DE3820211C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem medizinischen Absauggerät nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 oder dem Oberbegriff des Anspruchs 2. Ein typisches Anwendungsbeispiel für ein solches Absauggerät ist das Abpumpen von Muttermilch.

Bei diesem Einsatz des Absauggeräts ist eine richtige Anpassung der sogenannten "Saugstärke" oder "Sogstärke", d. h. des am Sauger, z. B. der Saugglocke auftretenden Unterdruckes in der Saug- und Belüftungs­ leitung im Verlauf jeder Saugphase an die Anatomie der weiblichen Brust von besonderer Bedeutung, um Verletzungen der Brustwarzen, z. B. Rißbildungen oder sonstige Schädi­ gungen der Brust der Anwenderin zu vermeiden. Insbesondere droht eine Gefährdung der Brust beim Absaugvorgang durch die kontinuierliche Steigerung des Unterdruckes im Verlauf jeder Saugphase gegenüber dem Unterdruck im Verlauf der vorhergehenden Saugphase. Dieser Anstieg der Saugstärke ist dadurch bedingt, daß durch die Erhöhung des Flüssig­ keitsvolumens im Milchsammelgefäß infolge des Milchzuflusses aus der Brust das Restluftraumvolumen des Milchsammelgefäßes verkleinert wird und sich dementsprechend bei fest einge­ stelltem manuellen Saugstärkeregler der Unterdruck im Ver­ lauf der aufeinander folgenden Saugphasen ständig erhöht.

Um betriebsmäßig eine Regelung der Saugstärke zu bewir­ ken, ist bei bekannten Muttermilchpumpen im Saug- und Belüftungssystem zwischen der Unterdruckquelle des Ab­ sauggerätes und der Saug- und Belüftungsleitung ein manuell einstellbares Belüftungsventil als Bypaßventil zur Atmosphäre vorgesehen, um die Saugstärke frei wähl­ bar zu regeln (DE-PS 22 07 887). Die Einstellung dieses Bypaßventils muß jedoch bei steigendem Flüssigkeitsspiegel im Milchsammelgefäß nach Gefühl durch die Anwenderin ver­ ändert werden, wenn die Schmerzschwelle nicht überschrit­ ten werden soll. Diese ständige manuelle Betätigung des Bypaßventils ist nicht nur lästig, sondern trotz (nicht eichbarer) Kennzeichnung der Ventileinstellung mittels einer Nummernskala ohne Bezug auf den Absaugdruck viel zu ungenau, um überhöhte, die Brust belastende Saugdruck­ werte zu vermeiden. Zusätzliche Vakuummeter als Unter­ druckanzeiger sind bei der erforderlichen Anzeigegenau­ igkeit zu aufwendig.

Die gefühlsmäßige Erkennung überhöhter Saugdruckwerte durch die Anwenderin des Absauggerätes ausschließlich aufgrund der von einer bestimmten Saugstärke an subjek­ tiv unangenehm empfundenen Reizungen und Spannungen in der Brust ist ohnehin fragwürdig, da diese Gefühlsschwel­ le wohl kaum als Kriterium der maximal zulässigen Be­ lastungsgrenze des Brustgewebes, insbesondere der Brust­ warzenhaut, betrachtet werden kann.

Andere bekannte Milchabsauggeräte weisen jeweils zwei über ein pneumatisch betätigbares Ventil miteinander verbundene Milchsammelgefäße auf. Bei dem einen Gefäß handelt es sich um eine Milchauffangkammer kleinen Raum­ volumens, die ständig (bei geschlossenem Ventil) mit dem Absauggerät und der Saugglocke verbunden ist und die in jeder Saugphase mit abgesaugter Milch aufgefüllt und in der darauf folgenden Belüftungsphase (Entspannungs­ phase) über das nunmehr geöffnete Ventil in ein zweites, großes, ständig mit der Atmosphäre verbundenes Milchsam­ melgefäß entleert wird. In der Saugphase schließt das Ventil die kleine Milchauffangkammer gegenüber dem großen Milchsammelgefäß und damit gegenüber der Atmosphäre ab. In der Belüftungsphase öffnet das Ventil und verbindet die kleine Milchauffangkammer mit dem großen Milchsammel­ gefäß. Bei diesen Geräten ist der während der Saug­ phase in der Saugglocke und damit an der Mutterbrust anstehende Unterdruck zwar unabhängig vom Flüssigkeits­ volumen im großen Milchsammelgefäß, er wird jedoch - wie vorstehend schon als weniger gut geeignetes Mittel zur Saugstärkereqelung beschrieben - durch ein manuell einstellbares Bypaßventil zwischen Unterdruckquelle des Absauggerätes und Brustglocke geregelt. Das große Milch­ sammelgefäß ist durch die ständige Verbindung seines In­ nenraumvolumens mit der Atmosphäre und der fortgesetzten Luftatmung durch die Verbindungsöffnungen zur Atmosphäre - insbesondere beim Milchentleerungsvorgang von der kleinen Milchauffangkammer in das große Milchsammelgefäß - jeg­ licher Umgebungskontamination ausgesetzt und damit an­ fällig gegen Schmutz und Krankheitskeime der Raumatmosphä­ re. Außerdem ist bei diesen Geräten eine vom Flüssigkeits­ volumen abhängige Überfüllsicherung bekannter Art beim derzeitigen Stand der Technik nur mit außerordentlich hohem technischen Aufwand möglich.

