parallele Ausgangssignale liefern, an ein NAND-Glied 412 gelegt ist, sowie das Ausgangs- Der Lichtsender der Stillstandssensoren 92, 94 nimmt signal des NAND-Gliedes 412 entsprechen der io die Betriebsleistung von einer positiven Spannungs-Geschwindigkeit, mit der der Motor den Infuslonsappa- quelle Ober einen Widerstand 434 auf.
rat antreibt. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes Der Zwischenspeicher 426 erhält vom Vorgabezähler 412 wird auf ein Fllpflop 414 der genannten Art gege- im Block DD ein Eingangssignal, das das Ende des ben und dient als dessen Taktimpuls. Die Ausgänge Q Infusionsvorganges angibt. Insbesondere schließt der und Q des Fllpflops 414 gehen jeweils als zweite is Schalter 298 In Fig. 7, wenn die Einrichtung 54 den Eingangssignale an die NAND-Glieder 408 und 410. Stand Null erreicht hat. Zu diesem Zeltpunkt wird das Der Ausgang Q des Fllpflops 414 dient weiterbin als Ausgangssignal der Einrichtung 54 über einen Wlder-Datenetngangsslgnal for das gleiche Fllpflop. stand 436 auf den Zwischenspeicher 426 gelegt.

Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 412 wird Schließlich erhält der Zwischenspeicher 428 vom

weiterhin über einen Kondensator 418 auf ein NAND- 20 Detektor Im Block N der Flg. 16 ein Eingangssignal,

Glied 415 gegeben. Das zweite Einganssignal des das einen niedrigen Batterieladezustand angibt. Der

NAND-Gliedes 416 kommt aus dem die Vorwärts- Detektor im Block N stellt fest, wann die Spannung der

Rückwärts-Loglk darstellenden Block R In FI g. 20. Das Batterie unter einen vorbestimmten Wert abfallt. Insbe-

Ausgangsslgnal des NAND-Gliedes 416 wird als Rück- sondere wird die Batteriespannung über einen Span-

setzslgnal auf einen Teller 420 gegeben, der auch als 25 nungsteller mit einem Widerstand 438 und einem

Taktsignal die Motoransteuerimpulse erhält. Bei dem Potentiometer 440 sowie einer Zenerdlode 442 parallel

Teller 420 kann es sich um einen fünfstufigen Dekaden- zum Potenlometer gelegt.

zähler handeln, der als Komparator zwischen dem Die am Abgriff des Potentiometers 440 liegende Span-Rückseiz- und dem Takteingang dient. Insbesondere nung dlrnt als einstellbarer Schwellwert und geht über kann es sich hler um eine Integrierte Digitalschaltung 30 einen Inverter 444 und einen Widerstand 446 als handeln. Eingangssignal an einen zweiten Inverter 448. Weiterhin Das als Takteingangsimpuls für den Teller 420 Hegt ein Kondensator zwischen der Batteriespannung verwendete impulsmäßige Motoransteuersignal veran- und dem Eingang zum Inverter 448. Das Ausgangslaßt diesen, bei jeder positiven Taktflanke des Motoran- signal des Inverters 448 Ist ein Signal, das dem Spansteuerimpulse eine Zählzustandsänderung durchzufüh- 35 nungswert der Batterie entspricht. Wenn dieses unter ren, sofern der Taktauftastelngang »L« ist. Einer der einen bestimmten Wert fällt, wie Ihn die Stellung des Zählerausgänge liegt als Taktauftastlmpuls am Deka- Abgriffs am Potentiometer 440 festlegt, gibt der Detekdenzähler. Fährt dieser fort, bis zu dem vom Zähleraus· tor Im Block N ein Signal ab. das den Zwischenspeicher gang bestimmten Wert aufwärtszuzählen, geht das 428 des Blocks/»ansteuert.

Taktauftastslgnal auf »H«, um anzuzeigen, daß der 40 Das Aufgangssignal der Zwischenspeicher 422 bis 428

Schrittmotor stillsteht. Tritt das Ausgangssignal des Im Block P wird der Fehler- und Sensorausgangsschal-

NAND-Gliedes 416 jedoch periodisch auf und setzt den tung Im Block T der Flg. 16 und 17 eingegeben, die

Dekadenzähler 420 zurück, kann das Ausgangssignal eine Vielzahl Inverter 452 bis 458 aufweist, die

ti des Dekadenzählers 420 nie »H« werden und zeigt Ausgangssignale an den Relaistreiber Im Block N der

