WO2016012509A1 - Medizintechnische vorrichtung mit einem drehbaren aktor zum betätigen eines ventils oder einer klemme - Google Patents

Medizintechnische vorrichtung mit einem drehbaren aktor zum betätigen eines ventils oder einer klemme Download PDF

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WO2016012509A1
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valve
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hose clamp
receiving device
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Stephan Gössmann
Ralf MÜLLER
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Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
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    • A61M2205/12—General characteristics of the apparatus with interchangeable cassettes forming partially or totally the fluid circuit
    • A61M2205/128—General characteristics of the apparatus with interchangeable cassettes forming partially or totally the fluid circuit with incorporated valves

Definitions

  • the present invention relates to a medical or laboratory device having the features of claim 1.
  • Medical or laboratory devices such as those described in WO 2010/121819 AI have mechanical elements which are movable between at least two positions. If the elements are moved, they may be used within the device, depending on their arrangement, to form another component of the device or any device connected thereto, such as a blood tubing set, cassette system or blood cassette (also referred to as
  • Cassette Disposable or referred to as a disposable cassette to operate mechanically.
  • Such other components can, for. B. valves or hose clamps, which contribute
  • actuators Such mechanical elements are referred to below as actuators. If they are used to actuate a valve, they are referred to as valve tappets.
  • a blood cassette as described herein is, for example, a hard part with fluid-carrying structures and a foil.
  • the film closes after being pressed, glued or welded to the hard part half-open
  • Parameters such as temperatures and pressures as well as the actuation of valves through the film.
  • actuators which are acted upon by means of magnet (lifting or rotary magnet), in order to thereby hold, for example, a valve in the open position.
  • the object of the invention is to propose a further medical or laboratory device with an actuator for actuating a valve or another component.
  • the object can be achieved by a medical or laboratory device with the features of
  • Laboratory device with a receiving device for receiving at least one mechanically actuable and / or mechanically active actuator which may optionally be a plunger or valve tappet proposed.
  • the device further comprises at least one actuator, which may optionally be a plunger or valve lifter, which, at least
  • the receiving device is partially received by the receiving device or slidable in this, and which is arranged to relative to the receiving device between at least a first and a second Aktor ein be transferred.
  • the medical device Furthermore, the medical device
  • the at least one activation device at least one activation device.
  • Device has at least one
  • Energy storage device which is configured, for example, to store mechanical energy, is in communication with the actuator or contact and / or keeps this at least in the first actuator position under tension or bias.
  • the energy storage device is preferably arranged to bring the actuator mechanically from the first actuator position to a second actuator position (or to hold in the latter).
  • the energy storage device stores in the first one
  • Actuator position of the actuator preferably a first degree
  • Energy and in the second actuator position preferably a second level of energy.
  • the second dimension is preferably smaller than the first dimension.
  • the actuator is in the sense of some exemplary
  • Embodiments of the present invention are "activated" when in the second actuator position, in which it closes a valve, for example, and / or protrudes from the receptacle with its front portion.
  • the first actuator position is distinguished from the second actuator position For example, in order to remain in the picture, the actuator does not close the valve and / or not with its front portion from the receiving device protrudes (or protrudes less than in the second
  • Actuator for actuating a component other than a valve or a blood cartridge valve is of the present
  • Hose clamps include, for example, an arterial pressure
  • transition from the first actuator position to the second actuator position is herein also preferably referred to as “activation of the actuator”
  • the transition from the second actuator position to the first actuator position herein is preferably referred to as “deactivating the actuator”.
  • Embodiments of the invention may include one or more of the features mentioned above and / or below
  • Aktor ein each be an end position of the actuator, which together limit the maximum longitudinal displacement of the actuator.
  • the first and second actuator positions are "valve open” and “valve closed”, respectively.
  • the first and the second actuator position are a "clamp open” position or a “clamp closed” position.
  • the clamp can be a hose clamp.
  • the activation device the activation device
  • Energy storage device and purely optionally also an electric motor (possibly with clutch) on or consists of it.
  • the activation device is not configured and / or arranged to act pneumatically, inductively or magnetically on the actuator.
  • the activated or second actuator position is that position in which the actuator acts as intended, for example by closing a valve and / or in that its front section protrudes further from the receiving device than in the first actuator position.
  • the energy storage device is not part of the deactivation device and / or not arranged to be able to act deactivating.
  • the activation device and the
  • Deactivation device different components or component groups. An exception to this is in some
  • Activation device as well as the deactivation device can be.
  • the actuator is not disposed on or in contact with a cam shaft or cam shaft, such as by a cam or cam.
  • the receiving device is an actuator plate.
  • the actuator is preferably arranged not to protrude from a plane or surface of the receptacle in the first actuator position or to protrude less from the receptacle than in the second actuator position
  • Compression spring for example, a coil spring.
  • the actuator is arranged to be transferred by means of the energy storage device, and preferably exclusively or at least in phases exclusively by means of the energy storage device, from the first to the second Aktor too.
  • the device includes or is connected to a blood cassette, wherein the blood cassette has at least one valve portion of a valve and the valve has a closed valve position and an open Vent ilgna can take.
  • the device has a blood tube set or is connected thereto, wherein the blood tubing set has at least one hose clamp portion and the hose clamp can assume a closed clamping position and an open clamping position.
  • the actuator which may be a valve actuator or plunger, is arranged to apply pressure to the valve portion of the valve in use of the device in the second actuator position, but preferably not in the first actuator position
  • the actuator may be a hose clamp actuator which transfers the hose clamp (or clamp generally) to the closed hose clamp position or holds it closed in the hose clamp position.
  • Energy storage device ab at a first abutment or area, which is part or paragraph of the actuator, and at a second abutment or area, which is part of
  • Energy storage device transferred the actuator in the second position, preferably without further action or more
  • the retention mechanism may optionally be a slope or depression of a first portion of a curve portion.
  • the actuator is rotatable about its longitudinal axis and at the same time displaceable along the longitudinal axis in the
  • the receiving device or the other portion of the device in certain inventive is the receiving device or the other portion of the device in certain inventive.
  • Curve section, and the actuator has at least one
  • Guide element for. B. projection, wheel with bearings, rollers, or pins, each radially projecting on.
  • the guide member is guided along the curve portion along the longitudinal axis in rotation of the actuator in contact with the curved portion along or slides along it. The contact can do this
  • the cam portion is a link, a cam, or a cam.
  • the curve portion is a path or projection
  • Embodiments of the curve portion of the rotation of the actuator initiates this, allows this and / or causes this together with the energy storage device and / or optionally by means of the guide element.
  • the cam portion serves to displace the actuator in the longitudinal direction thereof or, when the actuator is rotated in contact with the cam portion about its longitudinal axis, allows or causes such movement.
  • the cam portion is on or part of an outer peripheral surface of the actuator or a portion of the peripheral surface.
  • the actuator at least in the region of the curve section, is circular or tubular in cross section or has a round cross section.
  • the curve section has at least one first section which, when in
  • the Energy storage device holds in the first actuator position.
  • the first section may serve as a holding mechanism or be part of it.
  • the curved section in cooperation with the guide element of the actuator, prevents or limits longitudinal displacement of the actuator relative to the receiving device in at least one direction along the longitudinal axis of the actuator. This applies in particular, as long as the actuator does not turn or on
  • the curve section has at least one third section, which does not have any slope, no
  • the curve section has at least one third section which, when in
  • the curve section has at least one second section, which is provided between the first and third sections and has a pitch not equal to 0 ° with respect to both the longitudinal axis and the transverse axis of the actuator.
  • the first, second and / or third section can be understood in accordance with the invention as a first, second or third surface of the curve section, for example in each case that surface or surface which, when activated or
  • the curve section is in contact with the guide element.
  • the curve section may also have only the first and second or the first and third sections, for example.
  • the device is a blood treatment device or
  • Dialysis device hemodialysis device
  • Deactivation device for transferring the actuator from the second actuator position in the first Aktor ein and / or equipped to rotate the actuator by at least a few degrees of its longitudinal axis. It can the
  • Deactivation device have an electric drive or be an electric drive or electric motor.
  • the electric motor can thus according to the invention be used both as part of the activation device and as a deactivation device.
  • Activation device for transferring the actuator from the second Aktorwolf in the first actuator position or to effect this transition required electricity provided.
  • the blood cassette has a hard body and a
  • the valve seat is provided in the hard body.