Bei einem weiteren bekannten Milchabsauggerät nach der DE-PS 29 49 654 wird die Saugstärke nicht über eine Bypaßventilanordnung zwischen Atmosphäre und der Unter­ druckquelle des Absauggerätes eingestellt, sondern mit­ tels einer manuell einstellbaren elektronischen Steuerung der Saugphasendauer geregelt. Aber auch bei diesem Absaug­ gerat muß die Saugphasendauer nach Gefühl manuell geregelt werden, um das Entstehen gesundheitsschädigender Saugdruck­ werte in der Saug- und Belüftungsleitung zu vermeiden.

Die Verwendung mechanisch direkt wirkender federbelaste­ ter Bypaßventile als Druckbegrenzungsventile, die selbst­ tätig bei zu hohem Unterdruck in der Saug- und Belüftungs­ leitung ansprechen, hat sich in der Praxis nicht bewährt, weil derartige Ventile - wenn kein außerordentlich ho­ her technischer Aufwand getrieben wird - leicht in ihrer Funktion gestört werden, da die Luft im Innenraum der Saug- und Belüftungsleitung häufig mit feinen Tröpfchen des abgesaugten flüssigen Mediums sowie erfahrungsgemäß auch häufig mit Nikotin- und Teerkondensaten verunreinigt ist. Derartige Ventile müssen ständig gewartet und über­ prüft werden, damit ihre beweglichen Organe nicht verkleben und damit unbrauchbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absauggerät der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem die Saugstärke in der Saug- und Belüftungsleitung unabhängig vom Füllungsgrad der Flüssigkeit im Flüssigkeitssammelgefäß während der Saugphase des Absauggerätes bei Erreichung bzw. unwesentlicher überschreitung einer maximalen Unterdruck­ schwelle selbsttätig begrenzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Absauggerät der jeweils eingangs genannten Art mit den im Patentanspruch 1 bzw. im Patentanspruch 2 gekennzeichneten Merkmalen vorge­ schlagen.

Möglichkeiten zur vorteilhaften weiteren Ausgestaltung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis des Umstandes, daß nach dem Boyle-Mariotte′schen Gesetz V₁ × P₁ = V₂ × P₂, unter der Voraussetzung eines isothermen Ablaufes, bei einem gegenüber der Atmosphäre oder einem sonstigen Be­ zugsdruck abschließbaren Flüssigkeitssammelgefäß mit Sau­ ger, in dessen Luftraumvolumen über ein Saug- und Belüf­ tungssystem periodisch ein Unterdruck aufgebaut und wieder abgebaut wird, wobei während der Aufbauphase des Unter­ druckes Flüssigkeit aus einer Flüssigkeitsquelle, bei­ spielsweise einer weiblichen milchtragenden Brust, in das Flüssigkeitssammelgefäß eingesaugt wird, periodisch eine Änderung des Luftraumvolumens im Flüssigkeitssam­ melgefäß und damit eine periodische Änderung des Druck­ verlaufes beim Aufbau des Unterdruckes bewirkt wird. Unter der Voraussetzung annähernd konstanter Saugleistung der Unterdruckquelle ergibt sich also mit steigendem Flüssigkeitsvolumen im Flüssigkeitssammelgefäß eine sich perio­ disch steigernde Erhöhung der Unterdruckwerte im gesamten Unterdrucksystem, also auch am Sauger. Im folgenden soll die Unterdruckaufbauphase nur noch als Saugphase und die Unterdruckabbauphase nur noch als Belüftungsphase benannt werden.

