DE3025452A1

DE3025452A1 - Durchflussregel-kassette und regler dafuer

Info

Publication number: DE3025452A1
Application number: DE19803025452
Authority: DE
Inventors: Rem Siekmann
Original assignee: Baxter Travenol Laboratories Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1979-07-09
Filing date: 1980-07-04
Publication date: 1981-01-29
Also published as: JPS5611064A; AU5938680A; IL60283A0; ZA803632B; US4303376A; GB2053378A; FR2461296A1

Description

European Patent Office

Baxter Travenol Laboratories, Inc. MöhistraBe37

D-8000 München 80

Deerfield, 111., V.St.A.

Tel.: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

4. Jufi

K-958

Durchflußregel-Kassette und Regler dafür

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zur Förderung geregelter Strömungsmittelmengen durch ein geschlossenes Strömungssystem und betrifft insbesondere eine Kassette zur Einschaltung in eine Infusionsanlage zur genauen Dosierung der durch diese Anlage fließenden Menge an parenteraler Flüssigkeit sowie einen Regler zur Regelung des Strömungsmitteldurchsatzes durch die Kassette.

In den letzten Jahren hat sich ein Bedarf für eine Vorrichtung zur äußerst genauen Regelung der Infusionsmenge an parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten unter Aufrechterhaltung eines geschlossenen Strömungs-, d.h. Leitungssystems ergeben, um auf diese Weise die Möglichkeit für eine Verunreinigung der übertragenen Flüssigkeiten auszuschließen.

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Eine entsprechende Vorrichtung verwendet ein kassettenartiges Pumpenelernent als einen einheitlichen Bauteil des Leitungssystems in Verbindung mit einem Regelmechanismus, welcher das Pumpenelement mit einer vorbestimmten Frequenz betätigt, um im System eine vorbestimmte Durchsatzmenge zu gewährleisten. Nach Gebrauch wird das Kassetten-Pumpenelement vom Regelmechanismus getrennt und zusammen mit dem Leitungssystem verworfen, so daß eine Verunreinigung der später verabreichten Flüssigkeiten vermieden wird.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer Durchflußregel- bzw. Pumpen-Kassette und eines Reglers, die erhöhte Dosiergenauigkeit gewährleisten und sich wirtschaftlich nach bekannten Fertigungsverfahren herstellen lassen sollen.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Eine Kassette gemäß der Erfindung umfaßt ein Gehäuse mit darin gebildeten Einlaß- und Auslaßleitungen, die mit Einlaß- bzw. Auslaßventil versehen sind, mit einem Innenraum bzw. einer inneren Ausnehmung eines vorbestimmten und bekannten Volumens, mit einer flexiblen, undurchlässigen, den Innenraum überspannenden Membran und mit einer mit dem Innenraum kommunizierenden Steuerleitung. Bei der Dosierung eines Flüssigkeitsstroms durch die Kassette wird zunächst ein Unterdruck zur Beaufschlagung der Membran an die Steuerleitung angelegt. Sodann wird das Einventil geöffnet, und wenn die Membran sich an die Form des

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Innenraums anzupassen beginnt, wird Flüssigkeit in der entsprechend dem Innenraum verformten Membran gesammelt. Wenn die Membran gefüllt ist, wird das Einlaßventil geschlossen. Hierauf wird das Auslaßventil geöffnet, und die Steuerleitung wird mit einem überdruck beschickt, welcher die der Form des Innenraums angepaßte Membran beaufschlagt und die Flüssigkeit aus ihr austreibt, wenn sich die Membran zu entspannen beginnt. Wenn in diesem Pumpzyklus die gesamte Flüssigkeit ausgetrieben worden ist, wird das Auslaßventil wieder geschlossen, und der Dosierzyklus kann erneut erfolgen.

Zur Erleichterung des Füllens und des Austreibens der durch die Membran im Innenraum eingeschlossenen Flüssigkeit ist vorzugsweise ein Durchgang zwischen Einlaß- und Auslaßventil vorgesehen, so daß die Membran keine Flüssigkeitseinschlüsse zwischen den Leitungen in der Kassette bildet, sondern vielmehr die Flüssigkeit vollständig über den Durchgang aus dem Innenraum austreibt.

Da der Innenraum ein vorbestimmtes, bekanntes Volumen besitzt, besitzt die durch die Kassette zugemessene Flüssigkeitsmenge eine unmittelbare Beziehung zur Zahl der Dosierzyklen. Ebenso ist die Dosierfrequenz bzw. Durchsatzmenge (rate of metering) von der Zahl der Dosierzyklen innerhalb eines bekannten Zeitintervalls abhängig. Bessere Regelung und Genauigkeit bezüglich des übertragenen Flussigkeitsvolumens bzw. der Infusionsmenge wird hierbei deshalb erzielt, weil mittels des konstanten Volumens des Innenraums das Volumen der durch die Kassette zugemessenen Flüssigkeit geregelt wird. Durch diesen Innenraum

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werden weiterhin die Einflüsse von Temperatur, Flüssigkeitsviskosität und Umgebungsatmosphärendruck auf die Genauigkeit der Flüssigkeitsdosierung durch die Kassette weitgehend ausgeschaltet; dies steht im Gegensatz zu den bisherigen Dosiervorrichtungen, die sich für die Volumenregelung auf elastische oder verformbare Elemente stützen. Die Dosiergenauigkeit wird weiterhin durch die Anordnung eines Ventil(Steuer)systems begünstigt, das keine Auslenkung der Membran im Bereich des Innenraums bewirkt, welche anderenfalls die volumetrische Dosierleistung des Innenraums beeinträchtigen würde.

Die Kassette kann aus leicht verfügbaren, billigen Werkstoffen hergestellt werden, etwa aus thermoplastischem Material, so daß Wirtschaftlichkeit bezüglich Fertigung und Benutzung geboten wird. Die Kassette ist dabei für gewöhnlich zusammen mit der Infusionsanlage ein einmal benutzbarer b.-.w. Einweg-Gegenstand, so daß für jede einzelne Infusion jeweils eine neue, sterile Infusionsanlage mit Kassette benutzt werden kann. Da die Kassette nur eine Mindestzahl an Teilen aufweist, bietet sie eine gute Zuverlässigkeit.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Reglervorrichtung zur Steuerung oder Regelung der Kassette für die genaue Flüssigkeitsdosierung. Der Regler besitzt Aufnahmemittel für die Steuerleitung der Kassette, ein zwischen den Aufnahmemitteln und der Steuerleitung vorgesehenes Dichtmittel zur Herstellung einer pneumatischen Abdichtung zwischen ihnen sowie eine Einrichtung zum abwechselnden Anlegen eines Überdrucks und eines Unterdrucks an die Steuerleitung der Kassette. Typischerweise umfaßt