  • the valve is arranged to be closed by means of pressure or displacement of an actuator of the device on the film in the second
  • an electric motor opens a valve actuated by the actuator by rotating the actuator about its own axis.
  • This z. B. via two ball bearings (or plain bearings or the like) and a curve section (eg., A cam), the introduced by means of electric motor rotation in an axial movement of the actuator, here exemplarily a valve lifter implemented.
  • the energy storage device
  • the curve section is formed as a cam so that the actuator from the first actuator position, which may be an end position or end position, can not turn back by itself. This can be achieved by the first section of the
  • Curve section is a platform (with a course that is in a projection perpendicular to the longitudinal axis of the actuator and or parallel to the transverse axis of the actuator) or a
  • Section of the curve section one, preferably very
  • the actuator can be kept under a low torque of the electric motor and correspondingly low energy consumption in the first Aktor ein.
  • a valve or the clamp or hose clamp or the other component
  • a short voltage pulse necessary in a counter-slope or platform in the first section, since it is sufficient to move the system out of the stable end position .
  • the remaining energy for the return movement to the second actuator position, in which the valve is closed, is from the energy storage device, about one
  • a capacitor can be charged and connected in reverse polarity via a transistor to the motor.
  • the transistor connects the capacitor to the
  • Embodiments of the invention may have one or more of the advantages mentioned herein, including the following.
  • hose clamps or the like do not require any energy in order to hold the actuator in the present position (and, for example, the valve or the hose clamp in the open position). Also, the activation of the actuator, so be
  • Conversion to the second position, according to the invention does not always require externally supplied energy.
  • the means of energy storage device for. As a spring, stored energy sufficient. Even an initial one
  • Device according to the invention measured on o. g. State of the art - components, and in particular complex or expensive components to be monitored are saved. That's the way it is
  • the actuation of the actuators can advantageously be much quieter than is known from the prior art. This increases the comfort for staff and patient when using the device.
  • Cam can be configured, or by means of
  • Rotational movement at bias can be generated by, for example, a spring in longitudinal displacement.
  • Fig. 1 shows a section of a
  • Fig. 3 shows a simplified schematic one
  • Fig. 3a shows a simplified representation of
  • FIG. 4 shows an inventive exemplary electrical circuit for a
  • Electric motor for rotating the actuator of the device about its longitudinal axis. 1 shows a detail of a device 100 according to the invention with an actuator or plunger 200 in a first exemplary embodiment according to the invention, which relates purely by way of example to a valve.
  • Actuator 200 has a longitudinal axis L and is along this by a portion of a receiving device 101 of
  • Both the portion and the actuator 200 have a round cross section in the embodiment shown here.
  • the actuator 200 is configured to act as a valve lifter on a valve portion 301 of a valve 303 of a blood cassette 300 by applying pressure.
  • the valve portion 301 is part of a web 305 of a
  • Bridge 305 is firmly connected.
  • the actuator 200 has a first abutment 203 as a stop for an energy storage device 207 embodied here purely by way of example as a spring element.
  • Energy storage device 207 may in this embodiment alone or, optionally, together with one below
  • the actuator 200 has a second abutment 103 which, like the first abutment 203 as a stop for the
  • Spring element is used.
  • the spring element is thus in the first Aktor ein shown in Fig. 1 between the first
  • Abutment 203 and the second abutment 103 biased.
  • the spring element is due to its arrangement and bias strives to move the actuator 200 in a downward direction (relative to FIG. 1) in the direction of valve section 301, so to activate.
  • the receiving device 101 has at least one
  • Curve section 105 which in turn a first
  • Section 105a, a second portion 105b and a third portion 105c has.
  • the actuator 200 is in an inner region - or alternatively another area - of the receiving device 101 and rotatably mounted relative to the latter in the latter or
  • the actuator 200 has a guide element 209, which is configured purely by way of example here as an impeller 209a or has this in turn.
  • the actuator 200 is shown in the first actuator position in which it does not close the valve 303, which is why the valve 303 is shown in Fig. 1 in the open valve position.
  • the open valve position fluid can flow between the web 305 of the hard part of the blood cassette 300, which in the Area of the valve 303 to the film 307 spaced at a distance and thus not firmly with the film 307
  • the actuator 200 is shown cut. This end may be connected to a coupling, via which a torque can be introduced into the actuator 200. Applied torque may rotate the actuator 200 such that the impeller 209a extends along the first
  • Section 105a moves until it reaches the second section 105b.
  • the impeller 209a reaches the second portion 105b
  • the impeller 209a driven by the relaxing spring member can slide over the second portion 105b until it reaches the third portion 105c. If it has reached the third section 105c, then the actuator 200 has moved sufficiently far in the longitudinal direction, by pressing on the film 307, this up to the web 305 in the region of the valve portion 301, which also as
  • Ventil ground or valve seat can be referred to, too
  • valve 303 is thus closed or assumes the closed valve position (not shown), as is easy for the skilled person with reference to FIG. 1.
  • the first portion 105a of the cam portion 105 plays a role in the biasing of the spring member in that it contributes or insures that the bias voltage is maintained until the moment of use of the electric motor to rotate the spring member
  • Actuator 200 is maintained about the axis, it can be understood as a third abutment. As can be seen Fig. 1, is in the special
  • Embodiment of FIG. 1 in addition to the curve section 105, another curve section 105 'is arranged.
  • the further curve section 105 ' also has at least one
  • Section 105a is shown. The provision of more than one
  • Curve section 105, 105 'and more than one impeller 209a, 209a' can lead to a low-stress guidance, displacement and rotation of the actuator 200 in the receiving device 101
  • Guide elements is not limited to two.
  • the transverse axis Q of the actuator 200 is indicated.
  • FIG. 2 schematically shows in simplified form a device 100 according to the invention in a second exemplary embodiment
  • the actuator 200 is accommodated within a receiving device 101, here by way of example an actuator plate of the device 100, and is held under tension by the energy storage device 207, here once again a spiral spring.
  • Fig. 2 shows the actuator 200 again in the first
  • Actuator position in which he does not act on the film 307 and thus not on the valve 303.
  • the upper end is connected via a coupling 111, here optionally with height compensation, with an electric motor 113.
  • the electric motor 113 serves to rotate the
  • Actuator 200 about its own longitudinal axis L to tension it against the spring force of the energy storage device 207 and thus disable.
  • Energy storage device 207 and the electric motor 113 together the activation device for activating the actuator 200, that is for transferring and optionally under tension holding the actuator 200 in the second (“activated")
  • the curve portion 105 of FIG. 2 abuts or is part of the lower portion of the receptacle 101.
  • Guide element 209 is part of one example here
  • Cylindrically shown portion 211 which is rotated together with the rest of the actuator 200.
  • the section 211 serves as the first abutment 203 in this exemplary embodiment of the invention.
  • the energy storage device 207 in FIG. 1 is located below the receiving device 101, in FIG. 2 between two sections , which both of the receiving device 101
  • FIG. 3 shows schematically simplified a developed
  • Curve section 105 in an exemplary embodiment of the present invention, as for example in
  • Actuator 200 of FIG. 1 is used.
  • the curve portion 105 has the first portion 105a, the second portion 105b, and the third portion 105c, as already discussed with reference to FIG.
  • the guide element 209 lies once on the first portion 105a, which corresponds to its position in the first actuator position, and once on the third portion 105c, which corresponds to its position in the second Aktor too.
  • the third section 105 c has no slope relative to the horizontal or to the
  • the guide member 209 lies against a purely optional vertically drawn stop.
  • the actuator 200 can not continue due to the stop by means of the energy storage device 207, not shown
  • the second section 105b has a first slope.
  • Curve section 105 in its actual arrangement order At least a portion of the circumference of the actuator 200 nestles, the second portion 105 b taken alone may also be referred to as a cam.
  • the first slope is referred to herein as a positive, decreasing, or decreasing slope, it represents for the
  • the first portion 105a has a second pitch, referred to herein as a negative pitch, for the guide member 209 is a sloping guide, which in the illustration of FIG
  • Slope represents an increasing slope for the guide member 209 upon activation.
  • the first slope and the second slope are referred to herein as opposing slopes with respect to FIG. 3a relative to each other.
  • the guide element 209 Upon activation of the actuator 200, that is to say when it is transferred from the first actuator position into the second position, the guide element 209 is moved from its position in the first section 105a (on the right in FIG. 3) into its position in the third section 105c (on the left in FIG. 3) transferred.