Da bei dem erfindungsgemäß vorgesehenen Anwendungsgebiet festlegbare Unterdruckwerte im Verlauf der Saugphase am Sauger nicht überschritten werden dürfen, um aus den ein­ gangs erwähnten Gründen eine Schädigung der Flüssigkeits­ quelle zu vermeiden, ist eine selbsttätige Begrenzung der Höhe des Unterdruckes erforderlich und wird dadurch ge­ währleistet, daß in der Saugphase nach Anstieg des Unter­ druckes in der Saug- und Belüftungsleitung und dem daran angeschlossenen System über P₁ hinaus bis zu dem frei wählbaren (einstellbaren) oder fest eingestellten Unter­ druckgrenzwert P₂ oder bei Überschreitung dieses Grenz­ wertes durch mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch auf den Ablauf des Absaugvorganges wirkende Mittel die Saugphase unterbrochen und die Belüftungs­ phase eingeleitet wird, oder das Luftabsaugvolumen in der Saugphase bis zu deren Ende so vermindert wird, daß unter Aufrechterhaltung des Unterdruckes P₂ keine unzulässige Überschreitung dieses Grenzwertes erfolgt.

Mit P₁ soll im folgenden der maximal im Saug- und Belüf­ tungssystem eines Gesamtluftraumvolumens V₁ bei flüssig­ keitsleerem Flüssigkeitssammelgefäß und kleinster Saug­ stärkeeinstellung anstehende Unterdruck und mit P₂ als frei wählbarer, einstellbarer oder fest eingestellter Un­ terdruckgrenzwert der maximal im vorgenannten Saug- und Belüftungssystem eines Gesamtluftraumvolumens V₂, bei­ spielsweise bei bis zum maximal zulässigen Flüssigkeits­ raumvolumen befüllten Flüssigkeitssammelgefäß, anstehende Unterdruck bezeichnet werden.

Wird von der an das Saug- und Belüftungssystem ange­ schlossenen Drucküberwachungsvorrichtung ein Anstieg des Unterdruckes in der Saug- und Belüftungsleitung über P₁ hinaus bis zu dem frei wählbaren, einstellbaren oder fest eingestellten Unterdruckgrenzwert P₂ oder eine geringfügige Überschreitung dieses Grenzwertes erkannt, löst die Drucküberwachungsvorrichtung durch Anwendung an sich bekannter Methoden Steuervorgänge im Absauggerät aus, die entweder die Saugphase des Absauggerätes unterbrechen und die Belüftungsphase einleiten, so daß der Unterdruck am Sauger nicht weiter ansteigen kann, oder das Luftab­ saugvolumen in der Saugphase bis zu deren Ablauf (Ende) so vermindern, daß unter Aufrechterhaltung des Unter­ drucks P₂ in der Saug- und Belüftungsleitung keine Über­ schreitung dieses Grenzwertes erfolgt.

Bezüglich der in dem vorgegebenen Anwendungsgebiet anste­ henden Werte von Druck und Temperatur verhält sich die Luft im Saug- und Belüftungssystem des Absauggerätes prak­ tisch wie ein ideales Gas, so daß auf besondere, tempera­ turkompensierende Maßnahmen verzichtet werden kann, um die Druckwerte ausreichend genau zu erfassen.

Die Funktion der Vorrichtung ist sowohl bei den Ausführungs­ formen, die bei Erreichung oder Überschreitung des Unter­ druckgrenzwertes P₂ in der Saug- und Belüftungsleitung die Saugphase unterbrechen und die Belüftungsphase einleiten, als auch bei den Ausführungsformen, die bei Erreichung oder Überschreitung des Unterdruckgrenzwertes P₂ in der Saug- und Belüftungsleitung das Luftabsaugvolumen in der Saug­ phase so vermindern, daß unter Aufrechterhaltung des Unter­ druckes P₂ bis zum Ende der Saugphase keine unzulässige Überschreitung des Unterdruckgrenzwertes erfolgt, gewähr­ leistet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt schematisch und in stark vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 das Prinzipschema einer Muttermilchpumpe mit einer Unterdruckbegrenzungsvorrichtung gemäß der Er­ findung durch Unterbrechung der Saugphase mittels Rück­ stellung des Steuergenerators zur Steuerung der Saug­ und Belüftungsphase oder sinngemäße Steuerung der dem Steuergenerator nachgeordneten Schaltvorrichtung zur Ausführung der Signale des Steuergenerators bei Errei­ chung des Unterdruckbegrenzungswertes P₂,

Fig. 2 das Schema eines Ausführungsbeispiels der in Fig. 1 enthaltenen Drucküberwachungsvorrichtung,

Fig. 3 das Prinzipschema einer Muttermilchpumpe in einer weiteren Ausführungsform der Unterdruckbegren­ zungsvorrichtung gemäß der Erfindung durch Vermin­ derung des Luftabsaugvolumens in der Saugphase bei Erreichung des Unterdruckbegrenzungswertes P₂ mittels unterdruckgesteuerter volumenstromveränderbarer Va­ kuumpumpe, und

Fig. 4 das Schema eines Ausführungsbeispiels der in Fig. 3 enthältenen Drucküberwachungsvorrichtung.

