DE3922686A1 - Control of flow of fluid pumped into patient's body - roller pump with variable position rollers - Google Patents
Control of flow of fluid pumped into patient's body - roller pump with variable position rollersInfo
- Publication number
- DE3922686A1 DE3922686A1 DE19893922686 DE3922686A DE3922686A1 DE 3922686 A1 DE3922686 A1 DE 3922686A1 DE 19893922686 DE19893922686 DE 19893922686 DE 3922686 A DE3922686 A DE 3922686A DE 3922686 A1 DE3922686 A1 DE 3922686A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pump
- phases
- roller
- delivery rate
- active
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M5/14212—Pumping with an aspiration and an expulsion action
- A61M5/14232—Roller pumps
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Pumpe, die Flüssigkeit durch einen Schlauch in den menschlichen Körper fördert und zur Einstellung der Förderrate intermittierend so betrieben wird, daß sie in Aktivphasen fördert und in Inaktiv phasen nicht fördert, wobei es während des Pumpenbetriebs in bestimmten Abständen zu Zuständen kommen kann, in denen die Förderrate reduziert ist.The invention relates to a method for controlling a pump, the fluid through a tube into the human body promotes and to adjust the funding rate intermittently so is operated that it promotes in active phases and inactive phases does not promote, being in during pump operation at certain intervals in which the Funding rate is reduced.
Ein solches Verfahren und eine solche Pumpe sind aus der DE-PS 31 38 267 bekannt.Such a method and such a pump are from DE-PS 31 38 267 known.
Als Pumpe im Sinne der Erfindung ist jede Fördereinrichtung zu verstehen, mit der eine Flüssigkeit durch einen Schlauch in den menschlichen Körper förderbar ist und die während eines konti nuierlichen Pumpenbetriebes Zustände aufweist, in denen die Förderrate gegenüber dem ansonsten während des Pumpenbetriebes herrschenden Wert reduziert ist.As a pump in the sense of the invention, each conveyor is closed understand with the liquid through a hose into the human body is fundable and that during a continuous Nuclear pump operation has conditions in which the Delivery rate compared to that otherwise during pump operation prevailing value is reduced.
Dies gilt insbesondere, aber nicht nur, für Rollenpumpen (DE-PS 31 38 267). Bei Rollenpumpen treten die Zustände mit reduzier ter Förderrate dadurch auf, daß die Rollen den Schlauch jeweils zwischen sich und einem Gegenlager nur über eine begrenzte Weg strecke einquetschen, wonach sich die Rollen an einer Kante wieder vom Gegenlager entfernen. Beim Abheben der Rollen vom Schlauch öffnet sich dieser aufgrund seiner Elastizität und vergrößert dabei sein Volumen. Diese Aufweitung des Schlauches führt zu einer Reduzierung der Förderrate bis hin zu einer so genannten negativen Förderung, d.h. einem Rücksaugen von be reits gefördertem Gut entgegen der beabsichtigten Förderrich tung (dies wird weiter unten anhand der Fig. 1 noch näher er läutert).This applies in particular, but not only, to roller pumps (DE-PS 31 38 267). In roller pumps, the conditions occur with a reduced delivery rate in that the rollers only squeeze the tube between themselves and a thrust bearing over a limited distance, after which the rollers move away from the thrust bearing at one edge. When the rollers are lifted off the hose, the hose opens due to its elasticity and increases its volume. This widening of the hose leads to a reduction in the conveying rate up to a so-called negative conveyance, ie a sucking back of already conveyed material contrary to the intended conveying direction (this is explained in more detail below with reference to FIG. 1).
In der gattungsbildenden DE-PS 31 38 267 wird vorgeschlagen, die Förderrate der Pumpe dadurch einzustellen, daß die Aktiv phasen und Inaktivphasen der Pumpe wahlweise gesteuert werden, wobei in den Aktivphasen die Pumpe jeweils mit einer be stimmten, optimalen Drehzahl angetrieben wird. Hierdurch wird ein schonender Betrieb der Batterie ermöglicht. Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus.In the generic DE-PS 31 38 267 it is proposed adjust the delivery rate of the pump in that the active phases and inactive phases of the pump can be optionally controlled, where in the active phases the pump with a be agreed, optimal speed is driven. This will allows the battery to be operated gently. Of this The invention proceeds from the prior art.
Bei der Verabreichung von Flüssigkeit in den menschlichen Kör per kommt es bei einer Vielzahl von Anwendungen, insbesondere bei der Verabreichung von Medikamenten, auf eine sehr präzise Einstellung der Förderrate und auf eine sehr gleichmäßige För derung ohne Schwankungen an.When administering liquid in the human body per comes in a variety of applications, particularly when administering medication, on a very precise Adjustment of the delivery rate and on a very even delivery without fluctuations.
