專利名稱：用于蠕動泵的安全裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有可更換的轉子的蠕動滾子泵，特別地，涉及用于透析裝置的蠕動滾子泵。
背景技術：
蠕動滾子泵被用來通過阻塞傳送流體，并且例如普遍地用于實驗室、小生產設備、分析裝置、輸液泵中，并且具體地也用于透析裝置中。它們包括定子和在該定子內部旋轉的轉子，同時至少兩個擠壓輥阻塞在定子和轉子之間插入的泵軟管，并且由此推進在該泵軟管內的流體。在該類型的蠕動滾子泵中，例如，為了清潔或修復的目的，通常可以將轉子從轉子 安裝架上拆卸，或者更換轉子以適應于軟管的不同的材料、直徑和/或壁厚，從而例如調節(jié)用于轉子的擠壓輥的壓簧，或者利用不同設計的轉子替換轉子。而且，很多蠕動滾子泵，特別地，在實驗室、小生產設備、分析裝置和透析裝置中使用的那些在轉子之間具有多個推進裝置，所述轉子可更換但是可能具有不同的特性。這些特性例如可能依賴于使用的泵軟管、在蠕動滾子泵的傳輸流中的其它部件、被泵取的介質的粘度、期望的傳送壓力和其它參數(shù)。當泵被阻塞或者來自泵的下游的流阻增大時，如果蠕動滾子泵的操作繼續(xù)，則在軟管中的壓力非?？斓卦龃螅⑶以跊]有另外的安全預防措施的情形中，這將會必然地導致對軟管或與軟管連接的其它部件(例如，過濾器、膜、透析器或滴注室)的損壞。為了抵抗這種損壞，擠壓輥例如可以與旋轉的方向垂直地彈性安裝，從而它們屈服于在軟管中的增加的壓力。在該情形中，安裝架的彈性系數(shù)確定最大阻塞壓力，并且由此限制了蠕動滾子泵的傳送壓力。這例如可以通過具有彼此平行的可彈性地移位的兩個臂的轉子來從技術上實現(xiàn)，其中，擠壓輥可旋轉地安裝在所述臂的端部。根據(jù)被泵送的流體、插入了泵軟管的軟管組件、使用的其它部件(例如，過濾器、膜、透析器和/或滴注室)和治療的類型，在例如用于透析裝置的蠕動滾子泵的情形中，轉子的彈性系數(shù)可以是不同的。因此，例如，關于替換方案，與例如血泵的轉子相比，透析裝置的蠕動滾子泵的轉子可以構造有較低的彈簧壓力，即，較低的最大阻塞壓力。然而，蠕動滾子泵的推進裝置的設計在其它方面是相同的，從而每一個轉子可以插入在每一個定子中。在透析裝置的清潔和消毒期間，泵的轉子從定子移除，從而有助于透析裝置和轉子的消毒。為了能夠識別定子并且將正確的轉子安裝在每一個推進裝置中，現(xiàn)有技術的轉子通常被設有標簽，然而該標簽可隨著時間而脫落。如果在標簽上的標記或標識沒有正確地被讀取，即使標簽是完整無缺的，在安裝期間也存在人為錯誤的風險，并且由于這樣，例如與插入的軟管組件、使用的部件(例如，過濾器、膜、透析器和/或滴注室)和治療的類型不匹配。因此存在在裝置的消毒之后錯誤地更換轉子的危險，由此例如導致將具有不正確的滾子彈簧壓力的轉子插入特定的推進裝置中，或者，例如當治療的類型改變時忘記更換轉子。這可能不僅導致對透析裝置的部件的損壞，而且還導致不利的治療結果以及對患者的健康和生命的威脅。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的因此是確保透析裝置利用正確類型的轉子來正確地構造，并且具體地，對于每一個推進裝置具有正確的彈簧壓力，并且在所有情形中可靠地排除透析裝置的不正確的安裝的可能。在本發(fā)明中通過根據(jù)權利要求I中所述的蠕動滾子泵來解決該問題。在從屬權利要求中詳細說明了優(yōu)選實施方式。根據(jù)本發(fā)明，詳細說明了優(yōu)選地用于透析裝置的蠕動滾子泵，包括轉子安裝架；轉子，所述轉子可以連接到所述轉子安裝架，并且優(yōu)選地具有多個標記裝置，通過所述標記裝置的類型和/或布置編碼化所述轉子的至少一個特性；和安全裝置，所述安全裝置具有至少一個檢測裝置，通過所述至少一個檢測裝置，可以檢查由所述標記裝置編碼化的所述轉子的所述至少一個特性，其中，可以根據(jù)所述轉子的這些特性中的至少一個特性來啟動所述安全裝置。