In Fig. 1 ist 1 das starre Gehäuse einer Muttermilch­ pumpe. 3 ist die dazugehörige Saugglocke (als Sauger). Diese ist durch ihr gekrümmtes, vorzugsweise starres Leitungsstück mit einem Flüssigkeitssammelgefäß 4 ver­ bunden und in dessen Verschlußdeckel 5 befestigt. 6 ist das Luftraumvolumen, und 7 ist das Flüssigkeitsraumvo­ lumen (der eingesaugten Flüssigkeit) im Flüssigkeits­ sammelgefäß. Der Luftraum im Flüssigkeitssammelgefäß ist über den Stutzen 8 im Verschlußdeckel 5 und eine bewegliche Schlauchleitung als Saug- und Belüftungs­ leitung 9 mit einem Anschlußstutzen 25 an dem Gehäu­ se verbunden. In dem Gehäuse 1 befindet sich die Unter­ druckquelle 2, bestehend aus der Vakuumpumpe 10 mit dem Auslaßstutzen 20 und dem Rohr- oder Schlauchleitungs­ abschnitt 17, der die Saugöffnung der Vakuumpumpe stän­ dig mit dem Speichergefäß 11 verbindet. Die Speisung des elektrischen Antriebs der Vakuumpumpe erfolgt in diesem Darstellungsbeispiel mittels der Leitung 13 über das Stromversorgungsteil 35, das die einzelnen Funktions­ gruppen der Muttermilchpumpe mit der erforderlichen elek­ trischen Betriebsenergie versorgt. Sie kann auch direkt über den Netzanschluß 34 erfolgen. Ein innerhalb des Ge­ häuses 1 von dem Anschlußstutzen 25 zu der vom Steuergenerator (Zeitschaltvorrichtung) 12 periodisch gesteuerten Ventilanordnung 14, in dieser Darstellung beispielsweise einem Drei-Wege-Ventil, verlaufen­ der Rohr- oder Schlauchleitungsabschnitt 15 bildet zu­ sammen mit den außerhalb des Gehäuses 1 verlaufenden Tei­ len 3, 4, 8, 9 und 25 das Saug- und Belüftungssystem. Ihr Luftraumvolumen wird als Testraum bezeichnet. Durch die Ventilanordnung 14, die, wie schon vorstehend ange­ führt, mittels des Steuergenerators 12 über eine elek­ trische Leitung 28, die elektrische Schaltvorrichtung 21 - beispielsweise ein Leistungshalbleiter - , die elektrische Leitung 29 und die Magnetspule 16 über das Stellglied 14a periodisch gesteuert wird, wird das Saug- und Belüftungs­ system periodisch abwechselnd entweder über den Leitungs­ abschnitt 18 sowie das Speichergefäß 11 und den Leitungs­ abschnitt 17 mit der Vakuumpumpe 10 oder über einen Be­ lüftungsstutzen 19 mit der Außenluft (Atmosphäre) ver­ bunden. Das atmosphärenseitig auf dem Belüftungsstutzen aufgesetzte Filter 36 dient lediglich der Verhütung des Eindringens von Fremdkörpern in das Drei-Wege-Ventil beim Belüftungsvorgang des Testraums. Zur periodischen Steuerung der Ventilanordnung 14, die beispielsweise ein stromlos offenes oder ein stromlos geschlossenes Magnetven­ til sein kann, kann der Steuergenerator 12 sowohl als "rücksetzbarer" als auch als "nicht rücksetzbarer" asta­ biler Multivibrator oder als eine ähnlich wirkende Zeit­ schaltanordnung mit frei wählbarem oder fest einge­ stelltem Tastverhältnis (Impulsbreite) mit nachge­ schalteter Schaltvorrichtung 21 (beispielsweise einem Leistungshalbleiter) ausgebildet sein, deren periodisches Signal somit den Saug- und Belüftungs­ rhythmus bestimmt. Der flüssigkeitsfreie Raum der Saug- und Belüftungsleitung einschließlich aller damit kommu­ nizierenden flüssigkeitsfreien Teile des Leitungssystems, des Flüssigkeitssammelgefäßes und der Saugglocke bildet den schon erwähnten Testraum, dessen während der Saug­ phase des Pumpbetriebes veränderlicher Luftunterdruck überwacht wird. Die Drucküberwachungsvorrichtung 23, deren wesentliche Einzelheiten aus Fig. 2 ersichtlich sind, ist an das Teilstück des Rohr- oder Schlauchlei­ tungsabschnittes 15 zwecks überwachung des Testraum­ druckes ständig angeschlossen. Eine elektrische Lei­ tung 24 verbindet wahlweise über ihren Leitungszweig 24a den Rückstelleingang des astabilen Multivibrators, bzw. über ihren Zweig 24b, den Sperreingang der Schaltvorrich­ tung 21 mit dem Schwellenwertschalter 33 (oder einer ähn­ lich wirksamen Vorrichtung). Der an den Rohr- oder Schlauchleitungsabschnitt 15 angeschlossene elektrische Relativdrucksensor 30 - beispielsweise ein elektrischer Druck/Spannungswandler - mißt den Unterdruck im Testraum und führt seine elektrische Ausgangsspannung als Bezugs­ größe für den anstehenden Unterdruck über den Spannungs­ verstärker 31 dem Schwellenwertschalter 33 zu. Der Ver­ stärkungsgrad des Spannungsverstärkers kann mittels der Regelstufe 32 - beispielsweise einem elektrischen Span­ nungsteiler - mit dem manuell betätigbaren Stellglied 22 eingestellt werden. Die Größe der zum Durchschalten des Schwellenwertschalters 33 erforderlichen Schwellenspan­ nung als Bezugsgröße des jeweils gewünschten Unterdruck­ grenzwertes P₂ ist also mittels des Stellgliedes 22 eich­ bar festzulegen. 26 ist die elektrische Stromversorgung für die Drucküberwachungsvorrichtung 23 und 27 die elek­ trische Stromversorgung für den Steuergenerator 12.

