DE202022104589U1

DE202022104589U1 - Membranpumpenantrieb

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Publication number: DE202022104589U1
Application number: DE202022104589.5U
Authority: DE
Original assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Current assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date: 2022-08-12
Filing date: 2022-08-12
Publication date: 2023-11-16
Anticipated expiration: 2032-08-13
Also published as: WO2024033298A1

Abstract

Membranpumpenantrieb zum Antrieb der Pumpkammer einer Membranpumpe, mit mindestens einem Drucksensor und mit einer Steuerung, wobei die Steuerung den Membranpumpenantrieb ansteuert und Messwerte des Drucksensors auswertet, wobei die Steuerung konfiguriert ist, einen Grundkompressibilitätswert der Membranpumpe zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Grundkompressibilitätswerts auf Grundlage von mindestens einer und bevorzugt mehrerer Messungen erfolgt, bei welchen sich Flüssigkeit in der Pumpkammer befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Membranpumpenantrieb.
Membranpumpen werden im Bereich der Medizintechnik, und insbesondere im Bereich der Dialysetechnik, oftmals zum Pumpen medizinischer Flüssigkeiten wie beispielsweise Dialysat oder Blut eingesetzt. Eine Membranpumpe weist dabei üblicherweise eine durch eine Membran abgeschlossene Pumpkammer auf, wobei durch Hineindrücken der Membran in die Pumpkammer Fluid aus der Pumpkammer herausgedrückt, und durch Herausziehen der Membran aus der Pumpkammer Fluid in die Pumpkammer eingesogen werden kann. Im Zusammenspiel mit entsprechenden Ventilen kann hierdurch Flüssigkeit durch die Pumpkammer gepumpt werden.
Die Pumpkammer ist dabei meistens in einem Disposable, beispielsweise einer Pumpkassette, angeordnet, welche an einen Membranpumpenantrieb angekoppelt wird. Der Membranpumpenantrieb weist dabei üblicherweise eine Antriebskammer auf, welche ebenfalls durch eine Membran abgeschlossen ist. Pumpkammer und Antriebskammer werden dann so aneinander gekoppelt, dass die Membran der Pumpkammer der Bewegung der Membran der Antriebskammer folgt.
Bei einer Kolbenmembranpumpe steht die Antriebskammer dabei mit einer Kolben-Zylindereinheit hydraulisch in Verbindung. Durch Bewegen des Kolbens kann Hydraulikfluid in die Antriebskammer hineingedrückt bzw. aus dieser herausgesogen werden, was eine entsprechende Bewegung der Membran der Antriebskammer zur Folge hat. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass der Pumpdruck durch eine entsprechende Ansteuerung bzw. Regelung des Drucks im Hydraulikteil kontrolliert werden kann. Weiterhin ermöglichen Membranpumpen eine einfache Bilanzierung der gepumpten Flüssigkeiten, da die Volumenänderung der Pumpkammer und damit die Flüssigkeitsverdrängung bei einem Pumphub der Volumenänderung der Steuerkammer (mit umgekehrten Vorzeichen) entspricht, wobei diese über die Position des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit genau bestimmt werden kann Druck.
Hierbei können jedoch Fehlerquellen auftreten: Zum einen können Luftansammlungen in der Pumpkammer dazu führen, dass die durch die Pumpkammer gepumpte Flüssigkeitsmenge nicht genau der Volumenänderung der Antriebskammer entspricht. Weiterhin kann aufgrund einer gewissen Grundkompressibilität der Membranpumpe die Volumenänderung der Antriebskammer von der durch die Bewegung des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit bedingten Volumenänderung abweichen. Insbesondere kann dabei Luft, welche sich in der Hydraulikflüssigkeit ansammelt, zu einer gewissen Kompressibilität des Hydrauliksystems führen. Weiterhin können beispielsweise Schläuche, welche die Kolben-Zylinder-Einheit mit der Antriebskammer verbinden, eine gewisse Flexibilität aufweisen und sich daher bei erhöhtem Druck ausdehnen. Auch bei anderen Antriebsmechanismen kann es zu einer gewissen Grundkompressibilität kommen, welche die für die Bilanzierung erfassten Werte beeinflusst. Weitere Einflüsse ergeben sich durch das Dispoable und dessen Ankopplung.
Aus der DE 19919572 A1 ist dabei ein Verfahren bekannt, durch welches der Luftanteil in der durch eine Pumpkammer gepumpten Flüssigkeit bestimmt werden kann. Hierzu wird die Pumpkammer zunächst gravimetrisch befüllt und der sich hierdurch ergebende Ausgangsdruck gemessen. Daraufhin werden die Absperrventile der Pumpkammer geschlossen, sodass sich ein in dieser eingeschlossenes Flüssigkeitsvolumen ergibt. Bei geschlossenen Absperrventilen wird dann die Kolben-Zylinder-Einheit betätigt, um das abgeschlossene Flüssigkeitsvolumen mit einem vorgegebenen Enddruck zu beaufschlagen. Die mit dieser Druckänderung einhergehende Volumenänderung des Flüssigkeitsvolumens in der Pumpkammer hängt dabei unmittelbar vom Anteil der Luft im eingeschlossenen Flüssigkeitsvolumen zusammen. Daher kann der Luftanteil anhand der durch die Druckdifferenz erzeugten Volumenänderung, welche über die Kolbenbewegung bestimmt wird, ermittelt werden. In der DE 19919572 A1 wird dabei der Einfluss der Grundkompressibilität des Membranpumpenantriebs, welche dort als Systemkompressibilität bezeichnet wird, durch eine fest vorgegebene Konstante berücksichtigt. Allerdings kann sich die Grundkompressibilität beispielsweise durch sich ansammelnde Luft im Hydraulikfluid während des Betriebs der Pumpe verändern, was in der DE 19919572 A1 unberücksichtigt bleibt.
Aus der DE 102011105824 B3 ist daher ein Verfahren bekannt, wie die Grund- bzw. Systemkompressibilität eines Membranpumpenantriebs bestimmt werden kann. Dabei wird die Systemkompressibilität der mit Gas gefüllten Pumpvorrichtung dadurch bestimmt, dass ein Start- und Enddruck mit einem Drucksensor eingeregelt und die zugehörigen Pumppositionen bzw. Drucksensorwerte aufgenommen werden. Aufgrund der Wertepaare wird die Federkonstante bestimmt, welche mit der Grund- bzw. Systemkompressibilität gleichgesetzt wird.
