DE69724600T2

DE69724600T2 - Volumetrische Infusionspumpe

Info

Publication number: DE69724600T2
Application number: DE69724600T
Authority: DE
Inventors: Kenneth M. Spring Grove Lynn; Ralph H. McHenry LaBedz; Thomas Colchester McGraghan; Hal Chilton Sudbury Danby; Martin Evanston Monaghan; Jon Bocking Braintree Plumb; John M. Turner
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2017-03-22
Also published as: HK1024521A1; EP0898981A3; KR19990022795A; US6129517A; EP0931555A3; DK0836492T3; JP4511388B2; CA2223838C; EP0934752B1; US5842841A; EP0891784A3; CA2223838A1; HK1026251A1; ES2209059T3; ES2206830T3; EP0836492A1; HK1026248A1; NZ333089A; EP0891784B1; EP0836492B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf volumenmessende Infusionspumpen für die parenterale Zufuhr von Fluiden in einer medizinischen Umgebung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bisherige medizinische Infusionspumpen umfassen eine große Vielzahl verschiedener Verfahrensweisen zum Pumpen von Fluiden in einen Patienten. Die üblichste dieser Verfahrensweisen besteht in der Verwendung einer peristaltischen Pumpe. Bei einer peristaltischen Pumpe dient eine Vielzahl von Betätigungseinrichtungen oder Fingern zum Massieren eines parenteralen Fluidzuführschlauchs in einer im wesentlichen linearen Abfolge.
Das Hauptproblem in Verbindung mit der peristaltischen Pumptechnologie besteht darin, daß der Schlauch wiederholt in identischer Weise verformt wird, so daß im Laufe der Zeit die elastischen Rückstelleigenschaften des Schlauches zerstört werden und der Schlauch dadurch ein zusammengedrücktes Aussehen beibehält.
Diese Zerstörung der elastischen Rückstelleigenschaften des Schlauchs führt dazu, daß sich die volumetrische Abgabe der Pumpe im Verlauf der Zeit in bemerkenswerter Weise verändert. Ein weiterer üblicher Pumpentyp, der bei der volumetrischen Zufuhr von medizinischen Fluiden verwendet wird, ist allgemein als Kassettenpumpe bekannt.
Obwohl Kassettenpumpen nicht die recht schnelle Verschlechterung des Leistungsvermögens zeigen, wie dies bei einer peristaltischen Pumpe der Fall ist, benötigen sie eine ziemlich aufwendige Pumpenkassette, in die der IV-Schlauch integriert werden muß. Diese zusätzlichen Kosten, nämlich daß eine Kassette zusammen mit einem IV-Set jedes Mal gewechselt werden muß, wenn eine Bedienungsperson das dem Patienten verabreichte Medikament ändern möchte, führt zu einer beträchtlichen Erhöhung der Kosten für die Patientenpflege.
Da sowohl peristaltische Pumpen als auch Kassettenpumpen sowie auch andere auf dem Markt vorhandene Infusionsvorrichtungen eine ziemlich gründliche Kenntnis der speziellen Pumpvorrichtung erfordern, um sicherzustellen, daß das IV-Set korrekt angebracht wird, waren medizinischen Infusionspumpen generell lediglich Gegenstand des Pflegepersonals oder medizinischen Personals in einer Krankenhausumgebung.
Die Notwendigkeit des manuellen Einsetzens eines Sets in eine IV-Pumpe hat in der Technik universellen Charakter. Generell treten bei Verwendung eines standardmäßigen IV-Sets zusätzlich zu der vorstehend erwähnten raschen Verschlechterung der Genauigkeit große Schwierigkeiten beim korrekten Einsetzen des Sets in die derzeit in der Technik vorhandenen Pumpen auf.
Der Stand der Technik der Ladetechnologie, soweit dieser medizinische Infusionspumpen betrifft, ist nur bis zu dem Stand fortgeschritten, bei dem der IV-Schlauch zwischen einer Pumpvorrichtung und einer Tür oder einer Abdeckung eingeschlossen wird und zunehmend ausgefeiltere Sensoren und Alarmeinrichtungen hinzugefügt werden, um sicherzustellen, daß der Schlauch korrekt in die Pumpe eingesetzt ist. Selbst dabei treten in regelmäßiger Weise Ladefehler auf, die seitens des Krankenhauspersonals große Bemühungen erforderlich machen, um sicherzustellen, daß kritische Fehler auf ein Minimum reduziert werden.
Der Stand der Technik auf dem Gebiet der Infusionspumpen beinhaltet auch das Erfordernis, daß manuell sichergestellt werden muß, daß ein freier Strömungszustand eines Medikamentes dann nicht stattfindet, wenn ein IV-Set in einer Pumpe installiert oder von dieser entfernt wird. Obwohl Krankenhauspersonal große Mühe und Sorgfalt in seinen Bemühungen darauf verwendet, sicherzustellen, daß freie Strömungszustände nicht auftreten, ist ein nachweisbarer Bedarf für zusätzliche Vorkehrungen, die auf das Verhindern von freien Strömungszuständen gerichtet sind, eine ständige Sorge von Personal auf dem Gebiet der Gesundheitsfürsorge.
Das US-Patent 5 199 852 von Danby offenbart eine Pumpanordnung mit einer Quetschvorrichtung zum Verformen einer Länge eines nachgiebigen Schlauchmaterials zuerst in der einen Richtung, um sein Volumen lokal zu reduzieren, sowie dann in einer anderen Richtung, die die Tendenz hat, seinen ursprünglichen Querschnitt wieder herzustellen, wobei beidseits der Quetschvorrichtung Eintritts- und Austrittsventile vorhanden sind, die durch Verschließen des Schlauchmaterials arbeiten. Die Steuerung der Ventile erfolgt durch eine Vielzahl von Motoren, die von einem Mikroprozessor gesteuert werden.
Das US-Patent 5 151 091 von Danby et al. offenbart eine Pumpvorrichtung, die einen Schlauchbereich abwechselnd zusammendrückt und wieder herstellt.
Das US-Patent 5 055 001 von Natwick et al. offenbart eine Infusionspumpe mit federgesteuerten Ventilen, die dazu ausgebildet sind, sich bei einem bestimmten vorgegebenen Druck zu öffnen.
Das US-Patent 3 489 097 von Gemeinhardt offenbart eine Pumpe für einen flexiblen Schlauch, die eine einheitliche Vorrichtung, die betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, als Eintritts- und Austrittsventil zu wirken, sowie einen dazwischen befindlichen Pumpkörper aufweist, der von einer Exzentereinrichtung angetrieben wird.