Die Muttermilchpumpe arbeitet wie folgt: Es sei angenom­ men, daß gegen Ende der Belüftungsphase der Druckwert P₀ herrscht, der bei diesem Ausführungsbeispiel dem atmosphä­ rischen Druck entsprechen mag. Während der Saugphase sperrt die Ventilanordnung 14 die Öffnung des Belüftungs­ stutzens 19 ab und verbindet bei gleichzeitiger Öffnung des Leitungsabschnitts 18 das Speichergefäß, den Leitungs­ abschnitt 17 und die Vakuumpumpe 10 über die Saug- und Belüftungsleitung 9 mit dem Flüssigkeitssammelgefäß 4 und der Saugglocke 3, die durch die angelegte Brust gegen­ über der Außenluft abgedichtet ist. Dadurch kommt es zu einem Druckausgleich zwischen dem Speichergefäß und dem Testraum. In Verbindung mit der im normalen Betriebs­ zustand ständig arbeitenden Vakuumpumpe wird in der Saug­ phase schnell der maximale Unterdruck im Testraum er­ reicht, der bei leerem Flüssigkeitssammelgefäß und klein­ ster Saugstärkeeinstellung, wie schon eingangs angegeben, hier mit P₁ bezeichnet werden soll. Nach Ablauf der Saug­ phase wird durch ein Signal des Steuergenerators 12 die Belüftungsphase eingeleitet und die Ventilanordnung 14 umgeschaltet. Nunmehr sperrt diese Ventilanordnung den zu dem Speichergefäß 11 führenden Leitungsabschnitt 18 gegenüber dem Testraum und gegenüber der Öffnung des Belüftungsstutzens 19 ab. Dies hat zur Folge, daß die Vakuumpumpe 10 ihre Evakuierungsleistung ausschließlich an das ständig mit ihr verbundene Speichergfäß 11 abgibt, wo sie bis zum Einsatz der nächsten Saugphase gespeichert wird. Zugleich mit der Sperrung des Leitungsabschnit­ tes 18 verbindet die Ventilanordnung 14 das Flüssig­ keitssammelgefäß 4 und die Saugglocke 3 mit der Öff­ nung des Belüftungsstutzens 19, ohne daß die Vakuum­ pumpe dem Druckausgleich entgegen wirken kann. Dies ist die Arbeitsweise, die sich periodisch zwischen Saugphase und Belüftungsphase abwechselt bei norma­ lem, störungsfreiem Betrieb. In jeder Saugphase wird dabei Flüssigkeit 7, in diesem Fall Milch, in das Flüssigkeitssammelgefäß 4 eingesaugt und damit das Gesamtluftraumvolumen, das zu Beginn des Absaugvor­ gangs bei leerem Flüssigkeitssammelgefäß eine Größe von V₁ haben mag, verkleinert. Schließlich hat sich bei Fortsetzung des Absaugvorganges durch weiteren Milchzufluß im Flüssigkeitssammelgefäß 4 das Rest­ luftraumvolumen in diesem Gefäß und damit das Gesamt­ luftraumvolumen bis zur Größe V₂ reduziert. Bei dieser Größe V₂ des Gesamtluftraumvolumens wird von der mit­ tels der Regelstufe 32 über das Stellglied 22 auf den Unterdruckgrenzwert P₂ eingestellten Drucküberwachungs­ vorrichtung bei gleichzeitiger Messung von P₂ ein Steuersignal auslöst, das über die elektrische Leitung 24 und ihre Leitungszweige 24a und/oder 24b den Steuerge­ nerator zurücksetzt und/oder die Schaltvorrichtung 21 sperrt und damit sofort die Belüftungsphase einleitet, so daß der Unterdruck P₂ nicht überschritten wird. In jeder der darauf folgenden Saugphasen wiederholt sich der gleiche Vorgang, bis die in das Flüssigkeitssammel­ gefäß 4 abgesaugte Milch das maximal zulässige Flüssig­ keitsraumvolumen erreicht hat und der Absaugvorgang be­ endet wird.