Si; damit an, daß der Schrittmotor einwandfrei dreht und 45 Flg. 11 legen. Der In Flg. 17 gezeigte Teil des Blocks T

ti nicht stillsteht. weist weiterhin eine Logikschaltung auf, die Ausgangs-

Der Block K stellt Im wesentlichen einen elektrome- signale liefert, die das Ende der Ausgabe einer vorbe-

,·;■-.■ chanischen Komparator dar, da die Signale der Still- stimmten Flüssigkeitsmenge darstellen und danach die

Standssensoren 92 und 94 In Beziehung zu der von letz- Abgabe einer Minimalabgabe der Flüssigkeit kontrollie-

b teren erfaßten Drehbewegung der Welle 82 des Schritt- 50 ren.

|jr motors 84 stehen, wobei die Drehbewegung der Welle Im Teil des Blocks Γ In Flg. 16 wird das Ausgangs-

% 82 mit den Ansteuerimpulsen des Schrittmotors 84 signal der Inverter 452 bis 458 einer Vielzahl Inverter

verglichen wird. Das Ausgangssignal des Dekadenzäh- 460 bis 466 eingegeben. Die Ausgangssignale der Inver-

'ύ lers 420 dient als Eingangssignal für einen Zwischen- ter 460 bis 466 speisen die Leuchtdioden (LED's) 46, 48,

{■■' speicher der Fehler- und Sensorschaltung Im Block P 55 50 und 52, die die Anzeigeelemente 46 bis 52 auf der

,- der Flg. 16. Frontplatle des Infusionsapparates darstellen und Im

j Der Block P In Flg. 16, der eine Vielzahl Eingangs- Block X In Flg. 16 gezeigt sind.

signale aufnimmt, die verschiedene Fehlerzustände Die eigentliche Speisung der Leuchtdiode 46 bis 52

' darstellen, weist vier Zwischenspeicher 422, 424, 426 und der Leuchtdiode 62 für die Betrlebsanzelgc, die alle

und 428 auf, die Teil einer einzigen integrierten Digital- 60 Im Block X zusammengefaßt sind, erfolgt aus dem über

;' schaltung sein können. die LED-Zeltgabeschaltung Im Block M und den

Das Ausgangssignal der Luftsensoren, die von Licht- Leuchtdiodentreiber Im Block V, die beide In Flg. 15

sendern 98 und 100 und Lichtempfängern 102, 104 im gezeigt sind. Insbesondere wird In der LED-Zeltgabe-

■■'.; Block U In Fig. 19 gebildet werden, bildet das schaltung des Blocks M ein Impulssignal hoher

Eingangssignal des Zwischenspeichers 422. Die Licht- 65 Geschwindigkeit auf einen Teller 468 gegeben und diese

;.. sender 98 und 100 erhalten Betriesstrom von einer posl- Pulszahl kann von dem Dekadenzähler 224 Im Block /

!'■;,' liven Spannungsquelle über einen Widerstand 430. Die als Signal der ersten Durchsatzstufe geliefert werden.

Ausgangssignale der Lichtempfänger 102, 104 werden In Der Teller 468 kann beispielsweise ein vierstufiger

Teller 1 :8 in Form einer integrierten Schaltung ausgebildet sein. Bestimmte Ausgangssignale des Teilers 468 werden so verwendet, daß das auf den Teller 468 gegebene Impulssignal abwärts gezählt wird und die Ausgangssignale an die NOR-Glieder 47<! und 472 gelegt s sind. Beispielsweise nimmt das NOR-Glied 472 Signale auf, die dem Ausgang »0« und dem Ausgang 4 entsprechen, und das NOR-Glied 470 niiiimt Eingangssignale auf, die den Ausgang 0, den Ausgang 2 und den Ausgang 5 darstellen. Die Ausgangssignale der NOR- ia Glieder 470, 472 sind daher Impulssignale mit geringerer Fiequenz als die Eingangssignale des Tellers 468.

Das Ausgangssignale des NOR-Gliedes 472 wird über einen Widerstand 474 auf einen Transistor 476 gegeben, der den Block V bildet und ein Wechselpotential zum Ansteuern der im Block Λ' angeordneten Leuchtdioden und zum Erregen eines Horns 64 liefert, wenn sich der Schalter 66 In der Schließstellung befindet (vgl. Flg. 17).

