Ein auf Schwerkraft basierendes System der gattungsgemässen Art ist beispielsweise aus der EP 0 241 595 A1 bekannt. Bei diesem System dient ein sich in Richtung der Schwerkraft ausrichtender Behälter zur Speicherung einer Menge des Nahrungsmittels.

Der Behälter ist über ein Einsteckrohr und einen damit verbundenen Zulaufschlauch mit einer Tropfkammer verbunden, welche über einen zu einem Patienten reichenden Ab- laufschlauch mit einer Schlauchklemme zusammenwirkt. Die Zufuhr des Nahrungsmit- tels zum Patienten erfolgt kontinuierlich und kann mittels der Schlauchklemme dosiert werden, indem die zeitlichen Menge des in die Tropfenkammer tropfenden Nahrungs- mittels beobachtet und durch Änderung des Durchlassquerschnittes des Zulaufschlau- ches mittels der Schlauchklemme herauf-oder herabgesetzt wird. Grundsätzlich unter- scheiden sich derartige gravimetrische Systeme gegenüber anderen ebenfalls schon zur enteralen Ernährung eingesetzten Systemen (DE-A-2855270, EP-B-923394) da- durch, dass keine Förderpumpe nötig ist. Andererseits ist bei dem bekannten Ernäh- rungssystem der Volumenstrom durch die Anzahl der Tropfen pro Zeiteinheit bestimmt, wobei die Tropfengrösse von vielen externen und internen Faktoren beeinflusst werden kann. Dies hat den Nachteil, dass die Volumenstromrate nur äusserst ungenau einge- stellt werden kann und damit keine genaue Nährmittelgabe möglich ist. Ausserdem be- darf es stets erfahrenen geschulten Personals, um die Tropfenanzahl pro Zeiteinheit mit annähernd ausreichender Genauigkeit vorzugeben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gravimetrisch förderndes System der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, welches eine präzise volumetrische Dosierung und Zuführung eines flüssigen Mediums zu einem Verbraucher, insbesonde- re bei medizinischen Anwendungen im Bereich der enteralen Ernährung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung sieht die Anordnung einer Detektiereinrichtung zur Feststellung zumin- dest einer unteren und zumindest einer oberen Füllstandshöhe in einem Speicherbe- hälter vor, so dass es für die präzise Einstellung des zu applizierenden Volumens nicht mehr auf die Tropfenanzahl und-grösse pro Zeiteinheit ankommt. Beide können von externen und internen Faktoren beeinflusst werden, die bei der Erfindung keine Rolle spielen. Durch ansteuerbare Betätigungsorgane zum Schliessen und Öffnen der Zu- flusseinrichtung und der Abflusseinrichtung kann sichergestellt werden, dass tatsächlich nur das zur Applikation vorbestimmte Volumen einem Verbraucher bzw. Patienten in einer von einer Steuereinheit vorgegebenen zeitlichen Folge zugeführt wird. Gleichzei- tig kann dabei der Ablauf des zu applizierenden Mediumvolumens aus dem Speicher- behälter überwacht werden, so dass im Falle eines Stockens des Abflusses des Medi- ums pro definierter Zeiteinheit eine entsprechende Fehifunktion erkennbar ist.

Vorzugsweise weist die Detektiereinrichtung zumindest zwei Diodenmesseinheiten auf, welche die untere und obere Füllstandshöhe im Speicherbehälter erfassen. Dioden- messeinheiten arbeiten sehr präzise und sind in unterschiedlichsten Ausgestaltungs- formen einsetzbar.

Um eine Verfälschung des Messergebnisses der Diodenmesseinheiten zu vermeiden, ist bei einer Weiterbildung der Erfindung zumindest die in Schwerkraftrichtung obere Diodenmessrichtung derart angeordnet, dass sie nicht den in den Speicherbehälter zu- laufenden Mediumstrahl abtastet. Eine Messung im zulaufenden Mediumstrahl könnte zu einem frühzeitigen Schliessen der Zuflusseinrichtung zum Speicherbehälter führen, obgleich das zur Applizierung bestimmte Volumen noch nicht in den Speicherbehälter gelangt ist.