Durch das Signal der Drucküberwachungsvorrichtung 23 kann die der Zeitschaltvorrichtung 12 nachgeordnete Schaltvorrichtung 21 zur Einstellung der Ventilanord­ nung 14 auch so betätigt werden, daß diese aus der Stellung "Saugphase" in die Stellung "Belüftungsphase" umgestellt wird, während der astabile Multivibrator oder die ähnlich wirksame Zeitschaltvorrichtung 12 mit frei wählbarem oder fest eingestelltem Tastver­ hältnis (Impulsbreite) ihren Impulsrhythmus beibehält.

In Fig. 3 ist 1 das starre Gehäuse einer Muttermilch­ pumpe in einer weiteren vorteilhaften Ausbildungsform der Unterdruckbegrenzungsvorrichtung. 3 ist die dazu­ gehörige Saugglocke. Diese ist mit dem Flüssigkeits­ sammelgefäß 4 verbunden und in dessen Verschlußdeckel 5 befestigt. 6 ist das Luftraumvolumen und 7 ist das Flüs­ sigkeitsraumvolumen (der eingesaugten Flüssigkeit) im Flüssigkeitssammelgefäß. Der Luftraum im Flüssigkeits­ sammelgefäß ist über den Stutzen 8 im Verschlußdeckel 5 und eine bewegliche Schlauchleitung als Saug- und Be­ lüftungsleitung 9 mit dem Saugstutzen 25 an dem Gehäuse verbunden. In dem Gehäuse 1 befindet sich die elektrisch angetriebene, volumenstromveränderbare Luftpumpe 40, beispielsweise eine Kolbenpumpe, deren Saug- und Druck­ kammer über den Rohr- oder Schlauchleitungsabschnitt 15 mit dem Anschlußstutzen 25 verbunden ist. Im Ausgang der Saug- und Druckkammer ist eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) steuerbare, volumenstromveränder­ bare Drossel angeordnet. Eine derartige Drossel kann auch als Proportional-Wegeventil ausgebildet sein. Diese Drossel gewährt - bevor der Unterdruckgrenzwert P₂ im Testraum ansteht - dem Volumenstrom der (durch die Dros­ sel) geförderten Luft sowohl beim Saugvorgang (in der Saugphase) bis zur Erreichung des Unterdruckgrenzwer­ tes P₂ im Testraum, als auch beim Druckvorgang (in der Belüftungsphase), wenn der Kolben die Luft aus der Druckkammer in den Testraum drückt, praktisch ungehin­ derten Durchfluß. An den Rohr- oder Schlauchleitungs­ abschnitt 15 ist auch die Drucküberwachungsvorrichtung 44 ständig angeschlossen.

Bei der in Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform der Mut­ termilchpumpe wird der Testraum aus dem Luftraumvolumen der Teile 3, 4, 8, 9, 15, 25 dem variablen Raumvolumen der Saug- und Druckkammer im Pumpenzylinder der volumen­ stromveränderbaren Kolbenpumpe 40 sowie dem Luftraum­ volumen der nachgeordneten, steuerbaren, volumenstrom­ veränderbaren Drossel gebildet. Die Speisung des elek­ trischen Antriebes der volumenstromveränderbaren Luft­ pumpe 40 erfolgt mittels der elektrischen Leitung 41 über das Stromversorgungsteil 35; sie kann auch direkt über den Netzanschluß 34 erfolgen. Die Speisung des steuerbaren, elektrischen Servoantriebs 42 der steuer­ baren, volumenstromveränderbaren Drossel in der Luft­ pumpe 40 erfolgt mittels der elektrischen Leitung 38 und die Speisung der Drucküberwachungsvorrichtung 44 mittels der Leitung 46 über das Stromversorgungsteil 35. Die Steuerung des elektrischen Servoantriebs 42 erfolgt durch die Drucküberwachungsvorrichtung 44 mittels der elektrischen Steuerleitung 37. Über die Stellgliedan­ ordnung 39 betätigt der Servoantrieb 42 die Einstellung der volumenstromveränderbaren Drossel in der Luft­ pumpe 40. 43 ist ein Be- und Entlüftungsstutzen für den Pumpenzylinderraum, in dem der Pumpenantrieb den Pumpenkolben betätigt. 22 ist das Stellglied zur Rege­ lung des Verstärkungsgrades des Spannungsverstärkers 31 der Drucküberwachungsvorrichtung 44, deren wesentliche Einzelheiten aus Fig. 4 zu entnehmen sind. Der Relativ­ drucksensor 30 - beispielsweise ein elektrischer Druck/ Spannungswandler - mißt den Unterdruck im Testraum und führt seine elektrische Ausgangsspannung als Bezugs­ größe für den anstehenden Unterdruck über den nachgeord­ neten Spannungsverstärker 31 der Steuereinheit 45 zu. Die Regelung des Verstärkungsgrades des Spannungsver­ stärkers 31 erfolgt, wie schon vorstehend beschrieben, mittels des Stellgliedes 22 über die Regelstufe 32. Die Steuereinheit 45 mag beispielsweise eine Proportional- Steuereinheit bekannter Ausführung zur Steuerung eines Proportional-Wegeventils sein, wobei dieses Ventil als volumenstromveränderbare, steuerbare Drossel ausgebil­ det ist. Die Steuereinheit 45 mag ferner als bekannte Schaltungsmaßnahme eine Schwellenwertschaltanordnung als Funktionsfreigabesperre enthalten, die die Regel­ tätigkeit (der Steuereinheit) erst dann freigibt, wenn die am Eingang der Steuereinheit 45 anstehende ver­ stärkte Meßspannung des Druck/Spannungswandlers 30 die Größe der zum Durchschalten der Funktionsfreigabesperre erforderlichen Schwellenspannung als Bezugsgröße des jeweils gewünschten (und mittels des Stellglieds 22 eingestellten) Unterdruckgrenzwertes P₂ erreicht hat.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 arbeitet die Muttermilchpumpe wie folgt:

Es sei angenommen, daß gegen Ende der Belüftungsphase des Absauggerätes, wenn die an dem Rohr- oder Schlauch­ leitungsabschnitt 15 angeschlossene Saug- und Druckkam­ mer im Pumpenzylinder der volumenstromveränderbaren Kolbenpumpe 40 das kleinste Luftraumvolumen aufweist, im Testraum V₀ der Druckwert P₀ herrscht, beispiels­ weise Atmosphärendruck oder gegebenenfalls ein geringer Überdruck. Während der darauf folgenden Saugphase wird durch den Kolbenhub im Pumpenzylinder der Kolbenpumpe 40 schnell der maximale Unterdruck im Testraum (Volumen im Testraum V₁) erreicht, der bei leerem Flüssigkeitssam­ melgefäß 4 und kleinster Saugstärkeeinstellung auch hier mit P₁ bezeichnet werden soll. In jeder Saugphase wird nunmehr Flüssigkeit - in diesem Falle Milch - über die Saugglocke 3 in das Flüssigkeitssammelgefäß einge­ saugt und damit das Gesamtluftraumvolumen des Testraums, das zu Beginn des Absaugvorgangs - wie schon vorstehend angeführt - bei leerem Flüssigkeitssammelgefäß eine Größe von V₁ haben mag, verkleinert. Schließlich hat sich bei Fortsetzung des periodisch erfolgenden Absaug­ vorgangs durch weiteren Zufluß von Milch in das Flüs­ sigkeitssammelgefäß 4 das Restluftraumvolumen in diesem Gefäß und damit das Gesamtluftraumvolumen des Testraums bis zur Größe V₂ reduziert. Bei dieser Größe V₂ des Gesamtluftraumvolumens herrscht ein Unterdruck P₂ im Testraum. Bei Messung dieses Unterdruckes P₂ durch den Relativdrucksensor 30 wird von der Drucküberwachungs­ vorrichtung 44 ein Steuersignal zur Begrenzung des Unter­ druckes im Testraum ausgelöst und damit über die elek­ trische Leitung 37 durch den Servoantrieb 42 die Nennweite der bis zu diesem Zeitpunkt voll geöffneten, volumenstrom­ veränderbaren Drossel schnell reduziert und der durch die Drossel fließende Luftvolumenstrom in dem Maße vermin­ dert, daß der im Testraum anstehende Unterdruck P₂ nicht weiter überschritten wird. In jeder der darauf folgenden Saugphasen wiederholt sich der gleiche Vorgang, bis die in das Flüssigkeitssammelgefäß 4 abgesaugte Milch das maximal zulässige Flüssigkeitsraumvolumen erreicht hat und der Absaugvorgang beendet wird.