In der DE-OS 32 47 313 wird zur Verbesserung der Gleichmäßig keit des durch eine Infusionspumpe bewirkten Fluidflusses eine Anzahl von Nocken so entlang dem Schlauch angeordnet und ge steuert, daß zwischen dem Fluideingang (in die Pumpe) und dem Fluidausgang (aus der Pumpe) eine gleichphasige Beziehung be steht. Außerdem wird die Geschwindigkeit des Motorantriebs wäh rend des Pumpzyklus automatisch vergrößert, um ungewünschte Perioden eines verminderten Fluiddruckes zu kompensieren. Diese Lösung ist relativ aufwendig und erfordert einen komplizierten Pumpenaufbau. Auch ist der energetische Wirkungsgrad bei diesem bekannten Steuerverfahren verbesserungsfähig, weil der Motor mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben wird.DE-OS 32 47 313 is used to improve the uniformity speed of the fluid flow caused by an infusion pump Number of cams arranged and ge along the hose controls that between the fluid inlet (into the pump) and the Fluid outlet (from the pump) be in phase relationship stands. The speed of the motor drive is also selected automatically increases to unwanted To compensate for periods of reduced fluid pressure. These Solution is relatively complex and requires a complicated one Pump structure. Also the energetic efficiency is with this known control methods can be improved because of the engine is driven at different speeds.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern einer Pumpe der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem mit einfachen Mitteln eine hohe Gleichmäßigkeit der Förderung bei sparsamem Energieverbrauch erzielt wird.The invention has for its object a method for To provide control of a pump of the type mentioned at the outset, where with simple means a high uniformity of Promotion with economical energy consumption is achieved.
Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Lösung wird dies dadurch erreicht, daß die Aktivphasen der Pumpe kürzer eingestellt wer den als die Abstände zwischen Zuständen mit reduzierter Förder rate, und in den Inaktivphasen die Pumpe in eine solche Stel lung gebracht wird, daß in der anschließenden Aktivphase kein Zustand mit reduzierter Förderrate auftritt.According to a first solution according to the invention, this becomes ensures that the active phases of the pump are set shorter than the distances between states with reduced funding rate, and in the inactive phases the pump in such a position is brought that no in the subsequent active phase Condition with reduced delivery rate occurs.
Gemäß einer Variante der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ermittelt wird, ob während einer Aktivphase ein Zustand mit reduzierter Förderrate erreicht wird, und dann, wenn während einer Aktivphase ein Zustand mit reduzierter Förderrate auftritt, die Pumpe in eine Stellung gebracht wird, in der dieser Zustand überwunden ist, und anschließend die Aktivphase bis zu einem vorgegebenen Ende fortgesetzt wird.According to a variant of the invention, this object solved that it is determined whether a during an active phase State with reduced delivery rate is reached, and then, if a reduced state during an active phase Delivery rate occurs, the pump is brought into a position, in which this state is overcome, and then the Active phase is continued until a predetermined end.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:An exemplary embodiment of the invention is described below the drawing explained in more detail. It shows:
Fig. 1 den Betrieb einer Rollen Phasen I bis V; FIG. 1 shows the operation of a rolling phases I to V;
Fig. 2a die Fördercharakteristik einer herkömmlichen Rolle pumpe; FIG. 2a shows the pump delivery characteristic of a conventional roll;
Fig. 2b die Fördercharakteristik, wie sie mit einer erfin dungsgemäß gesteuerten Rollenpumpe angenähert er reicht werden kann; Fig. 2b shows the delivery characteristic, as it can be approximated with a roller pump according to the invention, it can be sufficient;
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Pumpenantriebs und der Pum pensteuerung; Fig. 3 is a block diagram of the pump drive and the pump control pen;
Fig. 4 Einzelheiten des Antriebs der Pumpe und der Ermitt lung der Stellung der Pumpenrollen; Fig. 4 details of the drive of the pump and the determination of the position of the pump rollers;
Fig. 5 schematisch den Ablauf einer erfindungsgemäßen Steue rung; Fig. 5 shows schematically the sequence of a control according to the invention;
Fig. 6 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Steuerverfah rens. Fig. 6 is a flowchart of the control method according to the invention.
Fig. 1 zeigt auf zwei Blättern den Betrieb einer Rollenpumpe in unterschiedlichen Zuständen. Aufbau und Funktion einer Rollen pumpe sind als solche bekannt und brauchen hier nicht näher be schrieben zu werden. Fig. 1 shows on two sheets the operation of a roller pump in different states. Structure and function of a roller pump are known as such and need not be described here in more detail.
Mittels der Rollenpumpe soll eine Flüssigkeit durch einen Schlauch 10 zu einem Patienten gefördert werden. Die Förderrich tung durch den Schlauch 10 ist durch Pfeile 12 angegeben. Die Patientenseite der Pumpe entspricht somit dem Pfeil 14, während die Position eines Vorratsbehälters, aus dem die Flüssigkeit entnommen wird, durch den Pfeil 16 angedeutet ist.A liquid is to be conveyed through the hose 10 to a patient by means of the roller pump. The direction of delivery through the hose 10 is indicated by arrows 12 . The patient side of the pump thus corresponds to arrow 14 , while the position of a storage container, from which the liquid is removed, is indicated by arrow 16 .