Druckschrift DE 10 2014 013 152 A1 zeigt ein Verfahren zur Bestimmung eines Grund- bzw. Systemkompressibilitätswertes eines medizinischen Membranpumpenantriebs, bei welchem sich die Membran des Membranpumpenantriebs während der Bestimmung des Grund- bzw. Systemkompressibilitätswertes an einer starren Fläche abstützt, beispielsweise der Rückwand der Pumpkammer oder der Antriebskammer. Hierbei ist die Pumpkammer leer oder noch nicht einmal angekoppelt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Membranpumpenantrieb zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch einen Membranpumpenantrieb gemäß Ansprüchen 1 und 2 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt umfasst die vorliegende Erfindung einen Membranpumpenantrieb zum Antrieb der Pumpkammer einer Membranpumpe, mit mindestens einem Drucksensor und mit einer Steuerung, wobei die Steuerung den Membranpumpenantrieb ansteuert und Messwerte des Drucksensors auswertet, wobei die Steuerung konfiguriert ist, einen Grundkompressibilitätswert der Membranpumpe zu bestimmen. Dabei ist vorgesehen, dass die Bestimmung des Grundkompressibilitätswerts auf Grundlage von mindestens einer und bevorzugt mehrerer Messungen erfolgt, bei welchen sich Flüssigkeit in der Pumpkammer befindet.
Die vorliegende Erfindung erlaubt es damit, die Grundkompressibilität nach dem Aufrüsten der Membranpumpe und/oder während des laufenden Betriebs zu bestimmen. Weiterhin erlaubt es die vorliegende Erfindung, die Grundkompressibilität genauer zu bestimmen, da auch die auf die Pumpkammer selbst zurückgehende Flexibilität der Membranpumpe berücksichtigt wird. Weiterhin berücksichtigt die vorliegende Erfindung, dass sich die Grundkompressibilität unterschiedlich stark auf variierende Kammervolumen auswirkt. Da die Messung mit Flüssigkeit in der Pumpkammer erfolgt, bildet das erfindungsgemäße Vorgehen die Grundkompressibilität über den Arbeitszyklus der Membranpumpe besser ab.
Weiterhin wird in Fällen, in welchen die Pumpkammer als Bestandteil eines Disposables ausgeführt ist und an den Membranpumpenantrieb angekoppelt wird, auch die Flexibilität des Disposables und dessen Ankopplung berücksichtigt.
Gemäß einem zweiten Aspekt umfasst die vorliegende Erfindung einen zum Antrieb der Pumpkammer einer Membranpumpe, mit mindestens einem Drucksensor und mit einer Steuerung, wobei die Steuerung den Membranpumpenantrieb ansteuert und Messwerte des Drucksensors auswertet, wobei die Steuerung konfiguriert ist, einen Grundkompressibilitätswert der Membranpumpe und/oder einen Luftanteil in der gepumpten Flüssigkeit zu bestimmen. Dabei ist vorgesehen, dass die Bestimmung des Grundkompressibilitätswerts und/oder des Luftanteils in der gepumpten Flüssigkeit auf Grundlage von mindestens zwei Messungen erfolgt, zwischen welchen das Kammervolumen der Pumpkammer durch Ansaugen und/oder Abpumpen von Flüssigkeit verändert wurde.
Auch bei diesem Vorgehen wird berücksichtigt, dass sich die Grundkompressibilität unterschiedlich stark auf variierende Kammervolumen auswirkt. Da mindestens zwei Messungen erfolgen, zwischen welchen das Kammervolumen der Pumpkammer durch Ansaugen und/oder Abpumpen von Flüssigkeit verändert wurde, bildet das erfindungsgemäße Vorgehen die Grundkompressibilität über den Arbeitszyklus der Membranpumpe besser ab.
Die Membranpumpenantriebe gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt sind jeweils unabhängig voneinander Gegenstand der vorliegenden Erfindung. In einer bevorzugten Ausgestaltung werden die beiden Aspekte jedoch miteinander kombiniert.
Bevorzugte Ausgestaltungen sowohl des ersten, als auch des zweiten Aspektes werden im folgenden näher beschrieben.
Der erfindungsgemäße Grundkompressibilitätswert kann dabei ein beliebiger Parameter sein, durch welchen eine Kompressibilitäts-Eigenschaft bzw. die Nachgiebigkeit der Membranpumpe und/oder des Membranpumpenantriebs bei Druckwechseln charakterisiert und bevorzugt quantifiziert werden kann.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass bei jeder der Messungen ein Gesamt-Kompressibilitätswert des durch die Membranpumpe und die Flüssigkeit in der Pumpkammer gebildeten Gesamtsystems bestimmt wird.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Grundkompressibilitätswert der Membranpumpe und/oder der Luftanteil mittels einer Regressionsanalyse der Gesamt-Kompressibilitätswerte ermittelt wird, insbesondere mittels einer Regressionsanalyse der Gesamt-Kompressibilitätswerte in Abhängigkeit von dem Kammervolumen der Pumpkammer und/oder durch lineare Regression.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Gesamt-Kompressibilitätswert als jener Wert bestimmt wird, welcher sich anhand der Regressionsanalyse für ein Kammervolumen der Pumpkammer von Null ergibt.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Luftanteil auf Grundlage einer Veränderung der Gesamt-Kompressibilitätswerte in Abhängigkeit von dem Kammervolumen der Pumpkammer und insbesondere aus einer Steigung einer Regressionsgerade bestimmt wird.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Grundkompressibilitätswert bestimmt und zur Ermittlung des Luftanteils der zu pumpenden Flüssigkeit in einer nachfolgenden Messung herangezogen wird, insbesondere in einem späteren Pumpzyklus, wobei bevorzugt der Luftanteil anhand nur einer Messung des Gesamt-Kompressibilitätswerts des durch die Membranpumpe und die Flüssigkeit in der Pumpkammer gebildeten Gesamtsystems bestimmt wird, insbesondere indem der Messwert durch den Grundkompressibilitätswert korrigiert wird.