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diese zuletzt genannte Einrichtung einen unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung verschiebbar in einem Zylinder geführten Kolben und eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen des Kolbens zwecks abwechselnder Änderung des in der Steuerleitung herrschenden Drucks zwischen einem positiven und einem negativen Druck. Außerdem -kann der Regler zwei von Bohrungen in der Kassette aufnehmbare Steuerstifte aufweisen, welche zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms durch Einlaß- und Auslaßleitung die Membran im Bereich des betreffenden Einlaß- und Auslaßventils andrücken und freigeben. Zudem weist der Regler eine Einrichtung zur periodischen Betätigung von Einlaß- und Auslaß-Steuerstift und Kolben in der Weise auf, daß die Über- und Unterdrückerzeugung durch den Kolben mit dem öffnen und Schließen von Einlaß- und Auslaßventil im erwähnten Dosierzyklus synchronisiert ist. Die Steuerstifte und der Kolben werden typischerweise durch solenoidgetriebene Schwenkarme betätigt, wobei die Solenoide durch eine Zeitsteuer- bzw. Taktschaltung gesteuert werden.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Förderung von Flüssigkeit durch die Kassette mittels der Reglervorrichtung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in der Steuerleitung ein Unterdruck erzeugt wird, um die Membran sich an die Form der inneren Ausnehmung anpassen zu lassen, daß das Einlaßventil geöffnet wird, so daß Flüssigkeit über die Einlaßleitung in die ausgelenkte Membran einströmen kann, daß das Einlaßventil geschlossen wird, daß der in der Steuerleitung herrschende Druck von einem Unterdruck auf einen überdruck geändert wird, daß das Auslaßventil geöffnet wird, so.daß der in der Steuerleitung herrschende überdruck die Membran beaufschlagen und in ihre normale Ruhestellung drängen kann, wobei die in der aus-

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gelenkten Membran enthaltene Flüssigkeit über die Auslaßleitung ausgetrieben wird, und daß nach dem Austreiben der Flüssigkeit aus der bzw. durch die Membran das Auslaßventil geschlossen wird.

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

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung von Kassette und Reglervorrichtung gemäß der Erfindung in einer typischen Infusionsanlage,

Fig. 1a eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung von Kassette und Reglervorrichtung gemäß Fig. 1 zur Veranschaulichung der Verbindung bzw. der Trennung zwischen beiden,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Kassette, von der Rückseite gemäß Fig. 1 und 1a her gesehen,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2 zur Verdeutlichung der Strömungsrichtung durch die Kassette sowie der inneren Bauteile, wie Membran und Innenraum,

Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Bauteile der Kassette mit dazwischen befindlicher Membran,

Fig. 5a einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 5a-5a in Fig. 1 mit teilweise aufge-

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schnittener Kassette in einer Phase des Dosierzyklus, in welcher sich die Membran unter dem durch den Regler erzeugten Unterdruck der Form des Innenraums anpaßt, so daß sie bei offenem Einlaßventil und geschlossenem Auslaßventil über die Einlaßleitung mit Flüssigkeit gefüllt wird,

Fig. 5b eine Fig. 5a ähnelnde Darstellung, in welcher das Einlaßventil zum Einschließen der Flüssigkeit in der ausgelenkten Membran geschlossen ist,

Fig. 5c eine Fig. 5b ähnelnde Darstellung, in welcher das Auslaßventil offen ist und der Regler die Membran mit einem überdruck beaufschlagt, um sie in ihre normale Ruhestellung zu drängen und die Flüssigkeit über Auslaßventil und Auslaßleitung auszutreiben,

Fig. 5d eine Fig. 5c ähnelnde Darstellung, in welcher die Membran ihre Ruhelage eingenommen hat und das Auslaßventil zur Einleitung eines neuen Dosierzyklus geschlossen werden kann,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Taktsteuerung von Einlaß- und Auslaßventil der Kassette sowie des Kolbens des Reglers zur Durchführung eines Dosierzyklus,

Fig. 7 eine Fig. 5a ähnelnde Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform, bei welcher anstelle der Solenoide gemäß Fig. 5a bis 5d Nocken für die Steuerung des

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Flüssigkeitsstroms durch die Kassette vorgesehen sind,

Fig. 8 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Aufsicht auf einen Nocken nach Fig. 7 und

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Arbeitsweise jedes Nockens gemäß Fig. 7 bei der Steuerung eines Dosierzyklus in der Kassette.

Fig. 1 veranschaulicht eine Infusionsanlage 10, in welche eine erfindungsgemäße Durchflußregel-Kassette 11 zur Förderung und genauen Dosierung des Volumens von z.B. parenteraler Flüssigkeit oder Blut durch die Infusionsanlage 10 eingeschaltet ist. Die Kassette 11 ist dabei betrieblich bzw. wirkungsmäßig mit einem noch näher zu erläuternden Regler 1? gemäß der Erfindung verbunden.

Die Infusionsanlage 10 weist typischerweise eine Flasche oder einen Beutel 13 auf, die bzw. der eine bestimmte Menge an parenteraler Flüssigkeit, Blut o.dgl. für die Infusion zu einem Patienten enthält, und sie umfaßt weiterhin eine Schlauchleitung 14 zwischen Beutel 13 und Einlaßende der Kassette 11 sowie eine weitere Schlauchleitung 15 zwischen einem Auslaßende der Kassette 11 und einer zweckmäßigen Hohlnadel oder Kanüle 16 o.dgl. An den Schlauchsegmenten 14 und 15 können geeignete Schlauchklemmen 17 bzw. 18 vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Flüssigkeitsströmung durch die Infusionsanlage durch Einstellung der Verengung der Schlauchsegmente 14 und 15 getrennt und unabhängig geregelt bzw. unterbrochen werden kann. Die

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Kassette 11 kann außerdem mit einer nicht dargestellten, zugespitzten Kanüle o.dgl. versehen sein, mit deren Hilfe gewünsch tenf alls eine Verbindung zu anderen geschlossenen Leitungen oder Flüssigkeitsbehältern herstellbar ist. Eine solche Einlaß-Kanüle o.dgl. kann mit einem erweiterten Greiflappen oder einer Manschette (nicht dargestellt) versehen sein, um sie beim Durchstechen der Schlauchleitung oder des Behälters besser ergreifen zu können.

Wie insbesondere aus Fig. 1a hervorgeht, kann die Kassette 11 ohne weiteres in den Regler 12 eingesetzt und aus ihm entnommen werden. Die Kassette 11 ist als geschlossene Leitungsanlage ausgelegt, so daß die durch die Kassette 11 geförderte Flüssigkeit steril und von Verunreinigungen frei bleibt. Es ist daher vorgesehen, jede Infusionsanlage mit einer eigenen Kassette 11 zu versehen. Aufbau und Konstruktion der Kassette erlauben ihre einfache und kostensparende Herstellung, so daß jede Infusionsanlage nach Benutzung ohne weiteres verworfen werden kann.

Der Regler 12 kann andererseits wiederholt für die Steuerung oder Regelung der Flüssigkeitsströmung durch jede Kassette 11 mit Infusionsanlage 10 benutzt werden. Da die Kassette 11 nach einmaliger Benutzung weggeworfen werden kann, während der Regler 12 mehrfach benutzt wird, sieht die Erfindung weiterhin eine zweckmäßige, wirtschaftliche und wirksame Anordnung für die Verbindung zwischen Kassette 11 und Regler 12 vor.