Die Rollenpumpe weist in bekannter Weise einen Rollenteller 18 auf, auf dem beim dargestellten Ausführungsbeispiel in regel mäßigen Anständen sechs Rollen 1, 2, ... 6 drehbar gelagert sind. Die sechs Rollen weisen somit einen Abstand von jeweils 60° auf. Die Rollen quetschen den Schlauch 10 gegen ein komple mentär zum Rollenteller ausgeformtes Gegenlager 20. Zur Förde rung von Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles 12 dreht sich der Drehteller 18 in Richtung des Pfeiles 24 um eine Drehachse 26. Gefördert wird jeweils das Gut im Schlauch 12, welches sich links von einer Rolle befindet, die den Schlauch 10 gegen das Gegenlager 20 quetscht.The roller pump has a roller plate 18 in a known manner, on which six rollers 1 , 2 , ... 6 are rotatably mounted in the illustrated embodiment at regular intervals. The six rollers are spaced 60 ° apart. The rollers squeeze the hose 10 against a counter-bearing 20 which is formed complementarily to the roller plate. To convey liquid in the direction of arrow 12 , the turntable 18 rotates in the direction of arrow 24 about an axis of rotation 26 . The material is conveyed in the hose 12 , which is located to the left of a roller that squeezes the hose 10 against the counter bearing 20 .
Der in Fig. 1, Phase I gezeigte Winkel α ist beliebig gewählt und dient dazu, die Stellung der Rolle 1 im Verlauf der Bewe gung des Rollentellers 18 genau bezeichnen zu können.The phase α shown in FIG. 1, phase I is chosen arbitrarily and serves to be able to designate the position of the roller 1 in the course of the movement of the roller plate 18 .
Bei der Bewegung entsprechend Phase I wird Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles 12 gefördert. In der Phase II erreicht die Rolle I die auslaufende Kante 20′ des Gegenlagers 20. Der Dreh winkel der Rolle 1 beträgt nun α + 30°.During the movement corresponding to phase I, liquid is conveyed in the direction of arrow 12 . In phase II, the roller I reaches the trailing edge 20 'of the counter bearing 20th The angle of rotation of the roller 1 is now α + 30 °.
In Phase III ist die Rolle 1 um 5° weitergedreht, d.h. bis zum Winkel α + 35°. An dieser Stelle beginnt die Rolle 1 vom Ge genlager 20 abzuheben. Dabei öffnet sich der Schlauch aufgrund seiner Elastizität und es tritt eine plötzliche Volumenvergrö ßerung des Schlauches auf. Dies wird in Phase IV deutlich, in welcher die Rolle 1 den Winkel α + 42° erreicht hat. Die Volu menvergrößerung des Schlauches 10 bewirkt einen Saugeffekt zu rück in den Schlauch, d.h. es wird entgegen der eigentlich an gestrebten Förderrichtung 12 Fördergut in Richtung des Pfeiles 28 (Fig. 1, Phase IV) in die Pumpe zurückgesaugt. Dieser Saug effekt tritt nur kurzzeitig auf und hängt von der Winkelge schwindigkeit der Drehung des Rollentellers 18 ab.In phase III, roller 1 is rotated further by 5 °, ie up to the angle α + 35 °. At this point, roll 1 begins to take off from Ge counter bearing 20 . The hose opens due to its elasticity and there is a sudden increase in volume of the hose. This becomes clear in phase IV, in which roller 1 has reached the angle α + 42 °. The volume enlargement of the hose 10 causes a suction effect back into the hose, ie it is sucked back into the pump in the direction of arrow 28 ( FIG. 1, phase IV) against the actually desired conveying direction 12 . This suction effect occurs only briefly and depends on the Winkelge speed of rotation of the roller plate 18 .
Im Anschluß an die kurzzeitige Rücksaugung folgt ein sogenannte "Nullförderung", in der die Pumpe keine wesentliche Förderung in Richtung 12 bewirkt. Diese "Nullförderung" ist dadurch be dingt, daß sich nach dem Rücksaugeffekt erst wieder ein posi tiver Druck aufbauen muß. Messungen haben ergeben, daß sich die Nullförderung über einen Drehwinkel von 16° erstrecken kann. Die Phase V zeigt den Zustand nach Überwindung der Nullförde rung, also den gewünschten Normalbetrieb der Pumpe.Following the brief return suction, a so-called "zero delivery" follows, in which the pump does not produce any significant delivery in the direction of 12 . This "zero funding" is due to the fact that a positive pressure must build up again after the suckback effect. Measurements have shown that zero delivery can extend over a rotation angle of 16 °. Phase V shows the state after overcoming zero delivery, i.e. the desired normal operation of the pump.
Die vorstehend qualitativ beschriebene Fördercharakteristik der Pumpe ist in Fig. 2a quantitativ dargestellt. Aufgetragen ist die Förderrate über der Zeit. Die oben beschriebenen Phasen I bis V entsprechen den Punkten 1 bis 5 der Fig. 2a. Am Punkt 4 liegt eine "negative Förderleistung", d.h. ein Saugeffekt vor. Daran schließt sich eine Phase 4′ mit "Nullförderung" an.The delivery characteristic of the pump described qualitatively above is shown quantitatively in FIG. 2a. The funding rate is plotted over time. The phases I to V described above correspond to points 1 to 5 of FIG. 2a. At point 4 there is a "negative delivery rate", ie a suction effect. This is followed by a phase 4 'with "zero funding".
