[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein wenigstens zweiteiliges Inseminationsbesteck für
die künstliche Besamung von Nutztieren, insbesondere Schweinen, umfassend einen Besamungskatheter
mit einem aus einem Kunststoffrohr bestehenden Katheterschaft, zumeist mit einer Verdickung
am distalen Ende, und ein Gegenstück hierzu, nämlich eine Spermatube mit einer Abgabetülle,
zur Aufnahme des zu applizierenden Spermas. Der Besamungskatheter hat ein distales
Ende, das in die Vagina des Tiers eingeführt wird, und ein proximales Ende, an dem
die Spermatube angesetzt wird.
[0002] Bei der künstlichen Besamung wird das zumeist bereits einige Tage alte oder aus tiefgefrorenem
Lagerzustand aufgetaute Sperma einerseits möglichst sparsam, andererseits aber doch
so reichlich, daß eine gute Befruchtungseffizienz erzielt wird, und außerdem möglichst
schonend und ohne Druckstöße, die das Sperma schädigen könnten, appliziert. Bei der
Schweinebesamung, bei der je Applikation relativ große Mengen an Sperma verabreicht
werden müssen, wird das eingangs genannte Inseminationsbesteck verwendet, nämlich
jeweils für den Einmalgebrauch ein Besamungskatheter und eine Spermatube. Diese Teile
und deren Verwendung sind an sich bekannt, beispielsweise beschreibt DE 91 13 536
U Konstruktionen der Spermatube, EP 1 169 978 A1 Konstruktionen des Besamungskatheters
und DE 200 15 979 A die Kombination der beiden Teile als Inseminationsbesteck. Bei
einem Inseminationsbesteck für die Rinderbesamung ist es aus der DE 16 16 899 A bekannt,
daß der Spermabehälter an seinem auf den Besamungskatheter aufsetzbaren Ende mit einem
Außengewinde versehen und in das mit entsprechendem Innengewinde versehene Ende des
Katheters einschraubbar ist. Und in der EP 1 380 269 A1 ist ein Inseminationsbesteck
beschrieben, bei dem in das Ende des Katheterschafts ein Gewinde geschnitten ist,
in das die Tülle der Spermatube eingeschraubt wird, deren Außenform sich an das Gewinde
anpaßt.
[0003] Der übliche Besamungskatheter besteht aus einem etwa 50 cm langen Kunststoffrohr
mit einem Außendurchmesser von 7 mm und einem Innendurchmesser von 4 mm und also einer
Wandstärke von ca. 1,5 mm, das an seiner distalen Spitze einen auf die Anatomie des
Schweins abgestimmten verdickten Kopf, insbesondere einen Schaumstoffkörper, aufweist.
Die Tuben sind üblicherweise Tuben aus einem flexiblen Kunststoff, insbesondere aus
Polyäthylen niedriger Dichte, mit einem Füllungsvolumen in der Größenordnung von bis
zu 100 ml. Zur Durchführung der Besamung werden z. B. gemäß der genannten EP 1 380
269 A1 die Tube und der Katheter gekoppelt, indem in das hintere, proximale Rohrende
des in situ befindlichen Besamungskatheters die Tülle der Spermatube eingeschraubt
wird, nachdem die Tüllenspitze abgetrennt worden ist, und wird der Tubeninhalt durch
den Katheter hindurch appliziert. Zum schonenden Einführen des Tübeninhalts wird beispielsweise
das nach außen überstehende Stück des Katheterschafts leicht nach oben gebogen, so
daß der Tübeninhalt durch die Schwerkraft weiterbefördert wird. Für diese Einführung
wird ihm ausreichend Zeit gelassen. Durch die Verschraubung werden Probleme vermieden,
die sich andernfalls dadurch ergeben, daß die Koppelung der Tube am Katheterende,
wenn sie nur durch das Einstecken der konischen Tülle in den Katheterschaft bewirkt
wird, unzureichend ist, insbesondere da das Schwein dazu neigt, durch Wedeln mit dem
Schwanz die Tube vom Katheter zu schlagen.