Das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 470 geht als ein Eingangssignal auf ein NOR-Glied 478, dessen anderes Eingangssignal das an den Teller 468 gehende Eingangssignal 1st. Das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 478 Ist als ein Eingangssignal auf das NAND-Glied 256 Im Block J gelegt. Die im Block X gezeigten Leuchtdioden blinken bzw. das Horn ertönt mit einer Häufigkeit, die der Impulsfrequenz des Ausgangssignals des Transistors 476 Im Block V entspricht.

Die Relaistreiberstufe im Block W in Fig. 17 nimmt Eingangssignale für alle Alarmzustände aus dem Block T auf, die auf ein NOR-Glied 480 und einen Inverter 482 gehen. Insbesondere geht nur das Fehlersignal für den niedrigen Batterieladezustand an den Inverter 482, alle anderen Fehlerstandssignale hingegen an das NOR-Glied 480. Die Ausgangssignale des NOR-Gliedes 480 und des Inverters 482 gehen auf ein NAND-Glied 484. Die anderen über das NOR-Glied 480 verknüpften Fehlerzustandssignale liefern, abgesehen von dem Signal für den Batterieladezustand, ein keinen Fehler anzeigendes Signal, das als Eingangssignal zum NAND-glied 270 In der Rücksetz- und Stop-Loglk des Blocks H In Flg. 6 dient.

Tritt ein Fehlerzustand auf, wird der Infusionsapparat angehauen. Wird die Batterie zu weit entladen, steht nicht mehr genug Leistung für den Antrieb des Infuslonsapparates zur Verfügung, was zum Stillstand des Schrittmotors 84 führt. Der Stillstand des Schrittmotors 84 wird von den Stillstandssensoren erfaßt, so daß das NOR-Glied 4äO ein Signal abgibt, das die Rücksetz-Stop-Loglk Im Block H derart steuert, daß der Infusionsapparat abgeschaltet wird, wenn die Leistungszufuhr nicht mehr ausreicht.

Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 485 wird parallel auf ein Paar Inverter 486, 488 gegeben, um ein Relais 49Ü und die akustische Alarmelmichtung 64 anzusteuern. Das Relais 490 erhält Betriebsstrom von einer Quelle positiver Spannung über eine Diode 492.

Die akustische Alarmeinrichtung 64 Ist an den Block W über einen Widerstand 494 und eine Diode 496 angeschlossen. Tritt eine der Fehlerzustände auf, wird das Relais 490 erregt, das ein Ausgangssignal an die Buchse 68 legt. Ist der Schalter 66 geschlossen, ertönt ein akustisches Signal zusätzlich zum Aufleuchten der entsprechenden Leuchtdiode Im Block X.

Wie aus dem Teil des Blocks Γ der Flg. 17 hervorgeht, werden die Alarmsignale und insbesondere das Infusionsende-, Luft- und das Verschlußsignal zur Erzeugung eines Abgabeende-Signals und eines keine Minimalabgabe anzeigenden Signals verwendet, insbesondere wird, wenn die Infusion beendet ist, ein Signal auf ein NOR-Glied 489 gegeben, das ein Ausgangssignal über einen Inverter 500 auf ein NAND-Glied 502 gibt. Das Ausgangssignal des Inverters 500 Ist das Infusionsende-Signal.

Die beiden Fehlersignale, die Luft In der Leitung und Leitungsverschluß melden, gehen auf ein NOR-Glied 504, das auch ein Eingangssignal für das NAND-Glied 502 liefert. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 402 1st das keine Minimalabgabe anzeigende Signal. Nach beendeter Abgabe der vorbestimmten Flüssigkeitsmenge wird der Infusionsapparat auf einen sehr geringen Durchsatz von beispielsweise 1 cm³ geschaltet. Diese Minimalabgabe Ist jedoch nicht erwünscht, es sei denn, es 1st weder Luft in der Leitung vorhanden noch liegt ein Leitungsverschluß vor.

Eine Leuchtdiode des Blocks X läßt den Betriebsschalter 62 aufleuchten, wenn der Infusionsapparat arbeitet. Wie Fig. 18 zeigt, wird ein Sperrsignal über einen Inverter 506 zum Einschaltsignal invertiert. Zusätzlich geht das Ausgangssignal des Inverters 506 über einen weiteren Inverter 508 und einen Widerstand 510, um ein Signal zu liefern, das die Funktion des dem Betriebsschalter 62 zugeordneten Teils der Betriebsanzeige des Blocks X steuert.

