DE2535650C2 - Rollen - Schlauchpumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor - Google Patents

Rollen - Schlauchpumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor

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DE2535650C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rollen-Schlauchpumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor und einer Schaltungsanordnung zum Einstellen der gewünschten Drehgeschwindigkeit des Motors, ferner mit einer Anzeigevorrichtung für die jeweilige Durchflußmenge pro Zeiteinheit und mit einer mit dem Motor verbundenen Rechenschaltung.
Aus der österreichischen Patentschrift 2 10 558 ist eine Rollen-Schlauchpumpe der vorstehend genannten Art bekannt, bei der der Antriebsmotor mittels Grenzwert-Gebern an einem Manometer auf der Druckseite der Pumpe ein- und ausgeschaltet werden kann. Eine Drehzahlregelung des Motors ist hierbei nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Rollen-Schlauchpumpe, insbesondere für Blut in extrakorporalen Kreisläufen, zu erstellen, die eine einstellbare Förderleistung aufweist, die belastungsunabhängig weitgehend konstant gehalten wird. Diese Schlauchpumpe soll zum Einlegen von Schläuchen unterschiedlieher Durchmesser, unterschiedlicher Wandstärken und unterschiedlicher Werkstoffe eingerichtet sein. Sie soll eine Anzeigevorrichtung für die direkte Anzeige der Durchflußmenge in der Zeiteinheit aufweisen, die den jeweils eingelegten Schlauch zu berücksichtigen gestattet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Rollen-Schlauchpumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß sie zur Einstellung der Blut-Durchflußmenge pro Zeiteinheit in extrakorporalen Kreisläufen eine die Schaltungsanordnung zum Einstellen der Drehgeschwindigkeit enthaltende Regelschleife aufweist, die einen belastungsunabhängigen linearen Zusammenhang zwischen der Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors und dem eingestellten Sollwert aufrechterhält, daß der Ausgang der Reglerschaltung über die Rechenschaltung an die Anzeigevorrichtung gelegt ist, daß die Rechenschaltung mit einem mit einer Skala versehenen Einstellelement zur Berücksichtigung des Innendurchmessers des jeweils verwendeten Schlauches verbunden ist und daß die Rollen der Schlauchpumpe federnd gelagert sind.
Nach der eingangs genannten AT-PS 2 10 558 ist der Antriebsmotor mit einer Rechenschaltung versehen, die rein mechanisch arbeitet und zu einem einstellbaren Zeitpunkt ein Durchflußventil zu öffnen oder zu schließen oder umzuschalten gestattet. Die Rechenschaltung nach der Erfindung dient demgegenüber der Konstanthaltung der Drehgeschwindigkeit des Motors.
Regelschleifen zur Regelung der Drehgeschwindigkeit des Motors, die dazu dienen, einen linearen, belastungsunabhängigen Zusammenhang zwischen der Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors und dem eingestellten Sollwert zu erhalten, sind an sich bekannt, z. B. aus der DE-OS 23 18 655.
Eine Rechenschaltung für eine erfindungsgemäße Rollen-Schlauchpumpe stellt im Prinzip einen Prozeßrechner dar, dessen Ausgestaltung beispielsweise aus dem »Lexikon der Verfahrenstechnik« von Lueger, Bd. 16, Deutsche Verlags-Anstalt Stuttgart, 1970, S. 378, nahegelegt ist.
Aus der US-PS 29 55 543 ist es außerdem im Prinzip bekannt, die Rollen einer Schlauchpumpe federnd zu lagern.
Außerdem ist die Verwendung von Rollen-Schlauchpumpen in extrakorporalen Kreisläufen bekannt.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen jedoch in ihrer Kombination die Erstellung einer Rollen-Schlauchpumpe, die eine sichere Handhabung auch durch ungeschultes Personal infolge des Bedienungskomforts ermöglicht und dabei präzise zu arbeiten gestattet, wobei jederzeit die Blut-Durchflußmenge pro Zeiteinheit direkt abgelesen werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung beispielsweise und rein schematisch dargestellt und zwar zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf den Pumpenkopf,
F i g. 2 einen Schnitt nach Linie H-II von F ig. 1,
F i g. 3 einen Schnitt nach Linie III-III von F i g. 1,
F i g. 4 eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab,
F i g. 5 eine Frontansicht einer Vorrichtung,
F i g. 6 eine Seitenansicht einer Vorrichtung und
Fig.7 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung.
Gemäß den Zeichnungen sind an der Innenseite des Stators 1 zwei FührungsriUen 2,3 zur Aufnahme je eines Schlauches 4 angeordnet
Der Schlauch 4 wird somit durch das Einlegen in die Führungsrillen 2 bzw. 3 des Stators 1 um 180 Grad abgebogen. An der offenen Seite des Stators 1 sind durch Rändelmuttern 5 zu betätigende Klemmschuhe 6 zum Fixieren des Schlauches 4 im Stator 1 angeordnet
F i g. J zeigt die Klemmschuhe 6 vor dem Festklemmen der Schlauchenden.
In der Mitte des Stators 1 ist der Rotor 7 angeordnet der über seine Aclise 8 durch einen Getriebe-Gleichstrommotor 9 gedreht werden kann.
An dem Rotor 7 sind zwei gleichartige Hebel 10 um je eine Achse 11 schwenkbar befestigt
Die Hebel 10 tragen je eine Rolle 12.
Die Hebel 10 werden durch je eine vorgespannte Schraubenfeder 13 radial nach außen gedrückt Die Auslenkung jedes Hebels 10 ist durch eine Anschlagschraube 14 (F i g. 4) begrenzt Die Anschlagschraube 14 ist in den Rotor 7 eingeschraubt und tritt frei durch ein Loch in die innere Seitenwand 15 des Hebels 10.
Beim Einlegen eines oder zweier Pumpenschläuche 4 in den Stator 1 pressen sich die Rollen 12 elastisch an die Schlauchwandung unabhängig von dem Schlauchdurchmesser an. Die Vorspannung der Schraubenfedern 13 wird so gewählt, daß alle in Frage kommenden Schläuche sicher abgedrückt werden, andererseits aber eine Überlastung der Schlauchwandungen nicht auftreten kann.
Zum Einlegen der Pumpenschläuche nach Entfernen des Deckels 16 kann der Rotor 7 von Hand mit der eingeklappt dargestellten Handkurbel 17 gedreht werden.
Beim Herausklappen der Handkurbel 17 wird gleichzeitig die Kupplung zwischen der Rotor-Welle 8 und dem Getriebe-Motor 9 gelöst.
Es kann ferner dafür Sorge getragen werden, daß der Motor 9 nur bei geschlossenem Deckel 16 laufen kann.
Die beschriebene Ausführungsform ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher Schlauchsysteme ohne jegliche mechanische Justierung.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Fördern einer Flüssigkeit in Schlauchsystemen ist in einem Außengehäuse 20 angeordnet, dessen eine Frontseite 21 u. a. mit Einstellhandhaben versehen ist und hinter der eine Schaltungsanordnung 22 zum Einstellen der Pumpen- so drehzahl, zum Einstellen eines Schlauchinnendurchmessers und zur Anzeige der Durchflußmenge pro Zeiteinheit angeordnet ist.
Diese Schaltungseinheit ist in F i g. 7 rein schematisch in einem Blockschaltbild dargestellt und im folgenden näher erläutert.
Die Frontplatte enthält zunächst eine Einstellhandhabe 23 zum Einstellen des Schlauchinnendurchmessers der jeweils in die Schlauchpumpe eingelegten Schläuche. Diese Einstellhandhabe ist mit einem Potentiometer 23a verbunden, welches seinerseits mit einer Rechenschaltung 24, z. B. in Form eines Analogrechners, verbunden ist Diese Rechenschaltung 24 ermittelt den Wert d2 = ir/4. Dabei ist der Wert π/4 als Konstante in ihr enthalten, und der Wert d, der mittels der Einstellhandhabe über einer Skala eingestellt wird, wird in dieser Rechenschaltung quadriert
Eine weitere Einstellhandhabe 25, die in dem Ausführungsbeispiel als Schalter dargestellt ist disnt zum Einstellen der Anzahl der in die Schlauchpumpe eingelegten Schläuche. Auch dieser Schaltung ist mit der Rechenschaltung 24 verbunden.
Eine Schalthandhabe 26 dient der Einstellung der Pumpendrehzah! pro Zeiteinheit und ist zu diesem Zweck mit einer entsprechenden Skala versehen. Diese Einstellhandhabe betätigt ein Potentiometer 26a in der Schaltungsanordnung 2Z Die an diesem Potentiometer eingestellte Spannung wirkt auf eine Reglerschaltung 27 zum Einstellen und Konstanthalten der Drehzahl des Pumpenmotors 9. Der Reglerschaltung 27 ist ein Leistungsverstärker 28 nachgeschaltet, der den Betriebsstrom für den Pumpenmotor 9 liefert, welcher beispielsweise als Gleichstrommotor ausgebildet sein kann.
In den Speisestromkreis des Pumpenmotors 9 ist ein Strommeßkreis 29 eingeschaltet Der Ausgang dieses Strommeßkreises steuert die Reglerschaltung 27. Auf diese Weise wird ein belastungsunabhängiger linearer Zusammenhang zwischen der Drehzahl des Pumpenmotors und dem eingestellten Sollwert dieser Drehzahl erreicht
Ein Ausgang der Reglerschaltung 27 ist ebenfalls an die Rechenschaltung 24 gelegt.
In der Rechenschaltung 24 wird aus den eingegebenen Parametern, nämlich der Anzahl der eingelegten Schläuche, dem Querschnitt der eingelegten Schläuche bzw. deren Innendurchmesser und der eingestellten Pumpendrehzahl eine Anzeigegröße errechnet, die in dem Anzeigegerät 30 angezeigt wird. Die Skala des Anzeigegerätes 30 ist zweckmäßigerweise direkt in Einheiten der Durchflußmenge pro Zeiteinheit geeicht. Es ist somit möglich, durch Veränderung der Einstellung der Pumpendrehzahl an der Einstellhandhabe 26 eine vorgegebene Durchflußmenge genau einzustellen.
Die Erfindung ermöglicht es demnach, unterschiedliche Schlauchsysteme zu verwenden und gleichwohl eine fortwährende Anzeige der augenblicklichen Durchflußmenge pro Zeiteinheit zu erhalten. So ist es dem Bedienungspersonal, dem behandelnden Arzt oder auch dem Patienten selbst in einfacher Weise möglich, die Einhaltung der für die jeweilige Behandlung vorgesehene günstigste Größe der Durchflußmenge zu überwachen und aufgrund der Anzeige die Pumpendrehzahl gegebenenfalls zu korrigieren.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Rollen-Schlauchpumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor und einer Schaltungsanordnung zum Einstellen der gewünschten Drehgeschwindigkeit des Motors, ferner mit einer Anzeigevorrichtung für die jeweilige Durchflußmenge pro Zeiteinheit und mit einer mit dem Motor verbundenen Rechenschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Einstellung der Blut-Durchflußmenge pro Zeiteinheit in extrakorporalen Kreisläufen eine die Schaltungsanordnung zum Einstellen der Drehgeschwindigkeit (26, 26a) enthaltende Regelschleife (26a, 27,28,9,29) aufweist, die einen belastungsunabhängigen linearen Zusammenhang zwischen der Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors (9) und dem eingestellten Sollwert aufrechterhält, daß der Ausgang der Reglerschaltung (27) über die Rechenschaltung (24) an die Anzeigevorrichtung (30) gelegt ist, daß die Rechenschaltung (24) mit einem mit einer Skala versehenen Einstelleiement (23, 23a) zur Berücksichtigung des Innendurchmessers des jeweils verwendeten Schlauches (4) verbunden ist und daß die Rollen (12) der Schlauchpumpe federnd gelagert sind.
2. Rollen-Schlauchpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine weitere Einstellhandhabe (25) zum Einstellen der Anzahl der eingelegten Pumpenschläuche aufweist, die die Rechenschaltung im Sinne einer Multiplikation mit dem eingestellten Schlauchzahifaktor steuert
3. Rollen-Schlauchpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (24) den Wert π/4 als Kenstante enthält und den an dem Einstellelement (23) eingestellten Wert des Schlauchinnendurchmessers (d) quadriert.
4. Rollen-Schlauchpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenmotor (9) als Gleichstrommotor ausgebildet ist.
5. Rollen-Schlauchpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschleife einen Leistungsverstärker (28) enthält, dem eine Anordnung (29) zum Ermitteln des Siromflusses in dem Motor nachgeschaltet ist, die ihrerseits auf die eigentliche Reglerschaltung (27) rückgekoppelt ist.
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