CN107366644B - 具有致动器和液压系统的透析机 - Google Patents

具有致动器和液压系统的透析机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有致动器和用于致动该致动器的液压系统的透析机，其中，液压系统具有压力缸和从压力缸通向致动器的输送管线，并且其中，压力缸具有可以沿着压力缸的主轴线移动的活塞，其中，压力缸以使得主轴线与水平面成倾斜角的方式安装在透析机中，其中，输送管线连接在压力缸的降低的端部处，并且其中，设置有排气口，排气口安装在面向上的压力缸缸套部段中。

Description

具有致动器和液压系统的透析机
技术领域
本发明涉及一种具有致动器和用于致动该致动器的液压系统的透析机。
背景技术
透析机以及例如腹膜透析机通常具有比如液压驱动泵的液压致动器系统。这些可以用于传送一次性用品中的透析液。为了确保这种液压系统中不存在气体并且精确地控制泵并因此负责透析液，现有技术有时需要复杂的液压系统的结构设计，在通过一次性用品的排气不理想的情况下尤其如此(这于是有利地导致结构上更简单的一次性用品)。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有简单构造的通用液压系统的透析机，其中，不需要通过一次性用品进行排气。
在该背景下，本发明涉及一种具有致动器和用于致动致动器的液压系统的透析机，其中，液压系统具有压力缸和从压力缸通向致动器的输送管线，并且其中，压力缸具有可以沿着压力缸的主轴线移动的活塞，其中，压力缸以使得主轴线与水平面成倾斜角的方式安装在透析机中，其中，输送管线连接在压力缸的降低端处，并且其中，设置有排气口，排气口安装在面向上的压力缸缸套部段中。
活塞接触压力缸的内壁并对压力缸的内壁进行密封，并且在压力缸内将工作室与补偿室分离。工作室安装在活塞的降低侧，并且补偿室安装在活塞的抬高侧。
压力缸具有周向面和两个端面，其中，位置数据“降低”和“抬高”是由主轴线的倾斜产生的。降低的端面应理解为由于倾斜而处于较低水平的端面，并且抬高的端面将被理解为由于倾斜而处于较高水平的端面。术语“降低”的端部和“抬高”的端部表示相应端表面处的区域或相应端表面附近的区域。位置数据“顶部”、“底部”和“侧向”表示在不考虑主轴线的倾斜的情况下分布在壳体的整个圆周上的位置。
在一个实施方式中，压力缸具有圆形横截面。
在一个实施方式中，输送管线连接至压力缸的降低端面。
在一个实施方式中，排气口位于缸套的上顶点处和/或抬高的半部处或者位于压力缸的抬高的三分之一部位处。
在一个实施方式中，主轴线的倾斜角为5°至45°，优选地为10°至30°，更优选地为15°至25°。
在一个实施方式中，除了排气口之外，在抬高的压力缸缸套部段处还设置有补偿孔口，由此所述补偿孔口优选地比排气口更靠近抬高的压力缸底板。
在一个实施方式中，排气口和/或补偿孔口与缓冲罐连接。可以使用管线连接排气口和/或补偿孔口。优选地，未沿着排气口和/或补偿孔口与缓冲罐之间的连接部安装阀。
缓冲罐可以用作液压流体储存器，由此所述流体也可以存在于工作室中，并且适当地存在于补偿室中。因此，缓冲罐可以提供用于填充液压流体的入口。排气口和/或补偿孔口可以被用于使液压流体在压力缸与缓冲罐之间流动。在一个实施方式中，缓冲罐可以具有环境孔口，环境孔口将缓冲罐内部与环境空气连接。可以在环境孔口处或环境孔口输出管线中安装有阀。
在一个实施方式中，压力缸的输送管线或降低端部提供了入口，使得可以用液压流体填充压力缸。如果没有缓冲罐存在，这种入口使得能够通过液压流体填充系统。
在一个实施方式中，设置有抽吸装置，该抽吸装置连接至排气口或缓冲罐的内部，并且被设计成在排气口处或在缓冲罐的内部中产生负压。该抽吸装置支持对液压流体进行排气。合适的抽吸装置包括优选用在排气口处的简单的机械装置，比如注射器。其他合适的抽吸装置包括例如马达驱动的真空泵，真空泵优选地连接至缓冲罐的内部。
在一个实施方式中，透析机被设计成使得步进马达和主轴使活塞移动。步进马达优选是同步马达，该同步马达通过定子线圈的受控且逐渐旋转的电磁场使主轴旋转预定角度(步)或其倍数。主轴可以具有外螺纹，因此由步进马达产生的旋转运动产生沿着压力缸的轴线的直线运动。主轴优选地穿过压力缸的抬高底部中的孔，该孔可以具有内螺纹。
在一个实施方式中，优选地设置了旋转编码器以确定主轴的位置。合适的实例包括在主轴上具有相应触点的光学编码器、磁性编码器和机械编码器。
步进马达和/或编码器优选地安装在压力缸的抬高的底板的外侧。步进马达和编码器优选地连接至机器的控制单元。因此，编码器信号可以被用于控制步进马达。