Fig. 2b zeigt in idealisierter Form eine zeitlich konstante Förderrate, wie sie mit der Erfindung angestrebt wird. Zustän de, in denen eine gegenüber dem Normalbetrieb der Pumpe (Phasen I und V gemäß Fig. 2a) reduzierte Förderrate vorliegt (Zustände 3, 4 und 4′, gemäß Fig. 2a) sollen weitgehend vermieden werden. Die Erfindung leistet dies ohne die Pumpe selbst zu verändern, sondern nur durch eine geeignete Steuerung Ihres Betriebs. FIG. 2b shows a time-constant delivery rate in idealized form, as it is sought with the invention. States in which there is a reduced delivery rate compared to normal operation of the pump (phases I and V according to FIG. 2a) (states 3, 4 and 4 ' , according to FIG. 2a) are to be largely avoided. The invention achieves this without changing the pump itself, but only through a suitable control of your operation.
Wie eingangs erläutert, wird die Pumpe entsprechend der Lehre der DE-OS 31 38 267 intermittierend betrieben, d.h. es wechseln sogenannte Aktivphasen und Inaktivphasen einander ab. Die Ak tivphasen sind hier konstant eingestellt. Zur Änderung der Förderrate werden die Inaktivphasen entsprechend verändert. Soll zum Beispiel die Förderrate relativ gering sein, so sind die Inaktivphasen relativ lang. Bei einer hohen Förderrate sind die Inaktivphasen relativ kurz.As explained at the beginning, the pump is in accordance with the teaching of DE-OS 31 38 267 operated intermittently, i.e. change it so-called active phases and inactive phases from each other. The Ak Active phases are set here constantly. To change the Funding rate, the inactive phases are changed accordingly. For example, if the delivery rate is to be relatively low, then the inactive phases are relatively long. At a high funding rate the inactive phases are relatively short.
Bei der ersten erfindungsgemäßen Lösung werden zunächst die Ak tivphasen der Pumpe deutlich kürzer eingestellt als die Abstän de zwischen Zuständen mit reduzierter Förderrate. Aus dem oben beschriebenen ergibt sich, daß beim Ausführungsbeispiel einer Rollenpumpe gemäß Fig. 1 also die Aktivphase wesentlich kürzer eingestellt wird als es einer Drehung des Rollentellers 18 um 60° (Abstand zweier Rollen) entspricht.In the first solution according to the invention, the active phases of the pump are first set to be significantly shorter than the distances between states with a reduced delivery rate. It follows from the above that in the exemplary embodiment of a roller pump according to FIG. 1 the active phase is set much shorter than it corresponds to a rotation of the roller plate 18 by 60 ° (distance between two rollers).
Weiterhin ist bei der ersten erfindungsgemäßen Lösung vorgese hen, daß in den Inaktivphasen die Pumpe in eine solche Stellung gebracht wird, daß in der anschließenden Aktivphase kein Zu stand mit reduzierter Förderrate auftritt. Dabei wird ein Rück schlag-Ventil stromab der Pumpe geschlossen, welches beispiels weise an der Stelle 22 gemäß Fig. 1 angeordnet ist und welches eine Saugwirkung auf der Patientenseite 14 ausschließt.Furthermore, it is hen in the first solution according to the invention that in the inactive phases the pump is brought into such a position that in the subsequent active phase no state occurs with a reduced delivery rate. A non-return valve is closed downstream of the pump, which is arranged, for example, at point 22 according to FIG. 1 and which excludes a suction effect on the patient side 14 .
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird also jeweils die Stellung des Drehtellers 18 und seiner Rollen 1, ..., 6 in bezug auf die Kante 20′ (Fig. 1, Phase II) ermittelt (beispielsweise mittels einer Lichtschrankenanord nung, wie sie weiter unten anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben wird). Ergibt sich dabei, daß am Ende einer gerade laufenden Aktivphase ein Zustand erreicht wird, der dazu führen würde, daß in der darauffolgenden Aktivphase (nach Verstreichen einer entsprechend der Förderrate eingestellten Inaktivphase) ein Zu stand gemäß den Phasen III und IV von Fig. 1 (entsprechend den Zuständen 3, 4 und 4′ gemäß Fig. 2a) auftreten würde, so wird dies dadurch verhindert, daß in der auf die Aktivphase folgen den Inaktivphase (in welcher dem menschlichen Körper keine Flüssigkeit zugeführt werden soll) bei geschlossenem Ventil (nicht gezeigt) eine "Blinddrehung" des Drehtellers 18 in Richtung des Pfeiles 24 um einen solchen Winkel erfolgt, daß in der anschließenden Aktivphase von Anfang bis Ende eine unredu zierte Förderung gemäß den Phasen I und V der Fig. 1 erfolgt.In the embodiment of the invention described above, the position of the turntable 18 and its rollers 1 , ..., 6 with respect to the edge 20 '( Fig. 1, phase II) is determined (for example by means of a light barrier arrangement as they below with reference to FIGS. 3 and 4 will be described). It turns out that a state is reached at the end of an active phase that is currently running, which would lead to a state according to phases III and IV of FIG. 1 in the subsequent active phase (after an inactive phase set according to the funding rate has elapsed) ( corresponding to the states 3 , 4 and 4 'according to Fig. 2a), this is prevented by the fact that in the following the active phase, the inactive phase (in which no liquid should be supplied to the human body) with the valve closed (not shown ) a "blind rotation" of the turntable 18 in the direction of arrow 24 takes place at such an angle that an unreduced promotion according to phases I and V of FIG. 1 takes place in the subsequent active phase from start to finish.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des Antriebs der Pumpe und ihrer Steuerung. Mit dieser Steuerung, von der Einzelheiten auch in Fig. 4 dargestellt sind, kann auch ein anderes Steuer verfahren als das oben beschriebene durchgeführt werden. Fig. 3 shows a block diagram of the drive of the pump and its control. With this control, details of which are also shown in FIG. 4, a control method other than that described above can also be carried out.