In den Fig. 2 bis 4 ist die Kassette 11 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung näher veranschaulicht. Die

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Kassette 11 umfaßt ein Gehäuse 20, das in einen Vorderteil 21 und in einen Rückteil 22 unterteilt ist, die beide einander zugeordnete, im wesentlichen plane Paßflächen 23 bzw. 24 um den Außenränd herum besitzen. Innerhalb der Paßfläche 23 des Vorderteils 21 ist eine flache, im wesentlichen ovale Vertiefung oder Ausnehmung 25 ausgebildet, während innerhalb der Paßfläche 24 des Rückteils 22 eine ähnliche Vertiefung oder Ausnehmung 26 zur Aufnahme einer undurchlässigen, flexiblen

der^Tiefe Membran 27 vorgesehen ist. Die SummeVSer Vertiefungen 25 und 26 ist vorzugsweise gleichjgroß oder etwas kleiner als die Dicke der Membran 27, so daß die Membran 27, wenn die beiden Gehäuseteile 21 und 22 zusammengesetzt sind, zwischen ihnen unter Druck verspannt ist. Für die genaue Ausrichtung zwischen Vorder- und Rückteil 21 bzw. 22 des Gehäuses 20 und zur Aufrechterhai tung dieser Ausrichtung sind Führungsmittel in Form von Zapfen 29, die von der Paßfläche 24 des Rückteils 22 abstehen, und entsprechenden Bohrungen 30 in der Paßfläche 23 des Vorderteils 21 vorgesehen.

Der Rückteil 22 des Kassettengehäuses 20 bildet in Verbindung mit der Membran 27 eine geschlossene Strömungs- bzw. Leitungsanlage. Der Umfangsrand der Membran 27 wird vorzugsweise mit Hilfe von Klebmittel oder durch Ultraschallschweißung am komplementär ausgebildeten Rand der Vertiefung 26 befestigt, um Integrität der geschlossenen Leitungsanlage zu gewährleisten. Eine in einem Einlaßende 32 vorgesehene Flüssigkeits-Einlaßleitung 31 besitzt eine Bohrung 33 größeren Durchmessers, in welche das eine Ende der Einlaßleitung 14 der Infusionsanlage 10 unter Abdichtung eingesetzt ist. In der Vertiefung 26 ist

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in der Nähe ihres einen ovalen Endes ein konkaver bzw. schüsseiförmiger Einlaßventilbereich 34 vorgesehen. Die Einlaßleitung 31 stellt eine Verbindung zwischen der Einlaßschlauchleitung 14-und dem Einlaßventilbereich 34 her.

Auf ähnliche Weise ist in einem Auslaßende 37 des Rückteils 21 eine Flüssigkeits-Auslaßleitung 36 vorgesehen, die eine Bohrung 3 8 mit vergrößertem Durchmesser aufweist, in welche das eine Ende der Auslaßschlauchleitung 15 unter Abdichtung eingesetzt ist. An dem vom Einlaßventilbereich 34 abgewandten Ende der ovalen Vertiefung ist ein konkaver bzw. schüsseiförmiger Auslaßventilbereich 39 vorgesehen. Die Auslaßleitung 36 stellt eine Verbindung zwischen der Schlauchleitung 15 und dem Auslaßventilbereich 39 her.

In der Vertiefung 26 ist zwischen Einlaßventilbereich 34 und Auslaßventilbereich 39 ein Durchgang 40 von im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet, über welchen die Flüssigkeit zwischen Einlaßventilbereich 34 und Auslaßventilbereich 39 mit Fallströmung durch die Infusionsanlage strömen kann, wenn die Kassette 11 nicht in Verbindung mit dem Regler 12 verwendet werden soll. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, die Flüssigkeit aus der Flasche bzw. dem Beutel 13 im Fallstrom zu einem Patienten zu fördern, bis eine bestimmte Flüssigkeitsmenge verabreicht worden ist, und anschließend die zu verabreichende Flüssigkeitsmenge mittels der Kassette 11 im Zusammenwirken mit dem Regler 12 zu dosieren. Der Durchgang 40 erleichtert außerdem das Füllen und Entleeren der Membran 27 mit Flüssigkeit, indem er als Verlängerung der Einlaßleitung 31

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für das Füllen der Membran 27 dient und Flüssigkeitseinschlüsse zwischen Membran und Vertiefung 26 beim Entleeren der Kassette 11 verhindert. Im letzteren Fall wirkt der Durchgang 40 als Verlängerung der Auslaßleitung 36.

In der Vertiefung 25 ist praktisch zentral in dieser eine kuppeiförmige Ausnehmung 42 vorgesehen. Die Membran 27 überspannt dabei das weitere offene Ende der Ausnehmung 42. Es ist wesentlich, daß die Ausnehmung 42 keinem der Einlaß- oder Auslaßventilbereiche 34 bzw. 39 unmittelbar, gegenüberliegt, wenn die Gehäuseteile 21 und 22 zusammengesetzt sind. Wenn diese Bedingungen eingehalten werden, legt die Ausnehmung 42 ein bekanntes, vorbestimmtes Volumen fest, wobei sie von der Betätigung jedes Ventilbereichs 34 bzw. 39 unabhängig ist. An die Ausnehmung 42 ist eine Steuerleitung 43 angeschlossen, über welche der von der Ausnehmung bzw. vom Innenraum 42 umrissene Bereich der Membran 27 mit über- und Unterdruck beaufschlagt werden Kann. Es ist darauf hinzuweisen, daß sich der Ausdruck "Unterdruck" auf einen Druck unterhalb des Umgebungsatmosphärendrucks, d.h. ein Partialvakuum, bezieht, während sich der Ausdruck "überdruck" auf einen über dem Umgebungsatmosphärendruck liegenden Luftdruck bezieht. Unter dem Einfluß des in der Steuerleitung 43 und in der Ausnehmung 42 herrschenden Unterdrucks ist der von der Ausnehmung 42 umrissene Bereich der Membran 27 bestrebt, sich an die Form der Ausnehmung bzw. des Innenraums 42 anzupassen und somit einen der Ausnehmung entsprechenden Teil der Membran 27 zu bilden, in den ein bekanntes, vorbestimmtes Volumen an Flüssigkeit über die Einlaßleitung 31, den Einlaßventilbereich 34 und den mit letzterer¹ in Verbindung stehenden Teil des Durchgangs 40 in die Kassette 11 anzusaugen. Unter dem Einfluß des in der

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Steuerleitung 43 und in der Ausnehmung 42 herrschenden Überdrucks kehrt die Membran 27 andererseits in ihre normale, im wesentlichen plane Ruhestellung zurück, so daß die vorher im ausgelenkten Bereich der Membran 27 gesammelte Flüssigkeit über den mit dem Auslaßventilbereich 39 in Verbindung stehenden Teil des Durchgangs 40 und die Auslaßleitung 36 in die Auslaßschlauchleitung 15 ausgetrieben wird.