通過如在權利要求I中所述的蠕動滾子泵，利用安全裝置的至少一個檢測裝置，例如可以自動地檢查轉子類型、或轉子的調節(jié)、或安裝在蠕動滾子泵的推進裝置中的轉子的至少一個特性，并且，在不正確的配置的情形下，可啟動安全裝置并且由此觸發(fā)合適的動作。另外，將如此的檢測裝置構建在轉子中或者以防止如此的檢測裝置的損耗的方式將它們附接到轉子在技術上是容易可行的。另一個可設想的可能性例如為將如此的安全裝置附接到壓簧的調節(jié)元件，由此可以經由檢測裝置的位置的檢測來自動地檢查調節(jié)彈簧的預張力，并且因此檢查調節(jié)彈簧的壓力，并且因此檢查阻塞壓力。通過該方式，即使在由不太熟練的工作人員進行日常操作的情形中或者在醫(yī)院處于忙碌的情形中，也可以可靠地防止推進裝置的不正確的配置。在優(yōu)選的實施方式中，當所述蠕動滾子泵利用具有不正確或不適當?shù)奶匦缘霓D子來進行操作時，可以由所述安全裝置來使所述蠕動滾子泵失效，并且可以觸發(fā)警告信號。通過該方式，另外地，例如，將蠕動滾子泵的操作狀態(tài)限制為不會引起危險的值(例如，馬達僅以慢速操作以將空氣從系統(tǒng)中排出或測試該系統(tǒng))，或者，記錄轉子配置也是可設想的，也可以例如在轉子的一個旋轉或數(shù)個旋轉之后立即禁止蠕動滾子泵的所有操作。在上文中，“具有不正確或不適當?shù)奶匦缘霓D子”可被理解為如下的轉子，即，該轉子的類型、調節(jié)(在該情形中，例如，具有可調節(jié)的壓力的轉子)或至少一個轉子特性沒有對應其當前應用 的要求。因此，例如，可能的是，轉子的至少一個特性的實際值不對應對于操作條件而言要求的或最佳的期望值，或者，轉子的至少一個特性的實際值不位于為操作條件指定的值的范圍內。這樣，例如，可設想的是，在用于透析設備的蠕動滾子泵的情形中，根據(jù)操作條件，其它另外的因素也被考慮在其中，諸如蠕動滾子泵的操作模式、使用的部件的特性，例如，軟管、過濾器裝置、膜裝置和/或另外的轉子，操作程序和/或其它數(shù)據(jù)，例如，與治療和/或患者相關的數(shù)據(jù)。由此可以確保最大程度的安全。在另一個優(yōu)選的實施方式中，相對于所述轉子設置所述標記裝置，使得當所述轉子回轉時，所述標記裝置被承載經過所述至少一個檢測裝置，并且由所述至少一個檢測裝置生成信號圖案，通過所述信號圖案，可檢測所述轉子的所述至少一個特性。這代表蠕動滾子泵的在技術上特別有利的發(fā)展，由此，可以通過利用一些簡單可靠的傳感器來檢測轉子的至少一個特性(而不需要例如成像技術或模式識別)。僅在轉子的一個回轉之后，或僅數(shù)個回轉之后，就可以在不正確的配置的情形下觸發(fā)安裝裝置，并且因此及時停止蠕動滾子泵的進一步的操作。在另一個優(yōu)選的實施方式中，可以結合來自蠕動滾子泵驅動的旋轉速度信號來評估所述至少一個檢測裝置的所述信號圖案。使用的旋轉速度信號可以為步進馬達的控制脈沖、由馬達自身生成的速度信號(例如，由換向器或由單獨的轉速計生成)、生成器信號或任何其它旋轉速度信號。通過該方式，例如，可以與回轉圈數(shù)無關地準確地確定在兩個標記裝置之間的角距離，或者檢測標記裝置的范圍并且由此在尺度不同的標記裝置之間進行區(qū)分。在另一個優(yōu)選的實施方式中，通過至少兩個檢測裝置可在每一個回轉上檢測所述標記裝置中的每一個標記裝·置。這表示另一個可能的方式，即，該方式例如確定轉子的旋轉速度，并且由此例如與回轉圈數(shù)無關地準確地確定在兩個標記裝置之間的角距離，或者檢測標記裝置的范圍并且由此在尺度不同的標記裝置之間進行區(qū)分。在另一個優(yōu)選的實施方式中，根據(jù)所述至少一個檢測裝置的所述信號圖案，可以另外地確定所述轉子的旋轉的圈數(shù)和/或旋轉的方向。