In Fig. 3 und 4 ist der Motor schematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 30 versehen. Eine Welle 32 des Motors 30 dreht den Rollenteller 18. Starr mit der Welle 32 (und damit mit dem Rollenteller 18) verbunden ist eine Schlitzscheibe 34, mit der jeweils die Stellung der Rollen 1, ..., 6 des Rol lentellers 18 in bezug auf das Gegenlager 20 und insbesondere dessen auslaufende Kante 20′ überwacht wird. Die Stellung der Schlitzscheibe 34 wird in an sich bekannter Weise mittels einer Lichtschranke, bestehend aus einer Leuchtdiode 36 und einem Photodetektor 38 sowie einer Vergleicherschaltung 40 ermittelt. Die Stellungsinformation, die sich beispielsweise aus der Lage eines Schlitzes in bezug auf die Kante 20′ ergibt, wird vom Vergleicher 40 in zwei Prozessoren 42, 44 eingegeben, die über einen sogenannten "handshake" verbunden sind. Es ist auch mög lich, statt der Schlitzscheibe eine Scheibe aus durchsichtigem Material vorzusehen, die mit einer Codierung versehen ist. Eine Tastatur 46 dient zum Eingeben von Steuerbefehlen in die Prozes soren. Der Betriebszustand der Vorrichtung wird z.B. mittels ei ner LCD-Anzeige 48 angezeigt. Die Prozessoren 42, 44 steuern einen Verstärker 52 an, welcher die Spulen des Elektromotors 30 erregt.In FIGS. 3 and 4 the engine is shown schematically and designated with the reference numeral 30. A shaft 32 of the motor 30 rotates the roller table 18 . Rigidly connected to the shaft 32 (and thus to the roller plate 18 ) is a slotted disc 34 , with each of which the position of the rollers 1 , ..., 6 of the roller plate 18 in relation to the counter bearing 20 and in particular its tapered edge 20 ' is monitored. The position of the slotted disc 34 is determined in a manner known per se by means of a light barrier consisting of a light-emitting diode 36 and a photodetector 38 and a comparator circuit 40 . The position information, which results, for example, from the position of a slot with respect to the edge 20 ', is input by the comparator 40 into two processors 42 , 44 which are connected via a so-called "handshake". It is also possible to provide a disk made of transparent material instead of the slotted disk, which is provided with a coding. A keyboard 46 is used to enter control commands in the processors. The operating state of the device is displayed, for example, by means of an LCD display 48 . The processors 42 , 44 control an amplifier 52 which excites the coils of the electric motor 30 .
Sowohl der Prozessor 42 als auch der Prozessor 44 können Alarm auslösen, beispielsweise wenn der Motor 30 über den Motorver stärker 52 zu einer Drehung veranlaßt wird, die Schaltung 40 aber feststellt, daß die Schlitzscheibe 34 keine Drehung aus führt.Both the processor 42 and the processor 44 can trigger an alarm, for example if the motor 30 is caused to rotate via the motor amplifier 52 , but the circuit 40 determines that the slotted disc 34 does not perform any rotation.
Fig. 4 zeigt den Pumpenmotor 30 und bereits oben beschriebene Bauteile in größerem Maßstab einschließlich einer Gehäusewand 60 und eines Getriebes 62, das die Ausgangswelle (nicht ge zeigt) des Motors 30 mit der die Schlitzscheibe 34 und den Rollenteller 18 drehenden Welle 32 verbindet. Fig. 4 shows the pump motor 30 and components already described on a larger scale including a housing wall 60 and a gear 62 , which connects the output shaft (not shown ge) of the motor 30 with the slotted disk 34 and the roller plate 18 rotating shaft 32 .
Fig. 5 zeigt schematisch das Prinzip einer weiteren erfindungs gemäßen Steuerung. Fig. 5 shows schematically the principle of a further control according to the Invention.
Eine Aktivphase, in der jeweils Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles 12 (Fig. 1) zum Körper des Patienten gefördert wird, weist jeweils vier Schritte auf. Der Motor 30 ist also bei diesem Ausführungsbeispiel als Schrittmotor ausgestaltet. Ein Schritt bedeutet z.B. 15° Motorumdrehung. Das Getriebe 62 hat eine Übersetzung von 1 : 25, so daß ein Motorschritt einer Drehung des Rollentellers 18 um 0,6° entspricht.An active phase, in which liquid is conveyed in the direction of arrow 12 ( FIG. 1) to the patient's body, has four steps in each case. The motor 30 is thus designed as a stepper motor in this embodiment. One step means, for example, 15 ° motor revolution. The gear 62 has a ratio of 1:25, so that one motor step corresponds to a rotation of the roller table 18 by 0.6 °.