Die Vor-Rücklauflogik des Blocks R der Fig. 20 bestimmt die Drehrichtung des Gleichstrommotors 74, der, wie aus Fig. 2 hervorgeht, die Welle 36 dreht, die das Ventil 38 der Wegwerfeinheit 24 (Fig. 3) steuert. Ein Paar Llchtdetekloren 506, 508 - siehe auch Flg. 2 bildet den Block Y der Fig. 16. Die Lichtdetektoren 506, 508 liefern Ausgangssignale, die der Haltestellung des Ventils 38 In Vorwärts- und Rückwärtsrichtung entsprechen. Eine Leistungsquelle ist an einen Widerstand 510 angeschlossen, um den Lichtemissionsteil der Lichtdetektoren 506, 508 mit Strom zu versorgen.

Eine Scheibe 512 mit einem Schlitz 514 kann, wie in FIg 2 gezeigt Ist, zusammen mit den Llchtdetektoren 506, 508 eingesetzt werden, um Ausgangssignale zu liefern, die den Stellungen des Ventils 38 entsprechen.

Die Signale der Llchtdetektoren 506, 508 und deren Komplementärsignale sowie weitere Signale der Elektronik des Infusionsapparates (Fig. 6 bis 22) bilden verschiedene Eingangssignale für die Vorwärts/Rückwärts-Loglk Im Block R. Insbesondere werden die Rück- und Vorwärtssignale auf ein NOR-Glied 516 gegeben, dessen Ausgangssignal das Fllpflop 316 ansteuert, das Teil des Blocks A In Flg. 6 Ist. Das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 516 läuft durch einen Inverter 518 zu einem NOR-Glied 520 und auch zu einem NAND-Glied 416 Im Block K, durch den der Stillstand des Schrittmotors 84 erfaßt wird.

Das Rückwärts-Sperrsignal und das Vorwärtssignal dienen als Eingangssignale für ein NOR-Glied 522, dessen Ausgangssignal das Rücksetzsignal für einen Zwischenspeicher 524 darstellt.

Das Rückwärts-Sperrsignal wird über einen Inverter 526 und ebenso ein keinen Schub anzeigendes Vorwärts-Slgnal auf ein NAND-Glied 528 gegeben. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 528 dient als Setzsignal für einen Zwischenspeicher 530, dessen Rücksetzslgna' das Vorwärts-Sperrslgnal Ist. Das Ausgangssignal des Zwischenspeichers 530 durchläuft einen Ii.verter 523, der das Vorwärtssignal für die Steuerung des Ventils 38 erzeugt. Das Vorwärtssignal läuft durch einen weiteren Inverter 534 und wird zum Ruckwärtsslgnal für den Ventilantrieb.

Weiterhin geht das Ausgangssignal des Inverters 534 auf den Eingang des NAND-Gliedes 536. Das Ausgangssignal des Inverters 532 geht unmittelbar auf ein NAND-Glied 538. Das Lelstungsabschalt-Slgnal Ist das zweite Eingangssignal der NAND-Glieder 536 und 538. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 536 dient als Rücksetzsignal für den Zwischenspeicher 524. Das Ausgangssignal des Zwischenspeichers 524 durchläuft ein Paar Inverter 540 und 542 und wird zum Rückwärts-Slgnal.

Das Vorwärtssignal für das Ventil 38 und das Taktsignal des Fllpflops 254 Im Block J gehen als Eingangssignal auf ein NAND-Glied 544. Ein Widerstand 546 legt die positive Betriebsspannung an den gleichen Eingang des NAND-Gliedes 544 wie das Vorwärtsstopf-Signal. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 544 stellt zusammen mit dem Rückwärtssignal aus dem Inverter 542 die Eingangssignale zum NOR-Glied 548 dar, dessen Ausgangssignal das Rücksetzlsgnal für einen Zwischenspeicher 550 1st, der sein Setzsignal vom NAND-Glied 538 erhält. Das Ausgangssignal des Zwischenspeichers 550 durchläuft einen Inverter 552, wird zum Sperrsignal und läuft dann durch einen Inverter 544, der das Vorwärts-Signal liefert.

Der Block 5 In Flg. 22 stellt die Moiorsteuerloglk und die Ansteuerschaltung für den Gleichstrommotor 74 dar, der das Ventil 38 der Wegwerfeinheit 24 beträgt. Das Ventil-Vorwärts-Slgnal und das Ventll-Rückwärts-Slgnal aus dem Block R der Flg. 20 gehen auf die NAND-Glieder 556, 558, deren andere Eingangssignale aus dem NOR-Glied 520 des Blocks R kommen.

Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 556 Ist unmittelbar an das NAND-Glied 560 und auch über zwei Inverter 562, 564 sowie einen Widerstand 556 an die Basis eines Transistors 568 gelegt. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 558 stellt das zweite Eingangssignal des NAND-Gliedes 560 dar und geht über zwei Inverter 570, 572 und elnenWlderstand 574 auf die Basis eines Transistors 576. Die Kollektoren der Transistoren 568 und 576 sind über Dioden 578, 580 an -to Masse gelegt. Die Ausgangssignale über den Dioden 578 und 580 sind die Ansteuersignale Tür den Gleichstrommotor 74.

Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 560 geht über einen Kondensator 582 und eine Parallelschaltung 584 aus einem Widerstand und einer Diode an zwei parallelgeschaltete Inverter 586, 588, deren Ausgangsspannung zur Erregung eines Elektromagneten 690 dient, dessen Kontakt 592 für eine dynamische Bremsansteuerung des Gleichstrommotors 74 sorgt. Über der Wicklung des Elektromagneten liegt eine Diode 594. Weiterhin steuern zwei Transistoren 596, 598 die Drehrichtung des Gleichstrommotors 74, der wiederum die Stellung des Ventils 38 in der Wegwerfeinheit 24 steuert.

Die Kollektoren der Transistoren 596 und 598 sind über Dioden 600, 602 an eine positive Spannungsquelle gelegt.

Die Basis des Transistors 598 liegt über einen Widerstand 604 am Kollektor des Transistors 596, die Basis des Transistors 596 über einen Widerstand 606 am Kollektor des Transistors 598. Schaltet der Transistor 568 beim Anliegen eines Ventilantriebssignals In einer ersten Richtung durch, schaltet auch der Transistor 598 durch, während der Transistor 596 sperrt.

Die umgekehrte Situation Hegt vor. wenn der Translstör 576 bei einem VentÜantriebsslgnal In einer zweiten Richtung durchschaltet. Der Elektromagnet 590 dient dazu, den Gleichstrommotor 74 dynamisch zu bremsen.

Die Sensoren 150, 152 liefern die Vor- und Rück wärtsstopsignale, die Im Block R In Fig. 20 benötig werden. Die Sensoren umfassen auch einen zweiten Tel des Blocks R In Flg. 19. Ein Widerstand 608 wire verwendet, um den Llchtsendertell der Sensoren 150 152 mit Betriebsstrom zu versorgen. Die Ausgangs signale der Sensoren 150, 152 liegen parallel an einen Paar Widerständen 610, 612 (Flg. 12), die an eine posl tlve Spannungsquelle angeschlossen sind. Das Signa über dem Widerstand 610 läuft durch zwei NAND-GlIe der 614, 616 und stellt dann das Vorwärtsstop-Signa dar.

Zur Erzeugung des In verschiedenen Teilen de Schaltung der Steuerelektronik gemäß Flg. 6 bis 1. benötigte An-Rücksetz-Slgnal dient der In Block Q Ii Fig. 21. Das Ausgangssigna! des Beiriebsschalicrs geh als ein Eingangssignal auf ein NOR-Glied 618, das seh zweites Eingangssignal über einen Widerstand 620 um einen Inverter 622 aus einer positiven Spannungsquell· erhält. Das Ausgangssignal des Inverters 622 wird voi einer Parallelschaltung 624 aus einem Widerstand um einem Kondensator abgenommen.

Das Ausgangssignal des Inverters 622 wird von eine Parallelschaltung 624 aus einem Widerstand und einen Kondensator abgenommen. Das Ausgangssignal de Inverters 622 Ist das An-Rücksetz-Slgnal, und das den Aus-Rücksetz-Slgnal entsprechende Ausgangssigna dient als Eingangssignal des Inverters 622. Da Ausgangssignal des NOR-Gliedes 618 ist ein Aus-Rück setz-Slgnal, das von einem Inverter 626 Invertiert zun An-Rücksetz*-Signal wird. Dieses An-Rücksetz-Slgna ist das Rücksetz-Slgnal für die Zwischenspeicher In Block P.

Ein Batterieladegeräl 628 gemäß Flg. 11 (Block AA wird über einen Stecker 71 an die Netzspannung ange schlossen, um eine Batterie 630 aufzuladen, die dii Energieversorgung des Infusionsapparates bildet. Elm Sicherung 632 sichert den Ladevorgang, und mit den Schalter 60 an der Frontplatte des Infusionsapparate: wird das Anlegen der Versorgungsspannung an dl< verschiedenen Schaltungen des Infusionsapparate: gesteuert.