  • Guide element 209 its original level and finds itself at a lower level again.
  • the transition between the first slope and the second slope, designated by W in FIG. 3a, can be understood as the inflection point of the curve of the first and second slopes shown in FIG. 3a in the mathematical sense. At the turning point, the slope changes its sign, so to speak.
  • FIG. 4 shows an inventive exemplary electrical circuit, here a capacitor circuit 115 for a
  • the capacitor circuit 115 has the

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine medizintechnische Vorrichtung (100), mit einer Aufnahmevorrichtung (101) für wenigstens einen Aktor (200) oder Stößel; wenigstens einem Aktor (200), welcher zumindest abschnittsweise von der Aufnahmevorrichtung (101) aufgenommen ist und welcher angeordnet ist, um zwischen wenigstens einer ersten und einer zweiten Aktorstellung überführbar zu sein; wenigstens einer Aktivierungsvorrichtung (207, 113), welche angeordnet ist, um den Aktor (200) mechanisch von der ersten Aktorstellung in die zweite Aktorstellung zu bewegen; wobei die Aktivierungsvorrichtung (207, 113) wenigstens eine Energiespeichervorrichtung (207) aufweist, welche mit dem Aktor (200) in Verbindung steht.

Description

Besehreibung
Medizintechnische Vorrichtung mit einem drehbaren Aktor zum
Betätigen eines Ventils oder einer Klemme
Die vorliegende Erfindung betrifft eine medizintechnische oder labortechnische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Medizin- oder labortechnische Vorrichtungen wie jene, welche in der WO 2010/121819 AI beschrieben ist, weisen mechanische Elemente auf, welche zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar sind. Werden die Elemente bewegt, so können sie je nach ihrer Anordnung innerhalb der Vorrichtung genutzt werden, um ein weiteres Bauteil der Vorrichtung oder einer hiermit verbundenen Einrichtung wie einem Blutschlauchsatz, einem Kassettensystem oder einer Blutkassette (auch als
Kassettendisposable oder als Einwegkassette bezeichnet) mechanisch zu betätigen. Solche weiteren Bauteile können z. B. Ventile oder Schlauchklemmen sein, welche beitragen,
beispielsweise den Fluss von Flüssigkeiten und Gasen,
insbesondere medizinischen Flüssigkeiten und Blut, durch
Leitungen, Kanäle und Kammern der Blutkassette oder
anderweitigen Einrichtungen zu steuern. Derartige mechanische Elemente werden im Folgenden als Aktoren bezeichnet. Werden sie zum Betätigen eines Ventils eingesetzt, so werden sie als Ventilstößel bezeichnet.
Eine Blutkassette wie hierin beschrieben ist beispielsweise ein Hartteil mit fluidführenden Strukturen und einer Folie. Die Folie verschließt nach ihrer Verpressung, Verklebung oder Verschweißung mit dem Hartteil halbseitig offene
Hartteilkanäle und -kammern flüssigkeitsdicht. Die Folie ermöglicht neben der Verschlussfunktιοη aufgrund ihrer
Nachgiebigkeit und dünnen Wandstärke auch das Messen von
Parametern wie Temperaturen und Drücken sowie das Betätigen von Ventilen durch die Folie hindurch.
Aus o. g. WO 2010/121819 AI sind Ventile bekannt, die
pneumatisch geöffnet und geschlossen werden können, durch Anlegen von Unterdruck oder Überdruck an einen Aktor, welcher seinerseits auf einen Folienabschnitt über dem Hartteil einwirkt. Bekannt sind ferner Aktoren, auf welche mittels Magnet (Hub- oder Drehmagnet) eingewirkt wird, um hierdurch beispielsweise ein Ventil in der geöffneten Stellung zu halten .
Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, eine weitere medizintechnische oder labortechnische Vorrichtung mit einem Aktor zum Betätigen eines Ventils oder eines anderen Bauteils vorzuschlagen .
Die Aufgabe kann gelöst werden durch eine medizintechnische oder labortechnische Vorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß wird somit eine medizintechnische oder
labortechnische Vorrichtung mit einer Aufnahmevorrichtung für die Aufnahme wenigstens eines mechanisch betätigbaren und/oder mechanisch tätigen Aktors, welcher optional ein Stößel oder Ventilstößel sein kann, vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist ferner wenigstens einen Aktor, welcher optional ein Stößel oder Ventilstößel sein kann, auf, welcher zumindest
abschnittweise von der Aufnahmevorrichtung aufgenommen oder in dieser verschiebbar ist, und welcher angeordnet ist, um bezogen auf die Aufnahmevorrichtung zwischen wenigstens einer ersten und einer zweiten Aktorstellung überführbar zu sein.
Des Weiteren weist die medizintechnische Vorrichtung
wenigstens eine Aktivierungsvorrichtung auf. Die
Aktivierungsvorrichtung oder ein anderer Abschnitt der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, weist wenigstens eine
Energiespeichervorrichtung auf. Die
Energiespeichervorrichtung, welche beispielsweise ausgestaltet ist, um mechanische Energie zu speichern, steht mit dem Aktor in Verbindung oder Kontakt und/oder hält diesen vorzugsweise zumindest in der ersten Aktorstellung unter Spannung oder Vorspannung . Die Energiespeichervorrichtung ist vorzugsweise angeordnet, um den Aktor mechanisch aus der ersten Aktorstellung in eine zweite Aktorstellung zu bringen (oder in letzterer zu halten) . Die Energiespeichervorrichtung speichert in der ersten
Aktorstellung des Aktors vorzugsweise ein erstes Maß an
Energie und in der zweiten Aktorstellung vorzugsweise ein zweites Maß an Energie. Das zweite Maß ist vorzugsweise kleiner als das erste Maß.
Der Aktor gilt im Sinne einiger beispielhafter
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als „aktiviert", wenn er sich in der zweiten Aktorstellung befindet, in welcher er beispielsweise ein Ventil schließt und/oder mit seinem vorderen Abschnitt aus der Aufnahmevorrichtung hervorsteht. Von der zweiten Aktorstellung zu unterscheiden ist die erste Aktorstellung, in welcher der Aktor beispielsweise, um im Bild zu bleiben, das Ventil nicht schließt und/oder nicht mit seinem vorderen Abschnitt aus der Aufnahmevorrichtung hervorsteht (oder weniger hervorsteht als in der zweiten
Aktorstellung) , wobei die vorliegende Erfindung keinesfalls auf das Betätigen von Ventilen, und noch weniger auf das
Betätigen von Ventilen, welche Teil einer hierin beschriebenen Blutkassette sind, beschränkt ist. Auch das Vorsehen des
Aktors zum Betätigen eines anderen Bauteils als eines Ventils oder eines Blutkassettenventils ist von der vorliegenden
Erfindung umfasst. Zu solchen anderen Bauteilen können
Schlauchklemmen zählen, beispielsweise eine arterielle
und/oder eine venöse Schlauchklemme, mittels welcher der Fluss durch den arteriellen Leitungsabschnitt bzw. den venösen
Leitungsabschnitt, insbesondere wie hierin beschrieben, unterbunden werden kann. Trotz der vorstehenden Erläuterung ist die vorliegende Erfindung im Folgenden schwerpunktmäßig mit Bezug auf ein Ventil und insbesondere mit Bezug auf ein Ventil einer Blutkassette beschrieben. Da die vorliegende Erfindung hierauf jedoch nicht beschränkt werden soll, gilt das mit Bezug zu Ventilen hierin Gesagte stets dann, wenn der Fachmann keinen technischen Widerspruch erkennt, auch für andere Bauteile, die mittels Aktor betätigt werden.
So wie der Übergang von der ersten Aktorstellung in die zweite Aktorstellung hierin vorzugsweise auch als „Aktivierung des Aktors" bezeichnet wird, wird der Übergang von der zweiten Aktorstellung in die erste Aktorstellung hierin vorzugsweise als „Deaktivierung des Aktors" bezeichnet.