如果例如在自旋轉軸起的特定距離處，僅有一個標記裝置或特定類型的一個標記裝置，或者有在小于180°的旋轉角度范圍上分布的若干個標記裝置，則也可以同時使用負責轉子的至少一個特性的檢測和檢查的相同的檢測裝置來測量旋轉速度，并且可能地，如果標記裝置被適當?shù)夭贾?，還可以測量轉子的回轉的方向。在另一個優(yōu)選的實施方式中，可以磁性地、電磁地和/或光學地以沒有接觸的方式檢測所述標記裝置。這使得可以確保操作和標記裝置的檢測都是特別可靠的并且免受干擾的。在另一個優(yōu)選的實施方式中，檢測裝置中的至少一個檢測裝置可以具有磁場傳感器，優(yōu)選地具有霍爾傳感器。這表示操作不易受潮濕或污染影響的檢測裝置的特別有利的并且可靠的實施方式，并且它允許例如小的永久磁體作為標記裝置附接在轉子上或在轉子中。在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述檢測裝置中的至少一個檢測裝置可以具有優(yōu)選的電磁式的接近傳感器或感應式的接近傳感器。作為示例，可以通過渦電流的感應簡單地并且可靠地檢測標記裝置，諧振電路由于感應的變化而失調，但是也可以通過電容改變或光學測量(IR反射改變)來檢測。在另一個優(yōu)選的實施方式中，至少一個標記裝置可以具有應答器裝置。該應答器裝置優(yōu)選地可以為RFID應答器(“射頻識別”應答器)或RFID芯片。這僅通過單個標記裝置，合算地并且可靠地實現(xiàn)了與轉子相關的多個或大量信息的傳遞。因此，例如，可以存儲和獲取轉子的多個特性(例如，阻塞壓力，壓力輥的特性，例如寬度、形狀和材料，壓力輥的數(shù)量)，并且另外地，單獨的轉子ID或轉子的制造數(shù)據(jù)或操作的長度。 在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述標記裝置可以設置在自所述轉子安裝架的旋轉軸起的不同距離處。通過該方式，可以按簡單的方式增加編碼可能性的數(shù)量，以包括例如轉子的其它特性，或者諸如旋轉的旋轉速度和/或方向這樣的另外的信息。按照該方式，即使在轉子臂較窄的情形中，也可以更加有利地設置標記裝置，并且即使利用簡單并且合算的檢測裝置也可以增加檢測的準確性。在另一個優(yōu)選的實施方式中，可以由所述安全裝置考慮其它部件的特性、以及/或者操作程序和/或其它數(shù)據(jù)來評估所述轉子的所述至少一個特性，所述其它部件例如為軟管、過濾器裝置、膜裝置、透析器和/或其它轉子，所述其它數(shù)據(jù)例如為與治療和/或患者相關的數(shù)據(jù)。按照這種方式，可以將與轉子的正確選擇相關的多個參數(shù)考慮在其中，并且由此可以確保最大程度的安全和靈活性。因此，例如，利用適當?shù)臉擞浹b置，標記和自動檢測布置在透析系統(tǒng)的流路中的其它部件在技術上也是可行的；相似地，可將透析裝置的操作模式考慮在其中。治療和/或患者數(shù)據(jù)可以例如從計算機系統(tǒng)檢索并且傳輸，很可能與患者的芯片卡或者另外的識別或數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)核對。通過該方式，從患者檔案中的條形碼或者在索引卡上的條形碼檢索數(shù)據(jù)也是可能的，從而將例如與患者相關的數(shù)據(jù)、與治療有關的信息、透析的類型、使用的交換膜、超濾流體、替換方案、流量、和治療的時間長度考慮在其中。在特定的情形中，這可能導致透析裝置的整個規(guī)劃和控制的自動化的可能。
本發(fā)明不限制于具體的實施方式。上述實施方式的所有特征可以自由地彼此結合，只要它們沒有因為技術原因而彼此排斥并且對彼此沒有負面影響。