Wie erwähnt, ermöglicht die Kassette 11 eine ungehinderte Flüssigkeitsfallströmung, wenn sie nicht in den Regler 12 eingesetzt ist. Zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung durch die Kassette bei der abwechselnden Druckanlegung über die Steuerleitung 43 müssen daher Mittel vorgesehen sein, welche die Flüssigkeitsströmung durch Einlaß- und Auslaßventilbereich 34 bzw. 39 in einem passenden Takt synchron mit den Druckänderungen in der Steuerleitung 43 steuern. Zu diesem Zweck sind an entsprechenden Stellen des Gehäuse-Vorderteils 21, welche auf Einlaß- und Auslaßventilbereich 34 bzw. 39 ausgerichtet sind, jedoch auf der gegenüberliegenden Seite der Membran 27 liegen, eine Einlaß- und eine Auslaßventilbohrung 45 bzw. 46 vorgesehen. Gemäß Fig. 4 sind ein Einlaß- und ein Auslaßventil-Steuerstift 47 bzw. 48 durch die betreffenden Bohrungen 45 bzw. 46 hindurchführbar, um die über den betreffenden Ventilbereichen 34 und 39 liegenden Teile der Membran 27 anzudrücken und freizugeben und dabei die betreffenden Auslaßleitungen 31 bzw. 36 zu öffnen oder zu schließen. Die Steuerstifte 47 und 48 besitzen abgerundete Enden, so daß sie die Membran 27 unter Herstellung einer Abdichtberührung gegen die betreffenden Ventilbereiche 34 bzw. 39 andrücken. Durch die abgerundeten Enden wird auch ein Durch-

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stechender Membran 27 im Betrieb verhindert.

In der von der Paßfläche 24 abgewandten Außenfläche des Rückteils 22 ist eine Querausnehmung 50 ausgebildet, welche auf die in den Fig. 1 und 1a dargestellte Weise die Ausrichtung und Festlegung der Kassette 11 im Regler 12 erleichtert.

Die Kassette kann einfach und wirtschaftlich nach an sich bekannten Formverfahren aus thermoplastischen Werkstoffen hergestellt werden. Dabei wird nur eine geringe Materialmenge benötigt, da die Kassette typischerweise eine Außenlänge von weniger als etwa 7,6 cm besitzt, ;, die Einmalverwendung der Kassette vom wirtschaftlichen Standpunkt vertretbar ist. Die Membran 27 läßt sich leicht aus Latex oder einem ähnlichen Elastomeren ausstanzen bzw. formen.

Ersichtlicherweise können verschiedene Einrichtungen zur Anlegung des über- und Unterdrucks in der Steuerleitung 43 der Kassette 11 verwendet werden. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck ein Regler 12 verwendet, da durch diesen, wie noch deutlicher werden wird, die Notwendigkeit für getrennte Über- und Unterdruckquellen mit entsprechenden, synchronisierten Ventilen vermieden wird. Gemäß den Fig. 1a und 5a bis 5d ist ein der Kassette 11 angepasster Teil der Außenfläche des Reglers 12 mit einer kreisrunden Ausnehmung 52 versehen, in welcher.sich ein ringförmiger Anguß 53 mit einer Bohrung 54 befindet, welche ein sich verjüngendes Ende 55 der Steuerleitung 43 der Kassette 11 aufzunehmen vermag. In einer in der Bohrung 54 ausgebildeten Ringnut 57 befindet sich ein O-Ring 56 oder ein anderes geeignetes Dichtelement, welches eine einwandfreie Abdichtung des konischen Endes 55 der Steuerleitung 43 bewirkt.

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Die Außenfläche der Steuerleitung 43 ist außerdem mit einer Anschlagfläche 58 versehen, die sich an den Anguß 53 anlegt, wenn das Ende 55 der Steuerleitung 43 bis zur vorgesehenen Tiefe in die Bohrung 54 eingeführt ist. Ein die ringförmige Ausnehmung 52 des Reglers 12 umgebender, ringförmiger äußerer Gehäuseteil 59 (Fig. 1a) besitzt eine im wesentlichen plane Fläche, die sich gegen den Gehäuse-Vorderteil 21 der Kassette 11 um einen Ausnehmungs-Anguß 60 (Fig. 2 und 5a) herum anzulegen vermag und dabei das Zentrieren der Kassette 11 im Regler 12 begünstigt.

Die Druckbeauflagung der Membran 27 kann statt mittels eines hin- und hergehenden Kolbens 67 auch durch abwechselnd angeschaltete Druck- und Unterdruckquellen erfolgen. Wahlweise kann die Membran 27 durch unmittelbare mechanische Kopplung in der Ausnehmung bzw. im Innenraum 42 bewegt werden.

Wenn die Kassette 11 in den Regler 12 eingesetzt ist, wird ein Spannstück 61 (Fig. 1 und 1a) in die Ausnehmung 50 im Rückteil 22 der Kassette 11 geschwenkt, um die Kassette gegen den Regler zu verspannen. Das Spannstück 61 kann beispielsweise mittels einer Schraube 63 o.dgl. gesichert werden. Eine an der Innenseite des Spannstücks 61 vorgesehene Lage eines elastischen Materials 64 legt sich innerhalb der Ausnehmung 50 an die Kassette 11 an, um etwa im Betrieb des Reglers 12 auftretende Schwingung zu dämpfen.

Etwa in der Mitte des Reglers 12 befindet sich ein mit der Bohrung 54 in Verbindung stehender Zylinder 66 mit einem in diesem verschiebbar geführten Kolben 67. Ein um den Umfang

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des Kolbens 67 herumgelegter O-Ring 68 bildet eine zweckmäßige Gasabdichtung zwischen Kolben 67 und Zylinder 66, um beim Verdichtungshub des Kolbens 67 in Zylinder 66, Bohrung 54 und Steuerleitung 43 einen Luftüberdruck erzeugen zu können. Die andere Seite des Zylinders 66 ist vorzugsweise, etwa über Bohrungen 69, offen, um die für die Verschiebung des Kolbens 67 nötige Kraft zu vermindern. Die von der Verdichtungsseite abgewandte Seite des Kolbens 67 trägt einen Schaft 70, über den der Kolben in Bewegung versetzt werden kann.

Auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 67 sind im Regler die Ventil-Steuerstifte 47 und 48 verschiebbar angeordnet, welche über das ringförmige Gehäuse 59 nach außen ragen und in die entsprechenden Einlaß- und Auslaßventilbohrungen 45 bzw. 46 der Kassette 11 eingreifen, wenn diese betrieblich in den Regler 12 eingesetzt ist.