Bei allen folgenden Ausführungen ist der Gebrauch des
Ausdrucks „kann sein" bzw. „kann haben" usw. synonym zu „ist vorzugsweise" bzw. „hat vorzugsweise" usw. zu verstehen und soll eine erfindungsgemäße Ausführungsform erläutern. Wann immer hierin Zahlenworte genannt werden, so versteht der Fachmann diese als Angabe einer zahlenmäßig unteren Grenze. Sofern dies zu keinem für den Fachmann erkennbaren Widerspruch führt, liest der Fachmann daher beispielsweise bei der Angabe „ein" oder „einem" stets „wenigstens ein" oder „wenigstens einem" mit. Dieses Verständnis ist ebenso von der vorliegenden Erfindung mit umfasst wie die Auslegung, dass ein Zahlenwort wie beispielsweise „ein" alternativ als „genau ein" gemeint sein kann, wo immer dies für den Fachmann erkennbar technisch möglich ist. Beides ist von der vorliegenden Erfindung umfasst und gilt für alle hierin verwendeten Zahlenworte.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen und
Ausführungsformen.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen können eines oder mehrere der oben und/oder im Folgenden genannten Merkmale in
beliebiger Kombination aufweisen.
In bestimmten erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen können die erste und die zweite
Aktorstellung jeweils eine Endstellung des Aktors sein, welche gemeinsam die maximale Längsverschiebbarkeit des Aktors begrenzen.
In einigen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen sind die erste bzw. die zweite Aktorstellung eine „Ventil offen"-Stellung bzw. eine „Ventil geschlossen"-Stellung .
Alternativ sind die erste bzw. die zweite Aktorstellung eine „Klemme offen"-Stellung bzw. eine „Klemme geschlossen"- Stellung. Die Klemme kann eine Schlauchklemme sein. In bestimmten erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen weist die Aktivierungsvorrichtung die
Energiespeichervorrichtung und rein optional ferner einen Elektromotor (ggf. mit Kupplung) auf oder besteht hieraus.
In einigen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen ist die Aktivierungsvorrichtung nicht ausgestaltet und/oder angeordnet, um pneumatisch, induktiv oder magnetisch auf den Aktor einzuwirken.
In manchen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen ist die aktivierte oder zweite Aktorstellung jene Stellung, in welcher der Aktor bestimmungsgemäß wirkt, etwa durch Schließen eines Ventils und/oder dadurch, dass sein vorderer Abschnitt weiter aus der Aufnahmevorrichtung hervorsteht als in der ersten Aktorstellung.
In gewissen erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen ist die Energiespeichervorrichtung nicht Teil der Deaktivierungsvorrichtung und/oder nicht angeordnet, um deaktivierend wirken zu können.
In einigen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen sind die Aktivierungsvorrichtung und die
Deaktivierungsvorrichtung unterschiedliche Bauteile oder Bauteilgruppen. Eine Ausnahme hiervon ist in einigen
erfindungsgemäßen Ausführungsformen der optionale
Elektromotor, der optional Teil sowohl der
Aktivierungsvorrichtung als auch der Deaktivierungsvorrichtung sein kann. In manchen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen ist der Aktor nicht auf einer Nockenwelle oder cam shaft angeordnet oder steht mit einer solchen nicht in Kontakt, etwa mittels einer Nocke oder cam.
In manchen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen der Vorrichtung ist die Aufnahmevorrichtung eine Aktorplatte.
In einigen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen der Vorrichtung ist der Aktor vorzugsweise angeordnet, um in der ersten Aktorstellung nicht aus einer Ebene oder Oberfläche der Aufnahmevorrichtung hervorzustehen oder um weniger aus der Aufnahmevorrichtung hervorzustehen als in der zweiten
Aktorsteilung .
In gewissen erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen der Vorrichtung ist die
Energiespeichervorrichtung ein Federelement, z
Druckfeder, beispielsweise eine Spiralfeder.
In bestimmten erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen der Vorrichtung ist der Aktor angeordnet, um mittels der Energiespeichervorrichtung, und vorzugsweise ausschließlich oder zumindest phasenweise ausschließlich mittels der Energiespeichervorrichtung, von der ersten in die zweite Aktorstellung überführt zu werden.
In manchen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen weist die Vorrichtung eine Blutkassette auf oder ist mit dieser verbunden, wobei die Blutkassette wenigstens einen Ventilabschnitt eines Ventils aufweist und das Ventil eine geschlossene Ventilstellung und eine geöffnete Vent ilstellung einnehmen kann.
In gewissen erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen weist die Vorrichtung einen Blutschlauchsatz auf oder ist mit diesem verbunden, wobei der Blutschlauchsatz wenigstens einen Schlauchklemmenabschnitt aufweist und die Schlauchklemme eine geschlossene Klemmstellung und eine geöffnete Klemmstellung einnehmen kann.
In einigen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen der Vorrichtung ist der Aktor, welcher ein Ventilaktor oder - Stößel sein kann, angeordnet, um im Gebrauch der Vorrichtung in der zweiten Aktorstellung, vorzugsweise nicht aber in der ersten Aktorstellung, Druck auf den Ventilabschnitt des
Ventils derart aufzubringen, dass das Ventil in die
geschlossene Ventilstellung überführt oder in der geschlossen Ventilstellung gehalten wird. Alternativ kann der Aktor ein Schlauchklemmenaktor sein, welcher die Schlauchklemme (oder Klemme allgemein) in die geschlossene Schlauchklemmenstellung überführt oder in der geschlossen Schlauchklemmenstellung hält .
In gewissen erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen der Vorrichtung stützt sich die
Energiespeichervorrichtung ab an einem ersten Widerlager oder Bereich, welcher Teil oder Absatz des Aktors ist, und an einem zweiten Widerlager oder Bereich, welcher Teil der
Aufnahmevorrichtung oder eines anderen Abschnitts der
Vorrichtung ist. In bestimmten erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen weist die Vorrichtung oder
Aufnahmevorrichtung einen Haltemechanismus auf, mittels welcher der Aktor auch gegen die Rückstellwirkung der
Energiespeichervorrichtung in der ersten Aktorstellung
gehalten wird. Dies bedeutet, dass bei Lösen der durch den Haltemechanismus bewirkten Sperre oder durch das Lösen des durch den Haltemechanismus bewirkten Haltens die
Energiespeichervorrichtung den Aktor in die zweite Stellung überführt, vorzugsweise ohne weiteres Zutun oder weitere
Zufuhr von Energie, welche nicht von der
Energiespeichervorrichtung stammt. Der Haltemechanismus kann optional eine Steigung oder Vertiefung eines ersten Abschnitts eines Kurvenabschnitts sein.
In manchen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen der Vorrichtung ist der Aktor um seine Längsachse drehbar und zugleich entlang der Längsachse verschiebbar in der
Aufnahmevorrichtung oder einem anderen Abschnitt der
Vorrichtung, zumindest abschnittsweise, aufgenommen.
Dabei weist die Aufnahmevorrichtung oder der andere Abschnitt der Vorrichtung in bestimmten erfindungsgemäßen,
beispielhaften Ausführungsformen wenigstens einen
Kurvenabschnitt auf, und der Aktor weist wenigstens ein
Führungselement, z. B. Vorsprung, Rad mit Lager, Rollen, oder Zapfen, jeweils radial vorstehend, auf. Das Führungselement wird bei Drehung des Aktors um dessen Längsachse in Kontakt mit dem Kurvenabschnitt am Kurvenabschnitt entlang geführt oder gleitet an diesem entlang. Der Kontakt kann dabei
optional durch die Energiespeichervorrichtung erzielt und/oder aufrechterhalten werden. In einigen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen ist der Kurvenabschnitt eine Kulisse, eine Kurvenscheibe oder eine Steuerkurve.
In manchen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen ist der Kurvenabschnitt ein Pfad oder Vorsprung mit
unveränderlichem Radius oder gleichbleibender Krümmung.
In gewissen erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen dient der Kurvenabschnitt dem Verdrehen des Aktors, leitet dieses ein, erlaubt dies und/oder bewirkt dieses gemeinsam mit der Energiespeichervorrichtung und/oder optional mittels des Führungselements.
In einigen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen dient der Kurvenabschnitt dem Verschieben des Aktors in dessen Längsrichtung oder erlaubt dieses, wenn der Aktor in Kontakt mit dem Kurvenabschnitt um seine Längsachse gedreht wird, oder bewirkt ein solches Verschieben.
In bestimmten erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen ist der Kurvenabschnitt Teil der
Mantelfläche oder Stirnfläche der Aufnahmevorrichtung oder des anderen Abschnitts der Vorrichtung, beispielsweise eines
Gehäuseabschnitts .
In einigen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen liegt der Kurvenabschnitt einer äußeren Umfangsfläche des Aktors oder einem Abschnitt der Umfangsfläche an oder ist Teil hiervon . In manchen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen ist der Aktor, zumindest im Bereich des Kurvenabschnitts, kreisförmig oder rohrförmig im Querschnitt oder hat einen runden Querschnitt.