Das US-Patent 2 922 379 von Schultz offenbart eine Pumpe für mehrere Leitungen, die einen Eintritts- und Austrittsventilmechanismus sowie einen dazwischen befindlichen Pumpkörper aufweist, wobei sowohl der Eintrittsventilmechanismus als auch der Austrittsventilmechanismus von einer einzigen Steuerflächeneinrichtung angetrieben werden.
Das US-Patent 3 359 910 von Latham offenbart eine von einer Steuerflächeneinrichtung angetriebene Pumpe mit Eintritts- und Austrittsventilen, die von einer einzigen Steuerflächeneinrichtung angetrieben werden, sowie mit einem Pumpkörper, der von einer Exzentereinrichtung angetrieben wird, die sich gemeinsam mit der einzigen Steuerflächeneinrichtung dreht.
Das US-Patent 4 239 464 von Hein offenbart eine Blutpumpe, die einen Eintritts- und Austrittskolben, die als Ventile dienen, sowie einen dazwischen befindlichen Verdrängungskolben aufweist.
Das US-Patent 5 364 242 von Olson beschreibt eine Medikamentenpumpe, die mindestens eine drehbare Steuerflächeneinrichtung und ein hin- und herbeweglich angebrachtes Folgerglied aufweist, das mit der Steuerflächeneinrichtung in einem Schlauch in Eingriff steht, der während der Rotation der Steuerflächeneinrichtung von dem Folgerglied zusammengedrückt wird. Bei dem offenbarten Ausführungsbeispiel sind drei Steuerflächeneinrichtungen vorhanden.
Das US-Patent 5 131 816 von Brown et al. offenbart eine Infusionspumpe, die eine Vielzahl von linearen peristaltischen Pumpen enthält und einen Positionscodierer beinhaltet, der an der Pumpenmotorwelle angebracht ist, um festzustellen, wenn die Welle die Stopp-Position in dem Pumpzyklus erreicht hat.
Das US-Patent 4 950 245 von Brown et al. offenbart eine Mehrfach-Pumpe, die von einer programmierbaren Steuerung innerhalb der Pumpe individuell gesteuert wird.
Das US-Patent 4 273 121 von Jassawalla offenbart ein medizinisches Infusionssystem, das eine Kassette und eine verformbare Membran sowie Eintritts- und Austrittsfenster beinhaltet, die sich verschließen lassen, um das in der Kassette enthaltene Fluid zu pumpen.
Das US-Patent 4 936 760 von Williams offenbart eine Infusionspumpe, die zur Verwendung eines speziellen Schlauchs ausgebildet ist, wobei der Schlauch einander diametral gegenüberliegende Handhaben aufweist, die sich in Längsrichtung an diesem erstrecken, und wobei die Handhaben dazu ausgebildet sind, von Pumpen-Betätigungseinrichtungen gegriffen zu werden, um dadurch den Schlauch in Querrichtung zu verformen, indem an den Handhaben gezogen wird oder diese gedrückt werden. Der Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 basiert auf der Offenbarung dieses Dokuments.
Das US-Patent 5 092 749 von Meijer offenbart einen Antriebsmechanismus zum Betätigen der Finger einer peristaltischen Pumpe, der einen Gelenkarm aufweist, der an dem einen Ende an einem Antriebselement schwenkbar angebracht ist, und an dem anderen Ende an einem feststehenden Punkt an der Basis der Pumpe schwenkbar angebracht ist, und der eine drehbare Steuerflächen-Betätigungseinrichtung aufweist, die an der Basis angebracht ist, um gegen den Arm zu drücken und das Antriebselement hin und her zu bewegen.
Das US-Patent 4 850 817 von Nason et al. offenbart ein mechanisches Antriebssystem für ein Medikamenten-Infusionssystem, das eine Kassettenpumpe aufweist, wobei im Inneren der Kassette eine einzige Steuerflächeneinrichtung sowohl die Eintritts- und Austrittsventile als auch den Pumpenmechanismus antreibt.
Das US-Patent 5 525 044 von Raines offenbart eine Kassettenpumpe.
Das US-Patent 3 606 596 von Edwards offenbart eine Medikamentenabgabepumpe.
Das US-Patent 3 518 033 von Anderson offenbart ein außerhalb des Körpers vorgesehenes Herz.
Die EP-A-0 447 985 offenbart einen Sensor zur Verwendung bei einer positiven Verdrängungspumpe, der eine Fluidströmung durch das Schlauchmaterial hindurch erfaßt, die der Pumpe zugeordnet ist.
Die US 5 437 635 offenbart eine Strömungsbegrenzungseinrichtung zur Verwendung bei einer Infusionspumpe des Typs, die Schlauchmaterial und eine Kassette für den Einmalgebrauch verwendet.
KURZBESCHREIBUNG UND ZIELE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung gibt eine Infusionspumpe gemäß Anspruch 1 an.
Die Pumpe weist vorzugsweise verschiedene Sensoren, die auf die Verbesserung der Sicherheit der Infusion eines Medikaments abzielen, zusätzlich zu Sensoren auf, die Informationen über den Zustand des die Pumpe durchlaufenden Fluids liefern. Zusätzlich dazu weist die Pumpe vorzugsweise verschiedene Sensoren auf, die betriebsmäs sig dazu ausgebildet sind, Informationen über den Zustand von verschiedenen mechanischen Unteranordnungen innerhalb der eigentlichen Pumpe zu liefern.
Unter den Sensoren befinden sich Einrichtungen, die darauf abzielen, Informationen über die positionsmäßige Anordnung des Schlittens bzw. Pendlers oder des genannten V-förmigen Schlitzes, den Ventilbetrieb, die Position der Gleitklemme, die Detektion eines fehlerhaften Ladens sowie die manuelle Betätigung der Schlauchladeanordnung zu liefern.
Die Sensoren, die in Verbindung mit dem Zustand des durch die Pumpe hindurchgeleiteten Fluids stehen, sind wiederum hinsichtlich ihrer Genauigkeit verbessert worden. Erreicht wurde dies durch die Entwicklung eines Verfahrens, bei dem eine Berührung zwischen dem Sensor und dem Schlauch derart hergestellt wird, daß diese Berührung senkrecht zu dem Schlauch erfolgt und daß der Schlauch derart mit den verschiedenen Sensoren in Berührung gebracht wird, daß weder ein volumetrisches Gefälle noch ein Belastungsgefälle über den Schlauch hinweg auftritt.
Diese und weitere Ziele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels, den Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen.