Obgleich verschiedenartige Einrichtungen zur Betätigung der Steuerstifte 47, 48 und des Kolbens 67 denkbar sind, wird vorzugsweise eine Betätigungseinrichtung vorgesehen, welche die beiden Steuerstifte 47 und 48 sowie den Kolben 67 gleichzeitig in dem in Fig. 6 veranschaulichten Takt betätigt und den Betrieb des Kolbens 67 mit der Betätigung der Steuerstifte 47 und 48 synchronisiert. Die bevorzugte Ausführungsform des Reglers 12 ist in den Fig. 5a bis 5d veranschaulicht. Ein Einlaßsolenoid 72 in Kombination mit einem Einlaßarm 73 steuert die Verschiebung des Einlaßventil-Steuerstifts 47 unter Rückziehung des Kolbens 67 im Zylinder 66 zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Steuerleitung 43 während der Phasen des Dosierzyklus, während denen

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das Einlaßventil offen ist. Ein Auslaßsolenoid 74 und ein schwenkbarer Auslaßarm 75 steuern die Verschiebung des Auslaßventil-Steuerstifts 48 und bewirken eine Verschiebung des Kolbens 67 zur Erzeugung eines Überdrucks in der Steuerleitung 43 während der Phasen des Dosierzyklus, in denen der Steuerstift 48 das Auslaßventil öffnet.

Das eine Ende 77 des Einlaßsteuerarms 73 ist am Regler 12 angelenkt, während das gegenüberliegende Ende 78 zwischen dem Kolben 67 und einem am Schaft 70 angebrachten Anschlag 79 verschiebbar auf den Schaft 70 aufgesetzt ist. Eine Druckfeder 80 drängt den Steuerstift 47 normalerweise gegen die Membran 27, um den Einlaßventilbereich 34 gemäß Fig. 5b bis 5d im Schließzustand zu halten. Wenn das Einlaßsolenoid 72 erregt ist (Fig. 5a), überwindet ein Anker 84 des Solenoids 72 die Kraft der Feder 80, so daß der Einlaßsteuerarm 73 gegen die Feder 80 und vom Solenoid 72 hinweg verschwenkt wird. Bei dieser Schwenkbewegung des Arms 73 wird der Kolben 67 zurückgezogen, wobei er in der Steuerleitung 43 einen Unterdruck erzeugt, so daß sich der von der inneren Ausnehmung 42 umschlossene Bereich der Membran 27 gemäß Fig. 5a an die Oberfläche dieser Ausnehmung anlegt. Gleichzeitig zieht sich der Einlaßventil-Steuerstift 47, der an einem Punkt 83 schwenkbar mit dem Einlaßsteuerarm 73 verbunden ist, vom Einlaßventilbereich 34 zurück, so daß die Flüssigkeit letzteren durchströmen kann. Bei Entregung des Einlaßsolenoids 72 verschwenkt die Feder 80 den Einlaßsteuerarm 73 und schiebt dabei den Steuerstift 47 vorwärts, so daß dieser den Einlaßventilbereich 34 verschließt. Aufgrund der verschiebbaren Verbindung des Endes 78 des Steuerarms 73 mit dem Schaft 70 kann der Einlaßsteuerarm 73 durch Ausübung einer Kraft gegen

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den Anschlag 79 den Kolben 67 zu passenden Zeitpunkten im Dosierzyklus zurückziehen, jedoch keinen Verdichtungshub des Kolbens 67 einleiten. Der Kolben 67 bleibt daher in der zurückgezogenen Stellung.

Der Auslaßsteuerarm 75 ist sowohl strukturell als auch funktionell anders ausgebildet. Ein Schwenkpunkt 86 dieses Steuerarms befindet sich in der Nähe seines einen Endes 87, das verschiebbar auf den Schaft 70 des Kolbens 67 aufgesetzt ist, jedoch an der vom Ende 78 des Einlaßsteuerarms 73 abgewandten Seite des Anschlags 79. Das andere Ende 88 des Auslaßsteuerarms 75 wird durch eine Zugfeder 89 beaufschlagt, so daß der Auslaßventil-Steuerstift 48 gegen die Membran 27 angedrückt wird und den Auslaßventilbereich 39 geschlossen hält. Bei Erregung des Auslaßsolenoids 74 bewegt sich dessen Anker 90 gegen das Ende 88, um den Auslaßventil-Steuerstift 78 zurückzuziehen. Sowohl der Steuerstift 48 als auch das Solenoid 74 sind am Steuerarmende 88 mit Schwenk- bzw. Drehpunkten versehen, so daß sie die Schwenkbewegung des Auslaßsteuerarms 75 nicht behindern oder begrenzen. Die Solenoide 72 und 74 weisen jeweils zwei elektrische Anschlüsse 91 für die elektrische Verbindung mit einer Steuer- und Taktsteuerschaltung (nicht dargestellt) auf, welche die Solenoide entsprechend dem Taktsteuerdiagramm gemäß Fig. 6 mit elektrischem Strom beschickt. Die Taktsteuerschaltung besitzt vorzugsweise ein einstellbares Tastverhältnis bzw. eine einstellbare Wtedeiholungsfrequenz, so daß der Regler 12 einen weiten Bereich von Strömungsmengen durch die Kassette 11 bei vorgegebenem Volumen des Innenraums bzw. der Ausnehmung 42 zu gewährleisten vermag.

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Aus dem Taktsteuerdiagramm gemäß Fig. 6 geht hervor, daß der Regler 12 mit einer Taktsteuercharakteristik arbeitet, bei welcher entweder beide Ventile geschlossen sind oder eines dieöer Ventile offen ist. Zur Verhinderung einer unkontrollierten Fallströmung durch die Kassette ist Vorzugs- ' weise mindestens ein Ventil immer geschlossen. Es ist daher wesentlich, daß die mit 94 bezeichneten kurzen Zeitspannen vor dem öffnen des Einlaß- oder des Auslaßventils, wenn nämlich beide Ventile geschlossen sind, auftreten, und daß sowohl Einlaß- als auch Auslaßventil geschlossen sind, bevor der vom Kolben erzeugte Druck von einem überdruck auf einen Unterdruck übergeht und umgekehrt.

Die Arbeitsweise des Reglers 12 für die Flüssigkeitsdosierung in der Kassette 11 während eines vollständigen Zyklus ist in den Fig. 5a bis 5d veranschaulicht. Gemäß Fig. 5a wird bei Erregung des Einlaßsolenoids 72 durch den Anker 74 der Einlaßsteuerarm 73 verschwenkt, wodurch der Kolben 67 im Zylinder 66 zurückgezogen und damit die Membran 27 an die Oberfläche der inneren Ausnehmung 42 herangezogen wird, wobei Flüssigkeit über den Einlaßventilbereich 34 am Einlaßventilstift 47 vorbei, der vorher aufgrund der Schwenkbewegung des Einlaßsteuerarms 73 zurückgezogen worden war, angesaugt wird. Beim Füllen des an die Oberfläche der inneren Vertiefung angelegten Bereichs der Membran 27 bleibt der Auslaßventil-Steuerstift 48 in der Schließstellung, so daß die Flüssigkeit nur über den Einlaß in die an der Oberfläche der inneren Vertiefung anliegenden Membran 27 einströmen kann.

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Gemäß Fig. 5b ist das Einlaßsolenoid 72 abgefallen, so daß der Einlaßsteuerarm 73 den Einlaßventil-Steuerstift 47 verschiebt, um den Einlaßventilbereich 36 durch Andrücken eines Teils der Membran 27 gegen ihn zu schließen. Gleichzeitig verschiebt sich das die Bohrung aufweisende Ende des Einlaßsteuerarms 73 auf dem Schaft 70 des Kolbens 67, ohne diesen aus der zurückgezogenen Stellung zu verlagern; infolgedessen bleibt bei geschlossenem Einlaßventilbereich 36 der in der Steuer leitung -43 herrschende Druck unverändert. Auf diese Weise wird ein bemessenes Flüssigkeitsvolumen angesaugt bzw. gesammelt und kurzzeitig in der ausgelenkten Membran 27 zwischen den geschlossenen Einlaß- und Auslaßventilen eingeschlossen.