这样的活塞驱动装置可以比替代的马达控制系统获得更精确的流体剂量，并且比如泵长度传感器等的传感器将变得不必要。
在一个实施方式中，压力传感器设置在压力缸处或输送管线处。例如，压力传感器可以位于压力缸的降低的端部处或降低的底部处。
在一个实施方式中，透析机是腹膜透析机。
在一个实施方式中，致动器优选地是位于一次性用品侧的泵，由此输送管线连接至泵盘。
附图说明
本发明的另外的细节和优点将从下面参照附图描述的示例实施方式中变得清楚，在附图中：
图1示出了根据本发明的第一实施方式的透析机的液压系统；
图2示出了根据本发明的第二实施方式的透析机的液压系统；
图3示出了根据本发明的第三实施方式的透析机的液压系统；以及
图4示出了这种液压系统的工作原理的示图。
具体实施方式
图1所示的液压系统总体上由附图标记1表示。该液压系统包括压力缸2和输送管线3，该输送管线3从压力缸2延伸至附图中未示出的一次性用品中的附图中未示出的泵盘。压力缸2具有活塞4，活塞4能够沿着压力缸2的主轴线L在纵向方向上移动。压力缸2用示出的保持装置5保持在透析机内，使得轴线L以与水平面成20°的角度α倾斜。压力缸2具有圆形横截面和壳体壁6、因倾斜而抬高的端面7和因倾斜而降低的端面8。输送管线3连接至降低的端面8。活塞4接触壳体壁6的内部并对壳体壁6的内部进行密封，并且活塞4在压力缸2内将工作室9与补偿室10分开，其中，工作室9位于活塞4的降低侧并且补偿室10位于活塞4的抬高侧。
在壳体壁6的顶部顶点处、在压力缸2的抬高的半部处设置有排气孔11。在壳体壁6的顶部顶点处、在压力缸2的抬高的半部处还设置有补偿孔12。管线连接至排气孔11和补偿孔12从而延伸至缓冲罐13。缓冲罐13上的连接部在孔11和12的高度之上。缓冲罐13具有用于用液压流体填充系统的入口14和环境孔口15。环境孔口15连接缓冲罐13的内部与环境空气，并且包括两端口排气阀。
当在正常泵送操作期间排气孔11(参见图4用于说明)被连接至相对于工作室9被抬高的补偿室10时，缓冲罐13被排空到补偿室10中。因此，该设计使得需要插入补偿孔12，使得活塞4在排气循环期间将容纳在补偿室10中的液体量移位到缓冲罐13中(参见图4用于说明)。
提供了主轴16和步进马达17以控制活塞4沿着轴线L的位移。主轴16将活塞4与步进马达17连接，并经由孔18穿过压力缸2的抬高的底板7传动。步进马达17被设计成实现主轴16的旋转。主轴16具有外螺纹，外螺纹与孔18中的内螺纹相互作用，使得主轴16的旋转也实现了沿着轴线L的直线运动。在主轴16和马达17上设置有编码器19，使得可以通过与主轴16上的适当接触部位的相互作用来确定主轴16的位置。步进马达17和编码器19连接至未在附图中示出的控制单元，使得编码器19的信号被用于控制步进马达17。压力传感器20附接至压力缸2的降低的端面8，该压力传感器20测量液压并且还可以连接至机器的控制单元。
压力传感器也可以安装在任何其他合适的位置处。
图1所示的液压系统例如可以是腹膜透析机的一部分，其中，上述泵盘保证了透析液的流入和流出。
图2所示的液压系统与图1中的液压系统的不同之处在于缺少缓冲罐13和补偿孔12。排气孔11与周围空气连接。为了改善液压流体的排气，可以将图中未示出的抽吸装置、比如注射器施用至排气孔11。在输送管线3处设置有入口14，从而尽管没有缓冲罐13仍然能够用液压流体填充系统。(可压缩的)空气容纳在补偿室10中。
这种进一步简化的系统利用了恒定体积的液体，这允许缓冲罐13被移除。系统可以一次性经由排气孔11(例如通过使用注射器)主动排气。提供了入口14以填充系统。
图3所示的液压系统与图1的液压系统的不同之处在于：补偿孔12没有连接至缓冲罐13；补偿孔13缺少环境孔口15；以及缓冲罐13作为替代被连接至马达驱动的真空泵21，真空泵21被设计成在缓冲罐13内产生负压。这支持使液压流体排气。因此，图2所示的实施方式的设计具有加速使液压流体排气的附加功能。在真空泵21与缓冲罐之间设置有曝气和放气阀22。
图4说明了根据本发明的液压系统的操作，该液压系统对于图1至图3所示的所有三个系统是通用的。活塞4沿着轴线L在压力缸内移动，以将液压流体从工作室推入输送管线3中，并且最后到达泵盘。活塞4的工作行程在图中由附图标记A表示，并且使用压力缸2的位于降低表面9与排气表面11之间的部分。用于对液压流体进行排气的排气位置由附图标记E表示。该排气位置对应于活塞4的位于排气孔11的抬高侧上的位置或者位于排气孔11与任何补偿孔12之间的位置。因此，排气孔11占据液压系统工作范围的最高位。