Einige der Zeichnungen zeigen Ausführungsformen, die nicht in den Umfang der Ansprüche fallen, sondern zugehörigen technischen Hintergrund darstellen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung, wie diese beansprucht sind, sind in den 14 und 17 dargestellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine isometrische Ansicht der vollständigen Pumpenanordnung;
2 eine auseinandergezogene Ansicht der Pumpenunteranordnung;
2A eine auseinandergezogene Ansicht der Motorhalterungen und des Pumpenantriebsmotors;
3 eine isometrische Ansicht des Chassis oder des Bezugskörpers mit den zugehörigen Bezugswellen;
4 eine isometrische Ansicht des Indexrads und des zugehörigen Sensors;
5 eine Draufsicht auf die Stirnseite der Pumpenantriebs-Steuerflächeneinrichtung;
6 eine isometrische Ansicht der Ventilsteuerfiächenbereiche an der Hauptantriebs-Steuerflächeneinrichtung;
7 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen einer linearen Verlagerung des Schlittens oder Pendlers und einer volumetrischen Verlagerung des Schlauchs, wenn keine Linearisierung des Fluidausgangs vorliegt;
8 eine isometrische Ansicht der stromabwärtigen Auflageplatte;
9 eine grafische Darstellung des verdrängten Volumens des Schlauchs gegenüber dem Steuerflächeneinrichtungswinkel, wenn die Steuerflächeneinrichtung für eine linearisierende Korrektur der Pumpenverlagerung sorgt;
10 eine Schnittdarstellung im wesentlichen entlang der Linie A-A in 1;
11 eine isometrische Ansicht der Rückseite der Pendler-Auflageplatte und des Pendlers;
12 eine auseinandergezogene Ansicht des Pumpenmotor-Codierers;
13 eine isometrische Ansicht der Ventil-Unteranordnung;
14 eine auseinandergezogene Ansicht der Ventil-Unteranordnung, wie sie in 13 gezeigt ist;
15A eine isometrische Ansicht im wesentlichen der Rückseite sowie der Seite von einem der Ventile;
15B eine isometrische Ansicht zur Erläuterung im wesentlichen des Bodens oder der dem Schlauch zugewandten Seite von einem der Ventile;
16 eine auseinandergezogene Ansicht der Schlauchlade-Unteranordnung;
17 eine isometrische Ansicht der stromaufwärtigen Auflageplatte zur Erläuterung des Schlauchanwesenheitssensors in Berührung mit einem Schlauch;
18 eine zusammengebaute Ansicht der Schlauchlade-Unteranordnung;
18A eine Draufsicht auf die stromabwärtige Auflageplatte zur Erläuterung einer Klinke in Eingriff mit einem Schlauch;
18B eine Draufsicht auf eine Schlauchladeklinke;
19 eine auseinandergezogene Darstellung der Schlauchlade-Nockenwelle;
19A eine zusammengebaute Darstellung der Schlauchlade-Nockenwelle und des Schlauchlade-Motors;
20 eine auseinandergezogene Ansicht des Schlauchlade-Motors und des Codierers;
21 eine Draufsicht auf die Sensorgehäuse, wobei schattierte Ansichten der geöffneten und der geschlossenen Position derselben vorhanden sind;
22 eine auseinandergezogene Ansicht der stromabwärtigen Sensorgehäuse;
23 eine auseinandergezogene Ansicht des stromaufwärtigen Drucksensorgehäuses;
24 eine isometrische Ansicht des Luftdetektorgehäuses in dessen mit dem Drucksensorgehäuse verbundenen Zustand;
25 eine isometrische Ansicht der Gleitklemmenlade-Unteranordnung;
26 eine auseinandergezogene Ansicht der Gleitklemmenlade-Unteranordnung;
27 eine isometrische Ansicht der Gleitklemme;
28 eine isometrische Ansicht des Gleitklemmensensors und der zugeordneten stromaufwärtigen Auflageplatte;
29 eine isometrische Ansicht der stromabwärtigen Auflageplatte, wobei die Temperatursensoren in einer weggezogenen Ansicht darunter dargestellt sind; und
30 eine isometrische Ansicht des Pumpengehäuses.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Die Pumpenanordnung 10 besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl von Unteranordnungen wie sie in 1 gezeigt sind, die verschiedene zugeordnete Funktionen gemeinsam mit der Pumpen-Unteranordnung 12 ausführen.
DIE PUMPEN-UNTERANORDNUNG
Die Pumpen-Unteranordnung, wie sie in 2 zu sehen ist, weist ein Gehäuse 14 auf, an dem verschiedene zugehörige Elemente angebracht sind. Das Gehäuse oder Chassis 14 ist vorzugsweise aus einem geformten Kunststoff hergestellt, um die Montage und Fertigung desselben zu beschleunigen. Das Chassis 14 weist ferner eine hintere Platte 16 auf, die einstückig mit dem Chassis 14 ausgebildet ist, wobei in der hinteren Platte 16 eine Vielzahl von Öffnungen ausgebildet ist.
Eine Motorwellenöffnung 18 ist im wesentlichen zentral in der hinteren Platte 16 angeordnet und ist betriebsmäßig dazu ausgebildet, ein Hindurchführen der Pumpenmotorwelle 20 durch diese zu ermöglichen. Ferner sind in der hinteren Platte 16 Pumpenmotor-Befestigungsöffnungen 22 ausgebildet, die von der Pumpenmotorwellenöffnung 18 radial nach außen beabstandet sind. Diese Öffnungen dienen zum exakten Festlegen des Pumpenmotors 24 in Kombination mit der Motorlagererhebung gegenüber dem Chassis 14.
Hinter der hinteren Chassisplatte 16 befindet sich eine Vielzahl von Befestigungsflügeln 26, die betriebsmäßig dazu ausgebildet sind, das Chassis fest an der stromabwärtigen Auflageplatte 500, die sich auf der stromabwärtigen Seite des Chassis 14 befindet, sowie an der stromaufwärtigen Auflageplatte anzubringen, die sich auf der stromaufwärtigen Seite des Chassis 14 befindet; in diesem Zusammenhang bezeichnet stromaufwärtig diejenige Seite der Anordnung 10, die sich näher bei dem Fluideinlaß in diese befindet, und stromabwärtig bezeichnet diejenige Seite der Anordnung 10, die sich näher bei dem Fluidauslaß aus dieser befindet.
Wie in den 2 und 3 zu sehen ist, bildet das Chassis 14 ferner eine Vielzahl von Öffnungen, die im wesentlichen quer zu der Pumpenmotorachse 32 verlaufen, die koaxial zu der Pumpenmotorwelle 20 verlaufend definiert ist.