Anstelle einer mittels Exzenter und Pleuelstange ange­ triebenen Kolbenpumpe mit volumenstromgesteuerter Dros­ sel kann es vorteilhaft sein, zur Begrenzung der Förder­ leistung der Kolbenpumpe erfindungsgemäß auch eine Kol­ benpumpe mit elektrischem, hydraulischem oder pneuma­ tischem Linearantrieb des Kolbens zu verwenden, deren Kolbenhub mittels bekannter Techniken steuerbar ist und deren Kolbengeschwindigkeit unabhängig von der Belastung beibehalten wird. Bei Anstieg des Unterdruckes im Test­ raum kann bei Kolbenpumpen mit Linearantrieb die Steuerung der Kolbenhubgröße durch die Drucküberwachungsvorrichtung mittels bekannter Proportionalsteuereinheiten unterdruck­ abhängig derart erfolgen, daß keine Überschreitung des Unterdruckgrenzwertes P₂ während der Saugphase erfolgt.

Außer für Muttermilchpumpen sind das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung für physiologische Zwecke, wie z. B. Sekretpumpen oder Flüssigkeitspumpen in Labors od. dgl. von Nutzen.

Claims (8)

1. Medizinisches Absauggerät mit einem Flüssigkeits­ sammelgefäß (4), das mit einem Sauger (3) versehen ist, einer Saug- und Belüftungsleitung (9), die das Flüssigkeitssammelgefäß über eine Ventilanordnung (14) mit einer Unterdruckquelle (2) bzw. mit der Atmosphäre verbindet, einer Zeitschaltvorrichtung (12), die auf die Ventilanordnung (14) einwirkt und einen zyklischen Wechsel von Saug- und Belüftungsphasen steuert, und einem den Druck in der Saug- und Belüftungsleitung (9) erfassenden Druckwandler (30), gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (23) zur Begrenzung des Unterdrucks während der Saugphase, die bei Anstieg des vom Druckwandler (30) erfaßten Unterdrucks über einen vorgegebenen Grenzwert P₂ hinaus ein Signal erzeugt, das einen vorzeitigen Abbruch der Saugphase und den Beginn der nächsten Belüftungsphase bewirkt.

2. Medizinisches Absauggerät mit einem Flüssigkeits­ sammelgefäß (4), das mit einem Sauger (3) versehen ist, einer Saug- und Belüftungsleitung (9), die das Flüssigkeitssammelgefäß mit einer in zyklischem Wechsel von Saug- und Belüftungsphasen arbeitenden volumenstromveränderbaren Unterdruckquelle (40) verbindet, einer Steuereinrichtung (44), die auf die volumenstromveränderbare Unterdruckquelle (40) einwirkt und einem den Druck in der Saug- und Belüftungsleitung erfassenden Druckwandler (30) in der Steuereinrichtung (44), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (44) zur Begrenzung des Unterdrucks während der gesamten Saugphase das Luftabsaugvolumen der volumenstromveränderbaren Unterdruckquelle (40) so steuert, daß der Unter­ druck aufrechterhalten, ein vorgegebener Grenzwert P₂ des Unterdrucks aber nicht überschritten wird.

3. Medizinisches Absauggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltvorrichtung (12) einen Taktge­ nerator mit einstellbarer oder fest eingestellter Impulsbreite, beispielsweise einen Multivibrator, enthält.

4. Medizinisches Absauggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgenerator rückstellbar ist und daß das Signal der Steuereinrichtung (23) den Takt­ generator zurückstellt.

5. Medizinisches Absauggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal der Steuereinrichtung (23) die Ven­ tilanordnung (14) so betätigt, daß diese aus der Stellung "Saugphase" in die Stellung "Belüftungsphase" umgestellt wird, während der Taktgenerator seinen Impulsrhythmus beibehält.

6. Medizinisches Absauggerät nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (14) als Drei-Wege-Ventil ausgebildet ist.

7. Medizinisches Absauggerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Absauggerät als Unterdruckquelle eine Luft­ pumpe mit veränderbarer Förderleistung (volumen­ stromveränderbare Pumpe) angeordnet ist, daß die Steuereinrichtung (44) in der Saugphase des Ab­ sauggerätes ein Signal auslöst, wenn der vom Druck­ wandler (30) der Steuereinrichtung gemessene Druck in der Saug- und Belüftungsleitung und dem daran angeschlossenen Drucksystem, den einstellbaren oder festeingestellten Unterdruckgrenzwert P₂ erreicht oder überschreitet, daß das Signal über einen Servoantrieb (42) den Einstellmechanismus der Luftpumpe (40) zur Begrenzung der Förder­ leistung derart steuert, daß der Unterdruck­ grenzwert P₂ nicht oder nur unwesentlich über­ schritten wird.

8. Medizinisches Absauggerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftpumpe eine Kolbenpumpe mit Linear­ antrieb ist und daß der Einstellmechanismus (39, 42, 45) zur Einstellung der Förderleistung der Luftpumpe (40) derart ausgebildet ist, daß bei unterschiedlichen Kolbenhüben stets die gleiche Kolbengeschwindigkeit unabhängig von der Belastung beibehalten wird.