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Grundkompressibilitätswert initial bestimmt wird, insbesondere im Rahmen einer initialen Testroutine.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Grundkompressibilitätswert und/oder der Luftanteil im laufenden Betrieb bestimmt wird.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Grundkompressibilitätswert und/oder der Luftanteil wiederholt bestimmt wird, und insbesondere in jedem Pumpzyklus bestimmt wird.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Membranpumpenantrieb mindestens einen Ventilantrieb zum Antrieb mindestens eines Ventils zu Steuerung des Flüssigkeitsflusses in die und/oder aus der Pumpkammer aufweist, wobei die Steuerung des Membranpumpenantrieb den mindestens einen Ventilantrieb ansteuert.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuerung konfiguriert ist, den mindestens einen Ventilantrieb zur Durchführung der mindestens einen und bevorzugt mehreren Messungen zur Bestimmung des Grundkompressibilitätswerts und/oder des Luftanteil gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche anzusteuern.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung umfasst der Membranpumpenantrieb eine Ankoppelfläche, an welche eine Pumpkassette ankoppelbar ist, welche die Pumpkammer und bevorzugt eines oder mehrere Ventile umfasst.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Membranpumpenantrieb eine Antriebskammer aufweist, welche durch eine Membran abgeschlossen ist, wobei die Membran durch Überdruck in der Antriebskammer nach außen aus der Antriebskammer heraus und durch Unterdruck in der Antriebskammer nach innen in die Antriebskammer hinein ausgelenkt wird.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Drucksensor den Druck in der Antriebskammer bestimmt.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Druck in der Antriebskammer über eine mit der Antriebskammer in Verbindung stehende Kolben-Zylinder-Einheit erzeugt wird.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Längensensor vorgesehen ist, welcher die Position des Kolbens erfasst, und/oder dass die Übertragung des Drucks auf die Membran bevorzugt hydraulisch erfolgt, wobei bevorzugt die Kolben-Zylindereinheit und die Antriebskammer mit Hydraulikfluid gefüllt sind.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuerung konfiguriert ist, zur Durchführung einer Messung ein erstes und ein zweites Druckniveau durch Ansteuern des Membranpumpenantriebs bei abgeschlossener Pumpkammer anzufahren und zugehörige Betriebsparameterwerte des Membranpumpenantriebs zu erfassen und/oder einen ersten und einen zweiten Betriebsparameterwert durch Ansteuern des Membranpumpenantriebs bei abgeschlossener Pumpkammer anzufahren und zugehörige Druckniveaus zu erfassen.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Gesamt-Kompressibilitätswert auf Grundlage der Betriebsparameterwerte und/oder Druckniveaus bestimmt wird, wobei es sich bei den Betriebsparameterwerten bevorzugt um Positionswerte des Membranpumpenantriebs handelt.
In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Steuerung konfiguriert, zur Durchführung einer Messung ein erstes und ein zweites Druckniveau durch Ansteuern des Membranpumpenantriebs bei abgeschlossener Pumpkammer anzufahren und zugehörige Betriebsparameterwerte des Membranpumpenantriebs zu erfassen.
Zum Anfahren des ersten und zweiten Druckniveaus wird bevorzugt der Membranpumpenantrieb betätigt, bis der Druck der Membranpumpe und / oder des Membranpumpenantriebs das erste Druckniveau erreicht. Daraufhin wird der erste Betriebsparameterwert des Membranpumpenantriebs bestimmt. Dann wird der Membranpumpenantrieb betätigt, bis der Druck der Membranpumpe und / oder des Membranpumpenantriebs das zweite Druckniveau erreicht und dann der zweite Betriebsparameterwert bestimmt. Der Druck des Membranpumpenantriebs und / oder der Membranpumpe kann dabei über den Drucksensor erfasst werden.
Bei dem ersten und dem zweiten Druckniveau kann es sich dabei um vorgegebene Druckniveaus handeln. Insbesondere können diese in einer Steuerung des Membranpumpenantriebs abgelegt sein.
In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Steuerung konfiguriert, zur Durchführung einer Messung einen ersten und einen zweiten Betriebsparameterwert durch Ansteuern des Membranpumpenantriebs bei abgeschlossener Pumpkammer anzufahren und zugehörige Druckniveaus zu erfassen.
Bei dem ersten und dem zweiten Betriebsparameterwert kann es sich dabei um vorgegebene Werte handeln. Insbesondere können diese in einer Steuerung des Membranpumpenantriebs abgelegt sein.
Der Betriebsparameter kann über einen entsprechenden Betriebsparametersensor, beispielsweise einen Positions- und / oder Bewegungssensor, bestimmt werden. Bei den Betriebsparameterwerten handelt es sich bevorzugt um Positionswerte des Membranpumpenantriebs.
Bevorzugt wird der Gesamt-Kompressibilitätswert auf Grundlage der Betriebsparameterwerte und/oder Druckniveaus bestimmt.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein medizinisches Gerät, insbesondere eine Blutbehandlungsmaschine, insbesondere eine Dialysemaschine, insbesondere eine Peritonealdialysemaschine, mit einem erfindungsgemäßen Membranpumpenantrieb.
Insbesondere weist das medizinische Gerät eine Pumpkassettenaufnahme und / oder ein Luftkissen zum Anpressen der Pumpkassette an eine Ankoppelfläche des Membranpumpenantriebs auf. Bevorzugt ist die Steuerung des Membranpumpenantriebs dabei in die Steuerung des medizinischen Gerätes, insbesondere der Blutbehandlungsmaschine integriert.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nun anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher dargestellt:

Dabei zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Membranpumpenantriebs mit angekoppelter Pumpenkammer,
- 2: einen Schnitt durch den Ankopplungsbereich eines erfindungsgemäßen Membranpumpenantriebs mit angekoppelter Pumpkassette, und
- 3: ein Ausführungsbeispiel einer Pumpkassette, wie sie an einen erfindungsgemäßen Membranpumpenantrieb angekoppelt werden kann, und
- 4 ein Diagramm, in welchem mehrere Messwerte der Gesamtkompressibilität in Abhängigkeit des Pumpkammervolumens dargestellt sind, zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Membranpumpenantriebs 30 zum Pumpen einer Flüssigkeit durch die Pumpkammer 4.
Der Membranpumpenantrieb weist eine Antriebskammer 1 auf, an welcher eine flexible Membran 2 angeordnet ist. Die flexible Membran 2 ist in einer Ankoppelfläche 3 des Membranpumpenantriebs angeordnet, so dass eine in 1 nicht erkennbare Membran der Pumpkammer 4 an die Membran 2 der Antriebskammer so angekoppelt werden kann, dass diese den Bewegungen der Membran 2 der Antriebskammer folgt. Durch eine Bewegung der Membran 2 aus der Antriebskammer 1 heraus bzw. in diese hinein kann daher das Volumen der Pumpkammer 4 verändert werden. Durch das entsprechende Schalten von in 1 nicht näher dargestellten Ventilen, welche den Zu- bzw. Abfluss zur Pumpkammer 4 steuern, kann durch Bewegen der Membran 2 mit der Pumpkammer 4 Fluid gepumpt werden.
Die Pumpkammer 4 ist dabei üblicherweise Teil einer in 1 nicht näher dargestellten Pumpkassette, welche bevorzugt ein Disposable darstellt, welches an den Membranpumpenantrieb ankoppelbar ist. Dabei wird die Pumpkammer üblicherweise durch eine entsprechende Ausformung eines Hartteils der Pumpkassette gebildet, welche durch eine die Membran der Pumpkammer bildende flexible Folie abgedeckt wird.
Die vorliegende Erfindung wäre jedoch in gleicher Weise auch bei Membranpumpen einsetzbar, bei welchen die Antriebskammer und die Pumpkammer fest miteinander verbunden bzw. in einer gemeinsamen Pumpvorrichtung integriert sind.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine Kolbenmembranpumpe, welche eine Kolben-Zylinder-Einheit 7 aufweist, die über die Hydraulikleitung 12 mit der Antriebskammer 6 hydraulisch in Verbindung steht. Die Kolben-Zylinder-Einheit 7 wird dabei von einem Antrieb 10 angetrieben, welcher auf den Kolben 8 der Kolben-Zylinder-Einheit 7 einwirkt und diesen im Zylinder 9 bewegt. Die Wegstrecke, die der Kolben 8 im Zylinder 9 verfahren wird, wird von einem der Kolben-Zylinder-Einheit 7 zugeordneten Längensensor 11 erfasst bzw. gemessen.
Die Druckseite 25 der Kolben-Zylinder-Einheit 7 steht dabei über die Fluidleitung 12 fluidisch mit der Antriebskammer 1 in Verbindung, wobei die Druckseite 25, die Fluidleitung 12 und die Antriebskammer 1 mit Hydraulikfluid gefüllt sind. Hierdurch wird die Stellbewegung des Kolbens 8 auf die Membran 2 der Antriebskammer 1 übertragen. Die Membran 2 der Antriebskammer 1 wird daher bei entsprechender Veränderung des Hydraulikvolumens der Kolben-Zylinder-Einheit 7 durch Bewegung des Kolbens 8 konvex nach außen gewölbt bzw. konkav in den Innenraum der Antriebskammer hineingezogen.
Die zur Fluidförderung in der Pumpkammer 4 erforderliche Volumenveränderung der Antriebskammer 1 wird dementsprechend durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 7 herbeigeführt. Durch Betätigung des Kolbens 8 wird das Hydraulikfluid in die Antriebskammer 1 gedrückt bzw. aus dieser abgesaugt. Hierdurch wird die Membran 2 betätigt, deren Bewegung auf die Pumpkammer 5 übertragen wird und diese in ihrem Volumen verändert.
Der Membranpumpenantrieb weist weiterhin einen Drucksensor 13 auf, über welchen der Druck des Hydraulikfluides im Hydrauliksystem, und damit der Druck in der Antriebskammer 1 gemessen werden kann. Der in der Antriebskammer 1 herrschende Druck entspricht dabei - bis auf einen etwaigen Gegendruck der Membran 2 - dem in der Pumpkammer 4 herrschenden Gegendruck, so dass über den Drucksensor 13 gleichzeitig auch der Druck in der Pumpkammer 4 bestimmt werden kann.
Der Membranpumpenantrieb weist weiterhin eine nicht dargestellte Steuerung auf, welche mit dem Längensensor 11 und dem Drucksensor 13 in Verbindung steht und die Messsignale auswertet. Weiterhin steuert die Steuerung den Antrieb 10 des Membranpumpenantriebs sowie die Ventile zur Steuerung des Fluidstroms in und aus der Pumpkammer 4 an. Hierzu weist der Membranpumpenantrieb bevorzugt Ventilaktoren auf, welche auf Ventile wirken, welche bevorzugt ebenfalls in die Pumpkassette integriert sind.
Eine solche Kolbenmembranpumpe besitzt den Vorteil, dass sie Flüssigkeit sehr mengengenau fördert, wobei die insgesamt geförderte Menge präzise bilanziert werden kann, da das Pumpvolumen dem Hubvolumen der Kolben-Zylinder-Einheit 7 entspricht und durch den Längensensor 11 exakt messbar ist.
Der mechanische Aufbau eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Membranpumpenantriebs, an welchen eine Pumpenkassette angekoppelt werden kann, ist dabei in 2 näher dargestellt. Der Membranpumpenantrieb weist einen Maschinenblock 20 auf, an welchem die Ankoppelfläche 3 zum Ankoppeln der Pumpkassette 14 angeordnet ist. Die mit der flexiblen Membran 2 versehene Antriebskammer 1 ist dabei in die Ankoppelfläche 3 eingelassen, und steht über die Hydraulikleitung 12 mit der hier nicht näher gezeigten Kolben-Zylinder-Einheit 7 in hydraulischer Verbindung.
Die Pumpkassette 14 wird dabei zum Ankoppeln an die Ankoppelfläche 3 in eine Pumpkassettenaufnahme 15 eingelegt, so dass sich die Rückseite der Pumpkassette an einer Aufnahmefläche der Pumpkassettenaufnahme 15 abstützt. Die Aufnahmefläche weist dabei im Bereich der Pumpkammer 4, welche als eine Auswölbung der Rückseite der Pumpkassette gestaltet ist, eine entsprechende kalottenförmige Ausnehmung auf.
Nach dem Einlegen der Kassette 14 wird die Kassettenaufnahme 15 über ein rückseitig angeordnetes Luftkissen 18, welches sich seinerseits an einer Gerätewand 17 abstützt, gegen die Ankoppelfläche 3 gepresst. Hierzu wird das Luftkissen mit einem entsprechenden Betriebsdruck beaufschlagt, welcher beispielsweise zwischen 1.500 und 2.500 mBar liegen kann.
Im Ausführungsbeispiel ist die Pumpkassettenaufnahme 15 als eine Schublade ausgestaltet, welche in Richtung 21 ein- und ausgefahren werden kann, um eine Kassette einzulegen. Weiterhin ist der Maschinenblock 20 in Bewegungsrichtung 22 auf die Pumpkassette 14 aufsetzbar. Nach dem Einschieben der Schublade 15 und dem Aufsetzen des Maschinenblocks 20 wird dann das Luftkissen 18 bedruckt, um eine sichere Ankopplung der Pumpkassette 14 an die Ankoppelfläche 3 zu erreichen.