In gewissen erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen der Vorrichtung weist der Kurvenabschnitt wenigstens einen ersten Abschnitt auf, welcher, wenn in
Kontakt und/oder Wechselwirkung mit dem Führungselement des Aktors, den Aktor gegen die Wirkung der
Energiespeichervorrichtung in der ersten Aktorstellung hält. Der erste Abschnitt kann hier als Haltemechanismus dienen oder Teil hiervon sein.
In bestimmten erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen weist der erste Abschnitt des
Kurvenabschnitts eine Gegensteigung oder eine Vertiefung auf und/oder bewirkt eine Keilwirkung, eine Selbsthemmung und/oder eine stabile Endlage des Führungselements im oder am ersten Abschnitt. Unter einer Gegensteigung wird in diesem
Zusammenhang eine Steigung verstanden, welche der Steigung eines zweiten oder dritten Abschnitts, siehe unten,
beispielsweise bezogen auf die Längsachse des Aktors oder den Verschiebeweg, entgegengerichtet ist. Zur weiteren Erläuterung wird auch auf Fig. 3a verwiesen.
In manchen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen verhindert oder begrenzt der Kurvenabschnitt im Zusammenwirken mit dem Führungselement des Aktors eine Längsverschieblichkeit des Aktors relativ zur Aufnahmevorrichtung in zumindest einer Richtung entlang der Längsachse des Aktors. Dies gilt insbesondere, solange der Aktor sich nicht dreht oder am
Drehen gehindert wird.
In einigen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen der Vorrichtung weist der Kurvenabschnitt wenigstens einen dritten Abschnitt auf, welcher keine Steigung, keine
Gegensteigung und/oder keine positive Steigung des
Kurvenabschnitts bezogen auf die Querachse oder den
Querschnitt des Aktors oder dessen abgewickelte
Umfangsrichtung aufweist.
In gewissen erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen der Vorrichtung weist der Kurvenabschnitt wenigstens einen dritten Abschnitt auf, welcher, wenn in
Kontakt und/oder Wechselwirkung mit dem Führungselement des Aktors, denselben, unterstützt durch die Wirkung der
Energiespeichervorrichtung, in der zweiten Aktorstellung hält.
In manchen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen der Vorrichtung weist der Kurvenabschnitt wenigstens einen zweiten Abschnitt auf, welcher zwischen dem ersten und dem dritten Abschnitt vorgesehen ist und eine Steigung ungleich 0° sowohl bezogen auf die Längsachse als auch auf die Querachse des Aktors aufweist.
Unter dem ersten, zweiten und/oder dritten Abschnitt kann in gewissen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen erfindungsgemäß eine erste, zweite bzw. dritte Oberfläche des Kurvenabschnitts verstanden werden, beispielsweise jeweils jene Fläche oder Oberfläche, welche bei Aktivierung oder
Deaktivierung des Aktors, also bei der Drehung um seine
Längsachse, in Kontakt mit dessen Führungselement steht. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass der Kurvenabschnitt jede beliebige Kombination von erstem, zweitem und/oder drittem Abschnitt aufweist. Der Kurvenabschnitt kann somit ungeachtet der Benennung der einzelnen Abschnitte hierin auch nur beispielsweise den ersten und zweiten oder den ersten und dritten Abschnitt aufweisen.
In einigen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen ist die Vorrichtung als Blutbehandlungsvorrichtung oder
DialyseVorrichtung, HämodialyseVorrichtung,
FiltrationsVorrichtung, DiafiltrationsVorrichtung,
Hämodialfiltrationsvorrichtung oder dergleichen ausgestaltet.
In gewissen erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen ist die Vorrichtung mit einer
Deaktivierungsvorrichtung zum Überführen des Aktors von der zweiten Aktorstellung in die erste Aktorstellung und/oder zum Rotieren des Aktors um zumindest ein paar Winkelgrade seiner Längsachse ausgestattet. Dabei kann die
Deaktivierungsvorrichtung einen elektrischen Antrieb haben oder ein elektrischer Antrieb oder Elektromotor sein. Der Elektromotor kann somit erfindungsgemäß sowohl als Teil der Aktivierungsvorrichtung als auch als Deaktivierungsvorrichtung zum Einsatz kommen.
In bestimmten erfindungsgemäßen, beispielhaften
Ausführungsformen ist die Vorrichtung mit einer
Kondensatorschaltung oder einer Spannungsspeichereinrichtung ausgestattet. Diese ist zum Vorhalten des von der
Aktivierungsvorrichtung zum Überführen des Aktors von der zweiten Aktorstellung in die erste Aktorstellung oder zum Bewirken dieses Übergangs benötigten Stroms vorgesehen.
In manchen erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsformen weist die Blutkassette einen Hartkörper und eine den
Hartkörper oder Teile hiervon abdeckende Folie auf. Dabei ist der Ventilsitz im Hartkörper vorgesehen. Das Ventil ist angeordnet, um mittels Druck oder Verschiebung eines Aktors der Vorrichtung auf die Folie in die zweite geschlossene
Ventilstellung übergeführt zu werden.
In einer beispielhaften, erfindungsgemäßen Ausführungsform öffnet ein Elektromotor ein durch den Aktor betätigtes Ventil durch Drehen des Aktors um dessen eigene Achse. Dabei wird z. B. über zwei Kugellager (oder Gleitlager oder ähnliches) und einen Kurvenabschnitt (z. B. eine Kurvenscheibe) die mittels Elektromotor eingeleitete Rotation in eine axiale Bewegung des Aktors, hier exemplarisch eines Ventilstößels, umgesetzt. Dabei wird die Energiespeichervorrichtung,
beispielsweise eine Spiralfeder, mit Energie geladen, etwa durch Spannen der Spiralfeder. Hierbei ist der Kurvenabschnitt als Kurvenscheibe so ausgeformt, dass sich der Aktor aus der ersten Aktorstellung, welche eine Endposition oder Endlage sein kann, nicht von selbst wieder zurückdrehen kann. Dies kann erreicht werden, indem der erste Abschnitt des
Kurvenabschnitts eine Plattform ist (mit einem Verlauf, der in einer Projektion senkrecht zur Längsachse des Aktors und oder parallel zur Querachse des Aktors steht) oder eine
Gegensteigung (also eine Steigung entgegen jener des zweiten Abschnitts) aufweist. Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, dass der erste
Abschnitt des Kurvenabschnitts eine, vorzugsweise sehr
geringe, Steigung aufweist. Der Aktor kann dabei unter einem geringen Anzugsmoment des Elektromotors und entsprechend kleinem Energieverbrauch in der ersten Aktorstellung gehalten werden .
Um den Aktor aus der ersten Aktorstellung in die zweite
Aktorstellung zu überführen und beispielsweise ein Ventil (oder die Klemme oder Schlauchklemme oder das weitere Bauteil) zu schließen ist bei einer Gegensteigung oder Plattform im Bereich des ersten Abschnitts nur ein kurzer Spannungsimpuls nötig, da es ausreicht, das System aus der stabilen Endlage heraus zu bewegen. Die restliche Energie für die Rückbewegung in die zweite Aktorstellung, in der das Ventil geschlossen ist, wird von der Energiespeichervorrichtung, etwa einer
Rückstellfeder, bereitgestellt. Somit ist der Aktor in den beiden Ventilpositionen (auf und zu) spannungsfrei oder nahezu spannungsfrei, soweit elektrische Spannung gemeint ist.
Um das Ventil (oder die Klemme oder Schlauchklemme oder das weitere Bauteil) bei Gegensteigung oder Plattform auch bei einem Stromausfall in die geschlossene Ventilstellung
(sicherer Zustand) bringen zu können, kann zusätzlich ein Kondensator aufgeladen und in umgekehrter Polung über einen Transistor mit dem Motor verbunden sein. Wenn in dieser beispielhaften Ausführungsform die Spannung des Systems abfällt verbindet der Transistor den Kondensator mit dem
Elektromotor. Dieser bewegt den Aktor aus der ersten
Aktorstellung heraus, und das Ventil schließt sich
selbstständig . Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einen oder mehrere der hierin genannten Vorteile aufweisen, zu welchen auch die folgenden gehören.