下面將結合附圖詳細地描述本發(fā)明的兩個示例性的實施方式。在附圖中圖I是蠕動滾子泵的推進裝置的轉子在定子中旋轉的示意性表示；圖2是來自接近傳感器I、接近傳感器2和接近傳感器3的信號波形的示意性表示；圖3是在第二示例性實施方式中的霍爾傳感器的信號波形的示意性表示。圖I是蠕動滾子泵的推進裝置的轉子(2)在定子(I)中旋轉的示意性表示。轉子
(2)被安裝(可拆卸地連接到)在承載轉子(2)的轉子安裝架上，圍繞樞軸(3)旋轉，并且驅動轉子(2)。轉子(2)具有兩個基本上可徑向移位的轉子臂(5)，所述轉子臂(5)在一端設置有擠壓輥(或壓力輥)并且被彈簧(這里未示出)施加在擠壓輥(4)的方向上的限定的彈簧壓力。這里也未示出的泵軟管倚靠定子(I)的壁并且由擠壓輥(4)阻塞，其中彈簧壓力作用在該擠壓輥(4)上，并且在泵軟管內部的流體由此以已知的方式被推進和泵取。在自樞軸(3)起的三個不同的距離處，在其兩側，在可容納標記裝置的兩個轉子臂⑷的兩個部分上，一共存在2X2X3=12個鉆出的標記孔或標記凹陷出，7)，并且通過利用密封劑可以經久地密封。這些標記凹陷(6)中的一些包括形式為導電的小金屬片或鑲嵌物(例如，銅、鐵或鋁的小片；實心的黑色圓圈)的標記裝置；其它標記凹陷(7)不包括標記裝置(空心的圓圈)。S1、S2和S3(S表示傳感器(sensor))代表在定子(I)的表面附近設置在該定子的后壁中的感應式的接近傳感器(8，9，10)。通過泵轉子的旋轉，小的金屬片周期性地進入接近傳感器(8，9，10)的磁場。因此在磁場中移動的小的金屬片中感應出渦電流，從磁場中引出能量，這進而可以在接近傳感器(8，9，10)中以能量消耗的方式被檢測到。導電的小片的數(shù)量和幾何分布可以編碼化轉子(2)的各種特征。另外，可以將瞬變的傳感器信號用于完整回轉的檢測，并且因此檢測旋轉的速度和充分包含其它傳感器信號的時段。在圖2中，例如，描述的瞬變信號波形中的最下面的信號S3用來檢測轉子回轉，而在圖2中的傳感器信號在上升側面被觸發(fā)。SI和S2以它們的瞬變波形來編碼化轉子的相關特征。在圖I中的傳感器和小的金屬片的數(shù)量是隨意選擇的。在未示出的另一個示例性實施方式中，每一個轉子被設置有至少一個用于檢測旋轉的方向的磁體。通過在定子的后壁中串聯(lián)連接的兩個霍爾傳感器來獲得旋轉的方向，并且所述兩個霍爾傳感器的按時間順序的分析首先檢測到磁體。如果旋轉的速度是恒定的，則可以由霍爾傳感器來檢測磁體的寬度。如果泵驅動被提供有每一轉子回轉生成固定數(shù)量的脈沖的轉速計輸出，則可以獲得特殊的簡化的實施方式。如果磁體具有不同的寬度，則當磁體經過時，存在不同數(shù)量的轉速計脈沖，如在圖3中所示，并且這可以用于磁體的寬度的檢測。在圖3所示的示例性實施方式中，轉子I具有比轉子2更寬的磁體，并且可以通過當磁體經過時的轉速計脈沖的數(shù)量的檢測來識別。
根據(jù)選擇的治療處理，可以在機器的整個運行時間期間啟動轉子的監(jiān)視。然而，在安裝之后立即執(zhí)行檢查將是具有實際意義的，例如在軟管系統(tǒng)的填充期間。按照這種方式，在治療開始之前，可以及時地通知用戶利用不正確的或不適當?shù)霓D子來配置推進裝置。附圖標記列表I.定子2.轉子3.樞軸4.擠壓輥5.轉子臂6.具有標記裝置的標記凹陷7.不具有標記裝置的標記凹陷8.接近傳感器SI9.接近傳感器S210.接近傳感器S權利要求
1.一種蠕動滾子泵，所述蠕動滾子泵優(yōu)選地用于透析裝置，所述蠕動滾子泵包括 轉子安裝架； 轉子，所述轉子能夠連接到所述轉子安裝架，所述轉子包括一個或更多個標記裝置，通過所述一個或更多個標記裝置的類型和/或布置編碼化所述轉子的至少一個特性；和 安全裝置，所述安全裝置具有至少一個檢測裝置，通過所述至少一個檢測裝置，能夠檢查由所述一個或更多個標記裝置編碼化的所述轉子的所述至少一個特性， 其中，能夠根據(jù)所述轉子的特性中的至少一個特性來啟動所述安全裝置。
2.根據(jù)權利要求I所述的蠕動滾子泵，其特征在于，當所述蠕動滾子泵利用具有不正確或不適當?shù)奶匦缘霓D子來進行操作時，能夠由所述安全裝置來使所述蠕動滾子泵失效，并且/或者能夠觸發(fā)警告信號。
