DE2254403A1

DE2254403A1 - Blutverarbeitungsgeraet

Info

Publication number: DE2254403A1
Application number: DE2254403A
Authority: DE
Inventors: Alan Lytton Jones; George Thomas Judson; Robert Melroy Kellogg; Victor Robert Kruger
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-12-23
Filing date: 1972-11-07
Publication date: 1973-07-12
Also published as: IT971134B; FR2164621A1; FR2164621B1; US3737096A; JPS4871093A; CA990255A; GB1371678A; JPS5636943B2

Description

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: EN 970 047

Blutverarbeitungsgerät

Die Erfindung betrifft ein Blutverarbeitungsgerät entsprechend
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. '

Ein solches Gerät ist zur Verarbeitung eingefrorener Blutkörperchen zu Transfusionszwecken anwendbar.

Es wird ein Blutverarbeitungsgerät beschrieben, das insbesondere zum Waschen von Blutkörperchen dient. Dieses Gerät enthält einen Zentrifugenkopf, in dem ein flexibler Blutbehälter untergebracht und mittels einer drehbaren Dichtung mit einem Rohr verbunden ist, das das Einleiten und Herauslassen von Wäschflüssigkeit und
Abfallflüssigkeiten ermöglicht. Der Flüssigkeitsdurchfluß durch
das Rohr wird durch eine Ventilanordnung gesteuert. Der
flexible Blutbehälter ist einer flexiblen Membrane angepaßt,
die sich ebenfalls im Zentrifugenkopf um einen festen Kern herum befindet. Das durch diese Membrane und den Kern definierte Volumen steht über einen Durchlaß im Kern mit einem Flüssigkeitsbehälter und einer Pumpe in Verbindung, die das Hereinleiten und
Herauslassen von Flüssigkeit aus dem durch die Membrane definierten Volumen durchführt. Ungewaschenes Blut kann zur Verarbeitung

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in den Blutbehälter eingelassen werden, bevor dieser in die Zentrifuge eingelegt wird. Die Zentrifuge wird dann gestartet, bis sich die Blutkörperchen in der Nähe der Außenwand angeordnet haben; dann wird die Ventilanordnung und die Pumpe betätigt, wobei Flüssigkeit in die Zentrifuge unter das durch die flexible Membrane definierte Volumen eingelassen r und überschüssige Blutflüssigkeit in einen Sammelbehälter gepreßt wird. Dann wird die Zentrifuge angehalten und durch ein anderes Ventil Waschflüssigkeit in den Blutbehälter eingelassen. Dabei wird wiederum durch die flexible Membrane eingeschlossene Flüssigkeit herausgedrückt. Das Herauslassen der Waschflüssigkeit wird dann durch Umkehrung des Flüssigkeitsspiels bewirkt. Vorkehrungen zur elektrischen Steuerung aller erforderlichen Operationen einschließlich einer Betätigung der Zentrifuge in abwechselnden Drehrichtungen oder unter abwechselnden Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen bei gleicher Drehrichtung sind möglich. Die erforderlichen Schaltkreise sind so ausgebildet, daß eine hohe Flexibilität bei der Programmierung der einzelnen Operationsphasen erreicht werden kann.

Nach dem Stande der medizinischen Wissenschaft ist es bekannt, die Speicherfähigkeit roter Blutkörperchen durch Einfrieren unter Zufügung geeigneter Zusätze und anschließendes Auftauen zu verlängern. Geeignete Zusätze sollen zum Schutz der Zellen während des Einfrierens und Auftauens dienen. Die meisten solcher Zusätze müssen vor der Verwendung der Zellen zu Transfusionen entfernt werden. Dazu können die Blutkörperchen mit verschiedenen Flüssigkeiten gewaschen und anschließend in isotonischen Salzlösungen, Albumin oder Blutplasma suspendiert werden. Das Haupthindernis, das einer verbreiteten Verwendung eingefrorener roter Blutkörperchen entgegensteht, ist das Fehlen eines leicht durchführbaren, wirtschaftlichen Zeilwaschverfahrens, das auch alle mit dem Blut in Kontakt tretenden Geräteteile berücksichtigt und deren Wiederverwendbarkeit nach einer Benutzung ermöglicht.

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Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung einer früher bekanntgewordenen Anordnung, die im IBM Technical Disclosure Bulletin im Dezember 1967 auf den Seiten 944 und 945 beschrieben wurde. Demgegenüber wird ein Gerät behandelt, das entweder manuell oder automatisch programmiert steuerbar ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Blutverarbeitungsgerätes mit den folgenden Merkmalen: Anwendbarkeit für das Entfernen von Schutzstoffen aus aufgetauten roten Blutkörperchen, wirtschaftliche Konstruktion, die auch die Wiederverwendung der Geräteteile ermöglicht, die mit dem Blut in Berührung kommen; Vorkehrung einer Vielzahl von durch den Maschinenbediener wählbaren Verfahrensschritten, wobei ebenfalls eine automatische Programmierung möglich ist; sämtliche Teile des Gerätes einschließlich des Blutbehälters sollen wiederverwendungsfähig sein.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den ünteransprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Blutkörperchen-Waschgerätes,

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des

Zentrifugengefäßes und seiner tragenden Drehteile,

Fig. 3 eine Gesamtansicht des Gerätes von oben mit

dem Oberteil des Zentrifugengefäßes und einem Blick auf das Bedienungsfeld von oben,

Fig. 4 eine geöffnete Frontansicht, die die

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Flüssigkeitspumpe und das Flüssigkeitsreservoir neben einigen elektrischen Steuerelementen sowie die Anordnung der Zentrifuge und des Bedienungsfeldes erkennen läßt,

Fig. 5 eine geöffnete Ansicht der rechten Geräteseite mit einigen Einzelheiten des hydrau-* lischen Pumpenantriebes und des Zentrifugenantriebes,

Fig. 6 eine geöffnete Ansicht von der linken

Geräteseite mit dem Zentrifugenantrieb, dem Zahnstangenmechanismus für die Pumpe, einem Teil der Hydraulik und einigen Stromversorgungselementen,

Fig. 7 eine Frontansicht des Bedienungsfeldes,

Fig. 8 ein Schaltbild des Motorantriebes und einiger

Hilfsstromkreise,

Fign. 9a, 9b einen Teil der Steuerkreise der Maschine,

Fig. 10 das Schaltbild weiterer Schaltkreise

und

Fig. 11 besondere im beschriebenen Gerät verwendete

Schaltkreise.

Wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt die Zentrifuge CC ein Zentrifugengefäß 1 mit einem Deckel und einer innen angeordneten flexiblen Membrane 7, die das Zentrifugengefäß in einen oberen und einen unteren Teil trennt. In den oberen Teil wird ein flexibler Blutbehälter eingelegt, dessen Wände mit der Bewegung der flexiblen Membrane zusammengedrückt und aufgelassen

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werden können. Der Blutbehälter ist über eine drehbare Dichtung RS mit einem Rohrleitungssystem zu einigen Flüssigkeitsbehältern verbunden, die ihrerseits verschiedene Waschflüssigkeiten wie z.B. Wl, W2 und W3 sowie Abfallflüssigkeit ABF aufnehmen können. Der Blutbehälter kann über einzelne unabhängig voneinander betätigbare Ventile Vl, V2, V3 und V4 mit den genannten äußeren Hilfsbehältern verbunden werden. Der Raum unter der flexiblen Membrane 7 enthält eine Druckflüssigkeit, die durch eine Bohrung durch die Mitte der Zentrifugenachse 9 eingelassen wird. Eine Dichtung PS gewährleistet eine ausreichend dichte Verbindung zwischen den sich drehenden Teilen der Zentrifuge und der stationären Hydraulik, die eine Pumpe HP, einen Vorratsbehälter HR und ein oder mehrere Ventile wie z.B. V5 umfaßt. Die Bewegung der Pumpe ist umkehrbar. Das Volumen der Flüssigkeit im Raum unter der flexiblen Membrane 7 kann durch das Hineinpumpen oder Herauslassen von Flüssigkeit mittels der Pumpe HP und des Ventils V5 verändert werden. Wie in Fig. 1 ebenfalls zu erkennen ist, werden während des Zentrifugierens die Blutkörperchen an der Wand des Blutbehälters nach außen gezwungen.

Während der einzelnen Phasen eines vollständigen Arbeitsganges können Waschflüssigkeiten durch die Ventile Vl, V2 oder V3 in den Blutbehälter eingelassen oder Abfallflüssigkeit In den Abfallbehälter durch das Ventil V4 herausgelassen werden. Der mit der Zentrifuge CC verbundene Antriebsmechanismus ist so eingerichtet, daß er entweder den Zentrifugenkopf mit konstanter Geschwindigkeit oder mit variierter Geschwindigkeit und Drehrichtung antreiben kann.

Zum Waschen von Blutkörperchen wird der Blutbehälter entweder bereits mit einer Blutkörperchen enthaltenden Schutzstoffmischung gefüllt in die Zentrifuge eingelegt oder erst nach dem Einlegen über die Rohrleitungsanordnung unddie Dichtung RS gefüllt. Danach wird die Zentrifuge in Tätigkeit gesetztr bis

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sich die Blutkörperchen außen angesammelt haben. Während des Zentrifugierens wird das Ventil V5, das das Flüssigkeitsvolumen unter der flexiblen Membrane mit dem Flüssigkeitsbehälter HR verbindet, geöffnet. Wenn das Zentrifugengefäß sich zu drehen beginnt, wird die Blutkörperchenmischung im flexiblen Behälter in Richtung zur Außenwand des Zentrifugengefäßes gezwungen. Dabei ergibt sich ein negativer Druck im Raum unter der flexiblen Membrane. Dabei kann unter Atmosphärendruck Flüssigkeit soweit in das Zentrifugengefäß unter der Membran einlaufen, bis das Gefäß gefüllt ist. Nunmehr wird nach Schließen des Ventils V5 mit Hilfe der Pumpe HP weitere Druckflüssigkeit in die Zentrifuge gepumpt, wobei die dadurch erreichte zusätzliche Dehnung der flexiblen Membran nicht mehr erwünschte Flüssigkeit durch das geöffnete Ventil V4 in den Abfallbehälter hinausdrückt. Dabei ist das Ventil V5 geschlossen. Dann wird die Zentrifuge angehalten und für einige Umdrehungen wechselnder Richtung betätigt; dabei wird Waschflüssigkeit unter öffnung eines der Ventile Vl, V2 oder V3 eingelassen und die Druckflüssigkeit unter der Membrane mittels der Pumpe HP herausgezogen. Das Ventil V5 wird wieder geöffnet. Der bisher beschriebene Arbeitsablauf kann beliebig oft wiederholt werden, wobei die Steuerung des Gerätes entweder manuell oder automatisch programmiert erfolgt, was noch beschrieben werden soll.

Fig. 2 zeigt eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des Zentrifugengefäßes und der darin befindlichen Teile sowie des Trägeraufbaus der drehbaren Teile und die Dichtungen für Druckflüssigkeit und für Blut- und Waschflüssigkeiten. Die Bezugszahl 11 bezeichnet die obere Wand und die Bezugszahl 13 die untere Wand des flexiblen Blutbehälters in fast geleertem Zustand innerhalb der Zentrifuge. Unter dem Blutbehälter befindet sich die flexible Membran 15, unter die Druckflüssigkeit durch Kanäle gelangen kann, die zur Mitte der Zentrifugenachse führen. Das Rohr 17 verbindet mit der Pumpe und dem Druckflüssigkeitsbehälter über Ventile, die noch beschrieben werden. Das Rohr 19 führt vom flexiblen Blutbehälter zur in Fig. 2 nicht

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dargestellten drehbaren Dichtung, die den Blutbehälter in der Zentrifuge mit den. verschiedenen Behältern über die im Bedienungsfeld angeordnete Ventilanordnung verbindet. Die Zentrifuge ist mit einem Deckel 21 verschlossen, der durch geeignete Haltemittel befestigt ist, z.B. durch eine Reihe von Schrauben und Schlitzlöchern, die ein relativ schnelles öffnen und Schließen des Deckels ermöglichen. Um den flexiblen Blutbehälter in seiner Lage zu fixieren, sind zwei oder mehr herausstehende Warzen in der oberen Fläche des Zentrifugenmittelteils und öffnungen oder Löcher im Blutbehälter angeordnet, deren Durchmesser mit dem der Warzen übereinstimmt. Beim Schließen des Deckels 21 wird der Blutbehälter somit fixiert. Ein nicht dargestelltes Antriebsrad ist am unteren Ende der Zentrifugenachse befestigt, die im übrigen mit Kugellagern 25 und 27 gegen Quer- oder Längsverschiebung abgestützt ist. Das Antriebsrad auf der Achse wird mittels eines Riemens durch einen passenden Antriebsmotor angetrieben, der die Zentrifuge auf relativ hohe Drehzahl bringen kann. Das Rohr 17 verbindet mit dem ausgebohrten Kern der Zentrifugenachse über die Dichtung PS, die bereits genannt wurde.

Fig. 3 zeigt die Ansicht des Blutverarbeitungsgerätes von oben. Die Befestigung des Deckels des Zentrifugengefäßes ist in dieser Figur klar zu erkennen; die Anordnung von Schrauben und Lochschlitzen ermöglicht bei der Drehung des Deckels im Uhrzeigersinne das Fassen der Schrauben in den Schlitzen, worauf die Schrauben vor dem Einschalten der Zentrifuge festgezogen werden können. Die Warzen 23, die den Blutbehälter zentrieren und ausrichten, sind ebenso zu erkennen wie die Mittelverbindung 19, über die die Ventilanordnung mit dem Blutbehälter verbunden ist. Ein Paar durchsichtiger Schiebetüren 27 und 29 schließt von links und rechts und läßt dabei eine öffnung für die Mittelverbindung 19. Somit kann die Zentrifuge während des Betriebes oben abgedeckt werden. Die Umrisse des Zentrifugenantriebsmotors sind gestrichelt in dieser Figur dargestellt. Ebenso läßt sich das Oberteil der hydraulischen Pumpe erkennen_r die im gewählten

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Beispiel ein Paar Zylinder 31 mit Kolben aufweist, die an ihrem Ende über ein Joch 33 mit einer Zahnstange 35 verbunden sind. Die Zahnstange wird durch ein motorbetätigtes Getriebe 37 auf- und abwärts bewegt, so daß sich durch geeignete elektrische Steuerungsmaßnahmen die Pumpe entweder als Druckpumpe oder als Saugpumpe verwenden läßt. Teile der Pumpenanschlüsse sind ebenfalls in der Figur zu erkennen.

Fig. 4 zeigt eine geöffnete Ansicht des Gerätes von vorn. Die Anordnung des Pumpenzylinders, der Zahnstange und des Zahnstangenantriebes zur Steuerung der Pumpe sind klar zu erkennen. Am oberen Ende der Zahnstange ist ein Grenzschalter 39 vorgesehen, der der oberen Begrenzung des Kolbenspiels dient. Die entsprechenden Schaltkreise werden noch beschrieben. Fig. 4 zeigt ebenfalls die Anordnung des Vorratsbehälters 41 für die Druckflüssigkeit und einige elektrische Bauteile. Der Transformator in der linken unteren Ecke dient zur Stromversorgung des Gerätes. In der Mitte der Figur ist ein vertiefter abgeschlossener Teil zu erkennen mit einer Schalttafel 43, mit deren Hilfe verschiedene Funktionsprogramme durch den Bediener mittels Steckverbindungen gewählt werden können. Ebenfalls ist ein Schrittschalter 45 zu erkennen, der in Verbindung mit der Schalttafel zur automatischen Programmsteuerung dient. Das Bezugszeichen 47 gilt einem Relaisrahmen.

Fign. 5 und 6 sind Ansichten des geöffneten Gerätes von links und von rechts. Der Antriebsmotor 49 für die Zentrifuge ist in der Mitte zu erkennen» Er treibt die Zentrifuge über eine Riemenscheibe 51 und einen Riemen 53 an. Dieser Zentrifugenantriebsmotor ist mit Steuerschaltkreisen ausgestattet, die Veränderungen der Antriebsgeschwindigkeit und der Drehrichtungen ermöglichen. Die Bauteile in der linken unteren Ecke der Fig. 6 sind Bestandteile der Stromversorgung; sie werden im einzelnen nicht näher beschrieben.

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Wie bereits erläutert, dient das beschriebene Gerät nach der vorliegenden Erfindung u.a. dem Auswaschen von Schutzstoffen und anderen Beimengungen aus Präparaten roter Blutkörperchen. Unter Steuerung der Maschine werden die Blutkörperchen mit Waschflüssigkeit versetzt, gemischt und dann zur Abtrennung der Waschflüssigkeit von den roten Blutkörperchen zentrifugiert. Die Abfallflüssigkeit wird abgelassen und neue Flüssigkeit eingefüllt. Es handelt sich somit um einen Apparat, der jeweils einzelne Chargen von Blutkorperchenpräparaten verarbeitet.

Um eine Charge von roten Blutkörperchen zu waschen, wird z.B. ein leerer Blutbehälter in das Zentrifugengefäß eingelegt. Nun wird der Blutbehälter mit dem Blutkörperchenpräparat, darauf mit Waschflüssigkeiten und schließlich mit dem Abfallbehälter durch flexible Rohrleitungen.verbunden. Zuerst wird das Blutkörperchenpräparat mittels der natürlichen Schwerkraft eingelassen. Dann wird die Zentrifuge mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit gedreht.

Die Blutkörperchen streben nach der Außenseite des Blutbehälters» und die Aufschwemmungsflüssigkeit oder verwendetes Plasma ordnet sich in der Mitte an. Nach ausreichender Trennung wird das Abfallventil geöffnet und die Pumpe gestartet. Dabei wird die flexible Membrane gegen den Boden des Blutbehälters gedrückt und die nicht erwünschte Flüssigkeit herausgepreßt. Das Volumen der herausgedrückten Abfallflüssigkeit wird bestimmt durch die Menge unter die flexible Membrane gepumpter Druckflüssigkeit. Die Zentrifuge läuft dabei weiter.

Die nicht mehr gewünschte Flüssigkeit bzw. das Plasma wird so lange in den Abfallbehälter herausgedrückt, bis rote Blutkörperchen in der Flüssigkeit durch die drehbare Dichtung mit heraustreten. Nun wird zu einem ersten Waschgang übergegangen. Dazu wird die Zentrifuge auf eine geringere Drehgeschwindigkeit gebracht. Das Gerät erkennt die geringere Drehzahl, das erste Waschflussigkeitsventil wird geöffnet, die Pumpe kehrt ihr Ar-

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beitsspiel um und das Zentrifugengefäß führt eine Mischbewegung durch. Da die Pumpe jetzt saugt, wird Druckflüssigkeit unter der Membrane vorgezogen. Waschflüssigkeit kann somit durch Schwerkraft in den Blutbehälter eintreten. Zum Mischen dreht sich das Zentrifugengefäß hin und her, wobei die Blutkörperchen und die einlaufende Waschflüssigkeit gut vermengt werden. Dann wird mit der ersten Waschflüssigkeit die Zentrifuge wieder auf hohe Drehzahl gebracht und die Waschflüssigkeit in den Abfallbehälter ausgelassen. Der beschriebene Arbeitsgang kann sooft wie gewünscht wiederholt werden.—Das Gerät kann entweder zur Herstellung abgepackter Blutkorperchenpräparate oder auch zur Wiederaufschwemmung für die anschließende Verwendung benützt werden.

Die Gerätefunktionen lassen sich vom Bedienungsfeld aus im Oberteil der Gesamtanordnung steuern. Siehe dazu Fig. 7. Im einzelnen sind an Steuermitteln und Anzeigelampen folgende vorgesehen:

Eine Lampe "Netz ein" zur Anzeige des Einschaltzustandes des Gerätes.

Eine Lampe 57 "Bereit", welche leuchten muß, bevor das Gerät gestartet werden kann. Einige Sekunden vergehen zwischen dem Erscheinen der Lampen "Netz ein" und "Bereit". Während dieser Zeit werden die Schiebetüren geschlossen.

Der Schalter 59 "Automatik/Manuell" dient zur Einstellung des Gerätes entweder auf Handbetrieb oder auf Automatenbetrieb.

Die Drucktaste 61 "Start Zentrifuge" enthält zusätzlich eine Kontrollampe. Beim Beginn des automatischen oder manuellen Betriebes versetzt bei eingeschaltetes Lampe "Bereit" und stehender Zentrifuge eine Betätigung der Drucktaste "Start Zentrifuge" das Gerät in den Zentrifugenbetriebszustand. Nun dreht die Zentrifuge mit der durch den Knopf 6 3 "Zentrifugengeschwindigkeit" gewählten Drehzahl. Dabei

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wird die Kontrollampe in der Drucktaste 61 erscheinen, wenn die Zentrifuge läuft. Die Drucktaste 61 muß solange gedrückt werden, bis die Zentrifuge richtig angelaufen ist und die Kontrollampe in der Drucktaste 61 leuchtet. Ein versehentliches Drücken der Drucktaste 61 während des Herausdrückens von Abfallflüssigkeit laßt die Zentrifuge nicht anlaufen. Eine Betätigung der Drucktaste 61 während der erforderlichen Betriebsphase Mischen läßt die Zentrifuge nur mäßig schnell laufen und nicht auf die volle eingestellte Drehzahl kommen, solange Waschflüssigkeit eingelassen wird.

Die Drucktaste mit Kontrollampe 65 "Abfall heraus" wirkt nur im Anschluß an eine Zentrifugierbetriebsphase. Bei manueller Steuerung wird die Betriebsphase "Abfall heraus" nach ausreichender Sedimentation der Blutkörperchen an der Zentrifugenaußenseite durch Druck auf die Drucktaste 65 eingeleitet. Bei automatischer Steuerung beginnt diese Betriebsphase "Abfall heraus" selbsttätig durch Zentrifugier-Zeitgeber STl oder ST2 gesteuert. Es kann jedoch jederzeit die Betriebsphase "Abfall heraus" durch Druck auf die Taste 65 eingeleitet werden, Wenn die Zentrifuge ordnungsgemäß mit der eingestellten Zentrifugiert geschwindigkeit läuft.

Die Drucktaste mit Kontrollampe 67 "Waschflüssigkeit ein" wirkt nur nach einer Betriebsphase "Abfall heraus¹.¹ Bei manueller Steuerung erfolgt der übergang in die Betriebsphase "Waschflüssigkeit ein" durch Druck auf die Taste 67. Bei automatischem Betrieb erfolgt die Umschaltung automatisch nach Betätigung des Grenzschalters der Pumpe oder durch Erkennung roter Blutkörperchen an der drehbaren Dichtung mittels eines Photodetektors 103/107. Die Einleitung der Betriebsphase "Waschflüssigkeit ein" kann jedoch auch dann von Hand durch Druck auf die Taste 67 jederzeit erfolgen, wenn die Betriebsphase "Abfall heraus" ge-

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geben ist.

Die Drucktaste mit Kontrollampe 69 "Halt" läßt in den nachstehend genannten Fällen folgendes erreichen: a) Bei Zentrifugieren im Handbetrieb ist "Halt" unwirksam. Bei automatisch gesteuertem Zentrifugieren stoppen die beiden bereits genannten Zentrifugier-Zeitgeber, his «» die Drucktaste 61 "Fortsetzung" gedrückt

wird.

b) In der Betriebsphase "Abfall heraus" kann die Pumpe bei manuellem und bei automatischem Betrieb mittels der Drucktaste 69 angehalten werden.

c) In der Betriebsphase "Waschflüssigkeit ein" kann die Pumpe und die Mischbewegung sowohl bei manuellem als auch bei automatischem Betrieb mittels der Taste 6 9 angehalten werden.

Die Drucktaste 71 "Fortsetzung" wirkt einem eingeleiteten Halt entgegen und sorgt für die Fortsetzung der vor dem Halt laufenden Betriebsphase.

Die Drucktaste mit Kontrollampe 73 "Stop" wird zum Stoppen am Ende eines gesamten Arbeitsganges oder wenn ein früherer Stop erforderlich ist gedrückt» Die Stoptaste kann jederzeit gedrückt werden und bricht den laufenden Arbeitsgang ab. Wenn die Kontrollampe in der Stoptaste 73 aufleuchtet, bedeutet dies eine vom Normalen abweichende Betriebsbedingung. Die Kontrollampe in der Stoptaste wird z.B. aufleuchten, wenn der Grenzschalter der Pumpe versagt hat und ein zusätzlicher Pumpensicherheitsschalter betätigt wird. In diesem Falle beendet das Gerät alle laufenden Funktionen.

Durch den Photodetektor 103/107 verläuft die Rohrleitung von der drehbaren Dichtung RS zu der Mehrzahl solenoidgesteuerter Ventile. Dieser Detektor stellt

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fest, wenn während der Betriebsphase "Abfall heraus" auch Blutkörperchen mit abfließen.

Der Drehknopf 63 dient zur Einstellung der gewählten Zentrifugiergeschwindigkeit.

Der Drehknopf 75 dient zur Wahl der Pumpengeschwindigkeit beim Abfallherausdrücken» Die gewählte Pumpengeschwindigkeit sollte nicht größer sein als die Einfüllgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit mittels deren Schwerkraft.

Der Drehknopf 77 "Flüssigkeitswahl" dient zur Auswahl der Waschflüssigkeiten entweder über das Ventil Vl, V2 oder V3 während der Betriebsphase "Waschflüssigkeit ein" bei manuell gesteuertem Betrieb. Das jeweils gewählte Solenoidventil öffnet und gibt einen Flüssigkeitspfad vom zugehörigen Waschflüssigkeitsbehälter zum Blutbehälter in der Zentrifuge frei. Bei automatischen Betrieb ist der Flüssigkeitswahlschalter unwirksam. Die SoIenoidventile sind mit Klemmhebeln ausgestattet, die aus dem Bedienungsfeld herausragen, wie links in Fig. 7 zu

erkennen ist. Diese Klemmhebel arbeiten mit feststehenden Gegenstücken zusammen und dienen entweder zur Freigabe oder zur Sperrung des Flüssigkeitsstromes. Die Ventile sind auch in Fig. 7 mit Vl bis V4 bezeichnet.

Die Zentrifugenzeitgeber STl und ST2 wirken nur bei automatischem Betrieb. Sie bestimmen die Dauer des Zentrifugierens. Zwei solcher Zeitgeber sind vorgesehen. Der Zeitgeber STl ermöglicht Zentrifugieren bis zu 15 Minuten Dauer. Der Zentrifugierzeitgeber ST2 gestattet Zentrifugieren bis zu vier Minuten Dauer. Die programmierbare Schalttafel 43 ermöglicht mit Schaltverbindungen die Auswahl des jeweils zu wählenden Zentrifugierzeitgebers.

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Die programmierbare Schalttafel 43 ermöglicht dem Gerätebediener die Wahl der Reihenfolge der Waschflüssigkeiten und die Dauer des Zentrifugierens bei automatischem Betrieb. Die obere Hälfte der Schalttafel bestimmt die Reihenfolge des Waschens. Eine Schaltverbindung Aus der ersten Spalte nach einer der drei anderen Spalten bestimmt, welches Waschventil während der Betriebsphase "Waschflüssigkeit ein" öffnen soll. Die untere Hälfte der Schalttafel bestimmt, welcher Zentrifugierzeitgeber die einzelnen Zentrifugierphasen steuern soll. Wenn Handbetrieb gewählt ist, bleiben die Schaltverbindungen auf der Schalttafel unwirksam.

Um das Gerät betriebsbereit zu machen, werden die Schiebetüren über der Zentrifuge geöffnet und der Deckel der Zentrifuge abgehoben. Dann kann ein Blutbehälter in das Zentrifugengefäß eingelegt werden. Die zwei großen Löcher im Blutbehälter werden auf die beiden erhabenen Warzen aufgesetzt und der Rand des Blutbehälters soweit wie möglich in das Zentrifugengefäß hineingedrückt. Sollten zuviele Knicke im Blutbehälter sein, ist es nicht möglich, die optimale Blutmenge einzufüllen. Der Füllansatz des Blutbehälters mit dem daran angesetzten Teil der Dichtung wird dann durch das Mittelloch im Zentrifugendeckel geschoben und der Deckel wieder aufgesetzt. Wenn die beiden Schiebetüren geschlossen sind, halten sie die Dichtung in der richtigen Lage. Das Röhrengeschirr mit seinen Verzweigungen wird nun an die Ventile angeschlossen und mit dem Ansatz des Blutbehälters verbunden, naöhdem eine Kappe davon entfernt worden ist. Blut kann nunmehr in den Blutbehälter über ein Ende der Röhrenanordnung oder über das Ventil Vl eingelassen werden. Entsprechend wird ein Einlaufkanal freigegeben und das Blut in den Blutbehälter eingelassen.

Wegen der eingeschlossenen Luft kann das Blut noch nicht genügend in den Blutbehälter eindringen. Bei Handbetrieb wird die im Blutbehälter vorhandene Luft durch Druck auf die Taste

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"Start Zentrifuge" bei geöffneter Blutzuleitung entfernt. Mit anlaufendem Zentrifugengefäß entweicht die Luft aus 'dem Blutbehälter durch das Röhrengeschirr hinauf in den Blutvorratsbehälter. Wenn alle Luft aus den Einlaßrohren entwichen ist, wird die Stop-Taste gedrückt. Nach dem Anhalten der Zentrifuge kann sich der Blutbehälter nunmehr mit Blut vollfüllen. Dann wird die Einlaßleitung zugeklemmt. Wenn der Blutvorrat über das Ventil Vl angeschlossen ist, wird dazu das Ventil Vl abgesperrt. Wenn das Blutvorratsgefäß auf einem Nebenwege angeschlossen ist, dann wird die Verbindungsleitung einfach zugeklemmt.

Wenn genügend Blut eingeflossen ist, wird der Flüssigkeitswahlknopf 77 in die gewünschte Stellung gebracht und die Knöpfe 6 3 und 75 zur Einstellung der Zentrifugiergeschwindigkeit und der Pumpengeschwindigkeit eingestellt. Der Begrenzungsschalter 39 der Pumpe wird entsprechend dem herauszudrückenden Volumen von Abfallfltissigkeit eingestellt. Die Einstellung des Begrenzungsschalters erfolgt über einen Drehknopf 79. Nun kann die erste' Zentrifugierung beginnen. Nachdem die roten Blutkörperchen ausreichend nach außen befördert sind, wird die Drucktaste "Abfall heraus" gedrückt. Abfallende Flüssigkeit fließt in den Abfallbehälter ab, bis der Druckknopf "Waschflüssigkeit ein" gedrückt wird oder die Pumpe aufgrund des oberen Begrenzungsschalters stoppt oder rote Blutkörperchen durch den Photodetektor im Aus·^- lauf festgestellt werden. Auf jeden Fall ist die Drucktaste "Waschflüssigkeit ein," zu drücken, wenn die Ab fall flüssigkeit entfernt ist. Eine der Waschflüssigkeiten entsprechend der gewählten Stellung des Flüssigkeitswahlknopfes 77 fließt nun in den Blutbehälter ein, bis die Drucktaste "Start Zentrifuge" gedrückt wird oder die Pumpe ihren unteren Begrenzungsschalter be.-tätigt. Diese Arbeitsgänge werden solange wiederholt, bis die letzte gewünschte Phase "Abfall heraus" abgelaufen ist. Nun sind im Blutbehälter verdichtet rote Blutkörperchen vorhanden. Wenn als Waschflüssigkeit entweder physiologische Salzlösung oder Blutplasma oder eine andere geeignete Aufschwemmungsflüssigkeit vorhanden ist, können die verdichteten Blutkörperchen durch

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Stellung des Flüssigkeitswahlknopfes in die entsprechende Drehstellung und durch Drücken der Drucktaste "Waschflüssigkeit ein" wieder verwendungsfähig gemacht werden. Um die Maschine abzuschalten, wird der Stop-Druckknopf gedrückt. Damit wird die Zentrifuge angehalten und die Pumpe in Ausgangsstellung gebracht. Die Schiebetüren können dann geöffnet und der ZentrifugengefSßdeckel abgehoben werden. Das Röhrengeschirr wird nun gelöst und entfernt. Darauf wird der Blutbehälter aus dem Gerät genommen, und die Blutkörperchen sind bereit zur Verwendung.

Bei automatischem Betrieb wird das Gerät wie vorbeschrieben vorbereitet. Zusätzlich dazu wird die programmierbare Schalttafel auf der Vorderseite verdrahtet. Die Zentrifugierzeitgeber STl und ST2 müssen ebenfalls auf die vorzugebenden Zeiten eingestellt werden. Der obere Begrenzungsschalter der Pumpe wird auf das vorzugebende Abfal!volumen durch Drehung des großen Knopfes 79 oben am Bedienungsfeld eingestellt. Eine. Drehung dieses Knopfes im Uhrzeigersinne führt den Schalter nach oben und vergrößert somit das gepumpte Volumen.

Nach Durchführung dieser Arbeiten und Einstellung des Schalters "Automatisch/Manuel1" auf "Automatisch" wird das Gerät durch Drücken der Drucktaste 61 "Start Zentrifuge" angelassen. Von hier ab verläuft alles weitere automatisch. Das Zentrifugengefäß rotiert, bis die vorgegebene Zentrifugierte!t abgelaufen ist. Dann öffnet sich das Abfallventil und die Pumpe läuft an. Die Abfallflüssigkeit wird soweit hcrausgepumpt, bis der obere Begrenzungsschalter Kontakt gibt oder rote Blutkörperchen im Photodetektor zu erkennen sind. Nun kehrt die Pumpe ihre Funktion um und die erste Waschflüssigkeit wird in den Blutbehälter eingelassen. Das Zentrifugengefäß dreht sich langsam hin und her und vermischt die Blutkörperchen mit der einlaufenden Waschflüssigkeit. Diese Mischphase geht solange weiter, bis der untere Begrenzungsschalter der Pumpe betätigt wird und din Zentrifuge nunmehr auf eine zweite Geschwindiaheit aeht. Die folgende Betriebsphase "Abfall heraus" wird oinoeleit.et um¹

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solange fortgesetzt, bis die Abfallflüssigkeit ausreichend entfernt ist und die Maschine anhält.

Es ist hervorzuheben, daß es auch möglich ist, aus der einen Betriebsphase beschleunigt in die nächste überzugehen. So kann z.B. die Drucktaste 67 "Waschflüssigkeit ein" gedrückt werden, während noch eine Betriebsphase "Abfall heraus" läuft. Das automatische Weiterschalten erfolgt dann ohne Druckknopfbedienung. Auch ist das Erreichen verlängerter Zentrifugierphasen durch Betätigung der Drucktaste 69 "Halt" möglich. Dabei wird der gerade laufende Zeitgeber angehalten, bis die Drucktaste 71 "Fortsetzung" gedrückt wird.

Vor dem Anlauf einer ersten Betriebsphase wird das hydraulische Drucksystem auf richtige Voreinstellung wie folgt gebracht:

a) Die Zentrifungengeschwindigkext ist mittels des Knopfes 63 auf Null zu stellen.

b) Der obere Begrenzungsschalter der Pumpe wird auf maximalen Pumpenweg eingestellt (d.h. im Sinne des Uhrzeigers gedreht) und die Drucktaste 61 "Start Zentrifuge" und die Drucktaste 65 "Abfall heraus" werden gedrückt.

c) Wenn die Pumpe an den oberen Begrenzungeschälter angeschlagen hat, wird die Pumpengeschwindigkeit mittels des Knopfes 75 auf null gestellt und die Drucktaste 73 "Stop" gedrückt.

d) Wenn die Membrane nunmehr fest gegen den Grund des Zentrifugengefäßes gezogen wird, wird die Pumpengeschwindigkeit mittels des Drehknopfes 75 auf ihr Maximum gestellt.

Die Maschine ist betriebsbereit, wenn die Kontrollampe "Bereit" erscheint.

In Fig. 8 sind die Einzelheiten der Stromversorgung und der Motorsteuerkreise für die Pumpe und die Zentrifuge dargestellt. Netzwechselspannung mit der üblichen Frequenz wird über Netzleitungen Ll und L2 einem Hauptschalter Sl und einer Hauptsiche-

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rung Fl zugeführt. Von dort wird die Netzwechselspannung Einzelsicherungen F2 bis F6 zugeführt. Die Pumpenmotorsteuerkreise umfassen unter anderem ein durch den Pumpengeschwindigkeitsknopf betätigtes Potentiometer 76 und führen dem Pumpenmotorfeld eine geeignete Spannung zu, und des weiteren ein Netzwerk von Brems- und Umkehrkontakten für den Pumpenmotoranker. Der Strom für den Pumpenmotoranker wird mittels Kontakten eines Relais 8R gesteuert, wohingegen die Polarität der dem Pumpenmotor zugeführten Energie über Kombinationen von Kontakten der Relais 3R, 5R, 6R und 7R gesteuert wird. Die Spulen der Relais sind in der Fig. 8 nicht dargestellt. Dazu wird die Fig. 9 gegeben und erklärt.

Gleichspannung für den Betrieb der verschiedenen Steuerkreise wird durch ein herkömmliches 48 Volt-Gleichspannungsnetzgerät zur Verfügung gestellt, das seine Ausgangsspannung über die mit +48 und mit OV bezeichneten Klemmpunkte abgibt. Ein dauernd laufender Motor zur Betätigung von Nockenkontakten zur Bestimmung der Mischzeiten während der Mischphase wird mit Netzspannung über eine Sicherung F5 gespeist. Der Zentrifungenmotor ist mit Steuerkreisen verbunden, die ein mit dem Drehknopf 6 3 gekoppeltes Geschwindigkeitspotentiometer 64 und für Drehrichtung, Geschwindigkeit und Bremsen Kontakte von Relais HDl, HD2 und HD3 aufweisen. Kontakte der Relais HD2, HD3 sind des v/eiteren zur Speisung eines Geschwindigkeits-Abfühlrelais SGR parallel zum Zentrifugenmotor vorgesehen.

Die Operationsfolge des Gerätes wird durch eine Relaisanordnung gesteuert, die in den Fig. 9 a und b dargestellt ist. Zeitgeber und Schrittschalterkreise sind in Fig. 10 dargestellt.

Die Schaltkreise mit den Relais sind so aufgebaut, daß eine ordnungsgemäße Schrittfolge der einzelnen Phasen sowohl bei automatischem als auch bei Handbetrieb abläuft; zur Absicherung sind logische Verriegelungen innerhalb der Steuerkreise für die verschiedenen Relais zur Überwachung der einzelnen Be-

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triebsphasen vorgesehen. Die Funktionen dieser Schaltkreise sollen unter Betrachtung dieses Teils des Gerätes für die einzelnen Betriebsphasen erläutert werden.

Zum Bereitmachen des Gerätes ist die Netztaste zu drücken, wobei auch das 48 Volt-Netzteil gemäß Fig. 8 eingeschaltet wird. Die Netz-Kontrollampe Ll, die in der Netztaste untergebracht ist, leuchtet entsprechend Fig. 9a auf. Ebenfalls leuchtet die Bereit-Kontrollampe L2 auf, wenn die Pumpe sich in Ruhestellung befindet und die Schiebetüren über der Zentrifuge geschlossen sind. Die Bereit-Lampe leuchtet auf, wenn die Relais Rl und R14 anziehen. Das Relais Rl wird über den Pumpenkontrollschalter SW3 und den geschlossenen Begrenzerschalter SW2 erregt. Wenn sich das Stop-Relais R12 in Ruhe befindet, verläuft ein Stromkreis über dessen geschlossene Kontakte R12 und über den Pumpenkontrollschalter in Ruhestellung und den geschlossenen Begrenzerschalter zur Erregerspule des Relais Rl. Wenn die Schiebetüren geschlossen sind, sind die Schalter S15 und S16 geschlossen; das Relais R14 spricht an und bei ebenfalls erregtem Relais Rl wird der Stromkreis der Bereit-Kontrollampe L2 eingeschaltet.

Wenn sich die Pumpe noch nicht in Ruhestellung befindet und die Netztaste betätigt wird, läuft die Pumpe vorerst in ihre Ruhestellung; vorausgesetzt, daß sich der Knopf 75 für die Pumpensteuerung nicht in Nullstellung befindet. Wenn die Pumpe die jj Ruhestellung erreicht, schließt der Ruhestellungs-Kontrollkontakt SW3 und das Relais Rl spricht an, womit die Bereit-Kontrolllampe L2 eingeschaltet wird. Das Gerät ist nunmehr Betriebsbereit für manuellen oder automatischen Betrieb, je nach Stellung des Schalters "Automatisch/Manuell".

Bei manuellem Betrieb wird mit eingelegtem Blutbehälter, mit geschlossenen Schiebetüren und eingeschalteter Bereit-Lampe die cewünschte Zentrifungengeschwindigkeit mit dem Drehknopf 63 gewählt. Danach wird die beabsichtigte Waschflüssigkeit mit Hilfe des Drohknoi-^ros 77 gewählt und darauf die Drucktaste "Start Zen-

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trifuge" betätigt. Nur diese Funktion kann jetzt als erster Schritt in Gang gesetzt werden; alle weiteren Funktionen sind noch verriegelt.

Die Einleitung des Zentrifugierens durch Druck auf die Zentrifugenstarttaste mit dem Schalterkontakt SW4 erregt das Relais R2_r das seinerseits die Relais HDl und HD2 einschaltet. Beim Ansprechen des Relais HD2 wird der Schaltkreis zum Bremsen des Zentrifugenmotorankers unterbrochen. HDl bestimmt die Drehrichtung und HD2 verbindet den Ausgang der Motorsteuerkreise mit dem Zentrifungenmotoranker gemäß Fig. 8. Die Ausgangsspannung der Motorsteuerkreise wird durch die Einstellung des Geschwindigkeitsknopfes 63 mit dem Potentiomter 64 bestimmt. Die Zentrifuge läuft an, beschleunigt sich bis zur vorgewählten Geschwindigkeit und hält diese Geschwindigkeit, bis entweder die Drucktaste "Abfall heraus" oder die Stop-Taste gedrückt wird.

Drücken der Taste "Abfall heraus" beeinflußt die Zentrifugenoperation nicht, schließt aber einen Stromkreis zur Erregung des Relais R3, womit R2 abgeschaltet wird. Mit erregtem R3 beginnt die Betriebsphase "Abfall heraus". Das Relais R3 schließt sich erstens einen eigenen Haltekreis und des weiteren einen Erregungskreis für das Relais RIO, das sich nun über einen eigenen Haltkontakt bei abfallendem Ralais R2 hält. Die Erregung des Ralais R3 betätigt des weiteren das normalerweise geschlossene Abfallflüssigkeitsventil und schließt das normalerweise geöffnete Druckflüssigkeitsventil. Der Pumpenmotor läuft an auf die durch den Drehknopf 75 vorgegebene Geschwindigkeit. Die Drehrichtung des Pumpenmotors wird bestimmt durch das Relais R6, das bereits beim Erreichen der Ruhestellung der Pumpe erregt wurde. Die Pumpe läuft so lange, bis entweder eine Pumpennocke den Begreizungsschalter betätigt oder eine Waschphase eingeleitet wird oder der Photodetektor rote Blutkörperchen erkennt. Wenn der Begrenzungsschalter betätigt wird, spricht das Relais R6 an, das den Pumpenmotor stoppt und das Relais Rl abfallen läßt. Die Erregung des Relais RG bereitet von nun ab

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die richtige Pumpendrehrichtung in einer nachfolgenden Betriebsphase vor. ' -

Die Erregung des Relais RIO dient der Durchführung einer Betriebsphase "Nicht zentrifugieren". Dabei dreht sich die Zentrifuge noch weiter, steht aber nicht mehr unter Steuerung der Schaltkreise für den Start des Zentrifugierens.

Ein Druck auf die Taste "Waschflüssigkeit ein" erregt die Relais R4 und R5 und sorgt für deren Halten über je einen eigenen Haltekontakt. Wenn das Relais R4 erregt ist, läßt es die Relais HDl und HD2 abfallen. Wenn HD2 abfällt, beginnt die Motorbremse des Zentrifugenmotors zu arbeiten. Der Stromfluß im Bremsstromkreis wird durch die Spule eines Geschwindigkeitsabfühlrelais SGR gemäß Fig. 8 abgefühlt. Bei diesem Relais kann es sich um ein Schutzgaskontakt relais - handeln, das wiederum ein Relais RIl ansprechen läßt. Das Relais RIl bleibt erregt, bis die Zentrifungengeschwindigkeit unter ein vorgegebenes Maß absinkt; dabei unterschreitet die im Zentrifugenmotoranker erzeugte elektromotorische Kraft bei vorgegebener Drehzahl einen gegebenen Wert und läßt schließlich das Geschwindigkeitsabfühlrelais SGR abfallen. Wenn sein Schutzgaskontakt öffnet, fällt auch das Relais RIl ab. Dann wird das Relais HD3 über den Kontakt TS1-2 des einen Mischzeitgebers erregt. Das Relais HD3 schließt sich einen Haltekreis über einen eigenen Arbeitskontakt und führt dem Zentrifugenmotor über die Drehrichtungsumkehrkontakte des Relais HDl 48 Volt vom vorgesehenen Netzteil zu. Von nun ab wird das Relais HDl aufgrund eines nockenbetätigten Mischzeitgeberkontaktes TSl-I abwechselnd angezogen und abfallen gelassen.

Beim Abfall des Relais RIl wird des weiteren einer der Waschflüssigkeits-Ventilsolenoide erregt. Die Wahl der Waschflüssigkeit ist durch die Stellung des Drehknopfes 77 festgelegt. Der entsprechende Solenoid wird über eine RC-Parallelschaltung gespeist, wobei der Solenoid zum Anziehen stark erregt wird aber nur eine geringer werdende Haltespannung von ungefähr 20

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Volt erhält. Das Hin- und Herschalten des Relais HDl läßt den Zentrifugenmotor hin- und hergehen und im Blutbehälter die Waschflüssigkeit sich mit den roten Blutkörperchen gut vermischen. Alle vorbeschriebenen Betriebsphasen, d.h. "Zentrifugieren", "Abfallflüssigkeit heraus" und "Mischen" mit Waschflüssigkeit können gegebenenfalls wiederholt oder durch Drücken der Taste Stop beendet werden. Wenn die Stop-Taste betätigt wird, spricht das Relais Rl2 an, das allen anderen Relais die Spannung wegnimmt. Das Relais R12 bleibt dabei nur so lange erregt, wie die Stop-Taste gedrückt wird. Der Abfall des Relais HD2 läßt die Motorbremse des Zentrifukgenmotors wirken, während der Abfall der Relais R3 und R5 den Pumpenmotor stoppt; die Abfall- und Waschflüssigkeits-Solenoidventile schließen und das Druckflüssigkeitsventil öffnet. Wenn die Stop-Taste losgelassen wird, fällt auch das Relais R12 ab. Ruhekontakte des Relais 12 lassen +48 Volt an den Kontrollkontakt für die Pumpe in Ruhestellung gelangen und des weiteren an einige Kontakte des Relais Rl. Wenn das Relais Rl nicht erregt ist, was zu erkennen gibt, daß sich die Pumpe nicht in Ruhestellung befindet, läßt einer der ebengenannten Kontakte von Rl ein Relais R7 ansprechen, das seinerseits für die Rückkehr der Pumpe in die Ruhestellung sorgt. Solange sich die Pumpe noch nicht in Ruhestellung befindet, sind weitere Steuermöglichkeiten umfassend stillgelegt. Wenn die Pumpenruhestellung erreicht ist, wird der entsprechende Kontrollkontakt SW3 geschlossen und das Relais Rl erregt; die Bereit-Kontrollampe erscheint und Relais R7 fällt ab. Nun ist das Gerät bereit zur Einleitung eines neuen Betriebszyklus.

Eine Halt-Phase kann jederzeit eingeleitet werden; die dabei ablaufenden Einzelheiten sind jedoch von der jeweils gerade laufenden Betriebsphase abhängig. Wenn das Gerät gerade im Zentrifugieren läuft, ist keine merkliche Veränderung zu erkennen; nur das Relais R8 spricht an. Von nun ab kann der Bediener keinen anderen Schritt beginnen, bevor die Drucktaste "Fortsetzung" betätigt wird, die das Relais 8 abfallen läßt. Wenn die Maschine in der Phase "Abfallflüssigkeit heraus" läuft, stoppt der Druck

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auf die Taste "Halt" die Pumpe durch Erregung des Relais R8, das über seine Relaiskontakte dem Pumpenmotor die Spannung abschaltet. Wenn die Drucktaste "Fortsetzung" gedrückt wird, geht das Gerät wieder in die Phase "Abfallflüssigkeit heraus" über. - Wenn das Gerät in der Mischphase "Waschflüssigkeit ein" arbeitet, wird die Pumpe ebenfalls durch Erregung des Relais 8 beim Drücken auf die Taste "Halt" gestoppt. Das Relais R9 spricht an, solange das Relais R8 sich hält. Mit einem Kontakt des Relais R8 wird die Spannung vom für die Mischphase verwendeten Zeitgeber und mit einem Kontakt des Relais R9 von der Erregerspule des Relais HD3 abgeschaltet. Somit wird die hin- und hergehende Mischbewegung des Zentrifugenmotors unterbrochen.

Unter normalverlaufenden Betriebsbedingungen leuchtet die Stop-Kontrollampe L7 nie auf. Wenn jedoch bei einem Fehler des Kontrollkontaktes für die Pumpe in Ruhestellung und/oder des Begrenzungsschalters der Pumpe die Sicherheitskontakte '312 oder S13 an den extremsten Enden des Pumpenkolbenweges betätigt werden, leuchtet die Stop-Lampe auf und das Relais Rl2 wird zum Stoppen des Gerätes erregt. In diesem Falle kann das Gerät nur in den normalen Betriebszustand gebracht werden durch Drehung der Pumpenmotorwelle von Hand bis zur Wiederöffnung der Sicherheitskontakte. Dann sollte jedoch nachgeprüft und der Grund für die überweite Bewegung beseitigt werden.

Um das Gerät automatisch zu betreiben, werden die Zeitgeber STl und ST2 im Bedienungsfeld eingestellt, die Schalttafel entsprechend verdrahtet und der Automatik/Manuell-Schalter in die Stellung "Automatik" gebracht, womit die Bereit-Kontrollampe aufleuchtet. Das Relais Rl3 spricht über die Automatikstellung des Schalters an, womit nun die Motoren und Kontrollampen der beiden Zeitgeber STl und ST,2 eingeschaltet werden. Der Schrittschalter S17 wurde durch das vorher noch in Ruhe befindliche Relais R13 in Ruhestellung gebracht, solange der Rückstellmagnet des Schrittschalters über einen Ruhekontakt von Rl3 erregt wurde.

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Nun leitet ein Drücken der Taste "Start Zentrifuge" dieselben Funktionen ein, wie sie bei Handbetrieb beschrieben wurden. Des weiteren führt der Schrittschalter S17A aus seiner Ruhelage einen Schritt zur Stellung 1 durch. Beim Erreichen der Stellung 1 wird die Kupplung des als ersten geschalteten Zeitgebers erregt und dieser Zeitgeber dabei gestartet. Das Gerät verbleibt nun in der Betriebsphase "Zentrifugieren", bis der dazu benutzte Zeitgeber das Ende seines vorgegebenen Weges erreicht. Dabei schließen dann die Kontakte des Zeitgebers, und über eine gewählte Schaltverbindung wird das Relais R3 erregt, das die Betriebsphase "Abfall heraus" anlaufen läßt. Mit Ansprechen des Relais R3 fällt das Relais R2 ab, das seinerseits den eben benützten Zeitgeber in seine Ruhestellung zurückgelangen läßt.

Die Schaltbedingungen für die Betriebsphase "Abfall heraus" sind dieselben wie bei manuellem Betrieb. Die Abfallphase läuft so lange, bis die Pumpe den Begrenzungsschalter betätigt oder rote Blutkörperchen am Photodetektor erkannt werden. Angenommen, daß der Begrenzungsschalter wirkt, so erregt dieser das Relais R6 und damit auch das Relais R4, das wiederum die Betriebsphase "Mischen" beginnen läßt. Es ist zu bemerken, daß beim automatischen Betrieb der Schalter mit dem Knopf 77 für die Waschflüssigkeitswahl unwirksam ist und anstelle dessen die Auswahl der Waschflüssigkeit unter Steuerung durch den Schrittschalter erfolgt. Bei Stellung des Schrittschalters in seiner Stellung 1 läßt das abfallende Geschwindigkeitsabfühlrelais SGR das Relais RIl abfallen und legt somit 48 Volt über einen R5-Kontakt an den gewählten Waschflüssigkeitssolenoiden. Das Gerät bleibt in der Betriebsphase "Mischen", bis die Pumpe wieder ihre Ruhestellung erreicht und dabei den Ruhestellungs-Kontrollkontakt schließt und das Relais Rl erregt. Das Relais Rl erregt das Relais R2. Dieses wiederum leitet eine Zentrifugierphase ein und läßt den Schrittschalter in die Stellung 2 gehen. Von nun ab spielt sich wieder dasselbe wie vorbeschrieben gegf. mehrmals ab, bis der Schrittschalter seine programmierte Stopposition erreicht. Wenn kein Stopp mit Hilfe einer Schaltverbindung programmiert ist,

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geht der Schrittschalter bis zu seinem Schritt 10 und stoppt
dann zwangsweise, sobald das Geschwindigkeitsabfühlrelais wieder abfällt.

Ein programmierter Stop läßt die Signalspannung über den Schrittschalter S17A, die sonst zur Erregung der Waschflüssigkeitsolenoiden dient, zur Erregungspule des Relais R12 gelangen. Wenn R12 anspricht, wird das Gerät gestoppt. Das Relais R12 schaltet des weitern den Schrittschalter-Rückstellmagneten ein, um den Schrittschalter am Ende der kompletten Arbeitsfolge wieder in seine Ruhestellung zu bringen. Eine Halt-Bedingung kann während aller automatisch ablaufenden Phasen ebenfalls aufgerufen werden. Während des Zentrifugierens stoppen die Halt-Schaltkreise den Zeitgeberlauf; alles weitere entspricht den beschriebenen Funktionen für manuellen Betrieb. Mit angehaltenem Zeitgeber verbleibt das Gerät im Zentrifugieren, bis die Drucktaste "Fortsetzung" betätigt wird. Damit wird der Zeitgeber wieder gestartet und
die automatische Folge geht weiter. Während der Phase "Abfall heraus" wirkt die Halt-Drucktaste genauso wie bei manuellem
Betrieb. Bei gestoppter Pumpe bleibt das Gerät im Schaltzustand "Abfall heraus". Die Pumpe kann den Begrenzungskontakt nicht
betätigen und auch keine roten Blutkörperchen erscheinen unter dem Photodetektor. Ein Druck auf die Drucktaste "Fortsetzung" startet die Pumpe wieder. Während der Betriebsphase "Mischen" wirkt die Drucktaste "Halt" ebenso wie bei manuellem Betrieb; die Pumpe stoppt und kann durch Druck auf die Taste "Fortsetzung" wieder gestartet werden.

Vorgesehene Sicherheitsschaltkreise umfassen u.a. zwei magnetisch betätigte Schutzgaskontakte unter den Schiebetüren über der Zentrifuge. Diese dienen zur Absicherung, daß die
Schiebetüren geschlossen werden, bevor die Zentrifuge anlaufen kann. Bei geöffneten Schiebetüren sind die beiden Schutzgaskontakte S15 und S16 geöffnet und das Relais R14 abgefallen. Somit ist die Bereit-Kontrollampe und die Drucktaste "Start
Zentrifuge" spannungslos. Sobald die Schiebetüren geschlossen

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werden, spricht das Relais R14 an, geht die Bereit-Kontrolllampe ein und wird der Drucktaste "Start Zentrifuge" Spannung zugeführt. Wenn während des Betriebes des Gerätes die Schiebetüren versehentlich geöffnet werden, fällt das Relais Rl4 ab und erregt sofort das Relais R12 über die auf einem Kondesator Ql gespeicherte elektrische Ladung. Das Ansprechen des Relais Rl2 bewirkt die Durchführung der Stopfunktionen und das Anhalten des Gerätes.

In Fig. 9a ist zu erkennen, daß das Relais R4 zur Durchführung der Betriebsphase "Mischen" durch Erregung eines Relais IFR und Schließen dessen Kontaktes iatefa werden kann. Das Relais IFR wird durch die in Fig. 11 dargestellten Schaltkreise erregt. Das Bezugs zeichen 101 steht in Fig. 11 für ein durchscheinendes flexibeles Röhrchen, durch das einerseits Blutkörperchen in den Blutbehälter in der Zentrifuge einfließen und andererseits Abfallflüssigkeit aus dem Blutbehälter ausfließt. An einer geeigneten Stelle neben diesem Röhrchen ist eine Lichtquelle 103 mit einem Lichtregler 105 auf der einen Seite vorgesehen und eine Photozelle oder allgemein gesprochen ein Photodetektor 107 auf der der Lichtquelle entgegengesetzten Seite angeordnet. Die Unterbrechung des durchscheinenden Lichtstrpmes

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ergibt ein Ausgangssignal des Photodetektors 107. Die Llcht für diesen Photodetektor wird so geregelt, daß mit dem Flüssigkeitsstrom hindurchfließende rote Blutkörperchen zu erkennen sind. Die entsprechende Lichtfärbung ist im Bereich zwischen 7.000 bis 7.500 A⁵ zu finden. Das Ausgangssignal des Photodetektors wird einer Emitterfolgestufe 109 zwecks Inpedanzanpassung zugeführt und von dort weiter einem Inverter 111. Vom Ausgang dieses Inverters 111 wird das Signal einem zweiten Inverter 113 und dem Eingang eines monostabilen Kippgliedes 115 zugeführt. Die Aufgabe dieses monostabilen Kippgliedes ist, am Eingang der nächstfolgenden Stufe, eines UND-verknüpfenden Inverters 117, einen Vergleich des Kippgliedausgangssignals mit dem Ausgangssignal des Inverters 113 zu ermöglichen. Wenn beide Signale gleichzeitig anstehen, gibt der Inverter 117 ein Ausgangssignal zu

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einem Relaistreiber 119 weiter, der seinerseits die Spule des Relais IFR erregt. Wenn an den Eingängen des Inverters 117 nicht gleichzeitig beide Signale anstehen, wird kein Signal an den Relaistreiber 119 weitergegeben. Damit wird die Erkennung kleiner Mengen zusammengepackter roter Blutkörperchen unterbunden, die immerhin den Lichtstrom zum Photodetektor beeinflussen, aber andererseis das Relais IFR noch nicht ansprechen lassen sollen. Erst dann, wenn eine zusammenhängende Menge roter Blutkörperchen den Lichtstrom länger unterbricht, als die durch die monostabile Kippstufe vorgegebene Zeit, wird das Relais IFR erregt und der übergang zur nächsten Verarbeitungsphase, z.B. einer Mischphase, eingeleitet. - " .

Aus der vorstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ist zu erkennen, daß ein Blutverarbeitungsgerät entsprechend der vorliegenden Erfindung ein zuverlässiges Gerät zur Verarbeitung eingefrorener roter Blutkörperchenpräperate und zur Entfernung z.B. Glycerols oder anderer Schutzstoffe vor der Verwendung der Blutpräperate zu Tranfusionszwecken ist. Wahlweise ist der Betrieb mit manueller oder mit automatisch programmierter Steuerung möglich. Verschiedene Sicherheitseinrichtungen sind vorgesehen zur Gewährleistung des ordnungsgemäßen Betriebes bezüglich der Sicherheit der einzelnen Funktion als auch zur Sicherstellung des ordnungsgemäßen Ablaufes der Blutverarbeitung.

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Claims

28- 225U03 PATENTANSPRÜCHE

1. Blutverarbeitungsgerät mit einer motorgetriebenen

Zentrifuge und einer flexiblen Membrane, unter die eine Druckflüssigkeit zur Aufdehnung der Membrane drückbar ist,

mit einem in die Zentrifuge über der Membrane einlegbaren, zusammendrückbaren Blutbehälter, einer drehbaren Dichtung zur Verbindung des Blutbehälters mit einer feststehenden Röhrenanordnung und Ventilen zur gesteuerten Zu- und Ableitung von Flüssigkeiten in bzw. aus dem Blutbehälter und

mit einer motorgetriebenen Pumpe zum Einleiten und Herauslassen von Druckflüssigkeit unter die bzw. der Membrane,

wobei mit diesem Gerät wählbare Folgen von Blutverarbeitungsgängen durchführbar sind, gekennzeichnet durch

eine Anordnung manuell betätigbarer Schalter (59, 61, 65, 67, 69, 71, 73), deren je einer vorgesehenen Verarbeitungsbefehlen zugeordnet ist, Verarbeitungssteuerkreise, die die Abgabe einer Folge von Steuersignalen und die Durchführung der vorgesehenen Verarbeitungsphasen ermöglichen, ein automatisches Programmschaltwerk, das zur Erzeugung von Steuersignalen wählbarer Folge für diese Verarbeitungssteuerkreise geeignet ist, und Wählschaltkreise (Schaltplatte 43), die wählbare Verbindungen des Programmschaltwerks mit den Verarbeitungssteuerkreisen ermöglichen.

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2. Blutverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

mindestens einen selektiv einstellbaren Zeitschalter (STl, ST2), der die Abgabe eines Steuersignals beim Erreichen seiner eingestellten Zeit vorkehrt, Eingangsschaltkreise (Kupplung) für jeden dieser Seitgeber zur Aufnahme von Startsignalen vom Programmschaltwerk und

Ausgangsschaltkreise (Zeitschaltkontakt/ Schaltplattenbuchse) für jeden dieser Zeitgeber, die zur Abgabe von Steuersignalen zu den Verarbeitungssteuerkreisen geeignet sind.

3. Blutverarbeitungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch Motorgeschwindigkeitssteuerkreise für die Zentrifuge und für die Pumpe, die die manuelle Wahl der Zentrifugen- und Pumpengeschwindigkeit durch den Bediener ermöglichen.

4. Blutverarbeitungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Motorumschaltkreise (HDl, HD2, HD3) vorgesehen sind zur Speisung des Zentrifugenmotors entweder für hohe Drehzahlen von den zugehörigen Motorgeschwindigkeitssteuerkreisen oder für niedrigere Drehzahlen mit einer erniedrigten Versorgungsspannung (48 Volt).

5. Blutverarbeitungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch Motorgeschwindigkeitsabfühlkreise, die mit dem Zentrifugenantriebsmotor verbunden und zur Fortschaltung der vorgesehenen Programmfolge beim Erreichen einer vorgegebenen Motordrehzahl geeignet sind.

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6. Blutverarbeitungsgerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Motorgeschwindigkeitsabfühlrelais (SGR), das selektiv während des dynamischen Bremsens mit dem Zentrifugenmotor verbunden ist.

7. Blutverarbeitungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Detektor für durch den Ein/Auslaß des Blutbehälters verdichtet tretende rote Blutkörperchen und durch diesen Detektor beaufschlagte Steuerkreise zum Fortschalten zur nächstfolgenden Verarbeitungsphase, wenn und nur wenn verdichtet auftretende rote Blutkörperchen im Ein/Auslaß erkennbar sind.

8. Blutverarbeitungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß der Detektor für verdichtete rote Blutkörperchen derart ausgebildet ist, daß er nur auf vorgegebene Mengen verdichteter roter Blutkörperchen anspricht, wenn sich solche langer als eine vorgegebene flinimalzeit im Ein/Auslaß befinden.

9. Blutverarbeitungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch Schaltkreise zur Verlängerung der jeweils laufenden Verarbeitungsphase unter selektiver Aussetzung des Fortschreitens des Zeit- und/oder programmgesteuerten Verarbeitungsganges.

10. Blutverarbeitungsgerät nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen manuell zu betätigenden Halt-Schalter (Drucktaste 69) zum Aufruf der Verlängerung der jeweils laufenden Verarbeitungsphase und durch einen manuell zu betätigenden Fortsetzungs-Schalter (Drucktaste 71)zur Löschung der Schaltkreise zur Verlängerung.

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11. Blutverarbeitungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Druckflüssigkeitsvorratsbehälter (HR), in dem die vorhandene Druckflüssigkeitsreserve unter Atmosphärendruck steht und der über ein steuerbares Ventil (V5) mit der Druckflüssigkeit in der Zentrifuge unter der flexiblen Membrane zur Durchgabe des Atmosphärendruckes während dejjt Zentrifugieren in Verbindung steht.

12. Blutverarbeitungsgerät nach Anspruch 11 _r gekennzeichnet durch einen zweiten Druckflüssigkeitsvorratsbehälter (Pumpenzylinder HP) zum wahlweisen Einlaß verschieden großer Waschflussigkeitsmengen während der Verarbeitungsphasen in den Blutbehälter.

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