So kann in bestimmten Ausführungsformen mittels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung - gemessen am o. g. Stand der Technik - Energie eingespart werden. Denn anders als etwa bei den o. g. magnetisch offen gehaltenen Ventilen,
Schlauchklemmen oder dergleichen ist jedenfalls nach einer erfolgten Deaktivierung des Aktors keine Energie von Nöten, um den Aktor in der gegenwärtigen Stellung (und beispielsweise das Ventil oder die Schlauchklemme in der geöffneten Stellung) zu halten. Auch das Aktivieren des Aktors, also sein
Überführen in die zweite Stellung, bedarf erfindungsgemäß nicht in jedem Fall extern zugeführter Energie. Hierzu kann die mittels Energiespeichervorrichtung, z. B. eine Feder, gespeicherte Energie ausreichen. Selbst ein initiales
Aufbringen von elektrischer Energie beim Aktivieren des Aktors mittels Elektromotor, beispielsweise zum Lösen des
Führungselements aus der Vertiefung oder der Plattform des ersten Abschnitts des Kurvenabschnitts bevor die
Energiespeichervorrichtung die eigentliche Arbeit der
Aktivierung übernimmt, erfordert nur geringen Stromverbrauch. Insbesondere ist hierzu aber keine dauerhafte Aufbringung von elektrischer Energie erforderlich. Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass keine oder fast keine Energie in den beiden Positionen des Aktors und/oder Ventils verbraucht wird (also insbesondere zum Beibehalten der jeweiligen Position des
Aktors) , und dass der Energieverbrauch beim Schaltvorgang des Aktors und/oder beim Öffnen oder Schließen des Ventils
deutlich verringert ist gegenüber dem Stand der Technik. Ferner können in einigen Ausführungsformen mittels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung - gemessen am o. g. Stand der Technik - Bauteile, und insbesondere komplexe oder aufwändig zu überwachende Bauteile eingespart werden. So ist es
erfindungsgemäß nicht nötig, die für einen pneumatisch
betriebenen Ventil- oder Schlauchklemmenaktor stets
erforderliche, ausreichende Druck- und Unterdruckversorgung vorzuhalten, welche kosten- und wartungsintensiv sein kann.
Durch Verzicht beispielsweise auf pneumatische Bauteile, was erfindungsgemäß vorteilhaft möglich ist, kann die Betätigung der Aktoren vorteilhaft wesentlich leiser erfolgen als dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dies erhöht den Komfort für Personal und Patient beim Einsatz der Vorrichtung.
Ein wichtiger Vorteil besteht ferner darin, dass ein
selbständiges Schließen beispielsweise eines Ventils oder einer Schlauchklemme oder dergleichen mittels des Aktors selbst bei Stromausfall zuverlässig möglich ist. Dies dient der erhöhten Sicherheit für den Vorgang selbst und/oder für den Patienten.
Das Vorsehen eines Kurvenabschnitts ist ebenfalls vorteilhaft, da mittels des Kurvenabschnitts, welcher optional als
Kurvenscheibe ausgestaltet sein kann, oder mittels der
Kurvenscheibe, auf einfache, energiesparende Weise
Rotationsbewegung bei Vorspannung durch beispielsweise eine Feder in Längsverschiebung erzeugt werden kann. Durch Vorsehen bestimmter Steigungen des Kurvenabschnitts zum Erzielen beispielsweise von verschiedenen Zuständen des Ventils, der Schlauchklemme oder dergleichen (offen, geschlossen, weder noch) ist es auf einfache Weise möglich, das Übersetzungsverhältnis und damit ggf. auch den
Energieverbrauch einzustellen.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung, in welcher identische Bezugs zeichen gleiche oder ähnliche Bauteile bezeichnen, exemplarisch erläutert. In den zum Teil stark vereinfachten Figuren gilt:
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Aktor in einer ersten erfindungsgemäßen beispielhaften Ausführungsform; zeigt schematisch vereinfacht eine
erfindungsgemäße Vorrichtung in einer zweiten, beispielhaften Ausführungsform
Fig. 3 zeigt schematisch vereinfacht einen
abgewickelten Kurvenabschnitt der
Vorrichtung in einer beispielhaften
Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 3a zeigt eine vereinfachte Darstellung der
Steigungsverhältnisse aus Fig. 3; und
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße, beispielhafte elektrische Schaltung für einen
Elektromotor zum Drehen des Aktors der Vorrichtung um dessen Längsachse. Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 mit einem Aktor oder Stößel 200 in einer ersten erfindungsgemäßen, beispielhaften Ausführungsform, welche rein exemplarisch ein Ventil betrifft.
Aktor 200 weist eine Längsachse L auf und ist entlang dieser durch einen Abschnitt einer Aufnahmevorrichtung 101 der
Vorrichtung 100 hindurch gesteckt. Sowohl der Abschnitt als auch der Aktor 200 haben in der hier gezeigten Ausführungsform einen runden Querschnitt.
An seinem in Fig. 1 unteren Ende 201 (hierin auch als vorderer Abschnitt bezeichnet) ist der Aktor 200 ausgestaltet, um als Ventilstößel auf einen Ventilabschnitt 301 eines Ventils 303 einer Blutkassette 300 durch Aufbringen von Druck einzuwirken. Der Ventilabschnitt 301 ist Teil eines Stegs 305 eines
Hartteils der Blutkassette 300. Über dem Steg 305 liegt eine flexible Folie 307 der Blutkassette, welche über weite
Strecken, nicht aber im Bereich des Ventils 303 mit dem
Steg 305 fest verbunden ist.
Der Aktor 200 weist ein erstes Widerlager 203 als Anschlag für eine hier rein exemplarisch als Federelement ausgestaltete Energiespeichervorrichtung 207 auf. Die
Energiespeichervorrichtung 207 kann in dieser Ausführungsform allein oder, optional, zusammen mit einem weiter unten
beschrieben elektrischen Antrieb 113 als
Aktivierungsvorrichtung verstanden werden, denn mittels der Energiespeichervorrichtung 207 und ggf. anfänglich unterstützt durch den elektrischen Antrieb 113, wird der Aktor 200
aktiviert, d. h. von der in Fig. 1 gezeigten ersten Aktorstellung in die zweite Aktorstellung übergeführt und damit aktiviert.
Der Aktor 200 weist ein zweites Widerlager 103 auf, welches wie schon das erste Widerlager 203 als Anschlag für das
Federelement dient. Das Federelement ist somit in der in Fig. 1 gezeigten ersten Aktorstellung zwischen dem ersten
Widerlager 203 und dem zweiten Widerlager 103 vorgespannt. Das Federelement ist aufgrund seiner Anordnung und Vorspannung bestrebt, den Aktor 200 in einer Richtung nach unten (bezogen auf Fig. 1) in Richtung Ventilabschnitt 301 zu verschieben, also zu aktivieren.
Die Aufnahmevorrichtung 101 weist wenigstens einen
Kurvenabschnitt 105 auf, welcher wiederum einen ersten
Abschnitt 105a, einen zweiten Abschnitt 105b und einen dritten Abschnitt 105c aufweist.
Der Aktor 200 ist in einem inneren Bereich - oder alternativ einem anderen Bereich - der Aufnahmevorrichtung 101 und relativ zu diesem drehbar in letzterem gelagert oder
angeordnet .
Der Aktor 200 weist ein Führungselement 209 auf, welches hier rein exemplarisch als Laufrad 209a ausgestaltet ist oder dieses wiederum aufweist.
In Fig. 1 ist der Aktor 200 in der ersten Aktorstellung gezeigt, in welcher er das Ventil 303 nicht schließt, weshalb das Ventil 303 in Fig. 1 in der offenen Ventilstellung gezeigt ist. In der offenen Ventilstellung kann Fluid zwischen dem Steg 305 des Hartteils der Blutkassette 300, welcher im Bereich des Ventils 303 zur Folie 307 unter einem Abstand beabstandet und mit der Folie 307 folglich nicht fest
verbunden ist, einerseits und der Folie 307 andererseits in einer Richtung in die Zeichenebene hinein oder aus dieser heraus strömen.