Gemäß Fig. 5c ist das Auslaßsolenoid 74 erregt worden, wodurch der Auslaßventil-Steuerstift 48 zum offnen des Auslaßventilbereichs 39 zurückgezogen wird. Gleichzeitig beginnt der Kolben 67 einen Verdichtungshub, so daß der ausgelenkte Teil der Membran 27 nunmehr mit einem Überdruck beaufschlagt wird. Die in der ausgelenkten Membran 27 eingeschlossene Flüssigkeit wird dabei über die Auslaßschlauchleitung 15 allmählich aus der Kassette 11 ausgetrieben. Während dieser Zeitspanne bleibt das Einlaßventil geschlossen, so daß die in die Kassette 11 angesaugte Flüssigkeitsmenge vollständig über das Auslaßventil ausgetrieben wird.

Gemäß Fig. 5d hat die Membran 27 ihre normale, im wesentlichen plane Ruhestellung wieder eingenommen, in welcher sie nach dem Austreiben der Flüssigkeit über das Auslaßventil den Innenraum bzw. die Ausnehmung 42 überspannt. Das Auslaßsolenoid

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wird daher stromlos gemacht, so daß die Feder 89 den Auslaß Steuer arm 75 in seine Normalstellung zurückführen kann. Der Auslaßventil-Steuerstift 48 drückt dabei die Membran gegen den Äuslaßventilbereich 39 an, und das mit der Bohrung versehene Ende 87 des Steuerarms 75 verschiebt sich auf dem Schaft 70 des Kolbens 67, um diesen in der Verdichtungsstellung zu halten. Hierauf ist ein vollständiger Förderzyklus abgeschlossen; bei erneuter Erregung des Einlaßsolenoids 72 (vgl. Fig. 5a) beginnt ein neuer Zumess- bzw. Dosierzyklus.

Die Flüssigkeitsströmung durch die'Kassette 11 wird somit auf vorstehend beschriebene Weise in einem geschlossenen Leitungssystem genau gesteuert. Das grundsätzliche Verfahren zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung durch die Kassette 11 bei der beschriebenen Ausführungsform umfaßt die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte, daß in der Steuerleitung 43 ein Unterdruck erzeugt wird, durch den die Membran 27 an die Oberfläche des Innenraums bzw. der inneren Ausnehmung 42 herangezogen wird, daß das Einlaßventil zur Ermöglichung einer Flüssigkeitsströmung durch die Einlaßleitung 31 in die ausgelenkte Membran 27 geöffnet wird, daß der Einlaßventilbereich 34 geschlossen wird, daß der Druck in der Steuerleitung 43 von einem Unterdruck auf einen Überdruck geändert wird, daß der Auslaßventilbereich 39 geöffnet wird, um mittels des in der Steuerleitung 43 herrschenden Überdrucks die Membran 27 zu beaufschlagen und in ihre normale Ruhestellung zurückzuführen, so daß die Flüssigkeit über die Auslaßleitung 36 ausgetrieben wird, und daß der Auslaßventilbereich 39 geschlossen wird, wenn die Flüssigkeit ausgetrieben worden ist und die

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Membran ihre normale Ruhestellung eingenommen hat. Dieses grundsätzliche Verfahren kann periodisch wiederholt werden, um in jedem Zyklus eine vorbestimmte, bekannte Flüssigkeitsmenge zu fördern. Das öffnen und Schließen von Einlaß- und Auslaßventilbereich 34 bzw. 39 kann durch abwechselndes Freigeben und Andrücken von Teilen der Membran 27 über diesen Bereichen beispielsweise mittels der Einlaß- und Auslaßventil-Steuerstifte 47 bzw. 48 erfolgen. Die Druckwechsel in der Steuerleitung 43, d.h. von überdruck auf unterdruck und umgekehrt, können durch einen Regler 12 der vorstehend beschriebenen Art bewirkt werden.

Andere Einrichtungen zur Betätigung des Kolbens 67 sowie des Einlaß- und Auslaßventils 34 bzw. 39 sind ebenfalls anwendbar. Beispielsweise können Einlaß- und Auslaßsteuerarm 73 bzw. 75 mittels anderer Einrichtungen betätigt werden. Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist beispielsweise ein Einlaßsteuer-Nocken 93 neben dem Einlaßsteuerarm 73 drehbar im Regler 12 gelagert. Der Nocken 9 3 steht in Abrollberührung mit einem Mitnehmerrad 94, das im Steuerarm 73 drehbar gelagert ist. Auf ähnliche Weise ist in der Nähe des • Auslaßsteuerarms 75 ein Auslaßsteuer-Nocken 95 im Regler 12 drehbar gelagert. Der Nocken 95 gelangt bei seiner Drehung mit einem Mitnehmerrad 96 in Berührung, das im Auslaßsteuerarm 75 frei drehbar gelagert ist. Die Nocken 93 und 95 besitzen jeweils eine Erhebung 97 (Fig. 8) durch welche die Stellung der betreffenden Steuerstifte 47 und 48 in Übereinstimmung mit dem Taktsteuerdiagramm gemäß Fig. 9 steuerbar ist. Die Erhebungen 97 der beiden Nocken 9 3 und 95 sind dabei

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jeweils so ausgebildet, daß eine gemeinsame Antriebseinrichtung, etwa ein nicht dargestellter Elektromotor, für die Nocken 93 und 95 den jeweiligen Steuerstift 47 oder 48 in die volle Schließstellung bewegt, bevor der andere Steuerstift zurückgezogen wird. Wesentlich ist, daß die Erhebungen 97 so ausgebildet sind, daß genügend Zeit für das Füllen des Innenraums bzw. der Ausnehmung 42 mit Flüssigkeit zur Verfügung steht, wenn der Steuerstift 47 das zugeordnete Ventil öffnet, und genügend Zeit für das Auslaufen der Flüssigkeit aus der Ausnehmung 42 vorhanden ist, wenn sich der Steuerstift 48 in der Ventilöffnungsstellung befindet. Obgleich die Mitnehmerräder 94 und 96 vorteilhaft Reibung mit den zugeordneten Nocken 93 bzw. 95 vermindern, können letztere ersichtlicherweise auch unmittelbar auf den jeweiligen Steuerarmen 73 bzw. 75 ablaufen.

Ersichtlicherweise kann die Kassette 11 auch andere Arten von Einlaß- und Auslaßventilen verwenden, beispielsweise in Form von Rückschlagventilen, die auch getrennt von der Kassette, etwa in Einlaß- und Auslaßschlauchleitung angeordnet sein können.