Vor die Flügel 26 sind eine stromaufwärtige Fluidbarrierenlasche 27A und eine stromabwärtige Fluidbarrierenlasche 27B gesetzt, die mit der Gleitklemmen-Betätigungseinrichtungshalterung und der hinteren Platte 580 der stromabwärtigen Auflageplatte zusammenwirken, um für eine Fluidabschirmung zwischen der Fluidquelle (IV-Schlauch oder -Set) und der zugeordneten elektrischen Vorrichtung zu sorgen, die sich rückwärts von der kombinierten Fluidstoppanordnung befindet, die aus den drei vorstehend genannten Elementen gebildet ist.
Die querverlaufenden Anschlüsse oder Öffnungen dienen zum Ermöglichen eines Zugangs zu verschiedenen Mechanismen im Inneren des Chassis, wie dies im folgenden beschrieben wird, wobei sie auch einen einzigen Bezugspunkt zum Festlegen der relativen Positionen der verschiedenen Unteranordnungen schaffen, die von den verschiedenen Teilen abhängig sind, die diesen Öffnungen zugeordnet sind.
Diese Art der Herstellung schafft ein genaues und robustes Mittel zum Fertigen der Pumpenanordnung 10 während gleichzeitig für eine wirtschaftliche Ausbildung von Meßpunkten gesorgt wird, die einer Einstellung bedürfen, um einen korrekten Betrieb der Vorrichtung sicherzustellen. Diese Öffnungen wiederholen sich sowohl an der stromaufwärtigen Seitenwand 32 als auch an der stromabwärtigen Seitenwand 34 des Chassis 14.
Bei dem ersten solchen Öffnungssatz handelt es sich um die Ventilschwenkachsenöffnungen 36, 38, die zum Abstützen und Festlegen der Ventilschwenkachse 410 relativ zu dem Chassis 14 dienen.
Der zweite solche Öffnungssatz stützt die Schlauchlade-Nockenwelle 510 ab und hat die Bezeichnung Schlauchlade-Nockenwellenöffnungen 40, 42.
Der dritte solche Öffnungssatz dient zum Abstützen und Festlegen der Schlauchlade-Vorgelegewelle 512 relativ zu dem Chassis 14 und trägt die Bezeichnung Schlauchlade-Vorgelegewellenöffnungen 44, 48.
Der vierte solche Öffnungssatz dient zum Ermöglichen eines Zugangs der Pumpenventil-Steuerflächenbetätiger 422 zu dem Inneren des Chassis 14 und trägt die Bezeichnung Ventilbetätigeröffnungen 46, 50.
Das Chassis bildet in seinem Inneren einen Hohlraum 52, der zum Aufnehmen der Pumpenantriebs-Unteranordnung dient, wie dies in 2 gezeigt ist.
Der Pumpenmotor 24 ist das hinterste Element dieser Unteranordnung. Bei diesem Motor handelt es sich vorzugsweise um einen Gleichstrommotor mit variabler Drehzahl, der ein inneres Drehzahluntersetzungsgetriebe 54 aufweist, das bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel für eine Reduzierung der Motordrehzahl von 64 zu 1 sorgt.
Bei dem Ausgang des Pumpenmotorgetriebes 54 handelt es sich um eine Pumpenwelle 20. Wie bereits beschrieben worden ist, erstreckt sich die Pumpenwelle 20 über die Pumpenwellenöffnung 18 axial in den Hohlraum 52 hinein.
Im Inneren des Hohlraums 52 und in umfangsmäßigem Eingriff mit der Pumpenwelle 20 befindet sich eine Antriebshülse 56. Die Antriebshülse 56 besitzt einen weiteren mechanischen Eingriff mit der Pumpenwelle 20 über eine Kombination aus einer Vielzahl von Hülsenflachstellen 58, die auf die Welle 20 aufgeprägt sind, um eine polygonale Oberfläche zu schaffen, die betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, mit Madenschrauben bzw. Gewindestiften 60 in Eingriff zu treten, die durch die Hülse 56 geschraubt sind, und zwar über Gewindestift-Gewindeöffnungen 62, die radial von sowie quer zu der Wellenachse 32 durch die Antriebshülse 56 hindurch vorgesehen sind.
Ferner ist in der Antriebshülse 56 eine Antriebsstiftöffnung 61 ausgebildet, die in Längsrichtung parallel zu der Pumpenwellenachse 32 ist und radial in Richtung nach außen von dieser vorgesehen ist und die betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, einen Fixierstift 63 in Verbindung mit der Bewegung der Hülse 56 und der Motorwelle 20 abzustützen und antriebsmäßig zu bewegen.
Die Antriebshülse 56 überragend sowie koaxial zu dieser ist das Pumpenindexrad 64 vorgesehen, wie dies in 4 gezeigt ist.
Das Indexrad 64 ist zusammen mit zugeordneten Sensoren betriebsmäßig dazu ausgebildet, die Lage der Pumpenelemente festzustellen. In dem Indexrad sind ein erster radialer Schlitz 66 und ein zweiter radialer Schlitz 68 vorgesehen, die um den Umfang des Indexrads 64 herum vorgesehen sind. Diese beiden Schlitze sind um 180 Grad voneinander beabstandet.
Das Indexrad 64 ist gebildet aus einem Radscheibenbereich 70 und einem Nabenbereich 72, wobei der Nabenbereich 72 radial innerhalb und im wesentlichen vor dem Radscheibenbereich 70 vorgesehen ist. Der Nabenbereich 72 des Indexrads 64 ist mit der Radscheibe 70 über eine Vielzahl von Stegen 74 verbunden, die sich von der Nabe 72 weg zu der Scheibe 70 erstrecken.
Der Nabenbereich umfaßt ferner einen zylindrischen, in Längsrichtung verlaufenden Bereich 76 sowie einen quer verlaufenden ringförmigen Bereich 80, wobei sich der zylindrische Bereich 76 von der Scheibenplatte 70 nach vorn erstreckt und sich der ringförmige Bereich 80 von dem zylindrischen Bereich 76 radial nach innen zu der Motorwelle 20 erstreckt.
Der ringförmige Bereich 80 bildet ferner eine Motorwellenöffnung 82, die erstrekkungsgleich mit der Motorwelle 20 ist, sowie eine Fixierstiftöffnung 84, die außerhalb von der Motorwellenöffnung 82 sowie parallel zu dieser vorgesehen ist. Die Motorwellenöffnung 82 ermöglicht der Motorwelle 20 den Durchtritt durch das Indexrad 64, während die Fixierstiftöffnung 84 eine gemeinsame Rotationsbewegung der Motorwelle 20 und des Indexrads 64 erzwingt, wenn der Fixierstift 63 durch diese hindurchgeführt ist.