An seinem oberen Ende ist der Aktor 200 geschnitten gezeigt. Dieses Ende kann mit einer Kupplung verbunden sein, über welche ein Drehmoment in den Aktor 200 eingeleitet werden kann. Eingebrachtes Drehmoment kann den Aktor 200 derart drehen, dass sich das Laufrad 209a entlang des ersten
Abschnitts 105a bewegt, bis es den zweiten Abschnitt 105b erreicht. Hat das Laufrad 209a den zweiten Abschnitt 105b erreicht, so kann das Laufrad 209a angetrieben durch das sich entspannende Federelement über den zweiten Abschnitt 105b hinweg gleiten, bis es den dritten Abschnitt 105c erreicht. Hat es den dritten Abschnitt 105c erreicht, so hat sich der Aktor 200 ausreichend weit in Längsrichtung verschoben, um durch Druck auf die Folie 307 diese bis auf den Steg 305 im Bereichs des Ventilabschnitts 301, welcher auch als
Ventilgrund oder Ventilsitz bezeichnet werden kann, zu
drücken. Das Ventil 303 ist somit geschlossen bzw. nimmt die geschlossene Ventilstellung ein (nicht gezeigt) , wie für den Fachmann anhand Fig. 1 leicht nachvollziehbar ist.
Da der erste Abschnitt 105a des Kurvenabschnitts 105 bei der Vorspannung des Federelements insofern eine Rolle spielt, als er beiträgt oder sicherstellt, dass die Vorspannung bis zum Moment des Einsatzes des Elektromotors zum Drehen des
Aktors 200 um dessen Achse aufrecht erhalten wird, kann er als drittes Widerlager verstanden werden. Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, ist in der besonderen
Ausführungsform der Fig. 1 zusätzlich zum Kurvenabschnitt 105 ein weiterer Kurvenabschnitt 105' angeordnet. Der weitere Kurvenabschnitt 105' weist ebenfalls zumindest einen
(weiteren) ersten Abschnitt 105a', und/oder einen zweiten
Abschnitt (nicht dargestellt) und/oder einen dritten Abschnitt (ebenfalls nicht dargestellt) auf. Ebenso weist der Aktor 200 zusätzlich zum Laufrad 209a ein weiteres Laufrad 209a' auf, welches in Fig. 1 in Kontakt mit dem weiteren ersten
Abschnitt 105a' gezeigt ist. Das Vorsehen von mehr als einem
Kurvenabschnitt 105, 105' und von mehr als einem Laufrad 209a, 209a' kann zu einer spannungsarmen Führung, Verschiebung und Drehung des Aktors 200 in der Aufnahmevorrichtung 101
beitragen. Die Anzahl der Kurvenabschnitte und/oder
Führungselemente ist dabei nicht auf zwei beschränkt.
Die Querachse Q des Aktors 200 ist angedeutet.
Fig. 2 zeigt schematisch vereinfacht eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 in einer zweiten, beispielhaften
Ausführungsform .
Der Aktor 200 ist innerhalb einer Aufnahmevorrichtung 101, hier beispielhaft einer Aktorplatte der Vorrichtung 100, aufgenommen und wird von der Energiespeichervorrichtung 207, hier wieder eine Spiralfeder, unter Spannung gehalten.
Fig. 2 zeigt den Aktor 200 wiederum in der ersten
Aktorstellung, in welcher er nicht auf die Folie 307 und somit nicht auf das Ventil 303 einwirkt. Das obere Ende (räumliche Angaben sind hier stets bezogen auf die Figuren zu verstehen) ist über eine Kupplung 111, hier optional mit Höhenausgleich, mit einem Elektromotor 113 verbunden. Der Elektromotor 113 dient dem Drehen des
Aktors 200 um seine eigene Längsachse L, um diesen gegen die Federkraft der Energiespeichervorrichtung 207 zu spannen und damit zu deaktivieren.
Im Beispiel der Fig. 2 bilden die
Energiespeichervorrichtung 207 und der Elektromotor 113 gemeinsam die Aktivierungsvorrichtung zum Aktivieren des Aktors 200, also zum Überführen und optional unter Spannung Halten des Aktors 200 in der zweiten („aktivierten")
Aktorsteilung .
Der Kurvenabschnitt 105 der Fig. 2 liegt dem unteren Abschnitt der Aufnahmevorrichtung 101 an oder ist Teil hiervon. Das aus Fig. 1 bekannte, jedoch in Fig. 2 nicht gezeigte
Führungselement 209 ist Teil eines hier beispielhaft
zylindrisch gezeigten Abschnitts 211, welcher gemeinsam mit dem übrigen Aktor 200 verdreht wird. Der Abschnitt 211 dient in dieser exemplarischen Ausführungsform der Erfindung als erstes Widerlager 203. Im Vergleich zwischen den Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, dass sich das Energiespeichervorrichtung 207 in Fig. 1 unterhalb der Aufnahmevorrichtung 101 befindet, in Fig. 2 zwischen zwei Abschnitten, welche beide der Aufnahmevorrichtung 101
zugerechnet werden.
Im Vergleich zwischen der Fig. 1 und Fig. 2 ist ferner gut zu erkennen, dass der Kurvenabschnitt 105, welcher in den Figuren stets als Teil der Aufnahmevorrichtung 101 gezeigt ist, ebenso gut Teil des Aktors 200 sein könnte. Das Führungselement 209 könnte für diesen Fall an der Aufnahmevorrichtung 101
vorgesehen werden, beispielsweise im Sinne einer kinematischen Umkehr.
Fig. 3 zeigt schematisch vereinfacht einen abgewickelten
Kurvenabschnitt 105 in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie er beispielsweise beim
Aktor 200 der Fig. 1 verwendet wird.
Der Kurvenabschnitt 105 weist den ersten Abschnitt 105a, den zweiten Abschnitt 105b und den dritten Abschnitt 105c auf, wie zu Fig. 1 bereits diskutiert.
Das Führungselement 209 liegt dabei einmal auf dem ersten Abschnitt 105a, was seiner Lage in der ersten Aktorstellung entspricht, und einmal auf dem dritten Abschnitt 105c, was seiner Lage in der zweiten Aktorstellung entspricht.
Im Beispiel der Fig. 3 weist der dritte Abschnitt 105c keine Steigung gegenüber der Horizontalen oder gegenüber der
Querrichtung des Aktors 200 oder dessen aufgewickelter
Umfangsrichtung auf, das Führungselement 209 liegt dabei an einem rein optional vertikal gezeichneten Anschlag an. Der Aktor 200 kann aufgrund des Anschlags mittels der nicht gezeigten Energiespeichervorrichtung 207 nicht weiter
aktiviert oder verschoben werden. Der zweite Abschnitt 105b weist eine erste Steigung auf.
Aufgrund der Steigung und der Tatsache, dass sich der
Kurvenabschnitt 105 in seiner tatsächlichen Anordnung um zumindest einen Teil des Umfangs des Aktors 200 schmiegt, kann der zweite Abschnitt 105b bereits für sich genommen auch als Kurvenscheibe bezeichnet werden. Die erste Steigung wird hierin als positive, abnehmende oder abfallende Steigung bezeichnet, sie stellt für das
Führungselement 209 bei der Aktivierung eine abschüssige
Führung dar, welche in der Darstellung der Fig. 3 als Winkel gegenüber der Horizontalen gegen den Uhrzeigersinn gezeigt ist, siehe die vereinfachte Darstellung in Fig. 3a, in welcher die Längsrichtung L und die Querachse Q (kann auch als
aufgewickelte Umfangsrichtung des Aktors 200 verstanden werden) des Aktors 200 zur besseren Orientierung gezeigt sind. Der erste Abschnitt 105a weist eine zweite Steigung auf, welche hierin als negative Steigung bezeichnet, sie stellt für das Führungselement 209 eine abschüssige Führung dar, welche in der Darstellung der Fig. 3 als Winkel ß gegenüber der
Horizontalen im Uhrzeigersinn gezeigt ist, siehe für die
Winkel die vereinfachte Darstellung in Fig. 3a. Die zweite
Steigung stellt für das Führungselement 209 eine ansteigende oder zunehmende Steigung bei der Aktivierung dar. Die erste Steigung und die zweite Steigung werden hierin mit Blick auf die Fig. 3a relativ zueinander als Gegensteigungen bezeichnet.
Bei der Aktivierung des Aktors 200, also bei seinem Überführen aus der ersten Aktorstellung in die zweite Stellung, wird das Führungselement 209 aus seiner Lage im ersten Abschnitt 105a (rechts in Fig. 3) in seine Lage im dritten Abschnitt 105c (links in Fig. 3) überführt. Dabei gibt das
Führungselement 209 sein ursprüngliches Niveau auf und findet sich auf einem niedrigeren Niveau wieder. Der Übergang zwischen der ersten Steigung und der zweiten Steigung, in Fig. 3a mit W bezeichnet, kann als Wendepunkt der in Fig. 3a gezeigten Kurve aus erste und zweiter Steigung im mathematischen Sinne verstanden werden. Am Wendepunkt ändert die Steigung sozusagen ihr Vorzeichen.