In den Fig. 5A und B sind die einzelnen Aktivphasen jeweils mit a, b, c, ..., e bezeichnet. Die dazwischenliegenden Inaktivpha sen sind mit "Pause" bezeichnet.In FIGS. 5A and B, the individual active phases are each provided with a, b, c, ..., referred to e. The inactive phases in between are designated "pause".
Die Aktivphasen a, b, ..., e bestehen jeweils aus vier Dreh schritten des Rollentellers 18 um 0,6°, entsprechen also jeweils einer Gesamtdrehung des Rollentellers von 2,4°.The active phases a, b, ..., e each consist of four rotation steps of the roller table 18 by 0.6 °, thus corresponding to a total rotation of the roller table of 2.4 °.
Gemäß Fig. 5A stellt die Photodetektoranordnung 36, 38, 40 mit Hilfe der Schlitzscheibe 34 fest, daß während der Aktivphasen a und b keine Reduzierung der Förderrate auftritt, also keine Nullförderung gemäß Fig. 2a, Zustand 4′, gegeben ist. Ein Eingreifen der Steuerung zwecks Vergleichmäßigung der Förder rate ist also nicht erforderlich. Während der darauffolgenden Aktivphase c1 stellt aber die Photodetektoranordnung mit Hilfe der Schlitzscheibe 34 fest, daß sich eine Rollen des Rollentel lers 18 der kritischen Kante 20′ des Gegenlagers 20 nähert, so daß eine Schwankung der Förderrate zu erwarten ist. Dies ist nach zwei Schritten der Fall, wie bei c1 angedeutet ist. Es erfolgt dann eine Neupositionierung des Rollentellers 18 derart, daß im Anschluß an die beiden Schritte c1 der Rollen teller fortlaufend um 27 weitere Schritte weitergedreht wird. Die 27 Schritte sind so bemessen, daß sie die sogenannte Nullförderung (Fig. 2a, Zustand 3, 4 und 4′) genau überbrücken. Um die schädliche Saugwirkung auszuschließen, ist ein Rück schlagventil stromab der Pumpe angeordnet. Da die Lichtschranke 36, 38 die Schlitze der Schlitzscheibe 34 nur dann erkennen kann, wenn der Motor läuft, d.h. bei einem Übergang dunkel/hell, erhalten die Prozessoren 42, 44 das Signal zum Neupositionieren des Rollentellers 18 während eines Fördertaktes. Der Prozessor addiert zu den noch verbleibenden Förderschritten der gerade laufenden Aktivphase die genannten 27 Schritte hinzu. In Fig. 5a ist der Fall dargestellt, daß die kritische Stellung einer Rolle des Rollentellers nach zwei Förderschritten erkannt wurde. Deshalb führt der Motor danach 27+2=29 weitere Schritte aus. Die 27 Schritte entsprechen der Neupositionierung des Rollentellers zur Überwindung der Nullförderung und die zwei Schritte entsprechen der erforderlichen Restförderung, um die gerade laufende Aktivphase zu vervollständigen.According to Fig. 5A, the photodetector array 36, 38, 40 by means of the slotted disc 34 determines that occurs during the active phases A and B is no reduction in the delivery rate, so no zero flow according to FIG. 2a, Condition 4 'given. An intervention by the control to equalize the funding rate is therefore not necessary. During the subsequent active phase c 1 , however, the photodetector arrangement detects with the aid of the slotted disc 34 that a roll of the Rollentel lers 18 approaches the critical edge 20 'of the counter bearing 20 , so that a fluctuation in the delivery rate is to be expected. This is the case after two steps, as indicated at c 1 . The roller plate 18 is then repositioned in such a way that, after the two steps c 1, the roller plate is rotated continuously by 27 further steps. The 27 steps are dimensioned so that they exactly bridge the so-called zero funding ( Fig. 2a, states 3 , 4 and 4 '). In order to exclude the harmful suction effect, a check valve is arranged downstream of the pump. Since the light barrier 36 , 38 can only recognize the slits of the slotted disk 34 when the motor is running, ie during a transition dark / light, the processors 42 , 44 receive the signal for repositioning the roller table 18 during a conveying cycle. The processor adds the 27 steps mentioned to the remaining funding steps of the currently active phase. In Fig. 5a shows the case that the critical position has been detected a roller of the roller conveyor plate after two steps. Therefore, the motor then carries out 27 + 2 = 29 further steps. The 27 steps correspond to the repositioning of the roller table to overcome the zero funding and the two steps correspond to the remaining funding required to complete the currently active phase.
Fig. 5B ist nach dem vorstehenden aus sich verständlich. In diesem Falle ermittelt die Photodetektoranordnung während der Aktivphase e1 nach drei Schritten eine Reduzierung der Forder rate, wonach die Nullförderung durch eine Neuspositionierung um 27 Schritte überwunden wird und anschließend noch ein Schritt e2 erforderlich ist, um die Aktivphase zu vervollständigen. Fig. 5B will be understood by the above off. In this case, the photodetector arrangement determines a reduction in the demand rate after three steps during the active phase e 1 , after which the zero conveyance is overcome by repositioning by 27 steps and then a step e 2 is required in order to complete the active phase.
Nach der anschließenden Pause erfolgt dann eine "ungestörte" Aktivphase f.After the subsequent break there is an "undisturbed" Active phase f.