[0004] Inseminationsbestecke sind Geräte für den Einmalgebrauch, für die der Herstellungsaufwand
möglichst niedrig sein soll. Das Schneiden der Innengewinde in die abgelängten Stücke
des Katheter-Kunststoffrohrs erfordert jedoch einigen Aufwand zur Entfernung der dabei
entstehenden Kunststoffspäne, von denen nichts im Katheterschaft zurückbleiben darf.
Das Innengewinde dichtet auch nicht gut ab, wenn bei der Besamung anstelle der Tubentülle
eine Verlängerung aus einem härteren Material als LDPE in das Katheterende gesteckt
wird und die Tube dann ihrerseits an das andere Ende der Verlängerung angekoppelt
wird.
[0005] Durch die Erfindung soll ein Inseminationsbesteck mit Katheter-Tüben-Koppelung geschaffen
werden, das mit kleinerem Aufwand herstellbar ist und auch mit Katheterverlängerungen
eine zuverlässige Abdichtung erlaubt. Dies wird, ausgehend von einem Inseminationsbesteck
mit einer Haltestruktur im Katheterschaft, dadurch erreicht, daß die Innenwand des
Katheterschafts vom Katheterende axial einwärts scharfkantige Durchmesserstufen abnehmenden
Durchmessers bis zum Innendurchmesser des Katheterschafts aufweist. Im Katheterschaftende
ist also ein Stufenprofil gebildet, insbesondere ein Stufenkonus. Durch diese Maßnahme
ergibt sich eine Gestaltung des Katheterschaftendes, durch die ein formschlüssiger
Halt der Abgabetülle der Tube im Katheterschaft und dadurch ein ausreichend stabiler
Halt, der dem Besamer die Handhabung des Besamungsvorgangs insbesondere bei einer
zeitlich ausgedehnteren Applikation erleichtert, mit einem Gerät ermöglicht wird,
bei dessen Serienproduktion der Aufwand des Entfernens der Bearbeitungsspäne vermindert
ist. Die Durchmesserstufen können durch Ausbohren hergestellt werden, wobei ein Großteil
der Späne sogleich nach hinten abgeführt wird. Anschließend kann restlicher Staub
leicht herausgewischt werden, da er sich nicht in Rinnen oder dergleichen, wie sie
ein Gewinde aufweist, festsetzt. Der Halt der Koppelung erweist sich als für den Zweck
ausreichend, und die Kanten der Durchmesserstufen bewirken in Verbindung mit dem Material
der Tubentülle eine vollständige Abdichtung, so daß keine Spermaflüssigkeit verloren
geht. Insbesondere durch passende Materialauswahl und Gestaltung des Stufenprofils
als spitzen Stufenkegel braucht die Abgabetülle der Spermatube nicht besonders bearbeitet
zu sein, die ringförmigen Stufenkanten des Katheterschafts erzeugen ringförmige Dichtbereiche
zwischen dem Katheterschaft und der Tülle und gleichzeitig einen stabilen Halt.
