DE20019479U1 - Pneumatikpumpe mit Schallschwingungserzeugung für ein Gerät zur Erzeugung eines therapeutischen Aerosols - Google Patents

Description

Weickmajvn &'Weickmann

Patentanwälte
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H. WEICKMANN

DiPU-ING. F. A. WEICKMANN

DlPL-CHEM. B. HUBER

DR..INO. H. LISKA

Dipl. PHYS. dr. J. PRECHTEL

DIPL.-CHEM. DR. B. BÖHM DIPL.-CHEM. DR. W. WEISS

DiPL-PHYs. dr. J. TIESMEYER

DIPL-PHYS. DR. M. HERZOG

DiPL-PHYs. B. RUTTENSPERGER

DlPL-PHYS. DR.-ING. V. JORDAN

Unser Zeichen:

23959G DE/HGAK

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Pneumatikpumpe mit Schallschwingungserzeugung für ein Gerät zur Erzeugung eines therapeutischen Aerosols

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Pneumatikpumpe mit Schallschwingungserzeugung für ein Gerät zur Erzeugung eines therapeutischen Aerosols

Beschreibung

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Geräte zur Erzeugung insbesondere für die Behandlung von Hals-Nasen-Ohren-Krankheiten bestimmter therapeutischer Aerosole (oder Sprühnebel) mit Hilfe von Schallschwingungen.

Die Verwendung von Schallschwingungen zur Verbesserung des Eindringens eines Aerosols in die mit dem Nasenraum verbundenen Hohlräume, etwa die Nebenhöhlen, ist seit 1959 bekannt.

Die FR 2 639 236 A beschreibt ein Gerät zur Erzeugung eines Aerosols mit Schallwirkung, welches in Ergänzung zu einer einen Zerstäuber speisenden Membran-Pneumatikpumpe eine gesonderte Einheit umfaßt, die nach Bedarf des Patienten Schallschwingungen erzeugt, welche über eine Pneumatikleitung zur Schnittstelle zum Patienten, also zum Atemstück des Zerstäubers oder zu einer Maske, geleitet werden. Diese Einheit weist in ein- und demselben Gehäuse eine Austrittskammer, eine Kammer zur Erzeugung der Schwingungen, eine Saugkammer und eine Kammer zur Steuerung der Schwingungen auf. Einige dieser Kammern sind mit Ansatzstücken oder Rohrstutzen zum Einlaß oder Auslaß eines Pneumatikfluids versehen, denen Düsen zugeordnet sind oder nicht.

Die FR 2 674 756 A befaßt sich mit einer Vorrichtung zur Steuerung der Funktionen eines therapeutischen Zerstäubers. Für Zusatzbehandlungen weist diese Vorrichtung eine Einheit auf, welche zusätzlich zu den vier Kammern der obigen Einheit zwei weitere Kammern aufweist, welche Ausgleichskammer und Überdrucksteuerkammer genannt werden, sowie

verschiedene andere Komponenten, wie etwa Düsen, Stutzen, Pneumatikstrecken, Verbindungs- oder Auslaßkomponenten, pneumatische Schalter

Diese beiden Ausführungsformen der Einheit zur Steuerung und Erzeugung der Schallschwingungen besitzen verschiedene Nachteile, insbesondere:

- nehmen sie ein Volumen ein, das - ohne übermäßig groß zu sein es nicht erlaubt, das Grundvolumen des dem Zerstäuber zugeordneten Steuer- und Bedienungskastens zu verringern,

- benötigen sie zahlreiche Pneumatikstrecken, die sich auf die Herstellungs- und Montagekosten auswirken und Anlaß für verschiedene Mängel sein können, und

- sie verwenden Düsen, die präzise Einstellungen benötigen und Ausgangspunkt einer Störung sein können, wenn sie beispielsweise durch Eindringen des zerstäubten Mediums in die Steuerkammer verstopfen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.

Bei der Lösung dieser Problemstellung geht die Erfindung aus von einer Pneumatikpumpe mit Schallschwingungserzeugung für ein Gerät zur Erzeugung eines therapeutischen Aerosols, wobei ein Zerstäuber dieses Geräts an einem Vorrat für eine Zerstäubungskammer ein Ansatzstück aufweist, an welches eine Druckluftzufuhrleitung angeschlossen oder anschließbar ist, und zwischen der Zerstäubungskammer und einer Schnittstelle zu einem Patienten ein Anschlußelement zum Anschluß einer Schallschwingungszufuhrleitung aufweist, wobei Mittel zur Erzeugung von Schallschwingungen eine Schwingungserzeugungskammer umfassen, welche mit der Außenumgebung in Verbindung steht und durch eine elastische Membran von einer Schwingungsabgabekammer getrennt ist, wobei die Pumpe eine Membranpumpe mit einer Saugkammer ist, welche