Obschon andere Ausgestaltungen der Mittel für die Betätigung der ansteuerbaren Or- gane verwendet werden können, weisen diese vorzugsweise jeweils einen bi-stabilen Hubmagneten, dauerbestromten Hubmagneten oder einen Schrittmotor auf, welcher das jeweilige ansteuerbare Betätigungsorgan in seine Schliess-oder Öffnungsstellung bewegt. Hubmagnete oder Schrittmotore zeichnen sich durch eine kurze Reaktionszeit aus, so dass der jeweils durch die Steuereinheit initiierte Schliess-oder Öffnungsvor- gang der Zufluss-und/oder Abflusseinrichtung schnell durchführbar ist. Dank der schnellen Reaktionszeit kann die Präzision des Systems weiter optimiert werden.

Da auf dem Gebiet der Dosier-und Zuführsysteme für die enterale Ernährung ein hoher Sicherheitsstandard gefordert ist, sind vorzugsweise Detektiermittel vorgesehen, wel- che die Position der ansteuerbaren Organe erfassen. Aufgrund dieser Positionserfas- sung kann eine Fehlfunktion der ansteuerbaren Organe unmittelbar festgestellt und das System vor eventuellen Fehlapplikationen rechtzeitig abgestellt werden.

Schliesslich ist in dem System gemäss der vorliegenden Erfindung der Speicherbehäl- ter mit einer Belüftungseinrichtung versehen, so dass keine Verfälschung des in bzw. aus dem Speicherbehälter ein-bzw. ausströmenden Mediumvolumens aufgrund von vorhandener Luft entstehen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung und einer Ausführungsform nä- her beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemässen Systems mit einem im geöffneten Zustand gezeigten Gehäuse ; Fig. 2 bis 6 Ansichten ähnlich Fig. 1 bei geschlossenem Gehäuse zur Darstellung der verschiedenen Betriebszustände des Systems von der Befüllung eines Speicherbehälters bis zur Zuführung des im Speicherbehälter befindlichen Mediums zu einem Verbraucher ; und Fig. 7 eine schematische Ausführungsform eines Speicherbehälters mit Belüf- tungseinrichtung.

In Fig. 1 trägt das erfindungsgemässes System das allgemeine Bezugszeichen 1. Das System 1 ist in einem Gehäuse 2 aufgenommen, welches eine, später zu erörternde Steuereinheit ST enthalten kann, vgl. Fig. 2.

Das System 1 umfasst einen Speicherbehälter 3 mit einer Zuflusseinrichtung 4 sowie einer Abflusseinrichtung 5, an welchen gemäss Fig. 1 Zu-und Abflussschläuche ange- schlossen werden können. Es sind sowohl die Zuflusseinrichtung 4 als auch die Ab- flusseinrichtung 5 einteilig mit dem Speicherbehälter 3 ausgebildet, sie können jedoch auch separate Komponenten zur Verbindung mit dem Speicherbehälter darstellen.

Weiterhin ist in dem Gehäuse 2 eine Detektiereinrichtung zum Erfassen einer unterer oder minimalen und einer oberen oder maximalen Füllstandshöhe vorgesehen, die in Fig. 1 bei 8 bzw. 9 angedeutet sind. Die Detektiereinrichtung ist mit der Steuereinheit ST verbunden, die in einer dem Fachmann bekannten Weise ausgebildet sein kann.

Die Steuereinheit ST kann insbesondere neben einen programmierbaren Rechnerglied eine Bedienungsfeld mit Einstellelementen und einem Anzeigefeld umfassen. Vorzugs- weise umfasst die Detektiereinrichtung ein Paar in Schwerkraftrichtung voneinander beabstandete Diodenmesseinheiten 6,7. Andere geeignete Messeinheiten sind eben- falls einsetzbar. Die Energieversorgung des Systems 1 kann über eine externe Ener- giequelle oder intern über eine Batterie erfolgen.

Die Diodenmesseinheit 6 für die Erfassung der oberen Füllstandhöhe 8 ist so positio- niert, dass sie zwar die obere Füllstandshöhe 8, nicht jedoch einen zulaufenden Medi- umstrahl abtasten, um Verfälschungen am Abtastergebnis zu vermeiden. Alternativ zu den seitlich des Speicherbehälter 3 angeordneten Diodenmesseinheiten 6,7 könnten geeignete Füllstandsmesseinheiten auch an der Unter-und/oder Oberseite des Spei- cherbehälters 3 angeordnet sein.

Ferner sind im Gehäuse 2 ansteuerbare Betätigungsorgane 10 und 11 vorgesehen, die jeweils einen Aktuator 12 aufweisen, der in Form eines bi-stabilen Hubmagneten, eines dauerbestromten Hubmagneten oder eines Schrittmotors ausgebildet sein kann.

Öffnungs-und Schliesselemente in Gestalt von Schlauchquetschelementen 13,14 sind vorgesehen und durch die ihnen zugeordneten Betätigungsorgane 10 und 11 in eine Schliess-oder Öffnungsposition bewegbar, um die Zufluss-und Abflusseinrichtungen 4,5 zu positionieren. In Fig. 1 befinden sich die Quetschelemente 13,14 in der Schlies- sposition. Anstelle von Schlauchquetschelementen können auch andere geeignete Schliesselement, z. B. Schliessventile vorgesehen sein.

Die Betätigung der oberen und unteren Quetschelemente 13,14 nebst zugeordneter ansteuerbarer Betätigungsorgane 10,11 kann durch die Steuereinheit ST gesteuert werden, die als Eingang die Erfassungssignale der oberen und unteren Diodenmes- seinheiten 6,7 erhält und diese Signale entsprechend einem gewünschten Pro- grammablauf verarbeitet. Dementsprechend können unterschiedliche Ansteuerabläufe zur Anwendung kommen, je nach Programmierung der Steuereinheit.

Die Steuereinheit ST kann in das System integriert sein, oder es handelt sich um eine externe Steuereinheit. Im letzteren Fall kann eine Schnittstelle im System vorgesehen sein, um die Signale zwischen der Steuereinheit und den systemeigenen Signalgebern und-empfängern auszutauschen.

Im Folgenden wird anhand der Fig. 2 bis 6 die Funktionsweise des erfindungsgemä- ssen Systems 1 beschrieben.

In Fig. 2 befindet sich das System 1 im Betriebszustand und kann der Speicherbehälter 3 gefüllt oder leer sein. Der Speicherbehälter 3 ist entsprechend Fig. 2 so auszurichten, dass die Schwerkraft maximal zur Wirkung kommen kann. Die beiden Quetschele- mente 13,14 befinden sich in der Schliessposition. Dieser Zustand wird auch als gesi- cherter Zustand bezeichnet, da aufgrund der Schliesslage der beiden Quetschelemente 13,14 keine Zuführung des Mediums zu einem Verbraucher stattfinden kann. Für den gesicherten Zustand wäre es auch ausreichend, wenn sich nur das untere Quetsche- lement 14 in der Schliessposition befinden würde.

Im Gegensatz zum gesicherten Zustand gemäss Fig. 2 ist in Fig. 3 das System 1 in ei- nem Wechselzustand dargestellt, bei welchem sich die beiden Quetschelemente 13,14 ebenfalls in der Öffnungsstellung befinden. In diesem Zustand kann ein Austausch des Speicherbehälters 3 erfolgen, was bei Einsatz des Systems 1 für die enterale Ernäh- rung, z. B. einmal pro Tag durchzuführen ist.

In Fig. 4 ist das System 1 im Zustand der Befüllung des Speicherbehälters 13 gezeigt.

Hierbei befindet sich das obere Quetschelement 13 in seiner Öffnungsposition, wohin- gegen sich das untere Quetschelement 14 in der Schliessposition befindet. Fliesst nun ein Medium durch die Zuflusseinrichtung 4 in den Speicherbehälter 3, so erfasst die untere Diodenmesseinheit 7 zunächst die untere Füllstandshöhe 9 und liefert an die Steuereinheit an diesbezügliches Signal. Das zulaufende Medium füllt den Speicherbe- hälter 3 weiter an.

Entsprechend Fig. 5 erfolgt ein Zufluss des Mediums in den Speicherbehälter 3 über die Zuflusseinrichtung 4 so lange, bis das Medium die obere Füllstandshöhe 8 erreicht hat. Mit Erreichen der oberen Füllstandshöhe 8 wird durch die obere Diodenmessein- heit ein entsprechendes Erfassungssignal an die Steuereinheit ST geliefert und auf- grund dessen das obere Quetschelement 13 aus der geöffneten Position in die Schliessiage verfahren, so dass kein weiterer Zulauf des Mediums stattfindet.

Nach dem Schliessen des oberen Quetschelements 13 wird das untere Quetschele- ment 14 durch eine Ansteuerung des unteren Betätigungsorganes 11 mittels eines von der Steuereinheit ST gelieferten Stellsignales geöffnet, so dass das in dem Speicher- behälter 3 enthaltende Mediumvolumen zum Verbraucher, z. B. einem Patienten, abflie- ssen kann. Dieser Vorgang wird erst unterbrochen, wenn die untere Diodenmessein- richtung 7 das Erreichen der unteren Füllstandshöhe 9 erfasst, wie dies in Fig. 6 bei 9 angedeutet ist. In diesem Zustand wird das untere Quetschelement 14 von seiner ge- öffneten Position in seine Schliessposition verfahren. Danach kann erneut mit der Be- füllung des Speicherbehälters 3 begonnen werden.

Das System 1 ermöglicht somit, mehrere zeitlich durch die Steuereinheit ST vorgege- bene Befüllungs-und Abflusszyklen des Speicherbehälters 3 durchzuführen, wobei der Zeitabstand zwischen zwei Abflusszyklen frei wählbar ist. Das erfindungsgemässe Sy- stem 1 eignet sich daher besonders gut für die enterale Ernährung, indem genau do- sierte Volumina an flüssigen Nahrungsmitteln mit zeitlich definierter Vorgabe über eine gewünschte Zeitdauer, z. B. einen Tag, nach einmaliger Einstellung der gewünschten Parameter ohne weitere Eingriffe in das System automatisch abgegeben und einem Patienten verabreicht werden können.

Obgleich nicht dargestellt ist, können die Betätigungsorgane 10,11 mit geeigneten Detektiermitteln versehen werden, um im Falle einer Fehlfunktion eines Betätigungsor- ganes ein Alarmsignal an der Steuereinheit ST auszulösen bzw. das System abzu- schalten. Ferner kann das System mit einer zusätzlichen Batterie als Notstromaggregat ausgestattet sein.

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform des Speicherbehälters 3 mit einer Belüftungsein- richtung 17 dargestellt. Der Speicherbehälter 3 ist leicht konisch ausgebildet. Eine Kap- pe 15 ist auf den Speicherbehälter 3 montierbar und mit der Zuflusseinrichtung 4 ver- bunden.

Wie Fig. 7 ferner zeigt, ist kann der Speicherbehälter 3 als Tropfenkammer ausgebildet sein. Die Belüftungseinrichtung 17 ist über ein Halteelement 19 an einem Vorsprung 18 der Kappe 15 gehalten.

Abschliessend ist anzumerken, dass das erfindungsgemässe System 1 mit zusätzli- chen Diodenmesseinheiten für die Erfassung weiterer Füllstandshöhen ausgestaltet seinkann, so dass nicht nur ein Volumen entsrpechend der unteren und oberen Füll- standshöhe definiert ist, sondern im Speicherbehälter zwei oder mehrere Teilvolumen definiert sind, welche entsprechend einer Ansteuerung der Quetschelemente 13,14 durch die Steuereinheit ST nacheinander abgegeben werden können.