Claims (13)

1.一种透析机，所述透析机具有致动器和用于致动所述致动器的液压系统(1)，其中，所述液压系统(1)具有压力缸(2)和从所述压力缸(2)通向所述致动器的输送管线(3)，并且其中，所述压力缸(2)具有能够沿着所述压力缸(2)的主轴线(L)移动的活塞(4)，
其特征在于，
所述压力缸(2)以使得所述主轴线(L)与水平面成倾斜角(α)的方式布置在所述透析机中，其中，所述输送管线(3)连接在所述压力缸(2)的降低的端部处，并且其中，设置有排气口(11)，所述排气口(11)安装在所述压力缸(2)的缸套的面向上的部段中，
其中，所述活塞(4)的工作行程使用所述压力缸(2)的位于所述降低的端部与所述排气口(11)之间的部分，并且所述活塞(4)能够移动至用于对液压流体进行排气的排气位置，在所述排气位置中，所述排气口(11)位于所述活塞(4)与所述降低的端部之间的部分中。
2.根据权利要求1所述的透析机，其特征在于，所述排气口位于所述缸套的上顶点处和/或所述压力缸(2)的抬高的半部处或者位于所述压力缸(2)抬高的三分之一部位处。
3.根据权利要求1或2所述的透析机，其特征在于，所述主轴线的所述倾斜角(α)为5°至45°。
4.根据权利要求1或2所述的透析机，其特征在于，除所述排气口(11)之外，在所述压力缸(2)的缸套的抬高的部段处还设置有补偿孔口(12)。
5.根据权利要求4所述的透析机，其特征在于，所述排气口(11)和/或所述补偿孔口(12)连接至缓冲罐(13)。
6.根据权利要求5所述的透析机，其特征在于，所述缓冲罐(13)能够具有环境孔口(15)，所述环境孔口(15)将所述缓冲罐(13)的内部与环境空气连接。
7.根据权利要求1或2所述的透析机，其特征在于，所述输送管线(3)或所述压力缸(2)的所述降低的端部提供入口(14)，使得能够用液压流体填充所述压力缸(2)。
8.根据权利要求5所述的透析机，其特征在于，设置有抽吸装置(21)，所述抽吸装置(21)连接至所述排气口(11)或所述缓冲罐(13)的内部，并且所述抽吸装置(21)被设计成在所述排气口(11)处或在所述缓冲罐(13)的内部中产生负压。
9.根据权利要求1或2所述的透析机，其特征在于，所述活塞(4)通过步进马达(17)和主轴(16)移动。
10.根据权利要求9所述的透析机，其特征在于，设置有旋转编码器(19)以确定所述主轴(16)的位置。
11.根据权利要求3所述的透析机，其特征在于，所述主轴线的所述倾斜角(α)为10°至30°。
12.根据权利要求3所述的透析机，其特征在于，所述主轴线的所述倾斜角(α)为15°至25°。
13.根据权利要求4所述的透析机，其特征在于，所述补偿孔口(12)比所述排气口(11)更靠近所述压力缸(2)的抬高的底板(7)。
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