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße, beispielhafte elektrische Schaltung, hier eine Kondensatorschaltung 115 für einen
Elektromotor 113. Die Kondensatorschaltung 115 weist den
Endschalter 117 auf und versorgt den Elektromotor zum
vorzugsweise geringfügigen Drehen des Aktors um dessen
Längsachse beim Einleiten des Aktivierens (also beim Übergang von der der ersten Aktorstellung in die zweite Aktorstellung) , jedenfalls bis die Energiespeichervorrichtung die weitere Überführung in die zweite Aktorstellung übernimmt, ferner zum Durchführen der Deakt ivierung (also den Übergang von der zweiten Aktorstellung in die erste Aktorstellung) .
Vorgesehene Kondensatoren speichern dabei ausreichend
elektrische Spannung, so dass auch im Falle eines
Stromausfalls eine Aktivierung noch erfolgen kann.
Bezugszeichenliste
100 medizintechnische Vorrichtung; Vorrichtung
101 Aufnahmevorrichtung
103 zweites Widerlager
105 Kurvenabschnitt
105' weiterer Kurvenabschnitt
105a ersten Abschnitt
105a' weiterer erster Abschnitt
105b zweiter Abschnitt
105c dritter Abschnitt
111 Kupplung
113 elektrischer Antrieb oder Elektromotor
115 Kondensatorschaltung
117 Endschalter
200 Aktor; Stößel
201 Ende
203 erstes Widerlager
207, 113 Aktivierungsvorrichtung
207 Energiespeichervorrichtung als Teil der
AktivierungsVorrichtung
209 Führungselement
209a Laufrad
209a' weiteres Laufrad als weiteres Führungselement
211 Abschnitt
300 Blutkassette
301 Ventilabschnitt des Ventils 303
303 Ventil
305 Steg eines Hartteils
307 Folie Längsachse
Querachse
Wendepunkt

Claims

Ansprüche l . Medizintechnische Vorrichtung (100), mit wenigstens einer Aufnahmevorrichtung (101) für wenigstens einen Aktor (200) oder Stößel; wenigstens einem Aktor (200), welcher zumindest abschnittsweise von der Aufnahmevorrichtung (101) aufgenommen ist und welcher angeordnet ist, um zwischen wenigstens einer ersten und einer zweiten Aktorstellung überführbar zu sein;
- wenigstens einer Aktivierungsvorrichtung (207,
113), welche angeordnet ist, um den Aktor (200) mechanisch von der ersten Aktorstellung in die zweite Aktorstellung zu bewegen; wobei die Aktivierungsvorrichtung (207, 113) wenigstens eine Energiespeichervorrichtung (207) aufweist, welche mit dem Aktor (200) in Verbindung steht.
2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Aufnahmevorrichtung (101) vorzugsweise eine Aktorplatte ist; wobei der Aktor (200) vorzugsweise angeordnet ist, um in der ersten Aktorstellung nicht aus der
Aufnahmevorrichtung (101) hervorzustehen oder um weniger aus der Aufnahmevorrichtung (101)
hervorzustehen als in der zweiten Aktorstellung; wobei die Energiespeichervorrichtung (207) ein Federelement ist oder aufweist; und wobei der Aktor (200) angeordnet ist, um mittels der Energiespeichervorrichtung (207) von der ersten Aktorstellung in die zweite Aktorstellung überführt zu werden.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welche eine Blutkassette (300) aufweist oder mit dieser verbunden ist, wobei die Blutkassette (300) oder der
Blutkreislauf wenigstens einen
Ventilabschnitt (301) eines Ventils (303) aufweist, wobei das Ventil (303) eine geschlossene Ventilstellung und eine geöffnete Ventilstellung einnehmen kann; wobei der Aktor (200) angeordnet ist, um im Gebrauch der Vorrichtung (100) in der zweiten Aktorstellung Druck auf den Ventilabschnitt (301) des Ventils (303) derart aufzubringen, dass das Ventil (303) in die geschlossene Ventilstellung überführt oder in der geschlossenen Ventilstellung gehalten wird. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welche einen extrakorporalen Blutkreislauf aufweist oder mit diesem verbunden ist, wobei der Blutkreislauf wenigstens einen
Schlauchklemmenabschnitt einer Schlauchklemme aufweist, wobei die Schlauchklemme eine
geschlossene Schlauchklemmenstellung und eine geöffnete Schlauchklemmenstellung einnehmen kann; wobei der Aktor (200) angeordnet ist, um im Gebrauch der Vorrichtung (100) in der zweiten Aktorstellung Druck auf den
Schlauchklemmenabschnitt der Schlauchklemme derart aufzubringen, dass die Schlauchklemme in die geschlossene Schlauchklemmenstellung überführt oder in der geschlossenen Schlauchklemmenstellung gehalten wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100) oder die
Aufnahmevorrichtung (101) einen Haltemechanismus
aufweist, mittels welcher der Aktor (200) in der ersten Aktorstellung gehalten wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Aktor (200) um seine Längsachse (L) drehbar und/oder entlang der Längsachse (L) verschiebbar in der Aufnahmevorrichtung (101) oder einem anderen Abschnitt der Vorrichtung (100) aufgenommen ist, und/oder wobei die Aufnahmevorrichtung (101) oder der andere Abschnitt der Vorrichtung (100) oder der Aktor (200) wenigstens einen Kurvenabschnitt (105, 105') aufweist; und wobei der
Aktor (200) und/oder die Aufnahmevorrichtung (101) oder der andere Abschnitt der Vorrichtung (100) wenigstens ein Führungselement (209) aufweist, welches bei Drehung des Aktors (200) um seine Längsachse (L) in Kontakt mit dem Kurvenabschnitt (105, 105') an diesem entlang geführt wird oder gleitet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der
Kurvenabschnitt (105, 105') wenigstens einen ersten
Abschnitt (105a, 105a') aufweist, welcher, wenn in
Kontakt mit dem Führungselement (209, 209') den
Aktor (200) in der ersten Aktorstellung hält.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der
Kurvenabschnitt (105, 105') wenigstens einen ersten
Abschnitt (105a, 105a') aufweist, welcher keine Steigung oder keine positive Steigung des Kurvenabschnitts (105, 105') bezogen auf die Querachse (Q) des Aktors (200) oder dessen Umfangsrichtung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Kurvenabschnitt (105, 105') wenigstens einen dritten Abschnitt (105c) aufweist, welcher, wenn in Kontakt mit dem Führungselement (209, 209'), den Aktor (200) in der zweiten Aktorstellung hält.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 wobei der Kurvenabschnitt (105, 105') wenigstens einen dritten Abschnitt (105c) aufweist, welcher keine Steigung oder keine positive Steigung des Kurvenabschnitts (105, 105') bezogen auf die Querachse (Q) des Aktors (200) oder dessen Umfangsrichtung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 wobei der Kurvenabschnitt (105, 105') wenigstens einen zweiten Abschnitt (105b) aufweist, welcher zwischen dem ersten und dem dritten Abschnitt (105a, 105a', 105c) vorgesehen ist, und welcher eine Steigung bezogen auf die
Längsachse (L) des Aktors (200) und bezogen auf die Querachse (Q) des Aktors (200) oder dessen
Umfangsrichtung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ausgestaltet als Blutbehandlungsvorrichtung oder als DialyseVorrichtung, HämodialyseVorrichtung,
Filtrationsvorrichtung, Diafiltrationsvorrichtung und/oder Hämodialfiltrationsvorrichtung .
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Deaktivierungsvorrichtung (113) zum Überführen des Aktors (200) von der zweiten Aktorstellung in die erste Aktorstellung und/oder zum Rotieren des Aktors (200) um seine Längsachse (L) , wobei die
Deaktivierungsvorrichtung (113) einen elektrischen
Antrieb hat oder ein solcher ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Kondensatorschaltung (115) oder anderen
Spannungsspeichereinrichtung, vorgesehen zum Vorhalten des von der Aktivierungsvorrichtung (207, 113) zum
Überführen des Aktors (200) von der ersten Aktorstellung in die zweite Aktorstellung oder zum Bewirken dieses Übergangs benötigten Stroms.
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