Obgleich vorstehend nur einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben sind, sind dem Fachman selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims

Patentansprüche

Durchflußregel-Kassette zur Einschaltunc in eine Infusionsanlage zur genauen Dosierung der die Infusionsanlage durchströmenden Strömungsmittel- bzw. Flüssigkeitsmenge, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (20), durch eine in diesem vorgesehene innere Ausnehmung (42) eines vorbestimmten Volumens, durch eine mit der Ausnehmung in Verbindung stehende, im Gehäuse ausgebildete Einlaßleitung (31), durch eine in der Einlaßleitung vorgesehene Einlaßventileinheit (34) zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung von der Einlaßleitung zur inneren Ausnehmung, durch eine im Gehäuse ausgebildete und mit der inneren Ausnehmung in Verbindung stehende Auslaßleitung (36), durch eine in letztere eingeschaltete Auslaßventileinheit (39) zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung von der inneren Ausnehmung zur Auslaßleitung, durch eine im

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Gehäuse ausgebildete und mit der inneren Ausnehmung in Verbindung stehende Steuerleitung (43) und durch eine im Gehäuse angeordnete, die innere Ausnehmung unter Herstellung einer Flüssigkeitsdichtung zur Verhinderung eines Flüssigkeitsaustritts über die Steuerleitung überspannende, undurchlässige, flexible Membran (27), die sich in Abhängigkeit von einem in der Steuerleitung herrschenden Unterdruck an die Form der inneren Ausnehmung anpaßt bzw. sich an deren Oberfläche anlegt, um sich in diesem Zustand mit Flüssigkeit von der Einlaßleitung her zu füllen, und die in Abhängigkeit von einem in der Steuerleitung herrschenden Überdruck die in ihrem ausgelenkten Zustand aufgenommene Flüssigkeit periodisch über die Auslaßleitung austreibt.
2. Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventileinheit einen im Gehäuse um einen Teil der Einlaßleitung herum festgelegten Einlaßventilbereich, der von der Membran überspannt wird, und eine im Gehäuse an der vom Einlaßventilbereich abgewandten Seite der Membran vorgesehene Einlaßv"entilbohrung aufweist, die im wesentlichen auf den Einlaßventilbereich ausgerichtet ist, so daß in diese Bohrung ein Mittel einführbar ist, welches die Membran zur Unterbrechung einer Flüssigkeitsströmung durch den Einlaßventilbereich gegen letzteren andrückt.
3. Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßventileinheit einen im Gehäuse um einen Teil der Auslaßleitung herum festgelegten Auslaßventilbereich, der von der Membran überspannt wird, und eine im Gehäuse an der vom Auslaßventilbereich abgewandten Seite der Membran vorgesehene Auslaßventilbohrung aufweist, die im wesentlichen auf den Auslaßventil-

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bereich ausgerichtet ist, so daß in diese Bohrung ein Mittel einführbar ist, welches die Membran zur Unterbrechung einer Flüssigkeitsströmung durch den Auslaßventilbereich gegen letzteren andrückt.
4. Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- und Auslaßventileinheit normalerweise eine Flüssigkeitsströmung durch diese Einheiten zulassen und daß weiterhin zwischen Einlaß- und Auslaßleitung ein Durchgang vorgesehen ist, der eine Fallströmung der Flüssigkeit durch die Kassette und die Infusionsanlage zuläßt.
5. Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in einen Vorderteil (21) und einen Rückteil (22) unterteilt ist, die jeweils um den Rand herum plane Paßflächen (23, 24) aufweisen, daß im Rückteil Einlaß- und Auslaßleitung sowie Einlaß- und Auslaßventileinheit ausgebildet sind, daß im Vorderteil die innere Ausnehmung und die Steuerleitung vorgesehen sind und daß die Membran mit mindestens einem Teil der Paßfläche des Gehäuse-Rückteils in Abdichtberührung steht, so daß eine geschlossene Strömungs- bzw. Leitungsanlage zwischen dem Gehäuse-Rückteil und der Membran festgelegt ist.
6. Kassette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- und Auslaßventileinheit im Gehäuse-Rückteil um einen Teil von Einlaß- bzw. Auslaßleitung herum angeordneten Einlaß- bzw. Auslaßventilbereiche, die von der Membran überspannt werden, sowie im Gehäuse-Vorderteil ausgebildete Einlaß- und Auslaßventi!bohrungen aufweisen, die jeweils neben Einlaß- bzw.

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Auslaßventilbereich im Gehäuse-Rückteil angeordnet sind und Mittel aufzunehmen vermögen, mit denen die Membran zur unabhängigen Steuerung der Flüssigkeitsströmung durch diese Bereiche-unabhängig bzw. getrennt in Einlaß- bzw. Auslaßventilbereich hineindrückbar ist.
7. Kassette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- und Auslaßventileinheit normalerweise eine Flüssigkeitsströmung durch diese Einheiten zulassen und daß weiterhin zwischen Einlaß- und Auslaßleitung ein Durchgang vorgesehen ist, der eine Fallströmung der Flüssigkeit durch die Kassette zuläßt.
8. Kassette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß quer über eine Außenfläche des Gehäuse-Rückteils eine Ausnehmung ausgebildet ist, wobei diese Außenfläche mit Abstand parallel zur Paßfläche des Gehäuse-Rückteils angeordnet ist, und daß die Ausnehmung zur Befestigung des Gehäuses benutzbar ist.
9. Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Ausnehmung (42) kuppeiförmig ausgebildet ist und daß die Steuerleitung (43) am oberen Punkt der Kuppelform mit dieser kommuniziert.
10. Durchflußregel-Kassette zur genauen Dosierung der sie durchströmenden Flüssigkeitsmenge, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Kassetten-Gehäuse, durch eine darin ausgebildete Flüssigkeit-Einlaßleitung, durch eine mit letzterer zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung durch diese in Verbindung stehende Einlaßven-

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tileinheit, durch eine im Gehäuse vorgesehene Auslaßleitung, durch eine mit letzterer zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung durch diese in Verbindung stehende Auslaßventileinheit, durch eine im Gehäuse in einer Strömungsbahn zwischen Einlaß- und Auslaßleitung angeordnete, undurchlässige Membran, durch einen Innenraum bzw.. eine innere Ausnehmung mit vorbestimmtem Volumen im Gehäuse an der von Einlaß- und Auslaßleitung abgewandten Seite der Membran und durch eine mit der inneren Ausnehmung in Verbindung stehende Steuerleitung zur periodischen Anlegung eines Über- oder Unterdrucks, um die Membran in die innere Ausnehmung hinein und aus ihr heraus auszulenken und dadurch das die Kassette durchströmende Flüssigkeitsvolumen zu regeln bzw. zu dosieren.
11. Vorrichtung zur Steuerung einer Kassette für die genaue Dosierung der sie durchströmenden Flüssig\eitsmenge, wobei die Kassette eine Einlaß- und eine Auslaß\eitung, diesen Leitungen zugeordnete Einlaß- und Auslaßventileinheiten zur getrennten Steuerung der Flüssigkeitsströmung durch die jeweilige Leitung, eine im Kassetten-Gehäuse ausgebildete innere Ausnehmung, eine im Gehäuse angeordnete undurchlässige Membran zur Trennung der Einlaß- und Auslaßleitung sowie Einlaß- und Auslaßventileinheit durchströmenden Flüssigkeit von der inneren Ausnehmung und eine mit letzterer kommunizierende Steuerleitung aufweist, wobei die Membran so flexibel ist, daß sie sich bei einem in der Steuerleitung herrschenden Unterdruck an die Oberfläche der inneren Ausnehmung anzulegen vermag, um die ausgelenkte Membran über die Einlaßventileinheit mit Flüssigkeit zu füllen und diese Flüssigkeit dann, wenn in der Steuerleitung ein