[0006] Eine geeignete Materialgegenüberstellung ist hierbei Polypropylen/Polyäthylen oder
andere Kunststoffe mit vergleichbaren Charakteristiken. Das Polyäthylen als Material
für die Tube ist ausreichend elastisch, daß sich die Kanten des Stufenprofils darin
eindrücken, und ist außerdem spermaverträglich, gut bearbeitbar, und beispielsweise
durch ein Hitzeimpulsverfahren, ein Infrarotverfahren oder durch Ultraschallschweißung
leicht verschließbar. Polypropylen ist demgegenüber härter und ist obendrein biegbar
bei guter Knickfestigkeit. An sich käme auch Hart-PVC in Frage, dieses hat aber eine
mangelhafte Knickfestigkeit. Das Stufenprofil kann so bemessen sein, daß der Katheterschaft
über einen Großteil seiner Länge einen konstanten Innendurchmesser hat und sich vom
Katheterschaftende bis zum Bereich des über seine Länge konstanten Innendurchmessers
des Katheterschafts hintereinander mehrere, vorzugsweise vier, Bereiche mit jeweils
ebenfalls konstantem und gegenüber dem Großteil der Länge erhöhtem Durchmesser erstrecken,
wobei die Kanten der Durchmesserstufen in einer Konusfläche liegen, die der zunächst
glatten Außenfläche der Abgabetülle der Tube geometrisch ähnlich ist. Es kann - unter
der Voraussetzung, daß die Länge der Abgabentülle 28 mm beträgt - 10 bis 20 mm weit
in den Katheterschaft eingeschnitten sein und sein resultierender Konuswinkel zwischen
Mantellinie und Achse kann im Bereich von 2,5° bis 5°, vorzugsweise bei 3° bis 3,3°,
liegen. Vorzugsweise soll die Länge des Stufenprofils die Länge der Abgabetülle nicht
überschreiten, da jenseits von deren Mündung eine glatte Katheter-Innenwand zu bevorzugen
ist.
[0007] In das Katheterrohr aus Polypropylen kann das Stufenprofil mit Hilfe eines Bohrers
in Form eines Metalldorns mit zum Ende zu stufenweise abnehmendem Durchmesser von
z. B. 6 mm bis 4 mm, jeweils 1,5 mm bis 2 mm lang, eingeschnitten werden. Die entstehenden
Materialspäne werden durch passende Rinnen des Bohrers und schließlich erforderlichenfalls
noch durch einen einfachen Wischvorgang vollständig entfernt. Der Vorgang läßt sich
leicht automatisieren, was für die Durchführung der Erfindung vorteilhaft ist.
[0008] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung. Es zeigen:
- Fig. 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht das distale Ende einer Spermatube
und das proximale Ende eines Katheterschafts kurz vor deren Koppelung;
- Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 des Zustands nach der Koppelung;
- Fig. 3 in vergrößertem Maßstab ein zur Herstellung eines Stufenprofils verwendetes
Werkzeug.
[0009] Zur künstlichen Besamung eines Schweins wird ein Besamungskatheter 1, der aus einem
Katheterschaft 2 und einem an dessen distaler Spitze sitzenden, in den Figuren nicht
sichtbaren Formkörper besteht, in die Vagina des Schweins bis zur Cervix eingeführt.
Der Katheterschaft besteht beim beschriebenen Beispiel aus einem etwa 50 cm langen
Rohr aus Polypropylen mit einem Außendurchmesser von 7 mm, einer Wandstärke von 1,5
mm und einem Innendurchmesser von 4 mm.
[0010] Die zu applizierenden Spermien werden in einer Spermatube 9 herangebracht. Die Spermatuben
9 bestehen jeweils aus einem Behälterteil 10 und einer Abgabetülle 11. Beim dargestellten
Modell hat die gesamte Spermatube 9 eine Länge von 172 mm. Die Abgabetülle 11 ist
28 mm lang und leicht konisch ausgebildet, indem sie an ihrem Fußpunkt einen Außendurchmesser
von 4 mm bis 6 mm, im Speziellen: 5,4 mm, und an ihrer Spitze einen Außendurchmesser
von 2 mm bis 3,5 mm, im Speziellen: ca. 3 mm, hat. Die Abgabetülle 11 ist vorne an
der Spitze geschlossen. An die Spitze schließt sich nach vorne noch eine etwa hammerförmige
Verbreiterung 13 an, die als Stapelhilfe beim Stapeln der zunächst noch leeren Tuben
dient, indem sie verhindert, daß beim Stapeln die konischen Tüllen ineinandergesteckt
werden und sich dann nur noch schwer trennen lassen. Die Tülle 11, die ja dem Abgeben
des Tübeninhalts dient, ist innen hohl, während der Verschlußkörper 13 massiv sein
kann. Die Teile 10, 11 und 13 stellen zusammen ein einstückiges flexibles Kunststoff-Spritzgußstück,
ein in Blastechnik hergestelltes Element oder ein in einem kombinierten Spritz-Blas-Verfahren
hergestelltes Element aus Polyäthylen niedriger Dichte dar.