Die bei der Neupositionierung durchgeführten Schritte (hier z.B. 27) werden bei der Eichung der Förderrate des Gerätes be rückschichtigt.The steps performed during repositioning (here e.g. 27) be in the calibration of the delivery rate of the device rearranged.
Die Neupositionierung des Rollentellers 18 erfolgt mit der gleichen Geschwindigkeit des Motors wie bei der Förderung. Die Förderraten werden nur durch Veränderung der Länge der Inak tivphasen (Pausenzeiten) eingestellt.The repositioning of the roller plate 18 takes place at the same speed of the motor as during the conveying. The funding rates are only set by changing the length of the inactive phases (break times).
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, in dem der vorstehend beschrie bene Steueralgorithmus dargestellt ist: FIG. 6 shows a flow chart in which the control algorithm described above is shown:
1. Fall: Pausezeit1st case: break time
- - Zunächst Prüfung, ob Schlitz vorhanden - nein;- First check whether slot is available - no;
- - Abfrage, ob Schlitzerkennung zurückgesetzt wurde;- Query whether slot detection has been reset;
- - dann setzt er den Zeitzähler neu (Zeitzähler minus Zeit für 4 Takte) ;- then he resets the time counter (time counter minus time for 4 bars);
- - Prüfung, ob Zeitzähler < 0 (Zeitzähler 0, wenn Pausezeit abgelaufen ist);- Check whether time counter <0 (time counter 0 if pause time has expired);
- - Prüfung, ob Taktzähler = 0;- Check whether clock counter = 0;
- - Motor aus.- Engine off.
Diese Schleife durchläuft er solange, bis die Pausezeit abgelau fen ist, danach folgt:It continues through this loop until the pause time expires fen, then follows:
2. Fall: Förderung2nd case: funding
- - Prüfung, ob Schlitz vorhanden - nein;- Check whether slot is available - no;
- - Abfrage, ob Schlitzerkennung zurückgesetzt wurde; Zeitzähler < 0;- Query whether slot detection has been reset; Time counter <0;
- - Prüfung Zeitzähler < 0 - nein;- Check time counter <0 - no;
- - Zeitzähler wird neu gesetzt = Zeit für 4 Takte + Pausezeit; - Time counter is reset = time for 4 cycles + pause time;
- - Taktzähler wird auf 4 gesetzt;- clock counter is set to 4;
- - Abfrage Taktzähler = 0 - nein;- Query clock counter = 0 - no;
- - Motor ein;- engine on;
- - Taktzähler zählt 1 abwärts.- Clock counter counts down 1.
Diese Schleife durchläuft er viermal, danach durchläuft er die Schleife im 1. Fall.He goes through this loop four times, then he goes through the Loop in the 1st case.
3. Fall: Schlitzerkennung3rd case: slot detection
- - Prüfung, ob Schlitz vorhanden - ja;- Check whether slot is available - yes;
- - Prüfung, ob Schlitz bereits erkannt - nein;- Check whether slot is already recognized - no;
- - Setzen der Schlitzerkennung;- setting the slot detection;
- - Taktzähler wird auf 27 gesetzt (oder, da sich die Pumpe in der Förderphase befindet, wird der Taktzähler auf 27+ Resttakte gesetzt);- Clock counter is set to 27 (or because the pump is in during the funding phase, the clock counter is set to 27+ Remaining clocks set);
- - da Taktzähler mindestens 27, läuft mindestens 27 mal die Schleife "Motor ein".- since the clock counter is at least 27, the clock runs at least 27 times Loop "engine on".
Danach durchläuft er wieder die Schleife im 1. Fall.Then it runs through the loop again in the first case.
Claims (2)
- - die Aktivphasen der Pumpe (18, 20) kürzer eingestellt wer den als die Abstände zwischen Zuständen mit reduzierter Förderrate, und
- - in den Inaktivphasen die Pumpe in eine solche Stellung ge bracht wird, daß in der anschließenden Aktivphase kein Zu stand mit reduzierter Förderrate auftritt.
- - The active phases of the pump ( 18 , 20 ) set shorter who the than the distances between states with a reduced delivery rate, and
- - In the inactive phases, the pump is brought into such a position that in the subsequent active phase there is no state with a reduced delivery rate.
- - ermittelt wird, ob während einer Aktivphase ein Zustand mit reduzierter Förderrate erreicht wird,
- - dann, wenn während einer Aktivphase ein Zustand mit redu zierter Förderrate erreicht wird, die Pumpe in eine Stel lung gebracht wird, in der dieser Zustand überwunden ist, und
- - anschließend die Aktivphase bis zu einem vorgegebenen Ende fortgesetzt wird.