In dem Nabenbereich 72 sind zwei Zugangsöffnungen 86, 88 ausgebildet, die einen Zugang zu den Hülsen-Gewindestiften 60 ermöglichen. Diese Nabenzugangsöffnungen 86, 88 sind über eine Stellschrauben-Zugangsöffnung 90 von der Außenseite des Chassis 14 her zugänglich.
Das Indexrad 64 überragend sowie vor dessen ringförmigem Bereich 80 befindet sich die Pumpenantriebs-Steuerflächeneinrichtung 100, die in den 5 und 6 gezeigt ist. Die Pumpen-Steuerflächeneinrichtung 100 besteht aus einem vorderen Oberflächenbereich 102 und einem hinteren Oberflächenbereich 104.
Der vordere Oberflächenbereich 102 weist ferner einen äußeren Steuerflächenbereich 106 und einen inneren Steuerflächenbereich 108 auf. Der äußere und der innere Steuerflächenbereich 106, 108 sind derart zusammenwirkend ausgebildet, daß sie für eine positive Betätigung eines Pumpensteuerflächenfolgers 110 sorgen. Die Formgebung und das Aussehen der beiden Bereiche 106, 108 sind nicht linear in Bezug auf die Distanzänderung von verschiedenen Teilen der Bereiche 106, 108 von der Pumpenwellenachse 32.
Die Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen, wie sie durch die Steuerflächeneinrichtung 100 realisiert wird, bringt in der in 7 dargestellten Weise einen nicht-linearen Fehler in die volumetrische Ausgangsleistung der Pumpe in Bezug auf die Zeit ein (gemessen in Zählständen des Wellencodierers). Das Aussehen des inneren Bereichs 106 und des äußeren Bereichs 108 wirken gemeinsam derart, daß eine Korrektur erster Ordnung dieses Fehlers erzielt wird, um die Ausgangsleistung der Pumpe in Bezug auf das Volumen linear auszubilden.
Dies wird erreicht durch eine Änderung des Wechsels in der radialen Verlagerung der Steuerflächenbereiche 106, 108 in Bezug auf die Motorwellenachse 32, wie dies vorstehend beschrieben wurde, um dadurch die Auswirkungen von Winkelfehlern auf die Genauigkeit der Pumpe zu minimieren.
Genauer gesagt, es führt die Steuerflächeneinrichtung eine umgekehrte Sinusfunktion für eine erste Annäherung aus, wobei diese Sinusfunktion durch die radiale Distanz der Bereiche 106, 108 von der Wellenachse 32 bestimmt wird.
Wie in 7 zu sehen ist, handelt es sich bei der charakteristischen volumetrischen Ausgangsleistung eines Schlauchs zwischen zwei V-Nuten, die eine Relativbewegung ausführen, um eine nicht-lineare Funktion der Verlagerung der Nuten. Diese Konstruktion eines Pendlers 200 ist in dem Patent von Danby et al. mit der US-Patentnummer 5 150 019 beschrieben, welches dem britischen Patent Nr. 2 225 065 entspricht, wie dies vorstehend erwähnt wurde.
Wie in 5 zu sehen ist, schafft die Veränderung des Steuerflächenprofils, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, eine bemerkenswert linearere Ausgangsleistung durch Erhöhen der Pendlergeschwindigkeit während des mittleren Bereichs der Hubbewegung (zwischen 30 Grad und 60 Grad des Steuerflächenwinkels) sowie durch Vermindern der Geschwindigkeit des Pendlers 200 am Beginn und am Ende der Hubbewegung.
Wie in 9 zu sehen ist, sorgt diese variable lineare Geschwindigkeit für eine signifikant linearisiertere volumetrische Ausgangsleistung, wobei die Ausgangsleistung im wesentlichen zwischen 30 Grad und 70 Grad des Steuerflächenwinkels linear ist. Die Variation zwischen der nach oben und der nach unten gehenden Hubbewegung ist dabei durch die Verwendung von einfachen Radien in der Steuerflächeneinrichtung bedingt.
Unter Bezugnahme auf 5, die die Steuerflächenbereiche 106, 108 in der Draufsicht in ihrem Aussehen darstellt, sind die verschiedenen Steuerflächenpositionen deutlich dargestellt. Wie zu sehen ist, sind zwei primäre Pumpbereiche 110, 112 vorhanden, die der nach unten und der nach oben gehenden Bewegung des Pendlers 200 entsprechen. Ferner sind Verweilbereiche 114, 116 zu sehen, die eine Betätigung der Eintritts- und Austritts-Ventile ermöglichen, wie dies im folgenden beschrieben wird.
Eine weitere Linearisierung der Ausgangsleistung wird über eine auf die Position ansprechende Geschwindigkeitssteuerung elektronisch gesteuert, wie dies im folgenden beschrieben wird.
Unter Bezugnahme auf 6 ist die Rückseite 118 der Steuerflächeneinrichtung 100 dargestellt. Wie zu sehen ist, sind zwei konzentrische Ventilsteuerflächenbereiche 120, 122 vorhanden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel treibt der innere Ventilsteuerflächenbereich 120 das stromaufwärtige Ventil (das Eintrittsventil) an, und der äußere Ventilsteuerflächenbereich 122 treibt das stromabwärtige Ventil (Austrittsventil) an.
Wie zu sehen ist, werden das Eintrittsventil und das Austrittsventil zu keiner Zeit gleichzeitig betätigt, so daß ein freier Strömungszustand eines Medikaments positiv verhindert ist. Die Dauer und die Verweilzeit der Ventilsteuerflächenbereiche 120, 122 sind dazu ausgebildet, für eine korrekte Ventilsynchronisation zu sorgen, obwohl die innere Ventilsteuerflächen-Lauffläche 120 und die äußere Ventilsteuerflächen-Lauffläche 122 sich auf verschiedenen Radien gemessen von der Pumpenwellenachse 32 befinden.
Die rückwärtige Nabe 118 der Antriebssteuerflächeneinrichtung 100 bildet auch eine Steuerflächeneinrichtungsfixierung in einer Öffnung 124 die dazu dient, die relative Lage der Antriebssteuerflächeneinrichtung 100 über den Fixierstift 63 mit der der Antriebshülse 56 und somit mit der der Motorwelle 20 zu verriegeln.