Alternativ zu der in 2 gezeigten konstruktiven Ausgestaltung könnte die Pumpkassettenaufnahme 15 jedoch beispielsweise auch als eine Tür ausgestaltet werden, welche zum Einlegen der Pumpkassette 14 geöffnet und zum Anlegen der Pumpkassette an die Ankoppelfläche geschlossen wird. Das Luftkissen 18 wäre in diesem Fall in die Tür integriert.
In 3 ist dabei ein Ausführungsbeispiel einer Pumpkassette 14 gezeigt, welche zwei Pumpkammern 4 und 4' aufweist. Die Pumpkassette besteht dabei aus einem Hartteil, in welchem die flüssigkeitsführenden Kanäle sowie die Pumpkammern eingelassen sind, und wird zur Ankoppelfläche hin durch eine flexible Folie bedeckt. Die Pumpkassette weist dabei u. a. die Ventile 23 und 24 auf, über welche der Fluidstrom in die Pumpkammern 4 und 4' bzw. aus diesen heraus angesteuert werden kann. Die Ventile werden dabei ebenfalls über im Maschinenblock 20 angeordnete Aktoren betätigt.
Die Steuerung des Membranpumpenantriebs weist in einer möglichen Ausgestaltung eine Funktion auf, durch welche ein Luftanteil in der von der Membranpumpe geförderten Flüssigkeit bestimmt werden kann. Durch diese Funktion kann verhindert werden, dass Luftblasen, welche in der Pumpkammer 4 vorhanden sind, die Bilanzierung der durch die Pumpkammer 4 geförderten Flüssigkeit verfälschen.
Zur Bestimmung des Luftanteils bzw. der Luftmenge kann eine Messphase vorgesehen sein, welche dem Pumpvorgang bei jedem Hub zwischengeschaltet werden kann. Zunächst wird dabei gemäß dem üblichen Pumpvorgang durch Bewegung der Membran 2 Fluid in die Pumpkammer 4 eingesaugt. Daraufhin werden die Absperrventile der Pumpkammer 4 geschlossen, so dass sich ein abgeschlossenes Fluidvolumen ergibt, und durch Betätigen des Antriebs 10 ein erstes, vorbestimmtes Druckniveau p_a angefahren und die zugehörige Position des Kolbens 8 bestimmt. Daraufhin wird wiederum durch Betätigung des Antriebs 10 ein zweites Druckniveau p_e angefahren, und ebenfalls die zugehörige Position des Kolbens 8 bestimmt. Weist die in der Pumpkammer 4 eingeschlossene Flüssigkeit einen gewissen Gasanteil auf, wird dieser durch die Druckerhöhung komprimiert, was einer entsprechenden Veränderung des Volumens der Pumpkammer 4 entspricht. Diese Volumendifferenz kann durch die beim Anfangs- und beim Enddruck vorliegenden Positionen des Kolbens 9 bestimmt werden.
Aus den so gewonnen Werten berechnet die Steuerung die in der Pumpkammer enthaltene Luftmenge, d. h. das dort enthaltene Luftvolumen V_at bei atmosphärischem Druck. Hierzu geht die Steuerung von dem Boyle-Mariotte-Gesetz aus, welches für eine isothermische Zustandsänderung, d. h. bei Vernachlässigung einer Temperaturänderung, lautet: $p \times V = k o n s t a n t .$
Hiervon ausgehend können verschiedene Zustände der Messphase gleichgesetzt werden: $V_{a t} \times p_{a t} = V_{a} \times p_{a} = V_{e} \times p_{e} .$
Unter Beachtung des Zusammenhangs, dass das Differenzvolumen V_diff durch die Differenz des Ausgangsvolumens und des Endvolumens bestimmt ist, also V_diff = V_a - V_e, kann hieraus das tatsächliche Gasvolumen bei atmosphärischem Druck V_at gewonnen werden: $V_{a t} = \frac{V_{d i f f}}{(\frac{p_{a t}}{p_{a}} - \frac{p_{a t}}{p_{a} + p_{d i f f}})}$
Je nach dem konkret eingesetzten Pumpverfahren muss bei dieser Formel berücksichtigt werden, dass der auf der Hydraulikseite der Membranpumpe über den Drucksensor 13 gemessene Druck ggf. nicht exakt dem Druck in der Pumpkammer 4 entspricht, sondern durch die Eigenspannung der Membran 2 um einen gewissen Wert von diesem Druck abweicht.
In einer ersten Variante des Verfahrens kann die Bestimmung des Luftanteils jedoch mit nicht ausgelenkter Membran 2 erfolgen, so dass der Einfluss der Membran vernachlässigbar ist. In einer zweiten Variante kann der Ausgangsdruck p_a dagegen um einen auf die Membran zurückzuführenden Differenzdruck p_mem zwischen Hydraulikseite und Pumpseite korrigiert werden. Dieser kann bspw. in der Steuerung abgelegt sein. Hierdurch ist es möglich, die Bestimmung des Luftanteils durchzuführen, während die Membran 2 sehr weit oder komplett in die Antriebskammer 1 hineingezogen ist, so dass das komplette Pumpvolumen ausgenutzt wird. Ggf. kann der auf die Membran zurückzuführende Differenzdruck p_mem zwischen Hydraulikseite und Pumpseite dabei in der Aufrüstphase bestimmt werden. Je nach dem Verhältnis zwischen den Drücken auf der Hydraulikseite und dem auf die Membran zurückzuführenden Differenzdruck p_mem und der geforderten Genauigkeit kann der Differenzdruck p_mem ggf. aber auch vernachlässigt werden.
Die in die obige Formel eingehende Volumendifferenz wird durch die bei der Kompression von dem Druckniveau p_a zum Druckniveau p_e zurückgelegten Wegstrecke des Kolbens S_diff und dessen Fläche A_K bestimmt.
Allerdings ist hierbei zu berücksichtigen, dass die Bewegung des Kolbens 8 bei der Druckänderung von p_a nach p_e nicht ausschließlich auf das Luftvolumen in der Pumpkammer 4 zurückzuführen ist. Denn auch der Membranpumpenantrieb sowie die Pumpkammer selbst weisen unter Druckveränderungen eine gewisse Nachgiebigkeit bzw. Grundkompressibilität auf. Faktoren sind hierbei insbesondere die Luft, welche sich im Hydrauliksystem ansammeln kann, sowie eine gewisse Flexibilität der Hydraulikleitung 12. Daher würde der Kolben 8 bei einer Druckänderung von p_a auf p_e auch dann, wenn überhaupt keine Luft in der Pumpkammer 4 enthalten wäre und diese damit inkompressibel wäre, sich allein aufgrund dieser Grundkompressibilität um eine gewisse Wegstrecke So bewegen.
Das tatsächliche Volumen V_at der in der Pumpkammer 4 enthaltenen Luft ergibt sich damit unter Berücksichtigung des die Grundkompressibilität charakterisierenden Grundkompressibilitätswertes So als: $V_{a t} = \frac{(S_{d i f f} - S_{0}) \cdot A_{k}}{(\frac{p_{a t}}{p_{a}} - \frac{p_{a t}}{p_{a} + p_{d i f f}})}$
In einer möglichen Ausgestaltung weist die Steuerung des erfindungsgemäßen Membranpumpenantriebs eine Funktion auf, über welche der Grundkompressibilitätswert So bestimmt werden kann. Eine Funktion kommt insbesondere bei einer Membranpumpe, wie sie oben beschrieben wurde, zum Einsatz. Die Funktion kann jedoch auch unabhängig von der oben beschriebenen konkreten Ausgestaltung der Membranpumpe zum Einsatz kommen.
Die diesbezügliche Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beruht auf folgenden Überlegungen, welche insbesondere für den Einsatz des Membranpumpenantriebs im Rahmen medizinischer Anwendungen wie der Peritonealdialyse eine Rolle spielen, jedoch auch allgemein auf Membranpumpenantriebe anwendbar sind.
Das Verabreichen von Flüssigkeit mittels der Membranpumpe stellt folgende Anforderungen an diesen Prozess.