mit einem Saug-Rückschlagventil und einem Förder-Rückschiagventil ausgeführt ist.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß die Schwingungserzeugungskammer und die Schwingungsabgabekammer in einem Gehäuse der Pumpe angeordnet sind, wobei die Schwingungserzeugungskammer neben der Saugkammer der Pumpe angeordnet ist und mit dieser über das Saug-Rückschlagventil in Verbindung steht, und daß eine Pneumatikstrecke, welche die Schwingungsabgabekammer mit dem Anschlußelement zur Patientenschnittstelle, insbesondere einer Schnittstelle zur Nase des Patienten, verbindet, mit einem Sperrmittel für diese Pneumatikstrecke versehen ist, wobei das Sperrmittel durch eine Handlung des Patienten in eine Öffnungsstellung bringbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung sind die den Pneumatikstrom erzeugenden Mittel und die die Schallschwingungen erzeugenden Mittel in ein- und demselben Gehäuse angeordnet, haben einen verringerten Platzbedarf und benötigen eine verringerte Anzahl an Bauteilen. Dies senkt die Herstellungs- und Montagekosten und verbessert gleichzeitig die Betriebszuverlässigkeit. Eine weitere Erhöhung der Zuverlässigkeit ergibt sich auch durch die Trennung der Drucklufterzeugung von der Steuerung der Schallschwingungen, insofern, als hierdurch die Gefahr beseitigt wird, daß Flüssigkeit in das System zur Schwingungssteuerung eindringt. Im Unterschied zu den bekannten Ausbildungen, bei denen die Abgabe der Schallschwingungen manuell vom Patienten ausgelöst wird, was zu einer gewissen Trägheit zwischen der Betätigung und der Schwingungsabgabe führt, erfolgt schließlich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung die Abgabe der Schallschwingungen permanent. Letztere werden nur bei Offensein der Verschlußmittel des Schwingungspfads, von deren Öffnung an jedoch sofort und demnach mit geringerer Trägheit übertragen, so daß die Behandlung verbessert wird.

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Das Pumpengehäuse kann außerdem eine Dämpfkammer aufweisen, welche mit der Saugkammer über das Förder-Rückschlagventil in Verbindung steht und über ein Ansatzstück mit der zu dem Ansatzstück des Zerstäubers führenden Druckluftzufuhrleitung verbunden oder verbindbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur eine schematische Ansicht einer Einheit zur Erzeugung eines Aerosols oder Sprühnebels ist. In dieser Figur bezeichnet die Bezugsziffer 2 einen Zerstäuber, welchr mit einem Nasenstück 3 als Schnittstelle zu einem Patienten ausgeführt ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Gehäuse einer Membranpumpe, deren Membran 5 durch einen Kern 6 eines Elektromagnets 7 betätigbar ist. Die Bezugsziffer 8 bezeichnet einen elektrischen Versorgungskreis für den Elektromagnet. Dieser Versorgungskreis enthält eine außenseitige Leuchtanzeige 9, einen Schalter 10 sowie ein Versorgungskabel 12.

Der Zerstäuber 2 weist eine Zerstäubungskammer 2a sowie einen Vorrat 2b auf, der den zu zerstäubenden Wirkstoff enthält. Der Vorrat 2b weist ein Ansatzoder Kupplungsstück 13 auf, an das eine z.B. von einer flexiblen Röhre gebildete Druckluftzufuhrleitung 14 angeschlossen ist. Das Nasenstück 13 ist mit einem Anschlußelement 15 zum Anschluß einer beispielsweise von einer flexiblen Röhre gebildeten Leitung 16 zur Zufuhr von Schallschwingungen verbunden.

Die Membran 5 unterteilt das Gehäuse (Körper) 4 der Pumpe in ein Technikfach A, in dem der Elektromagnet 7 untergebracht ist und das über mindestens einen Kanal 17 mit der Außenumgebung in Verbindung steht, sowie in eine Saugkammer B, von der eine ihrer Wände, beispielsweise die der Membran 5 gegenüberliegende Wand, mit zwei Öffnungen 18, 19 versehen ist. Die Öffnung 18 ist durch ein Saug-Rückschlagventil 20 verschließbar, während die Öffnung 19 durch ein Förder-Rückschlagventil 21 verschließbar ist.

Innerhalb des Körpers 4 der Pumpe sind Mittel zur Erzeugung und Abgabe der Schallschwingungen angeordnet. Sie umfassen eine Schwingungserzeugungskammer C und eine Schwingungsabgabekammer D, wobei die letztere von der ersteren durch eine elastische Membran 22 getrennt ist. Die Schwingungserzeugungskammer C steht mit der Außenumgebung über ein Ansatzstück 23 und mit der Saugkammer B über die Öffnung 18 - unter der Steuerung des Saug-Ventils 20 - in Verbindung. Die Abgabekammer D weist ein Ansatzstück 24 auf, an das die zu dem Anschlußelement 15 für das Nasenstück 3 des Zerstäubers 2 führende Leitung 16 angeschlossen ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel steht die Saugkammer B über die Öffnung 19 und unter der Steuerung des Ventils 21 auch mit einer Kammer E in Verbindung, die Dämpfkammer genannt wird. Diese Kammer E weist ein Ansatzstück 25 auf, welches zum Anschluß der zum Vorrat 2b des Zerstäubers führenden Leitung 14 dient.