Die Motorwelle 20 ist von einem Nasenlager 126 abgedeckt, das sich unmittelbar vor der Steuerflächeneinrichtung 100 befindet. Die Motorwelle 20 ist über eine zentral in der Steuerflächeneinrichtung 100 ausgebildete Steuerflächeneinrichtungs-Motorwellenöffnung 127 durch die Steuerflächeneinrichtung 100 hindurch geführt.
Die Steuerflächeneinrichtungs-Motorwellenöffnung 127 umgebend ist der vordere Steuerflächeneinrichtungsring 128 vorgesehen, der als Spieleinstellung für die Steuerflächeneinrichtung 100 dient und entlang der Motorwelle 20 zwischen der Hülse 56 und dem Nasenlager 126 schwebend vorgesehen ist.
Bei dem Nasenlager 126 handelt es sich vorzugsweise um ein Rollenlager. Das Nasenlager 126 ist in den Nasenlagerlaufring 132 in der Rückseite der Pendlerauflageplatte 130 gepaßt.
Die Pendlerauflageplatte 130 ist an der vorderen Chassisoberfläche 53 durch eine Vielzahl von Befestigungseinrichtungen angebracht, die die Pendlerauflageplatte 130 mit der vorderen Chassisoberfläche 53 verbinden, und zwar über eine Vielzahl von Befestigungsöffnungen 134, die in der Pendlerauflageplatte 134 ausgebildet sind, sowie eine zweite Vielzahl von Befestigungsöffnungen 136, die in der vorderen Oberfläche 53 des Chassis 14 ausgebildet sind.
Die relative Lage der Pendlerauflageplatte 130 in Bezug auf das Chassis 14 ist durch Ausrichtstifte 138 in der vorderen Chassisoberfläche 53 definiert, für die entsprechende Pendlerauflageplatte-Ausrichtöffnungen 140 in der rückwärtigen Oberfläche der Pendlerauflageplatte 130 ausgebildet sind.
Durch die Pendlerauflageplatte 130 ist ferner eine Pendlerantriebs-Steuerflächenfolger-Durchgangsöffnung 142 hindurch ausgebildet, die vorgesehen ist, um dem Pendlerbetätigungs-Steuerflächenfolger 144 Zugang zu der Pendlerantriebs-Steuerflächeneinrichtung 100 zu ermöglichen. Die vordere Oberfläche der Pendlerauflageplatte 146 bildet eine Vielzahl von Kanälen 148, in denen der Pendler 200 angeordnet ist.
Diese Pendlerauflageplattenkanäle 148 haben ein Oberflächenfinish mit geringer Reibung, um eine freie Bewegung des Pendlers 200 über diese hinweg zu ermöglichen. Die vordere Pendlerauflagenplattenoberfläche 146 bildet ferner Seitenschienen 150, 152, die betriebsmäßig dazu ausgebildet sind, eine Torsionsbewegung des Pendlers 200 zu begrenzen, wenn der Pendler 200 seine Bewegung ausführt.
Wie vorstehend erwähnt, ermöglicht die Durchgangsöffnung 142 einen Durchtritt des Steuerflächenfolgers 144 durch diese. Bei dem Steuerflächenfolger 144 handelt es sich um ein ringförmiges Rollenlager mit derartiger Abmessung, daß eine Bewegung desselben zwischen den Pumpenantriebs-Steuerflächenbereichen 106, 108 möglich ist. Der Pendlerantriebs-Steuerflächenfolger 144 bewegt sich auf dem Pendlerantriebsstift 145, der in der Pendlerantriebs-Stiftaussparung 156 derart angeordnet ist, daß er bündig mit der vorderen Oberfläche 201 des Pendlers 200 ist.
Der Antriebsstift 154 weist ferner einen Kopf 158 auf, der betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, Antriebskräfte gleichmäßig auf den Pendler 200 zu verteilen und der ferner einen geeigneten Umfangsbereich für eine effektive Preßsitzverbindung desselben mit dem Pendler 200 schafft.
Der Schaftbereich 160 des Pendlerantriebsstifts 154 erstreckt sich durch den Pendler 200 hindurch über eine in diesem ausgebildete Antriebsstiftöffnung 202, wobei sich der Schaftbereich ausreichend weit erstreckt, um durch die Pendlerauflageplatte 130 hindurchzutreten und mit dem Pendlerantriebs-Steuerflächenfolger 144 in Eingriff zu treten.
Die Pendlerauflageplatte 130 vervollständigt die Bezugs- oder Ausrichtstelle, die auf der Basis von Meßstellen über die gesamte Pumpe 10 hinweg von dem Chassis 14 und den zugeordneten Komponenten gesetzt ist.
Die Pendlerauflageplatten-Seitenschienen 150, 152 weisen vordere Oberflächen 162, 164 auf, auf denen sich eine Vielzahl von Bezugsflächen 168, 170 befinden. Diese Bezugsflächen 168, 170 sind betriebsmäßig dazu ausgebildet, die Distanz von dem Pendler 200 zu der der oberen Backe 220 der Pumpenanordnung festzulegen. Experimente haben gezeigt, daß diese Distanz auf 0,2 Millimeter gehalten werden muß.
Diese Distanz ist auf Grund der Pumpengeometrie von kritischer Bedeutung, wobei in der in 10 dargestellten Weise die anfängliche Verformung des von der Pumpe beaufschlagten Schlauchbereichs von der seitlichen Distanz zwischen der sich bewegenden Pendlervertiefung 204 und der feststehenden oder unbeweglichen Vertiefung 206 abhängig ist, um dadurch eine Verformung des anfangs kreisförmigen Schlauchquerschnitts auf einen vierseitigen Querschnitt mit gleichen Winkeln zu schaffen.
Diese anfängliche Verformung hat Auswirkung auf den Schließbetrag des Pumpenschlauchlumens 6, während die Pumpe ihren Hubzyklus durchläuft, wobei die Hub bewegungsstrecke durch die Hubbewegung der Antriebssteuerflächenbereiche 106, 108 festgelegt ist. Das Ausmaß an Verformung des Pumpenschlauchlumens legt die volumetrische Ausgangsleistung der Pumpe pro Hub oder Zyklus derselben fest.
Die unteren Bereiche der Seitenschienen 150, 152 erstrecken sich seitlich über den Pendler 200 hinaus. Den vorderen Oberflächen der unteren seitlichen Verlängerung 172, 174 ist ein zweiter Satz von Bezugsflächen 176, 178 zugeordnet, die betriebsmäßig zum Festlegen der Distanz der unteren feststehenden Backe 222 von dem Pendler 200 ausgebildet sind. Die Funktion dieser unteren Backenbezugsflächen 176, 178 ist ähnlich der Funktion der oberen Bezugsflächen 168, 170, wie dies vorstehend beschrieben worden ist.
Wie in 11 gezeigt ist, weist der Pendler 200 eine Rückseite 207 des Pendlers auf. Ferner ist in der rückwärtigen Pendlerseite 207 eine Vielzahl von Gleitschienen 206 ausgebildet. Die Gleitschienen 206 sind betriebsmäßig dazu ausgebildet, betriebsmässig für eine Minimierung der Reibung zwischen dem Pendler 200 und der Pendlerauflageplatte 130 zu sorgen. Die Gleitschienen 206 befinden sich im wesentlichen in vollflächigem Eingriff mit den Kanälen 146A der Pendlerauflageplatte 130 und sorgen für eine Fixierung sowohl von Spiel in Längsrichtung als auch von Spiel in seitlicher Richtung zwischen dem Pendler 200 und der Pendlerauflageplatte 130.
Die vordere Oberfläche 201 des Pendlers 200 bildet eine Pumpennutöffnung 204. Diese Öffnung oder Vertiefung 204 weist einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt auf und hat eine abgerundete innere Ecke 211, um für eine Anpassung des Schlauchs 5 und der Nutöffnung 204 zu sorgen, wenn der Schlauch 5 in diese eingebracht ist.
In der hinteren Oberfläche 207 des Pendlers 200 ist ferner eine Vielzahl von Taschen 203 ausgebildet, die in einer im wesentlichen vertikalen Anordnung vorgesehen sind. Diese Taschen 203 sind dazu ausgebildet, eine Vielzahl von Magneten aufzunehmen, die mit einem Magnetsensor 322 zusammenwirken, um die lineare Position des Pendlers 200 zu erfassen.
DER PUMPEN-UNTEERANORDNUNG ZUGEORDNETE SENSOREN
Der Pumpen-Unteranordnung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, ist eine Vielzahl von Sensoren zugeordnet, die betriebsmäßig dazu ausgebildet sind, Information über die Funktion und die Position der verschiedenen Elemente derselben zu liefern.
Bei dem hintersten der Sensoren handelt es sich um den Antriebsmotorwellencodierer 300. Dieser Sensor weist ein Codierer-Flügelrad 302 auf, das an der Ankerwelle 303 des Motors 24 angebracht ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Pumpenmotor-Flügelrad 302 zwölf Flügel 304 auf, die sich von dessen Nabe 306 radial nach außen weg erstrecken.
Diese Flügel 304 wirken mit zwei optischen Schaltern 308, 310 zusammen, um die Position der Ankerwelle 303 des Pumpenantriebsmotors 24 festzulegen. Ferner bestehen die Schalter 308, 310 aus einer lichtemittierenden Diode und einer Fotozelle, wie dies in 12 gezeigt ist. Die Anordnung der optischen Schalter 308, 310 ermöglicht einem ersten Schalter 308 ein Erfassen des Rands 311E des Flügels 304 und dem zweiten Schalter 310 ein Erfassen der Mitte 311M eines nachfolgenden Flügels 304. Diese Anordnung ermöglicht eine größtere Auflösung der Motorwellenposition und der Motorwellenrichtung, wie diese von dem Codierer 300 abgelesen werden.
Bei diesem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Auflösung des Codierers 300 einen Wert 1/3072 einer Umdrehung der Motorwelle 20. Die Codiereranordnung 300 ist in einem Pumpenmotor-Codiererträgerring 312 angeordnet, der im Gleitsitz über dem Motorgehäuse 24 angeordnet ist und durch eine Quetschklemme 313 an dieser angebracht ist.
Der Motorcodierer 300 erfaßt die Rotation der Ankerwelle 303 direkt. Da sich jedoch Mechanismen zwischen der Ankerwelle 303 und dem Pendler 200 befinden, sind weitere Sensoren wünschenswert.
Bei Bewegung nach vorn entlang der Motorwellenachse 32 kommt man zu dem Indexrad 64 zurück. Wie bereits erwähnt worden ist, weist das Indexrad 64 eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung erstreckungsgleichen, radial angeordneten Schlitzen 66, 68 auf. Diesen Schlitzen ist ein optischer Sensor 314 des Indexrads zugeordnet. Dieser Sensor weist eine lichtemittierende Diode 315 und einen optischen Sensor oder Schalter 316 auf.
Der Indexradsensor 314 wirkt mit dem Indexrad 64 und den darin vorhandenen Schlitzen 66, 68 zusammen, um Positionsinformation über die Drehstellung der Pumpenmotorwelle 20 zu liefern.
Im Betrieb wirkt der Indexradsensor 314 mit dem Pumpencodierer 300 zusammen, um diese Positionsinformation sowie auch Richtungsinformation über die Motorwelle 20 zu liefern. Der Indexradsensor schafft eine zeitliche Steuerung hinsichtlich der Passage von jedem der Schlitze 66, 68 an dem Indexradschalter 314 vorbei.
Die beiden Schlitze 66, 68 haben unterschiedliche Breiten, um Information darüber zu schaffen, ob der Pendler 200 seinen Aufwärtshub oder seinen Abwärtshub beginnt, wobei eine erste Breite den Aufwärtshub indiziert bzw. anzeigt und eine zweite Breite den Abwärtshub indiziert bzw. anzeigt.
Dem eigentlichen Pendler 200 ist ein linearer Gesamtpositionssensor 320 zugeordnet. Dieser Sensor umfaßt einen Linearpositions-Halleffektsensor 322 und eine Vielzahl von Magneten 324, 326. Die Pendlerpositions-Sensormagneten 324, 326 bilden gegenüberliegende Pole für den Pendler-Hallschalter 322, um dadurch einen Feldgradienten zu schaffen, der dazu ausgebildet ist, eine Anzeige für die lineare Position des Pendlers 200 zu liefern.
Die Kombination aus dem Codierer 300 und den weiteren zugeordneten, vorstehend genannten Sensoren liefert Eingangssignale für einen Steuermechanismus, der mehr als eine Pumpe betreiben kann, um dadurch die Drehzahl des Motors 24 mit variabler Drehzahl exakt zu steuern, wobei das primäre Merkmal, das durch eine solcher Dreh zahlsteuerung geschaffen wird, in einer vorübergehenden Veränderbarkeit des Ausgangs der Pumpe 10 besteht.