Zur Inbetriebsetzung des Infusionsapparates wire zunächst mit dem Schalter 60 Im Block AA die Eln-Aus Schaltung des Batterieladegerätes eingeschaltet. Be eingeschalteter Versorgungsspannung Hefen der Blocl Q die Signale, mit denen sämtliche Schaltungen inner halb des Infusionsapparates rückgestellt werden, so dal der Infusionsapparat für das Füllen der Wegwerfeinhei 24 bereit 1st.

Wird die Wegwerfeinheit 24 gefüllt, werden die Schalter 226, 228 und 23Θ der Skaiiercinricniung 56 au Null gestellt. Dieser Nullzustand bewirkt ein Ausgangs signal des NAND-Gliedes 244, dessen Eingangssignale die Ausgangssignale der NOR-Glieder 238, 240 und 24i sind.

Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 244 wire verwendet, um den Spülschalter 58 in Betriebsstellunj zu bringen, so daß der Infusionsapparat durch dieser nicht in Betrieb gesetzt werden kann, ohne daß da; Ausgangssignal des NAND-Gliedes 244 vorliegt.

Die Geschwindigkeitssteuerung Im Block A steuen die Motor-Ansteuerlogik des Blocks L, die Ausgangs signale liefert, die dem Schrittmotor 84 die richtige Richtung und Geschwindigkeit befehlen. Die Ausgangs· signale des Blocks L gehen zur Ansteuerlogik für der Schrittmotor 84 gemäß Block O und dann weiter zurr Block Z. d. h. zum Schrittmotor 84 selbst.

Nach dem Spülen der Leitungen zum Infusionsapparat und zum Patienten stellt die Bedienungsperson an der Skallereinrichtungen 56 im Block BB den gewünschten Durchsatz ein. Die Durchsatz-Skallerschaliung Im Block / liefert Ausgangsimpulse entsprechend dem s gewünschten Durchsatz und wird vom Oszillator Im Block D und über die Impulsbreltentsteuerung Im Block G angesteuert.

Insbesondere werden die Eingangsimpulse der Durchsatz-Skallerelnrlchtung des Blocks / abwärts gezählt. Abhängig von den von den Schaltern 226, 228 und 230 der Skallereinrichtung 56 festgelegten Punkten wählt die Durchsatz-Skallerschaltung Dekodierpunkte aus, um Impulse zu erzeugen, die jeweils einen Impuls zu einem Volumen von V,_t eines Kubikzentimeters In Beziehung setzen, wobei die Häufigkeit dieser Impulse der gewünschten Infusionsgeschwindigkeiten entspricht.

Der Vorelnstellzähler der Einrichtung 54 im Block DD wird ebenfalls auf die gewünschte einzuführende Infusionslösungsmenge eingestellt. An diesem Punkt wird der Kolben 78 Im Zylinder 76 aufwärts getrieben, um dem Patienten Infusionsflüssigkeit zuzuführen, wobei die Im Block R gezeigten Lichtsensoren die oberste und unterste Stellung des Kolbens 78 erfassen. Die Vor- und Rückwärts-Haltepunkte werden letztlich vom Block A vorgegeben, um die Antriebsrichtung für den Schrittmotor 84 zu dekodieren. Die zum Antrieb des Schrittmotors 84 benutzten Impulse werden auch von dem Teller 1 : y& des Blocks B erfaßt. Nach jeweils 96 Impulsen geht ein Impuls zur Ansteuerschaltung für den Vorgabezähler, wodurch der Vorgabezähler Im Block DD um einen Schritt abwärtsgezählt wird.

Hat der Voreinstellzähler der Einrichtung 54 Im Block DD den Zählstand Null erreicht. Ist die gewünschte Infusionslösungsmenge dem Patienten vollständig verabreicht worden. Der Infusionsapparat wird jedoch nicht vollständig stillgesetzt, sondern arbeitet Im Haltebetrieb mit einem Durchsatz von 1 cmVStd. weiter.

Der Motorstillstandsdetektor im Block K nimmt die Motoransteuerimpulse sowie Impulse auf, die der Drehung der Welle 82 entsprechen, um einen Verschluß der Strömungsleitung bzw. einen Motorstillstand zu erfassen. Tritt einer dieser Störfälle auf, wird der Infusionsapparat abgeschaltet. Insbesondere weist die Scheibe 88 auf dem Schrittmotor 84 eine Kodierscheibe mit sechs Schlitzen auf, so daß die Impulszahl, die erforderlich, ist um den Schrittmotor 84 eine sechstel Umdrehung vorzuschalten, mit der Istdrehung der Kodierscheibe nach Maßgabe der Stillstandssensoren 92, 94 verglichen wird.