- - it is determined whether a state with a reduced delivery rate is reached during an active phase,
- - If, during an active phase, a state with reduced delivery rate is reached, the pump is brought into a position in which this state has been overcome, and
- - then the active phase is continued until a predetermined end.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893922686 DE3922686A1 (en) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Control of flow of fluid pumped into patient's body - roller pump with variable position rollers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893922686 DE3922686A1 (en) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Control of flow of fluid pumped into patient's body - roller pump with variable position rollers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3922686A1 true DE3922686A1 (en) | 1991-01-24 |
DE3922686C2 DE3922686C2 (en) | 1992-12-03 |
Family
ID=6384689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893922686 Granted DE3922686A1 (en) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Control of flow of fluid pumped into patient's body - roller pump with variable position rollers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3922686A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1092440A1 (en) * | 1998-07-02 | 2001-04-18 | JMS Co., Ltd. | Liquid pump |
WO2013156138A3 (en) * | 2012-04-16 | 2013-12-12 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Method and devices for modulating the operating point of fluid pumps in medical treatment devices |
EP3217530A3 (en) * | 2016-03-10 | 2018-01-17 | Minebea Mitsumi Inc. | Motor drive controlling apparatus, motor drive controlling method, and tube pump |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19611637B4 (en) * | 1996-03-25 | 2005-08-11 | Möller Feinmechanik GmbH & Co. KG | Method for operating a peristaltic pump and peristaltic pump for carrying out the method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4025241A (en) * | 1975-12-22 | 1977-05-24 | Miles Laboratories, Inc. | Peristaltic pump with tube pinching members capable of biasing the tubing away from the pump rollers |
DE2651962C2 (en) * | 1976-11-15 | 1982-12-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Device for infusing liquids |
DE3247313A1 (en) * | 1982-12-21 | 1984-06-28 | Ivac Corp., San Diego, Calif. | Method and device for regulating a fluid flow |
DE3138267C2 (en) * | 1981-09-25 | 1985-05-30 | Pfrimmer-Viggo GmbH & Co KG, 8520 Erlangen | Enteral feeding device |
-
1989
- 1989-07-10 DE DE19893922686 patent/DE3922686A1/en active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4025241A (en) * | 1975-12-22 | 1977-05-24 | Miles Laboratories, Inc. | Peristaltic pump with tube pinching members capable of biasing the tubing away from the pump rollers |
DE2651962C2 (en) * | 1976-11-15 | 1982-12-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Device for infusing liquids |
DE3138267C2 (en) * | 1981-09-25 | 1985-05-30 | Pfrimmer-Viggo GmbH & Co KG, 8520 Erlangen | Enteral feeding device |
DE3247313A1 (en) * | 1982-12-21 | 1984-06-28 | Ivac Corp., San Diego, Calif. | Method and device for regulating a fluid flow |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1092440A1 (en) * | 1998-07-02 | 2001-04-18 | JMS Co., Ltd. | Liquid pump |
EP1092440A4 (en) * | 1998-07-02 | 2003-07-02 | Jms Co Ltd | Liquid pump |
WO2013156138A3 (en) * | 2012-04-16 | 2013-12-12 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Method and devices for modulating the operating point of fluid pumps in medical treatment devices |
US9567992B2 (en) | 2012-04-16 | 2017-02-14 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Methods and devices for modulation of the operating point of liquid pumps in medical treatment devices |
EP3217530A3 (en) * | 2016-03-10 | 2018-01-17 | Minebea Mitsumi Inc. | Motor drive controlling apparatus, motor drive controlling method, and tube pump |
US10381963B2 (en) | 2016-03-10 | 2019-08-13 | Minebea Mitsumi Inc. | Motor drive controlling apparatus, motor drive controlling method, and tube pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3922686C2 (en) | 1992-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2533317C2 (en) | Device for regulating the dripping speed of a liquid to be administered parenterally in a line | |
EP0393354B1 (en) | Medical pump appliance | |
DE60123086T2 (en) | HOSE PUMP | |
EP3061473B1 (en) | Peristaltic pump with variable angle pressure rollers | |
DE69929334T2 (en) | LIQUID PUMP | |
DE3138267C2 (en) | Enteral feeding device | |
DE3104873A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PREVENTING PULSATIONS IN A PERISTALTIC FLUID INFUSION PUMP | |
EP2860399A1 (en) | Method for operating a supply device that supplies a channel with a liquid, and supply device | |
DE2853200C2 (en) | ||
DE2446805A1 (en) | PULSATION-FREE DOSING PUMP | |
DE2914745A1 (en) | DOSING PUMP | |
CH679944A5 (en) | ||
DE3922686C2 (en) | ||
DE2358228A1 (en) | INFUSION DEVICE | |
DE2543185A1 (en) | Peristaltic pump with delivery control unit - has timing cycle generator connected in series to preselection and control units for cyclic delivery | |
EP0367099A2 (en) | Liquid piston pump for chromatographic analysis appliances | |
DE10029080A1 (en) | Motor drive velocity modulation for use in reciprocating pump, involves starting timer and detecting overflow, to increment lookup table and motor driving speed, to enable constant pressure and flow of liquid | |
EP1203533A1 (en) | Apparatus and process for rolling a dough sheet | |
DE3326785C2 (en) | Pump rotor for peristaltic roller pumps | |
DE2944333A1 (en) | DEVICE FOR ADMINISTERING A PREDICTED AMOUNT OF LIQUID | |
DE2740913C3 (en) | Piston pump with a device for stepless adjustment of the piston stroke | |
DE3112837A1 (en) | Medical roller pump | |
DE2608664A1 (en) | DEVICE FOR GENERATING A UNIFORM CONVEYOR FLOW | |
DE19529894C2 (en) | Linear flow peristalsis | |
DE2931050C2 (en) | Support for diaphragm pumps for a developing device for photographic substrates |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: OHMEDA GMBH & CO. KG, 91054 ERLANGEN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |