CN108496005B - 用于微剂量的流体的微剂量蠕动泵 - Google Patents
用于微剂量的流体的微剂量蠕动泵 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于微剂量的流体的微剂量蠕动泵(3),所述微剂量蠕动泵包括:壳体(4),所述壳体具有内表面(5),所述内表面包括至少一个圆形区段(6);柔性管(8),所述柔性管置于所述表面的所述至少一个圆形区段上;柔性层(9),所述柔性层置于所述表面与所述柔性管之间;至少一个压缩元件(10);驱动构件,所述驱动构件用于使所述至少一个压缩元件以具有圆形圆周(14)的偏心圆形运动进行移动,由此所述至少一个压缩元件在所述圆周处与置于所述表面的所述圆形区段上的所述管蠕动地接合。
Description
发明领域
本发明涉及一种用于微剂量的流体的微剂量蠕动泵。
发明背景
蠕动泵广泛用于医疗目的,从用于泵送大量血液的大型泵到用于泵送小剂量的血液或药物的微型蠕动泵。
为了医疗目的,必须避免污染所泵送的液体。因此,必要的是,流体不会暴露于周围环境,并且泵在使用之前和存放中以及在使用之后和在使用之间能够被适当地清洁和消毒,和/或与流体接触的部分在使用之后能够容易替换或处置。
蠕动泵特别适用于医疗目的。在蠕动泵中,流体在挠性管中传输穿过泵,并且泵的其他部分不与流体接触。此外,挠性管通常是硅胶管,它容易通过诸如γ辐射的辐射消毒进行消毒。
在操作配置中,蠕动泵的挠性管将在一个或多个位置处被压缩,这也被称为蠕动耦合。然而,在管被压缩的配置下进行存放和消毒的蠕动泵存在两个主要缺点:
首先,挠性管在存放期间存在永久变形的风险,并且因此泵的保存期限较短。变形的管(诸如,部分闭塞的管)会影响泵的精度和可靠性,并且可能会由于流体出现气泡和闭塞的风险增加而影响安全性。
其次,被压缩的挠性管的相对表面在辐射消毒期间存在熔合在一起的风险。对于管的直径较小的微剂量泵而言,问题更为突出。
为了降低风险,蠕动泵可以在非操作配置下进行存放和消毒。例如,管可以被单独地消毒和存放,然后在临使用前组装到泵中。
相应地,泵在存放期间可以部分地拆开,并且在组装时管变得被压缩。US 4,559,040描述了一种蠕动泵,所述蠕动泵包括偏心转子和定子的可拆卸部分,当可拆卸部分被移除时,所述蠕动泵具有管未被压缩的配置。
然而,为了使蠕动泵简单且容易使用,有利的是泵的零件可以在组装配置下进行存放和消毒。
EP 2 674 177公开了一种蠕动泵,其中在泵的零件被组装时发生从机械地受压的管配置到受应力管的过渡。管的压缩/解压通过多个齿轮的啮合和横向位移而发生。
需要具有改进的精度和可靠性的微剂量的蠕动泵,诸如降低流动不均匀性并且尤其是回流的风险。此外,期望获得包括最少数量的零件的泵,并且因此操作和维护需要最小的功率,并且其中泵的使用、维护和消毒简单,而且其中与流体接触的部分容易更换或处置。
发明概述
本发明的第一方面涉及一种用于微剂量的流体的微剂量蠕动泵3,所述微剂量蠕动泵包括:壳体4,所述壳体具有内表面5,所述内表面包括至少一个圆形区段6;柔性管8,所述柔性管置于所述表面的所述至少一个圆形区段上;柔性层9,所述柔性层置于所述表面与所述柔性管之间;至少一个压缩元件10;驱动构件,所述驱动构件用于使所述至少一个压缩元件以具有圆形圆周14的偏心圆形运动进行移动,由此所述至少一个压缩元件在所述圆周处与置于所述表面的所述圆形区段上的所述管蠕动地接合。
第二方面涉及一种零件套件,所述零件套件包括根据本发明的第一方面所述的泵,以及一个或多个微剂量蠕动泵,其中所述零件可选地组装到手持式装置。
第三方面涉及将根据本发明的第一方面和第二方面所述的泵或零件套件用于泵送诸如血液、抗凝剂和药物的流体的用途。
附图描述
以下将参考附图更详细地描述本发明:
图1示出了包括根据本发明的泵的一个实施方案的手持式医疗装置的示意性俯视图。
图2示出了没有壳体的图1中的装置的示意性俯视图。
图3示出了没有壳体的图1中的装置的示意性仰视图。
图4示出了包括两个辊的泵的一个示意性实施方案,并且其中柔性管具有一个闭塞点。
图5示出了包括两个辊的泵的一个示意性实施方案,并且其中柔性管机械地受压。
图6示出了用于第一轴和第二轴的驱动构件的示意图,所述驱动构件包括中心齿轮,所述中心齿轮驱动附接到第一轴的第一齿轮和附接到第二轴的第二齿轮。
图7至图11示出了利用同步的轴从停止位置到工作模式的转换的卡通图,其中第一轴(左侧)连接到无自由运转的联轴器23,并且第二轴(右侧)连接到能180度自由运转的联轴器24。图A示出了轴和联轴器的旋转,图B示出了柔性管和辊,并且图C示出了齿轮的俯视图。
图7示出了处于停止位置的泵的一个示意性实施方案,图8示出了其中齿轮旋转45度的一个实施方案,图9示出了其中齿轮旋转90度的一个实施方案,图10示出了其中齿轮旋转180度的一个实施方案,并且图11示出了其中齿轮旋转270度的一个实施方案。
图12示出了其中齿轮旋转360度加45度并且其中轴与联轴器存在脱离风险的一个示意性实施方案。
图13示出了其中就旋转的位置而言轴的旋转略微异步的一个示意性实施方案。
图14示出了使用能大于180度自由运转的联轴器的一个示意性实施方案。
图15示出了反向旋转或使泵向后旋转的一个示意性实施方案。
图16示出了用于反向旋转的起始位置的一个示意性实施方案。
图17示出了向后旋转直到180度向后旋转的步骤的一个示意性实施方案。
图18示出了其中能自由运转的联轴器与轴接合的180度向后旋转的一个示意性实施方案。
图19示出了在向后旋转之后获得的停止位置的一个示意性实施方案。
图20示出了具有两个辊的泵的一个示意性实施方案的分解图。
本发明的详细描述
本发明提供了一种微剂量蠕动泵,所述微剂量蠕动泵的形状和尺寸允许其被构建到便携式或可佩戴或手持式医疗装置1中,如图1所示。可佩戴装置可以包括多个微剂量蠕动泵,其中不同的泵可以应用于泵送不同的流体。例如,图1中示出的可佩戴装置1包括两个微剂量泵,其中第一微剂量泵2可以用于泵送血液,并且第二微剂量泵3可以是根据本发明的类型,且可以用于泵送诸如抗凝剂的药物。
壳体还可以包括用于将微剂量蠕动泵附接到期望位置的外部固持元件。
本文中使用的术语流体是指任何能够流动的物质,诸如,液体、气体、等离子体以及塑料固体。用于医疗目的的蠕动泵的流体的实例可以包括血液和药物,诸如抗凝剂。
泵放置在壳体4的内部,所述壳体是可佩戴装置的一部分。图2示出了没有壳体的泵的俯视图,并且图3示出了没有壳体的泵的仰视图。
操作原理
在图4中示出了根据本发明的微剂量蠕动泵3的草图。图4例示了包括两个压缩元件10和11的一个实施方案,并且其中压缩元件是辊,这是优选实施方案。然而,仅包括一个压缩元件或辊或者两个以上压缩元件或辊的本发明的实施方案也是可能的。
操作原理是基于流体被容纳在柔性管8内,并且其中管的区段放置在内表面5上。柔性层9放置在柔性管与表面之间。内表面可以放置在壳体4内,如图1所示。
柔性管的区段可以被压缩元件10夹紧闭合或闭塞。当压缩元件压靠在管上时,管被压靠在柔性层上,所述柔性层随后弹性地压靠在内表面上。这将导致管的受到压缩的部分被完全或部分地夹紧闭合,如由图4中的19和大箭头所指示。
压缩元件以偏心圆形运动驱动,所述偏心圆形运动被称为压缩元件圆形运动。偏心圆形运动的圆周由图4中的虚线14和箭头指示。
压缩元件的偏心圆形运动可以通过驱动构件(图4中未示出)来实现,其中驱动构件包括在中心附接到压缩元件的轴12,并且其中轴以圆形运动旋转,所述圆形运动由图4中的虚线指示并且被称为轴圆形运动16。因此,当轴以轴圆形运动16进行移动时,压缩元件以具有圆周14的偏心圆形运动进行移动。
内表面的形状包括圆形区段6,所述圆形区段与圆周14同心,但具有更大的半径。
内表面的圆形区段6的半径被配置成使得压缩元件在压缩元件沿着圆周14的点处将柔性管闭塞。柔性管被闭塞的点被称为闭塞点19,并且也由图4中的更大箭头指示。随着压缩元件沿圆周14移动,闭塞点将一起移动。
闭塞点的连续移动也被称为蠕动接合或蠕动耦合。本发明中的蠕动耦合通过压缩元件、柔性管、柔性层与内表面之间的接合来获得。
蠕动耦合有助于将流体泵送到远端开口18和从远端开口泵送流体,如图4中的箭头所示。流体在管中的推进也被称为蠕动和蠕动运动。
闭塞点只能存在于圆周14的其中管放置在内表面的圆形区段6上的部分。因此,当压缩元件沿圆周的其中管并未放置在圆形区段上的部分移动时,管未被闭塞,并且因此管将不会机械地受压。
压缩元件沿圆周的位置可以由轴旋转角限定。轴旋转角是指轴相对于轴圆形运动的中心旋转的角并且在x轴的逆时针方向,如图4至图5所示。
因此,在图4中,左侧辊具有90度的轴旋转角,并且右侧辊具有180度的轴旋转角。在图5中,左侧辊具有0度的轴旋转角,并且右侧辊具有180度的轴旋转角。
在图4至图5中,当左侧辊具有在大约90至270度之间(诸如图4中的90度)的轴旋转角时,管将被左侧辊闭塞。在90度以下和270度以上的旋转角处,管将不会被左侧辊闭塞,诸如图5中的0度。
相应地,对于右侧辊而言,当右侧辊具有90度以下和270度以上的轴旋转角时,管将被右侧辊闭塞,并且当轴旋转角在90度与270度之间时,管将不会被右侧辊闭塞。
因此,取决于每个辊的位置,管可能会机械地受压,如图5所示,或具有一个闭塞点,如图4所示,或者当两个辊都使管闭塞时,具有两个闭塞点。
内表面
内表面包括至少一个圆形区段。圆形区段可以是整圆,或者只是整圆的一部分。内表面还可以包括多个圆形区段。
在图4至图5中,内表面包括两个圆形区段6和7,并且其中圆形区段是半圆。半圆也可以被定义为具有180度中心角的圆形区段。术语“中心角”是指角顶点是由圆形区段限定的圆的中心并且角边是与圆相交的半径的角。
在图4至图5中,内表面还包括线性区段,使得内表面呈现体育场形状。
圆形区段可以具有大于180度的中心角。当圆形区段变大时,内表面的形状将接近“8字”的形状。
对于仅包括一个辊的泵,其中圆形区段包括整圆的实施方案也是可能的。
内表面还可以包括用于管进入和离开内表面的开口。在开口处,管可以是双重的,即,一个管区段在另一个管区段上方,如图4至图5所示。
在本发明的一个实施方案中,至少一个圆形区段6与圆形圆周14同心。在另一实施方案中,至少一个圆形区段6具有等于或大于180度、更优选地大于200度并且最优选地大于220度的中心角。在另一实施方案中,至少一个圆形区段6选自由以下各项组成的组:圆和半圆。在另一实施方案中,表面具有选自由以下各项组成的组中的形状:圆形、体育场形、8字形,以及它们的任何组合。
管子
本文中使用的术语柔性管6是指能够通过压缩而被夹紧闭合并且当不再被夹紧时就恢复到其原始形状的任何中空管。中空管的特征还在于具有被管壁包围的管腔。
出于医疗目的,管的材料应该能够被清洁、冲洗和/或消毒,并且管材料不应与诸如血液和药物的流体发生反应。用于医疗目的的蠕动泵的柔性管的实例包括任何类型的硅胶管。
通常,蠕动泵中的管子必须被压缩到小于被压缩的两个壁的厚度的总和,以确保管腔完全闭合。对于在压缩元件每次旋转时泵送精确剂量的流体而言,完全闭合是必要的。因此,管可以被压缩到超过两个壁的总和,诸如,两个壁的总和的至多80%到85%。
管子的壁越厚,闭塞管腔就要花费越多的能量。因此,如果柔性管包括薄壁管,那么泵需要最少的能量来压缩管子,并且确保管腔的完全闭合以获得其内的流体的精确剂量。
此外,如果管壁的内径较小,那么闭塞管腔要花费的能量较少。内径较小的柔性管进一步实现了甚至小微升剂量或微升流量的精确且准确的剂量。
因此,如本发明中所述的微剂量泵可以用于具有有限的电池电源的可佩戴系统。通过使用内径较小的管子,泵可以进一步准确地输送精确的流体流量或体积。
柔性层
对于泵的精度而言,管子的受控压缩和闭塞是必要的。如果管上的压缩程度不一致,那么管的闭塞程度可能会变化,这可能导致流动不均匀并且有回流的风险。为了充分控制压缩和闭塞,也必须考虑管特性的不规则性和内表面的不规则性。
压缩可以通过合并公差吸收构件来控制。公差吸收构件减少了由于管特性(诸如,直径、管壁的厚度或柔性)变化以及与管接合的内表面的粗糙度变化而导致管上的压缩力的变化。
小型泵中特别需要补偿结构不规则的能力,其中即使是很小的不规则都相对较大,并且其中管壁较薄和/或管的内腔较小。
此外,公差吸收构件的引入允许生产中的更大公差变化,这意味着诸如管和辊的各种零件的生产可能成本较低且较不复杂。
传统的公差吸收构件包括连接到压缩元件的羽毛和柔性材料。因此,压缩元件需要附加的部件以柔性地附接在装置内。
与此相反,本发明的公差吸收构件由放置在内表面与管之间的柔性层提供。因此,本发明提供了并不直接连接到压缩元件的公差吸收构件,并且因此泵的制造更简单。
此外,柔性层使得可以使管路径的直径或长度更小,因为压缩元件可以制作得更简单且更小。因此,有可能使得每次泵旋转所泵送的流体体积更小,这意味着泵可以泵送更小的体积,并且因此提供更精确且更准确的泵送。
本发明的蠕动泵有助于以改善的精度和可靠性来泵送或配给微剂量。在本发明的一个实施方案中,泵被配置成提供在1至20μL/min之间、更优选地在2至10μL/min之间并且最优选地在3至6μL/min之间的流速。
柔性层提供公差吸收,并且确保当管被夹紧以闭塞时管上的压缩力基本上恒定。这在柔性管被辊按压时实现,管被压靠在柔性表面上,所述柔性表面提供了灵活的反压来闭塞管。
柔性表面也可以被称为羽化表面或缓冲表面。柔性表面的实例是基于硅胶材料的表面,然而,所述材料可以是任何柔性橡胶状材料。
柔性橡胶状材料可以例如通过胶合或模制而附接到硬表面,从而形成缓冲层,管可以压靠在所述缓冲层上。管可以物理接触缓冲层,或者被模制到缓冲层中。
本发明的公差吸收构件(即,柔性表面)确保以简单但高效的方式补偿结构部件中的任何变化或粗糙度。因此,通过本发明,可以精确地泵送和配给或分配甚至极小体积的流体,并且可以获得微剂量蠕动泵的令人惊讶的高精度。
为了管的受控压缩和闭塞,并且为了获得最佳的公差吸收,柔性层和柔性管相对于彼此固定是必要的。管和层可以通过用胶水附接或通过被模制在一起而固定到彼此。这将进一步使泵的组装不太复杂。
在本发明的一个实施方案中,柔性管附接到柔性层,诸如被模制在一起。
压缩元件
压缩元件10和11可以是辊的形式,其具有圆柱形状。辊的圆柱状表面可以将管均匀地压靠在表面上。在图4至图5中,与圆柱状辊的高度对应的辊的纵向轴线平行于轴旋转轴线。压缩元件还可以被配置成围绕它们相应的纵向轴线旋转。
压缩元件的其他实例包括“靴”、“刮刷”、“圆形突出部”和“帽”。
压缩元件可以通过在中心附接到压缩元件的轴而附接到驱动构件。在中心附接是指压缩元件从轴径向且同心地延伸。因此,对于辊式压缩元件,轴在中心附接到辊直径并平行于辊的纵向轴线。
在图4至图5所例示的实施方案中,泵包括两个压缩元件,所述压缩元件是辊:第一辊10和第二辊11。辊以分别具有第一圆周14和第二圆周15的第一偏心圆形运动和第二偏心圆形运动进行驱动。偏心圆形运动通过第一轴12和第二轴13的旋转来实现,所述第一轴和第二轴在中心附接到相应的压缩元件,并且其中轴以第一轴圆形运动16和第二轴圆形运动17旋转。辊还可以被配置成通过可旋转地安装在轴上而围绕它们相应的纵向轴线旋转。
具有两个辊的泵可以利用最少量的压缩元件实现非常高的剂量和流速精度。最少量的压缩元件是期望的,因为它会影响管子的变形数量,并且因此影响管子和泵的磨损。管子的较高磨损会增加泵的能量消耗,并且管子的磨损可以包括管子内壁破裂的风险,从而导致管子材料进入患者的血流。
为了有助于压缩元件与柔性管之间的移动,压缩元件可以被配置成可旋转地安装。在本发明的一个实施方案中,压缩元件被配置成围绕它们相应的纵向轴线旋转。在另一实施方案中,驱动构件包括在中心附接到至少一个压缩元件的轴12,并且其中轴以轴圆形运动16旋转,由此实现至少一个压缩元件的偏心圆形运动。
在另一实施方案中,泵包括第一辊10和第二辊11,并且其中所述辊以分别具有第一圆周14和第二圆周15的第一偏心圆形运动和第二偏心圆形运动进行移动。
在又一实施方案中,驱动构件包括分别在中心附接到第一辊和第二辊的第一轴12和第二轴13,并且其中所述轴分别以第一轴圆形运动16和第二轴圆形运动17旋转。
具有两个辊的配置
包括两个辊的泵存在若干配置。当辊面向彼此时,如图5所示,管不会沿着泵内的任何点被夹紧或闭塞。因此,在这种配置中,管将机械地受压。
在机械地受压的配置中,管完全打开用于流动。所述配置也被称为开始或停止位置、停止模式或机械地受压模式。
在停止位置,压缩元件的位置也被称为死点。
对于图5中所示的泵,当第一辊(左侧辊)具有0度的轴旋转角,并且第二辊(右侧辊)具有180度的轴旋转角时,管机械地受压。
在泵处于完全组装和操作状态时具有停止位置的微剂量蠕动泵对于医疗目的是特别有利的。在泵处于管未被压缩的配置时,蠕动泵和柔性管的消毒优选地通过辐射消毒来完成。这避免了管在辐射消毒期间熔合和部分/完全地闭塞的风险。因此,具有停止位置的微剂量泵可以在存放或使用之前的任何时间进行消毒,而不需要在消毒之后进一步组装。
当辊中的至少一个辊旋转离开死点时,泵处于操作模式。
每个辊在围绕圆周旋转时将经过死点;然而,包括两个辊的泵可以被配置成使得在操作期间的任何点处,辊中的至少一个辊不在死点。
具有在泵送期间没有停止位置的操作模式的微剂量泵对于其中回流是不合期望和/或有害的应用而言尤其有利,诸如,用于医疗目的,其中泵与诸如静脉的目标之间存在压力差,或者其中由入口(流体贮存器)与出口(导管尖端)之间的高度差造成压力差。
在本发明的一个实施方案中,泵被配置成具有停止位置和操作模式,在所述停止位置,柔性管未被辊压缩,在所述操作模式,柔性管在操作期间的任何时间都被辊中的至少一个辊压缩。
在操作中,辊可以一致或同步地工作。这可以通过包括齿轮的驱动构件来实现。图6示出了用于第一轴12和第二轴13的驱动构件的示意图,所述驱动构件包括中心齿轮20,所述中心齿轮驱动附接到第一轴的第一齿轮21和附接到第二轴的第二齿轮22。轴偏心地附接到齿轮,由此当中心齿轮旋转时实现轴的圆形运动。
在本发明的一个实施方案中,第一辊的移动与第二辊的移动同步。
在另一实施方案中,泵包括驱动第一齿轮和第二齿轮的中心齿轮,并且其中第一轴和第二轴分别偏心地附接到第一齿轮和第二齿轮。
当两个轴由相同的驱动构件驱动时(如图6例示),在其中一个轴连接到能自由运转的联轴器24的情况下,可以实现从停止位置到工作模式的转换,其中轴的旋转同步。因此,当主齿轮转动时,一个轴将立即旋转,而具有自由运转联轴器的轴将在指定的度数内保持固定。没有能自由运转的联轴器的轴可以任选地连接到无自由运转的联轴器23。
图7至图11展示了利用同步的轴从停止位置到工作模式的转换的卡通图,其中第一轴(左侧)连接到无自由运转的联轴器23,并且第二轴(右侧)连接到能180度自由运转的联轴器24。图A示出了轴和联轴器的旋转,图B示出了柔性管和辊,并且图C示出了齿轮的俯视图。
图7中的泵处于停止位置。辊面向彼此,并且轴未开始旋转。
在图8中,中心齿轮顺时针旋转45度,如图8C中的箭头所示,由此第一齿轮和第二齿轮同步地逆时针旋转45度,也由图8C中的箭头所指示。这导致左侧轴旋转,如图8A所示,并且对管进行压缩,如图8B中的箭头所指示。归因于能自由运转的联轴器,右侧轴不旋转,并且由此右侧辊不对管进行压缩。
在图9中,中心齿轮旋转成使得第一齿轮和第二齿轮同步地逆时针旋转90度,如图9C中的箭头所指示。这导致左侧轴旋转,如图8A所示,并且对管进行压缩,如图9B中的箭头所指示。归因于能自由运转的联轴器,右侧轴不旋转,并且由此右侧辊不对管进行压缩。
在图10中,中心齿轮旋转成使得第一齿轮和第二齿轮同步地逆时针旋转180度,如图10C中的箭头所指示。这导致左侧轴旋转,如图10A所示,并且对管进行压缩,如图10B中的箭头所指示。归因于能180度自由运转的联轴器,联轴器和右侧轴在此时变得接合。
在图11中,中心齿轮旋转成使得第一齿轮和第二齿轮同步地逆时针旋转270度,如图11C中的箭头所指示。由于联轴器和右侧轴已经接合,因此左侧轴和右侧轴两者现在一致地旋转,并且在270度处,两个辊将在两个点处对管进行压缩,如图11B中的箭头所指示。
在本发明的一个实施方案中,齿轮通过可选地能自由运转的联轴器与轴接合。在又一实施方案中,第二辊与第二轴接合,其中自由运转等于或大于180度,诸如180度、185度或190度。
或者,可以由用于两个轴的单独驱动构件(诸如,单独的电机)来实现从停止位置到工作模式的转换,其中轴的旋转同步。
对于连接到能180度自由运转的联轴器的轴,轴与联轴器存在脱离风险。如果轴开始更快地旋转,例如归因于摩擦和管上的压力分布,则会发生这种情况,由此导致压缩元件移动到死点。图12中展示了这种情况。在图12中,轴旋转成使得右侧轴与能180度自由运转的联轴器接合。旋转可以是360度加45度,如图12A至图12B所示,并且其中管仅被右侧辊压缩,如图12B中的箭头所指示。
图12B中的源于右侧辊与管接合或压在所述管上而在右侧辊上产生的力导致轴与联轴器脱离并且旋转到死点,如图12C所示。因此,在这种情况下,在操作模式下,存在出现停止位置的风险,这可能导致有害的回流。
为了使回流的风险最小化,就旋转的位置而言,轴的旋转可以略微异步。在旋转循环中通过与能180度自由运转的联轴器接合的轴略微在左侧辊后面就可以实现异步,如图13A所示。轴可能在旋转位置后面5至10度。
因此,随着辊旋转(图13B至图13C),并且右侧辊经过轴可能与联轴器脱离的点,左侧辊将在某点处闭塞管,如图13D所示。因此,在操作过程中的任何时间,管至少在一个地方将始终被夹紧。
在本发明的一个实施方案中,第一辊的移动与第二辊的移动异步至少1度,诸如异步3度、5度、10度、15度和20度。
或者,如图14所示,通过使用能超过180度自由运转的联轴器,可以将回流风险最小化。由此获得与图13所示相同的效果,其中在操作期间的任何时间,管在至少一个地方将始终被夹紧。
在泵的组装期间可以实现轴的异步。
在泵的操作之后,可能需要存放、冲洗或消毒泵。因此,有必要从操作模式转到停止模式,在所述操作模式下,管在至少一个地方被夹紧,在所述停止模式下,管未被夹紧。
从操作模式到停止模式的转换可以通过反向旋转或使泵向后旋转来实现,如图15所示。在图15中,与图7至图11中的操作模式相反,中心齿轮的旋转方向是逆时针方向。
作为实例,旋转与图16所示的位置相反,其中两个辊都夹紧管。图17中示出了在能自由运转的联轴器与轴接合之前的向后旋转的步骤。在图18中,实现了180度的向后旋转,并且此时,能自由运转的联轴器与轴接合并且可以实现停止位置,如图19所示。
因此,能自由运转的联轴器还有助于在自由运转的轴脱离的情况下反向旋转半圈将使两个辊与管子脱离。因此,在操作之后的任何时间实现停止模式位置都很简单,其中管子未被压缩并且其中装置可以安全地存放和消毒。
图20中示出了包括两个辊的泵的分解图。柔性管通过被模制在一起而附接到柔性层。泵可以包括用于旋转部分(诸如,用于轴和辊)的轴承25,以及附加壳体26。
参考标号
1-可佩戴装置
2-第一微剂量泵
3-第二微剂量泵
4-壳体
5-内表面
6-第一圆形区段
7-第二圆形区段
8-柔性管
9-柔性层
10-第一辊
11-第二辊
12-第一轴
13-第二轴
14-第一偏心圆形运动的圆周
15-第二偏心圆形运动的圆周
16-第一轴旋转
17-第二轴旋转
18-远端开口
19-闭塞点
20-中心齿轮
21-第一齿轮
22-第二齿轮
23-无自由运转的联轴器
24-能自由运转的联轴器
25-轴承
26-第二壳体。
Claims (27)
1.一种用于微剂量的流体的微剂量蠕动泵(3),所述微剂量蠕动泵包括:
-壳体(4),所述壳体具有内表面(5),所述内表面包括至少一个圆形区段(6),
-柔性管(8),所述柔性管置于所述内表面的所述至少一个圆形区段上,
-柔性层(9),所述柔性层置于所述内表面与所述柔性管之间,用于提供公差吸收并且确保当所述柔性管被夹紧以闭塞时所述柔性管上的压缩力基本上恒定,
-至少一个压缩元件(10),
-驱动构件,所述驱动构件用于使所述至少一个压缩元件以具有圆形圆周(14)的偏心圆形运动进行移动,
由此所述至少一个压缩元件在所述圆周处与置于所述内表面的所述圆形区段上的所述管蠕动地接合。
2.根据权利要求1所述的微剂量蠕动泵,其中所述至少一个圆形区段(6)与所述圆形圆周(14)同心。
3.根据权利要求1所述的微剂量蠕动泵,其中所述至少一个圆形区段(6)具有等于或大于180度的中心角。
4.根据权利要求3所述的微剂量蠕动泵,其中所述至少一个圆形区段(6)具有大于200度的中心角。
5.根据权利要求3所述的微剂量蠕动泵,其中所述至少一个圆形区段(6)具有大于220度的中心角。
6.根据权利要求1所述的微剂量蠕动泵,其中所述至少一个圆形区段(6)选自由以下各项组成的组:圆和半圆。
7.根据权利要求1所述的微剂量蠕动泵,其中所述内表面具有选自由以下各项组成的组中的形状:圆形、体育场形、8字形,以及它们的任何组合。
8.根据权利要求1所述的微剂量蠕动泵,其中所述柔性管附接到所述柔性层。
9.根据权利要求8所述的微剂量蠕动泵,其中所述柔性管和所述柔性层被模制在一起。
10.根据权利要求1所述的微剂量蠕动泵,其中所述压缩元件被配置成围绕它们各自的纵向轴线旋转。
11.根据权利要求1所述的微剂量蠕动泵,其中驱动构件包括在中心附接到所述至少一个压缩元件的轴(12),并且其中所述轴以轴圆形运动旋转,由此实现所述至少一个压缩元件的所述偏心圆形运动。
12.根据权利要求1所述的微剂量蠕动泵,所述微剂量蠕动泵包括第一辊(10)和第二辊(11),并且其中所述第一辊和所述第二辊以分别具有第一圆周(14)和第二圆周(15)的第一偏心圆形运动和第二偏心圆形运动进行移动。
13.根据权利要求12所述的微剂量蠕动泵,其中所述驱动构件包括分别在中心附接到所述第一辊和所述第二辊的第一轴(12)和第二轴(13),并且其中所述第一轴和所述第二轴分别以第一轴圆形运动(16)和第二轴圆形运动(17)旋转。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的微剂量蠕动泵,所述微剂量蠕动泵被配置成具有停止位置和操作模式,在所述停止位置,所述柔性管未被所述第一辊和所述第二辊压缩,在所述操作模式,所述柔性管在操作期间的任何时间都被所述第一辊和所述第二辊中的至少一个辊压缩。
15.根据权利要求12至13中任一项所述的微剂量蠕动泵,其中所述第一辊的移动与所述第二辊的移动同步。
16.根据权利要求12至13中任一项所述的微剂量蠕动泵,其中所述第一辊的移动与所述第二辊的移动异步至少1度。
17.根据权利要求16所述的微剂量蠕动泵,其中所述第一辊的所述移动与所述第二辊的所述移动异步3度、5度、10度、15度或20度。
18.根据权利要求13所述的微剂量蠕动泵,所述微剂量蠕动泵还包括驱动第一齿轮和第二齿轮的中心齿轮,并且其中所述第一轴和所述第二轴分别偏心地附接到所述第一齿轮和所述第二齿轮。
19.根据权利要求18所述的微剂量蠕动泵,其中所述第一齿轮和所述第二齿轮通过可选地能自由运转的联轴器分别与所述第一轴和第二轴接合。
20.根据权利要求19所述的微剂量蠕动泵,其中所述第二辊与所述第二轴接合,其中自由运转等于或大于180度。
21.根据权利要求20所述的微剂量蠕动泵,其中所述第二辊与所述第二轴接合,其中自由运转180度、185度或190度。
22.根据权利要求1所述的微剂量蠕动泵,所述泵被配置成提供在1至20μL/min之间的流速。
23.根据权利要求22所述的微剂量蠕动泵,所述泵被配置成提供在2至10μL/min之间的流速。
24.根据权利要求22所述的微剂量蠕动泵,所述泵被配置成提供在3至6μL/min之间的流速。
25.一种零件套件,所述零件套件包括根据权利要求1至24中任一项所述的微剂量蠕动泵,其中所述零件可选地组装到可佩戴装置。
26.一种将根据权利要求1至25中任一项所述的微剂量蠕动泵或零件套件用于泵送血液和药物的流体的用途。
27.如权利要求26所述的用途,其中所述药物是抗凝剂。
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