Schließlich ist die von der Abgabekammer D zum Nasenstück 3 des Zerstäubers führende Pneumatikstrecke, also beispielsweise die Leitung 16, noch mit einem Sperrorgan versehen, welches beispielsweise von einem manuell oder automatisch betätigbaren Hahn 26 oder von einem Elektroventil 27 gebildet sein kann, das elektrisch und automatisch oder mittels eines Druckknopfs nach Bedarf des Patienten betätigbar ist.

Im Betrieb wird der Elektromagnet 7 aus dem Netz mit Wechselstrom gespeist. Der Kern 6 wird hierdurch mit der Frequenz des Stroms hin- und herbewegt. Dies unterwirft die Membran 5 abwechselnden Verformungen aus ihrer in der Figur dargestellten Ruhestellung zu beiden Seiten hin. Die Verformungen in Richtung zur Kammer A hin erzeugen in der Saugkammer B einen Unterdruck, welcher unter Öffnen des Ventils 20 zu einem Luftsog durch die Kammer C und das Ansatzstück 23 hindurch führt. Die Verformungen in Richtung zur Saugkammer B hin erzeugen in dieser Kammer einen Überdruck, welcher zum Schließen des Ventils 20, jedoch zum Öffnen

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des Ventils 21 führt und die Förderung einer Luftmenge in die Kammer E und über das Ansatzstück 25, die Leitung 14 und das Ansatzstück 13 in den Zerstäuber 2 bewirkt.

Gleichzeitig versetzen die infolge des Öffnens und Schiießens des Ventils 20 auftretenden Druckschwankungen in der Schwingungserzeugungskammer C die Membran 22 in Schwingungen. Die Membran 22 bewirkt so in der Kammer D die Erzeugung von Schallschwingungen, welche über die Leitung 16 weitergeleitet werden.

Es ist darauf hinzuweisen, daß im Unterschied zu den bekannten Lösungen, bei denen die Abgabe der Schallschwingungen gesteuert bzw. befehligt wird, diese Abgabe bei der erfindungsgemäßen Lösung fortwährend erfolgt, dies freilich nur dann zum Nasenstück 3 hin, wenn sich das Sperrorgan 26 oder 27 in Öffnungsstellung befindet. Dies ist nur nach einem Eingriff des Patienten der Fall. Dieser Eingriff, der im allgemeinen aus einer manuellen Handlung des Patienten resultiert, kann auch automatisch ausgeführt werden.

Die Figur läßt sehr gut die Einfachheit der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber den bekannten Lösungen erkennen, genauso wie die Verringerung der Anzahl der Bauteile. Die erfindungsgemäße Ausbildung erlaubt es auch, den Raumbedarf der Einheit aus Pumpe und Schallschwingungsgenerator zu verringern und ein sehr kompaktes und leicht zu bedienendes Therapiegerät zu realisieren. Die reduzierte Anzahl an Bauteilen führt schließlich zu einer erhöhten Zuverlässigkeit und ermöglicht eine Senkung der Herstellungskosten.

Claims (2)

1. Pneumatikpumpe mit Schallschwingungserzeugung für ein Gerät zur Erzeugung eines therapeutischen Aerosols, wobei ein Zerstäuber (2) dieses Geräts an einem Vorrat (2b) für eine Zerstäubungskammer (2a) ein Ansatzstück (13) aufweist, an welches eine Druckluftzufuhrleitung (14) angeschlossen oder anschließbar ist, und zwischen der Zerstäubungskammer (2a) und einer Schnittstelle (3) zu einem Patienten ein Anschlußelement (15) zum Anschluß einer Schallschwingungszufuhrleitung (16) aufweist, wobei Mittel zur Erzeugung von Schallschwingungen eine Schwingungserzeugungskammer (C) umfassen, welche mit der Außenumgebung in Verbindung steht und durch eine elastische Membran (22) von einer Schwingungsabgabekammer (D) getrennt ist, wobei die Pumpe eine Membranpumpe mit einer Saugkammer (B) ist, welche mit einem Saug-Rückschlagventil (20) und einem Förder-Rückschlagventil (21) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungserzeugungskammer (C) und die Schwingungsabgabekammer (D) in einem Gehäuse der Pumpe angeordnet sind, wobei die Schwingungserzeugungskammer (C) neben der Saugkammer (B) der Pumpe angeordnet ist und mit dieser über das Saug-Rückschlagventil (20) in Verbindung steht, und daß eine Pneumatikstrecke, welche die Schwingungsabgabekammer (D) mit dem Anschlußelement (15) zur Patientenschnittstelle (3), insbesondere einer Schnittstelle zur Nase des Patienten, verbindet, mit einem Sperrmittel (26, 27) für diese Pneumatikstrecke versehen ist, wobei das Sperrmittel (26, 27) durch eine Handlung des Patienten in eine Öffnungsstellung bringbar ist.

2. Pneumatikpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (4) außerdem eine Dämpfkammer (E) aufweist, welche mit der Saugkammer (B) über das Förder-Rückschlagventil (21) in Verbindung steht und über ein Ansatzstück (25) mit der zu dem Ansatzstück (13) des Zerstäubers (2) führenden Druckluftzufuhrleitung (14) verbunden oder verbindbar ist.