- die verabreichte Menge muss einer festgelegten Dosiergenauigkeit entsprechen.
- die Flüssigkeit darf nur bis zu einem bestimmten Grad mit Luft vermengt sein.

Das Fördern der Flüssigkeit kann beispielsweise mittels einer oder zwei parallel arbeitender Kolbenmembranpumpen umgesetzt werden, beispielsweise solchen, wie sie oben beschrieben wurden. Die Kolbenmembranpumpen werden mit Hilfe von Motoren bewegt die Drücke und Positionen werden mit geeigneten Sensoren aufgezeichnet.
Diese Anordnung ermöglicht es wie oben beschrieben die Kompressibilität der eingeschlossenen Flüssigkeit eines Kolbenhubes mit Hilfe zweier Druckniveaus zu ermitteln.
Die Bestimmung des Luftanteils der Flüssigkeit kann aus der gemessenen Kompressibilität abgeleitet werden.
Dabei setzt sich die tatsächlich gemessene Gesamt-Kompressibilität aus unterschiedlichen Faktoren zusammen: Verdichtbarkeit der Lösung in der Pumpkammer und Geräteigenschaften.
Die Geräteeigenschaften leiten sich aus den beteiligten Komponenten des Pumpsystems ab. Hierzu gehören

- der verbleibenden Luft im Hydrauliköl
- der verbleibenden Luft zwischen Pumpen-Membran und Set- Folie
- der Bewegung des Gegenlagers (Schublade)
- der sich unter Druck aufweitenden Hydraulikschläuche

Diese Faktoren bilden eine Grundkompressibilität des Systems und wirken sich negativ auf die genaue Bestimmung des Luftanteils der zu fördernden Flüssigkeit aus. Ebenso ist zu berücksichtigen, dass sich die Grundkompressibilität unterschiedlich stark auf variierende Kammervolumen auswirkt.
Die vorliegende Erfindung soll diese Effekte in die Berechnung mit einbeziehen.
Hierzu sind prinzipiell folgende Lösungsansätze, welche zum Teil bereits bekannt sind, denkbar:

a) Einführung einer Gerätekonstanten für die gesamte Serie.
b) Ermittlung eines Kompensationsfaktors für ein Intervall
c) Kompensation der Geräteeigenschaften durch Differenzmessung innerhalb eines Kammerhubs
d) Kombination der Lösungsansätze a), b) und c) zur Erreichung einer höheren Systemsicherheit.

Diese Ansätze werden im folgenden beschrieben:

a) Die Grundkompressibilität entsteht durch Geräteeigenschaften, welche bauartbedingt sein könnten. Diese Geräteeigenschaften könnten einmalig über die Seriengeräte als Gerätekonstante ermittelt werden. Diese Gerätekonstante könnte für alle Geräte anwendbar sein.

Die Vorteile dieser aus dem Stand der Technik bekannten Methode liegen darin, dass ein Einlern-Prozess innerhalb der Maschine nicht notwendig ist und es entstehen keine Fehleinmessungen. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass der Faktor konservativ ausgewählt werden muss, da sonst eine Überkompensation stattfindet und um alle Serienstreuungen mit einzubeziehen. Denn als Folge einer Überkompensation würde das Verfahren ein Nicht-Erkennen von Luftanteilen in der Lösung nach sich ziehen.
Die vorliegende Erfindung geht daher einen anderen Weg und umfasst daher die im folgenden beschriebenen Ausgestaltungen:

b) Ermittlung eines Kompensationsfaktors durch einen Einlern-Prozess:
- Hierbei wird folgende Vorgehensweise verfolgt:
  1. 1. Schritt: Die Pumpkammer wird mit Flüssigkeit gefüllt.
  2. 2. Schritt: Die Gesamt-Kompressibilität wird bestimmt.
  3. 3. Schritt: Das Kammervolumen wird durch Herausdrücken von Flüssigkeit aus der Pumpkammer verringert.
  4. 4. Schritt: Die Schritte 2 und 3 werden mehrmals wiederholt.
  5. 5. Schritt: Die Grundkompressibilität wird aus der Gesamt-Kompressibilität der Schritte 2 bis 4 berechnet.

Die Bestimmung der Grundkompressibilität ist am genauesten, sobald diese im Arbeitspunkt bzw. mit der Arbeitsflüssigkeit erfolgt. Eine Bestimmung im Nullpunkt ist aber ebenso denkbar.
Die Bestimmung der Gesamt-Kompressibilität erfolgt bevorzugt so, wie dies bereits oben im Hinblick auf die Funktion zur Bestimmung des Luftanteils beschrieben wurde, d.h. insbesondere durch Anfahren von zwei Druckniveaus bei geschlossenem Pumpkammervolumen und Bestimmung der zugehörigen Pumpenpositionen.
Der Anteil der in der Flüssigkeit gebunden Luft verhält sich deterministisch. Dieser Sachverhalt ermöglicht die Bestimmung der Grundkompressibilität aus mindestens zwei Messungen der Gesamt-Kompressibilität mit unterschiedlichem Kammervolumen.
Wie in 4 dargestellt kann die Grundkompressibilität des Gerätes aus einer Regressionsgeraden der Messergebnisse im Schnittpunkt der Y-Achse ermittelt und als Totvolumen bezeichnet werden, siehe den Bereich G in 4. Der obere Bereich L ist die Kompressibilität der Lösung im Messpunkt 1.
Durch diese mehrfache Einmessung mit unterschiedlichen Kammervolumen kann das Ergebnis der Bestimmung plausibilisiert werden.
Das erfindungsgemäße Vorgehen erlaubt zum einen die unmittelbare, bereits um die Grundkompressibilität korrigierte Bestimmung des Luftanteils aus der Steigung der sich ergebenden Regressionsgerade oder den Bereich L oberhalb des Schnittpunkts mit der Y-Achse. Zum anderen kann die Grundkompressibilität ermittelt und in einem Verfahren, wie es oben beschrieben wurde, zur Korrektur des konventionell bestimmten Luftanteils herangezogen werden.
Die Bestimmung der Grundkompressibilität kann mit dem Einwegartikel und der Dialyselösung während der Behandlung und während jedes Pumpenhubes bestimmt werden.
Die Messungen können mehrfach mit unterschiedlichen Kammervolumen erfolgen und die Kompressibilität kann extrapoliert werden.
Die Vorteile dieses Vorgehens sind die folgenden:

▪ Die individuelle Bestimmung des Faktors für jedes Gerät und jeden Einwegartikel.
▪ Die Einbeziehung der Serienstreuung stellt geringere Anforderungen an die Gerätekomponenten und deren Toleranzen.
▪ Es kann eine genauere Bilanzierung und Dosierung der Dialyselösung erfolgen.
▪ Es können Undichtigkeiten im Einwegartikel, in den Verbindungen bzw. in der Pumpenhydraulik in jedem Pumpenhub erkannt und quantifiziert werden.

Dies erhöht die Patientensicherheit.
Als Nachteil ist zu berücksichtigen, dass die Dosierungenauigkeit bzw. der Luftanteil der Dialyselösung abhängig von der Zuverlässigkeit des Einlern-Prozesses ist.

c) Kompensation der Geräteeigenschaften durch Differenzmessung innerhalb eines Kammerhubs

Vorgehensweise:

1. Schritt: Die Pumpkammer ist mit Flüssigkeit gefüllt.
2. Schritt: Die Gesamt-Kompressibilität wird bestimmt.
3. Schritt: Das Kammervolumen wird durch Herausdrücken von Flüssigkeit aus der Pumpkammer verringert.
4. Schritt: Die Schritte 2 und 3 werden mehrmals wiederholt.
5. Schritt: Die Grundkompressibilität wird aus der Gesamt-Kompressibilität der Schritte 2 bis 4 berechnet.

Der Ablauf kann beim Entleeren der Kammer (wie in den Schritten 1-5 beschrieben) bzw. beim Füllen der Kammer durch das Vertauschen der Flüssigkeitsvolumina erzeugt werden.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in der individuellen Bestimmung der Geräteeigenschaft für jedes Gerät, jeden Einwegartikel und zu jedem Zeitpunkt der Behandlung, sowie darin, dass die Einbeziehung der Serienstreuung geringere Anforderungen an die Gerätekomponenten und deren Toleranzen stellt.
Ein Nachteil dieses Vorgehens ist dagegen darin zu sehen, dass die mehrfache Einmessung der Kompressibilität zeitaufwändig ist und die Geräteleistungsdaten verringert.
Unabhängig von der erfindungsgemäß eingesetzten Variante ergeben sich jedoch folgende Vorteile:

a) Weniger Verwurf, da nun die Grenzwerte der Luftmenge auf die Lösung bezogen werden. Kleine Kammern werden nicht mehr überbewertet.
b) Bessere Dosiergenauigkeit
c) Da das Ergebnis der Luftdetektion nicht mehr von der Kammergröße abhängt, wird eine bessere Bilanz ausgewiesen.

Der erfindungsgemäß bestimmte Grundkompressibilitätswert kann daher zum einen wie oben dargestellt in die Bestimmung des Luftvolumens der geförderten medizinischen Flüssigkeit eingehen. Er erlaubt dabei eine genauere Bilanzierung der durch die Membranpumpe bewegten Flüssigkeiten, da das Luftvolumen in den gepumpten Flüssigkeiten genauer bestimmt werden kann.
Die Bestimmung des Grundkompressibilitätswert kann weiterhin zur Verifizierung der Qualität der Entgasung des Hydrauliksystems eingesetzt werden. Beispielsweise kann dabei, sobald der Grundkompressibilitätswert eine gewisse Schwelle übersteigt, eine Entgasung des Hydrauliksystems vorgenommen oder deren Notwendigkeit angezeigt werden.
Der erfindungsgemäße Membranpumpenantrieb wird bevorzugt in einem Blutbehandlungsgerät zum Pumpen medizinischer Flüssigkeiten eingesetzt, insbesondere zum Pumpen von Blut oder Dialysat. Besonders bevorzugt kommt der erfindungsgemäße Membranpumpenantrieb dabei bei einer Dialysemaschine zum Einsatz, wobei die Membranpumpe zum Pumpen des Dialysats in den Bauchraum des Patienten bzw. Abziehen des Dialysats aus dem Bauchraum des Patienten eingesetzt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19919572 A1 [0006]
DE 102011105824 B3 [0007]
DE 102014013152 A1 [0008]