[0011] Wie Fig. 1 zeigt, bricht oder schneidet der Besamer vor dem Besamungsvorgang die
Tüllenspitze mit der Verbreiterung 13 ab, wie durch eine Schere symbolisiert ist.
[0012] Zur stabilen Ankoppelung der Spermatube 9 an den Besamungskatheter 1 ist in das proximale
Ende 14 des Katheterschafts 2 ein Stufenprofil 15 eingeschnitten. Es hat eine axiale
Länge in der Größenordnung von 10 bis 15 mm und besteht aus vier Stufen 20, 21, 22
und 23 mit vom Ende her abnehmendem Durchmesser und mit dazwischenliegenden scharfen
vorspringenden Kanten 25, 26, 27 und 28, die kreisförmige Umlauflinien bilden und
im Axialschnitt Winkel in der Größenordnung von 90° haben. Die Durchmesserstufen haben
im gezeichneten Beispiel jeweils konstanten Durchmesser, eine geringe Konizität würde
aber auch möglich sein. Beim beschriebenen bevorzugten Beispiel, bei dem das Rohr
des Katheterschafts 2 bei einem Außendurchmesser von 7 mm eine Wandstärke von 1,1
mm hat, haben die Durchmesserstufen jeweils eine axiale Länge von 1,5 mm und eine
Durchmesserdifferenz zwischen benachbarten Stufen in der Größenordnung von 0,16 mm
bis 0,17 mm. In der vergrößernden Darstellung sind die vier Stufen 20, 21, 22 und
23 und das Rohrlumen 24, zwischen denen die scharfkantige kreisförmige Stufenkanten
25, 26, 27 und 28 liegen, gezeigt. Durch diese Bemessung ergibt sich eine diese ringförmigen
Kanten verbindende Konusfläche mit einem Konuswinkel von etwas mehr als 6°, was auch
im wesentlichen dem Konuswinkel der konischen Tülle 11 entspricht. Wird nun die Tülle
11 in den Katheterschaft 2 gegebenenfalls unter leichtem Drehen eingeschoben, so verkeilt
sie sich an den Kanten 25 bis 28, die das Material der Tülle 11 leicht eindrücken
oder einbeulen. Die Abgabetülle 11 wird also mit Kraft bis zum Anschlag eingeschoben,
wobei sich durch die elastische Formänderung in der tubennäheren Hälfte der Tülle
11 vorübergehende ringförmige Rinnen bilden, in denen die harten Kanten mit einer
gewissen Pressung anliegen, mit dem doppelten Effekt, daß erstens die Tülle 11 mit
der daranhängenden Samentube 10 fest mit dem Katheter 1 verbunden ist und daß zweitens
die Pressung zwischen den Kanten 25, 26 und 27 und der Außenseite der Tülle 11 eine
vollständige Abdichtung ergibt, die auch bei einem längeren Besamungsvorgang das Aussickern
von Spermaflüssigkeit verhindert. Es hat sich erwiesen, daß auch durch einen Schlag
mit dem Schweineschwanz die so angekoppelte Tube 9 nicht aus dem Katheter 1 herausgeschlagen
wird.