Steht der Schrittmotor 84 oder tritt ein Leitungsverschluß auf, so daß der Schrittmotor 84 den Infusionsapparat nicht mehr betätigen kann, erhält der Block K mehr Motoransteuerimpulse als erforderlich, bevor der nächste Schlitz erfaßt wird. Dann wird der Infusionsapparat abgeschaltet und der Verschlußalarm ausgelöst.

Die Kompensationsschaltung im Block J gleicht den Genauigkeitsverlust aus, der durch das Intervall verursacht wird. In dem der Kolben den Saughub vollführt. Im allgemeinen beträgt dieses Intervall fünf Sekunden. Bei höherem Durchsatz kann diese Zeltspanne einen erheblichen Impulsverlust für den Motorantrieb bedeuten, der die Genauigkeit "des Durchsatzes beeinträchtigt.

Die In Block J gezeigte Schaltung nimmt die Moioransteuerlmpulse auf, (die während des Saughubes des Kolbens 78 auftreten, und gibt diese dann langsam zusammen mit den normalen Ansteuerlmoulsen auf den Schrittmotor 84 zurück. Für eine kurze Zeltspanne Ist daher der Durchsatz geringfügig höher als der von der Durchsatz-Skallerschaltung des Blocks / vergegebene Durchsatz, so daß eine langsame Zugabe zusätzlicher Flüssigkeit über eine Zeltspanne eri'olgi, die den Verlust während des Saughubes ausgleicht.

Die Vor-Rückwärts-Loglk Im Block R erzeugt Signale, die die Vor-Rückwärtssteuerung des Gleichstrommotors 74 befehlen, der das Ventil 38 der Wegwerfelnheli 24 betätigt. Das Ventil 38 befindet sich während der Infusion der Flüssigkeit In den Patienten in einer ersten Stellung während des Nachfüllens der Wegwerfeinheit 24 In einer zweiten Stellung.

Hierzu 14 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Infusionsapparat zum Einführen einer In einem Vorratsbehälter befindlichen Infuslonsflüsslgkelt In einen Patienten, mit welchem Infusionsapparat ein vorgewähltes Volumen mit einer vorgewählten, gesteuerten Geschwindigkeit einführbar ist, mit einem zwischen den Vorratsbehälter und eine zu dem Patienten führende Ausgangsleitung geschalteten Zylinder, dessen Volumen einen Bruchteil des Volumens des Vorratsbehälters sowie einen Bruchteil des an die Ausgangsleitung abzugebenden Volumen erfaßt und In dem ein Kolben In einer ersten, den Zylinder füllenden Richtung beim Saughub und In einer zweiten entgegengesetzten, den Zylinder entleerenden Richtung beim Druckhub bewegbar Ist, mit einem den Kolben über ein Getriebe in Bewegung setzenden Elektromotor, mit einer Einrichtung zum Einstellen der einzuführenden Infuslonslösungsmenge und mit einer Einrichtung zum Einstellen des ' Elektromotors auf eine vorgewählte Geschwindigkeit, gekennzeichnet durch die Merkmale:

zur Kompensation des beim Saughub auftretenden Zeitverlustes entsprechend höher als den von der Skallereinrichtung (56) eingestellten Schritt des Schrittmotors (84) einstellt.

5. Infusionsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (54) zinn Einstellen der einzufahrenden Infusionslösungsmengen Teil eines Vorgabezählers (Block DD) ist, der von einer einen Vorwählzähler enthaltenden Ansteuerschaltung (Block O veränderbar Ist.

6. Infusionsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Motorstillstandsdetektor (Block AO die Anzahl der Schrittschaltimpulse mit der Drehbewegung der Welle (82) des Schrittmotors (84) verglichen wird, wobei bei einem aufgetretenen Unterschied von bestimmter Größe zwischen der Drehbewegung und der dem Schrittmotor (84) von der Schrittmotoransteuerung (Block O) eingegebenen Schrlttsciialtlmpulse der Motorstillstandsdetektor (Block K) den Betrieb des Infusionsapparates unterbricht.

7. Infusionsapparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich der Anzahl der Schrittschaltimpulse mit der Drehbewegung der Welle (82) des Schrittmotors (84) von einem Im Motorstillstandsdetektor (Block K) vorgesehenen elektromechanischen Komparator vorgenommen wird, dor mit zwei Stillstandssensoren (92, 94 in Flg. 19), die mit einer an der Welle (82) des Schrittmotors (84) befindlichen Scheibe (88) In Verbindung stehen, verbunden Ist.

a) die Elnrichtungs (54) zum Einstellen der einzuführenden Infusionslösungsmenge leitet nach Auffüllen des vorgewählten Volumens In den Zylinder einen Betrieb des Elektromotors entsprechend einem reduzierten Durchsatz ein,

b) der Elektromotor Ist ein Schrittmotor (84, Z), der den Kolben (78) In der zweiten Richtung In aufeinanderfolgenden, vorbestimmten Schritten

entlang der Längsachse des Zylinders (76)

entsprechend der vorgewählten Geschwindigkeit des Elektromotors bewegt, wobei die Anzahl der

Schritte des Schrittmotors von einer an den Die Erfindung betrifft einen Infusionsapparat zum

Schrittmotor angekoppelten Zählschaltung Einführen einer In einem Vorratsbehälter befindlichen

(Block B) erfaßt werden, Infuslonsflüsslgkelt In einen Patienten, mit welchem

c) eine Steuerschaltung (Blöcke B, C, DD, I, K, L. Infusionsapparat ein vorgewähltes Volumen mit einer O, P, Z und Block »Kodierscheibe«) schaltet den 40 vorgewählten, gesteuerten Geschwindigkeit einführbar Schrittmotor (84) von seinem Betrieb mit der Ist, mit einem zwischen den Vorratsbehälter und eine vorgewählten Geschwindigkeit auf den Betrieb zu dem Patienten führende Ausgangsleitung geschaltemlt reduziertem Durchsatz um, wenn durch die ten Zylinder, dessen Volumen einen Bruchteil des Anzahl der Schritte der Kolbenbewegung In der Volumens des Vorratsbehälters sowie einen Bruchteil zweiten Richtung die eingestellte Infuslonslös- 45 des an die Ausgangsleitung abzugebenden Volumen ungsmenge erreicht ist. erfaßt und In dem ein Kolben In einer ersten, den

Zylinder füllenden Richtung beim Saughub und In einer

2. Infusionsapparat nach Anspruch 1, gekenn- zweiten entgegengesetzten, den Zylinder entleerenden zeichnet durch eine einstellbare Skaleneinrichtung Richtung beim Druckhub bewegbar Ist, mit einem den (56) zum Einstellen der Anzahl der Schritte des 50 Kolben über ein Getriebe In Bewegung setzenden Elek-Schrlttmotors (84) und durch eine auf die Einstell- tromotor, mit einer Einrichtung zum Einstellen der werte der Skaleneinrichtung (56) ansprechende

Durchsatzskallereinrichtung (220, 222, 224) (Block /), die eine Verzögerungsfreie Einstellung der Schritte des Schrittmotors (84) entsprechend den Elnstellwerten durchführt.

3. Infusionsapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchsatzskaliereinrichtung (220, 222, 224) eine dreidekadische Durchsatz-Skalierschaltung (Block f) aufweist, die von einer 60 Strommotor In Bewegung gesetzt. Bei dem Gleichstrom-Impulsbreiten-Steuerung (Block G) gesteuert Ist, die motor handelt es sich um einen Dauermagnet-Nebenmit einem Oszillator (Block D) gekoppelt ist. schlußmotor, der, je nach Richtung des Stromflusses,

4. Infusionsapparat nach Anspruch 2, dadurch abwechselnd In Vorwärts- und Rückwärtsrtchtung In gekennzeichnet, daß die Durchsatzskallereinrichtung Drehung versetzt wird. Während der Abschaltzeit der (220, 222, 224) mit einer Kompensationsschaltung 65 Antriebsignale arbeitet der Gleichstrommotor als Gene-(Block/) verbunden ist, die die für den Saughub rator, und die antrlebseltlge EMK wird erfaßt und erforderliche Zelt erfaßt und die Geschwindigkeit gespeichert zwecks Steuerung des Arbeltszyklusses der des Kolbens (78) beim nächstfolgenden Druckhub Antriebsimpulse. Ein Antrieb des Kolbens In aufelnan-

elnzuführenden Infusionslösungsmenge und mit einer Einrichtung zum Einstellen des Elektromotors auf eine vorgewählte Geschwindigkeit.

Bei einem bekannten derartigen Infusionsapparat (US-PS 37 31 679) wird der Kolben In dem Zylinder, der zwischen Vorratsbehälter und einer zum Patienten geführten Ausgangsleitung geschaltet ist, von einem als Umkehrmotor arbeitenden Impulsgetriebenen Gleich-