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überdruck herrscht, über die Auslaßventileinheit auszutreiben, gekennzeichnet durch ein Aufnahmemittel zur Aufnahme der Steuerleitung der Kassette in der Steuervorrichtung, durch ein zwischen dem Aufnahmemittel und der Steuerleitung der Kassette angeordnetes Dichtmittel und durch eine Einrichtung zur abwechselnden Anlegung eines Überdrucks und eines Unterdrucks an die Steuerleitung der Kassette.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Festlegung der Kassette relativ zur Steuervorrichtung vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei in der Kassette um Einlaß- und Auslaßleitung herum Auslaß- und Einlaßventilbereiche vorgesehen und in deren Nähe zwei Bohrungen angeordnet sind, die auf der von den Ventilbereichen abgewandten Seite der Membran liegen, gekennzeichnet durch Einlaßventil- und Auslaßventil-Steuermittel zum Andrücken der Membran an die jeweiligen Ventilbereiche zwecks getrennter Steuerung der Flüssigkeitsströmung durch Einlaß- und Auslaßleitung, und durch eine Einrichtung zur periodischen Betätigung der Steuermittel in Synchronismus mit der den über- und Unterdruck erzeugenden Einrichtung.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die über/Unterdruck-Steuereinrichtung einen in einem Zylinder verschiebbar geführten Kolben, ein um die Umfangsflache des Kolbens herum angeordnetes und sich zur Abdichtung an den Zylinder anlegendes Dichtmittel sowie eine Einrichtung zum hin- und hergehenden Verschieben des Kolbens im Zylinder aufweist, wobei

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der im Zylinder herrschende Luftdruck gegenüber dem Umgebungsatmosphärendruck abwechselnd zwischen einer positiven und einer negativen Größe variiert.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen am Kolben angebrachten Schaft, der aus dem Zylinder herausragt und an dem ein Mitnehmer- oder Anschlagmittel angebracht ist, durch Mittel zur Betätigung des Kolbens sowie des Einlaß- und des Auslaßventils, bestehend aus einem am einen Ende in der Vorrichtung angelenkten und längs des Kolben-Schafts zwischen dem Anschlagmittel und dem Zylinder verschiebbaren Einlaß(Steuer) arm, mit dem das Einlaßventil-Steuermittel an einer Stelle zwischen seinen Enden verbunden ist, und einem Einlaß-Betätigungsmittel, welches den Einlaßarm an einer anderen Stelle zwischen seinen Enden zu bewegen und gleichzeitig den Kolben im Zylinder zurückzuziehen und dabei im Zylinder einen Unterdruck zu erzeugen vermag und damit das Einlaßventil-Steuermittel zurückzieht, um eine Flüssigkeitsströmung in der Einlaßleitung zuzulassen, so daß sich die Membran an die Form der inneren Ausnehmung in der Kassette anpaßt und die ausgelenkte Membran mit einer vorbestimmten Flüssigkeitsmenge gefüllt wird, durch einen an einer Stelle zwischen seinen Enden in der Vorrichtung angelenkten Auslaßarm, dessen eines Ende längs des Kolben-Schafts zwischen dem Anschlagmittel und dem vom Kolben abgewandten Teil des Schafts verschiebbar ist, wobei das Auslaßventil-Steuermittel und ein Auslaß-Betätigungselement längs eines gegenüberliegenden Endes des Auslaßarms so angebracht sind, daß das Auslaß-Betätigungsmittel das Auslaßventil-Steuermittel zur Ermöglichung einer Strömung durch die Auslaßleitung zurückzuziehen und gleichzeitig den Kolben in einem

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Verdichtungshub im Zylinder vorzuschieben vermag, um dabei im Zylinder einen Überdruck zu erzeugen und die Membran in der Kassette ihre normale Ruhestellung einnehmen zu lassen, so daß ein vorbestimmtes Volumen der vorher in die Kassette eingeleiteten Flüssigkeit über die Auslaßleitung ausgetrieben wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- und Auslaß-Betätigungsmittel jeweils ein Einlaß- bzw. ein Auslaß-Solenoid umfassen und daß die Solenoide zur Verschiebung des Einlaß- bzw. des Auslaßarms elektrisch erregbar sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- und Auslaß-Betätigungsmittel jeweils einen Einlaßbzw, einen Auslaß-Nocken umfassen, die zur Hervorbringung einer Bewegung von Einlaß- bzw. Auslaßarm drehbar sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nocken eine sich über weniger als 180° erstreckende Erhebung aufweist und daß die Nocken so in Drehung versetzbar sind, daß Einlaßventil- und Auslaßventil-Steuermittel unter Vermeidung einer unkontrollierten Strömung durch die Kassette nicht gleichzeitig zurückziehbar sind.
19. Verfahren zur Förderung eines Strömungsmittels bzw. einer Flüssigkeit durch eine Durchflußregel-Kassette bei genauer Dosierung der die Kassette durchströmenden Flüssigkeitsmenge und unter Aufrechterhaltung eines geschlossenen Lei-

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tungssystems, wobei die Kassette eine Einlaß- und eine Auslaßleitung, diesen Leitungen zugeordnete Einlaß- und Auslaßventileinheiten zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung in der Kassette, eine innere Ausnehmung, eine mit letzterer kommunizierende Steuerleitung sowie eine die innere Ausnehmung überspannende undurchlässige, flexible Membran aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerleitung ein Unterdruck erzeugt wird, um die Membran sich an die Form der inneren Ausnehmung anpassen zu lassen, daß das Einlaßventil geöffnet wird, so daß Flüssigkeit über die Einlaßleitung in die ausgelenkte Membran einströmen kann, daß das Einlaßventil geschlossen wird, daß der in der Steuerleitung herrschende Druck von einem Unterdruck auf einen Überdruck geändert wird, daß das Auslaßventil geöffnet wird, so daß der in der Steuerleitung herrschende Überdruck die Membran beaufsch]agen und in ihre normale Ruhestellung drängen kann, wobei lie in der ausgelenkten Membran enthaltene Flüssigkeit über die Auslaßleitung ausgetrieben wird, und daß nach dem Austreiben der Flüssigkeit aus der bzw. durch die Membran das Auslaßventil geschlossen wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es periodisch wiederholt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen und Schließen von Einlaß- und Auslaßventil durch abwechselndes Freigeben und Andrücken der die betreffenden Einlaß- und Auslaßbereiche in der Kassette überspannenden Membranabschnitte durchgeführt wird.

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