Claims

Membranpumpenantrieb zum Antrieb der Pumpkammer einer Membranpumpe, mit mindestens einem Drucksensor und mit einer Steuerung, wobei die Steuerung den Membranpumpenantrieb ansteuert und Messwerte des Drucksensors auswertet, wobei die Steuerung konfiguriert ist, einen Grundkompressibilitätswert der Membranpumpe zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Grundkompressibilitätswerts auf Grundlage von mindestens einer und bevorzugt mehrerer Messungen erfolgt, bei welchen sich Flüssigkeit in der Pumpkammer befindet.
Membranpumpenantrieb, insbesondere Membranpumpenantrieb nach Anspruch 1, zum Antrieb der Pumpkammer einer Membranpumpe, mit mindestens einem Drucksensor und mit einer Steuerung, wobei die Steuerung den Membranpumpenantrieb ansteuert und Messwerte des Drucksensors auswertet, wobei die Steuerung konfiguriert ist, einen Grundkompressibilitätswert der Membranpumpe und/oder einen Luftanteil in der gepumpten Flüssigkeit zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Grundkompressibilitätswerts und/oder oder des Luftanteils in der gepumpten Flüssigkeit auf Grundlage von mindestens zwei Messungen erfolgt, zwischen welchen das Kammervolumen der Pumpkammer durch Ansaugen und/oder Abpumpen von Flüssigkeit verändert wurde.
Membranpumpenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei jeder der Messungen ein Gesamt-Kompressibilitätswert des durch die Membranpumpe und die Flüssigkeit in der Pumpkammer gebildeten Gesamtsystems bestimmt wird.
Membranpumpenantrieb nach Anspruch 3, wobei der Grundkompressibilitätswert der Membranpumpe und/oder Luftanteil mittels einer Regressionsanalyse der Gesamt-Kompressibilitätswerte ermittelt wird, insbesondere mittels einer Regressionsanalyse der Gesamt-Kompressibilitätswerte in Abhängigkeit von dem Kammervolumen der Pumpkammer und/oder durch lineare Regression.
Membranpumpenantrieb nach Anspruch 4, wobei der Gesamt-Kompressibilitätswert als jener Wert bestimmt wird, welcher sich anhand der Regressionsanalyse für ein Kammervolumen der Pumpkammer von Null ergibt.
Membranpumpenantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Luftanteil auf Grundlage einer Veränderung der Gesamt-Kompressibilitätswerte in Abhängigkeit von dem Kammervolumen der Pumpkammer und insbesondere aus einer Steigung einer Regressionsgerade bestimmt wird.
Membranpumpenantrieb nach einem der vorangegangene Ansprüche, wobei der Grundkompressibilitätswert bestimmt und zur Ermittlung des Luftanteils der zu pumpenden Flüssigkeit in einer nachfolgenden Messung herangezogen wird, insbesondere in einem späteren Pumpzyklus, wobei bevorzugt der Luftanteil anhand nur einer Messung des Gesamt-Kompressibilitätswerts des durch die Membranpumpe und die Flüssigkeit in der Pumpkammer gebildeten Gesamtsystems bestimmt wird, insbesondere indem der Messwert durch den Grundkompressibilitätswert korrigiert wird.
Membranpumpenantrieb nach Anspruch 7, wobei der Grundkompressibilitätswert initial bestimmt wird, insbesondere im Rahmen einer initialen Testroutine.
Membranpumpenantrieb nach einem der vorangegangene Ansprüche, wobei der Grundkompressibilitätswert und/oder der Luftanteil im laufenden Betrieb bestimmt wird.
Membranpumpenantrieb nach einem der vorangegangene Ansprüche, wobei der Grundkompressibilitätswert und/oder der Luftanteil wiederholt bestimmt wird, und insbesondere in jedem Pumpzyklus bestimmt wird.
Membranpumpenantrieb nach einem der vorangegangene Ansprüche, wobei der Membranpumpenantrieb mindestens einen Ventilantrieb zum Antrieb mindestens eines Ventils zu Steuerung des Flüssigkeitsflusses in die und/oder aus der Pumpkammer aufweist, wobei die Steuerung des Membranpumpenantrieb den mindestens einen Ventilantrieb ansteuert.
Membranpumpenantrieb nach Anspruch 11, wobei die Steuerung konfiguriert ist, den mindestens einen Ventilantrieb zur Durchführung der mindestens einen und bevorzugt mehreren Messungen zur Bestimmung des Grundkompressibilitätswerts und/oder des Luftanteil gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche anzusteuern.
Membranpumpenantrieb nach einem der vorangegangene Ansprüche mit einer Ankoppelfläche, an welche eine Pumpkassette ankoppelbar ist, welche die Pumpkammer und bevorzugt eines oder mehrere Ventile umfasst.
Membranpumpenantrieb nach einem der vorangegangene Ansprüche, wobei der Membranpumpenantrieb eine Antriebskammer aufweist, welche durch eine Membran abgeschlossen ist, wobei die Membran durch Überdruck in der Antriebskammer nach außen aus der Antriebskammer heraus und durch Unterdruck in der Antriebskammer nach innen in die Antriebskammer hinein ausgelenkt wird.
Membranpumpenantrieb nach Anspruch 14, wobei der Drucksensor den Druck in der Antriebskammer bestimmt.
Membranpumpenantrieb nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Druck in der Antriebskammer über eine mit der Antriebskammer in Verbindung stehende Kolben-Zylinder-Einheit erzeugt wird, wobei bevorzugt ein Längensensor vorgesehen ist, welcher die Position des Kolbens erfasst, und/oder wobei die Übertragung des Drucks auf die Membran bevorzugt hydraulisch erfolgt, wobei bevorzugt die Kolben-Zylindereinheit und die Antriebskammer mit Hydraulikfluid gefüllt sind.
Membranpumpenantrieb nach einem der vorangegangene Ansprüche, wobei die Steuerung konfiguriert ist, zur Durchführung einer Messung ein erstes und ein zweites Druckniveau durch Ansteuern des Membranpumpenantriebs bei abgeschlossener Pumpkammer anzufahren und zugehörige Betriebsparameterwerte des Membranpumpenantriebs zu erfassen und/oder einen ersten und einen zweiten Betriebsparameterwert durch Ansteuern des Membranpumpenantriebs bei abgeschlossener Pumpkammer anzufahren und zugehörige Druckniveaus zu erfassen, wobei bevorzugt der Gesamt-Kompressibilitätswert auf Grundlage der Betriebsparameterwerte und/oder Druckniveaus bestimmt wird, wobei es sich bei den Betriebsparameterwerten bevorzugt um Positionswerte des Membranpumpenantriebs handelt.
Medizinisches Gerät, insbesondere Blutbehandlungsmaschine, insbesondere Dialysemaschine, insbesondere Peritonealdialysemaschine, mit einem Membranpumpenantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Blutbehandlungsmaschine bevorzugt eine Pumpkassettenaufnahme und/oder ein Luftkissen zum Anpressen der Pumpkassette an eine Ankoppelfläche des Membranpumpenantriebs aufweist.