[0013] Fig. 3 zeigt noch - nicht maßstäblich - in Seitenansicht einen Senker oder Bohrer
29, der zur Herstellung des Stufenprofils am Schaftende verwendet werden kann. Er
weist ein Stufenprofil komplementär zum Stufenprofil im Katheterschaft auf, außerdem
eine Anlagefläche 30, mit der das Werkzeug schließlich nach Erreichen der erforderlichen
Eindringtiefe am Rohrrand anschlägt. Der Senker oder Bohrer 29 schneidet beim Drehen
den Katheterschaft innenseitig spanabhebend und transportiert mit Hilfe von Nuten
31 die anfallenden Späne nach hinten und somit aus dem Katheterschaft heraus. Nach
vollständigem Einsenken des Bohrers in das Schaftende wird er unter Hinterlassung
des Stufenprofils im Schaftende wieder zurückgezogen, wobei dann die Schaftinnenseite
weitgehend frei von Spänen ist. Um auch noch kleine Späne und Stäube zu entfernen,
kann noch beispielsweise eine rotierende Rundbürste eingeführt werden, die die restliche
Sauberkeit bewirkt. Bei einer beispielhaften Ausführung sind die einzelnen Durchmesserstufen
jeweils axial 1,5 mm lang und haben Durchmesser von 5,53 mm, 5,365 mm, 5,2 mm, 5,035
mm und 4,87 mm.
1. Inseminationsbesteck, bestehend aus einem Besamungskatheter (1) und einer Spermatube
(9), von deren der Besamungskatheter (1) einen aus einem Kunststoffrohr bestehenden
Katheterschaft (2) für die künstliche Besamung von Nutztieren, insbesondere Schweinen,
hat und die Spermatube (9), die das zu applizierende Sperma aufnimmt, eine mit dem
Besamungskatheter zu koppelnde Abgabetülle (11) aufweist, wobei an der Innenwand des
Katheterschafts (2) im Bereich seines proximalen Endes (14) eine von der Zylinderform
abweichende Form zum Festhalten der Abgabetülle (11) der Tube (9) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Katheterschafts (2) vom Katheterende axial einwärts scharfkantige
Durchmesserstufen (20, 21, 22, 23) abnehmenden Durchmessers bis zum Innendurchmesser
(bei 24) des Katheterschafts aufweist.
2. Inseminationsbesteck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabetülle (11) der Tube (9) von konischer, ursprünglich glatter Außenfläche
ist und durch Eindrücken in das Ende des Katheterschafts (2) durch dessen Durchmesserstufen
(20 - 23) entlang Umfangskreisen (25 - 28) eindrückbar ist.
3. Inseminationsbesteck nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchmesserstufen (20 - 23) an der Schaftinnenwand des Besamungskatheters
(1) in einem Bereich befinden, der ab dem Schaftende (14) eine Länge bis maximal dem
Dreifachen des Schaftinnendurchmessers hat.
4. Inseminationsbesteck nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr des Katheterschafts (2) aus einem Kunststoff mit den Härteeigenschaften
des Polypropylens und die Abgabetülle (11) der Spermatube (9) aus einen Kunststoff
mit den Härteeigenschaften von Polyäthylen mit niedriger Dichte bestehen.
5. Inseminationsbesteck nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheterschaft (2) über einen Großteil (24) seiner Länge konstanten Innendurchmesser
hat und sich vom Katheterschaftende (14) bis zum Bereich (24) des über seine Länge
konstanten Innendurchmessers des Katheterschafts hintereinander mehrere, vorzugsweise
vier, Bereiche (20 - 23) mit jeweils ebenfalls konstantem und gegenüber dem Großteil
der Länge erhöhtem Durchmesser erstrecken.
6. Inseminationsbesteck nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (25 - 28) der Durchmesserstufen (20 - 23) in einer Konusfläche liegen,
die der zunächst glatten Außenfläche der Abgabetülle (11) der Tube (9) geometrisch
ähnlich ist.
7. Inseminationsbesteck nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel der Konusflächen im Bereich von 2,5° bis 5°, vorzugsweise von 3°
bis 3,3°, liegt.