3.根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵，其特征在于，相對于所述轉子設置所述一個或更多個標記裝置，使得當所述轉子回轉時，所述一個或更多個標記裝置被承載經過所述至少一個檢測裝置，從而由所述至少一個檢測裝置生成信號圖案，通過所述信號圖案，能夠檢測所述轉子的所述至少一個特性。
4.根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵，其特征在于，能夠結合來自蠕動滾子泵驅動的旋轉速度信號來評估所述至少一個檢測裝置的所述信號圖案。
5.根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵，其特征在于，通過至少兩個檢測裝置能夠在每一個回轉上檢測所述標記裝置中的每一個標記裝置。
6.根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵，其特征在于，根據(jù)所述至少一個檢測裝置的所述信號圖案，能夠另外地確定所述轉子的旋轉的圈數(shù)和/或旋轉的方向。
7.根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵，其特征在于，能夠磁性地、電磁地和/或光學地以沒有接觸的方式檢測所述一個或更多個標記裝置。
8.根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵，其特征在于，所述檢測裝置中的至少一個檢測裝置具有磁場傳感器，優(yōu)選地具有霍爾傳感器。
9.根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵，其特征在于，所述檢測裝置中的至少一個檢測裝置包括優(yōu)選的電磁式的接近傳感器或感應式的接近傳感器。
10.根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵，其特征在于，至少一個標記裝置包括應答器裝置。
11.根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵，其特征在于，所述一個或更多個標記裝置設置在自所述轉子安裝架的旋轉軸起的不同距離處。
12.根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵，其特征在于，能夠由所述安全裝置考慮其它部件的特性，以及/或者操作程序和/或其它數(shù)據(jù)來評估所述轉子的所述至少一個特性，其中，所述其它部件例如為軟管、過濾器裝置、膜裝置、透析器和/或其它轉子，所述其它數(shù)據(jù)例如為與治療和/或患者相關的數(shù)據(jù)。
13.—種透析機器，所述透析機器具有至少一個根據(jù)前述權利要求中的任何一項所述的蠕動滾子泵。
全文摘要
一種蠕動滾子泵，優(yōu)選地用于透析裝置，該蠕動滾子泵包括轉子安裝架和可連接到該轉子安裝架的轉子。該轉子優(yōu)選地具有多個標記裝置，通過該標記裝置的類型和/或布置編碼化轉子的至少一個特性。該蠕動滾子泵還包括安全裝置，該安全裝置具有至少一個檢測裝置，通過所述至少一個檢測裝置，可以檢查由標記裝置編碼化的轉子的至少一個特性，并且，可以根據(jù)轉子的這些特性中的至少一個特性來啟動安全裝置。
文檔編號F04B43/12GK102762863SQ201180009824
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月18日 優(yōu)先權日2010年2月18日
發(fā)明者T·紐倫伯格 申請人:弗雷森紐斯醫(yī)療護理德國有限責任公司