Zusätzlich dazu ermöglicht eine solche Drehzahlsteuerung eine elektronisch gesteuerte Linearisierung der Pumpenausgangsleistung pro Einzelhub sowie auch eine Verbesserung des zeitintegrierten Ausgangs der Pumpe 10. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Ausgangslinearisierung pro Hub in Kombination mit der Antriebssteuerflächeneinrichtung 100 realisiert, wie dies vorstehend erwähnt worden ist.
Die zeitintegrierte Ausgangsleistung der Pumpe wird dadurch genauer gemacht, daß die Pumpengeschwindigkeit an den Stellen bemerkenswert erhöht wird, an denen sich eine Diskontinuität in dem im Hinblick auf die Zeit gemessenen Ausgangsprofil ergeben würde, um dadurch die Effekte solcher Diskontinuität in der Ausgangsleistung zu minimieren.
Zur Vereinfachung der Herstellung sind sowohl der lineare Positionssensor 320 des Pendlers als auch der Indexradsensor 314 mit der zugehörigen Signalverarbeitungselektronik durch einen gemeinsamen gedruckten Schaltungsstreifen elektrisch verbunden, der als Pumpensensor-Schaltungsstreifen bezeichnet wird.
DIE VENTIL-UNTERANORDNUNG
Die Ventil-Unteranordnung ist getrennt von der zugehörigen Pumpen-Unteranordnung in den 13 und 14 dargestellt. Die Ventil-Unteranordnung besteht aus einer Ventilschwenkachse 410, die dadurch von dem Chassis 14 getragen ist, daß sie von diesem in Schwenkachsenöffnungen 36, 38 abgestützt ist. Ventile 412, 414 sind um diese Achse 410 schwenkbar und sind auf dieser durch Ventilschwenklager 416, 418 abgestützt, die in Spielpassung auf der Schwenkachse 410 sowie in die Ventile 412, 414 eingepaßt sind.
Die beiden Ventile 412, 414 werden einzeln als stromaufwärtiges Ventil 412 und stromabwärtiges Ventil 414 bezeichnet. Das stromaufwärtige Ventil 412 weist eine Schwenklageröffnung 420 auf, die dazu ausgebildet ist, das stromaufwärtige Ventilschwenklager 416 darin aufzunehmen und dadurch um die Ventilschwenkachse 410 drehbar ist. Das stromaufwärtige Ventil 412 weist ferner eine stromaufwärtige Ventilstangenöffnung 422 auf, die axial parallel zu der Schwenkachse 410 und im wesentlichen senkrecht von dieser versetzt angeordnet ist.
Die stromaufwärtige Ventilstangenöffnung 422 ist dazu ausgebildet, die stromaufwärtige Ventilstange 424 darin verschiebbar aufzunehmen. Die stromaufwärtige Ventilstange 424 erstreckt sich in seitlicher Richtung von dem stromaufwärtigen Ventil 412 weg und ist derart angeordnet, daß sie über die stromaufwärtige Ventilstangenöffnung 48 in das Chassis 14 eintritt.
Die stromaufwärtige Ventilbetätigungsstange 424 ist im wesentlichen zylindrisch und weist einen darin ausgebildeten, äußeren Steuerflächen-Laufflächenausschnitt 426 auf. Der äußere Steuerflächen-Laufflächenausschnitt 426 ist betriebsmäßig dazu ausgebildet, dem stromaufwärtigen Ventilbetätiger 424 ein Verlassen der äußeren oder stromabwärtigen Ventillauffläche 122 zu ermöglichen, die an der Steuerflächeneinrichtung 100 ausgebildet ist.
Der stromaufwärtige Ventilbetätiger 424 endet in einer Steuerflächenfolgernase 428, die dazu ausgebildet ist, den stromaufwärtigen Ventilrollen-Steuerflächenfolger 430 abzustützen. Bei dem stromaufwärtigen Steuerflächenfolger 430 handelt es sich bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel um ein Rollenlager, um einen rollenden Kontakt zwischen dem Ventilsteuerflächenbereich 120 und dem stromaufwärtigen Ventilbetätiger 424 zu schaffen.
Unter erneuter Bezugnahme auf das Ventil 412 oder 414 weist das Ventil ferner ein Ventilblatt 432 auf, wie es in 15B gezeigt ist, das einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt hat, wobei die erste Seite des Ventilblatts 434 und die zweite Seite des Ventilblatts 436 einen Winkel von ca. 90 Grad dazwischen bilden und ferner auch einen abgerundeten Scheitel 438 von 0,5 mm bilden.
Die Kombination aus dem eingeschlossenen Winkel und dem abgerundeten Scheitel 438 schafft eine optimale Ausbildung zwischen den gegensätzlichen Notwendigkeiten der Gewährleistung, daß der Schlauch 5 während des geeigneten Teils des Pump zyklus abgedichtet ist, während gleichzeitig sichergestellt wird, daß sich der Schlauch in eine angemessene Annäherung seiner ursprünglichen Formgebung zurückformt, wenn das Ventilblatt 432 von dem Schlauch 5 abgehoben wird.
Der abgerundete Scheitel 438 des Ventilblatts 434 bildet eine Krümmung mit einem Wert von 0,5 mm. Diese Krümmung in Kombination mit der Distanz von 0,7 mm zwischen dem Ventilblatt 434 und der im folgenden zu erläuternden Ventilauflage 570 sorgt für eine Optimierung der beiden Notwendigkeiten der Gewährleistung einer Abdichtung unter Schaffung einer elastischen Rückstellung des Schlauchs während des entsprechenden Teils des Pumpenzyklus.
Ferner umfaßt der Schlauch 5 auf Grund seiner Verformung durch den Pendler 200 in Kombination mit der oberen und der unteren Backe 220, 222 ein partielles Vakuum in demjenigen Bereich des Schlauchlumens 6, das dem Pendler 200 benachbart ist, wobei das Öffnen des Eintrittsventils 412 zusammen mit der Positionierung des Pendlers 200 Bedingungen schafft, die einer hydrodynamischen Unterstützung der elastischen Rückstellung des Schlauchbereichs unterhalb des Eintrittsventils 412 zuträglich sind.
Der stromaufwärtige Ventilkörper 412 weist ferner einen Ventilhebefortsatz 440 auf, der mit einer Ventillade-Steuerflächeneinrichung zusammenwirkt, um das Ventil während des Schlauchladevorgangs anzuheben. Der Ventilkörper 412 weist einen Ventilfedersitzfortsatz 442 auf, der sich von dem distalen Ende 444 des Ventilblattarms 435 nach oben erstreckt. Der Ventilfederfortsatz 442 bildet eine Ventilfederfesthalteeinrichtungsöffnung 446, die betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, das distale Ende 448 der Ventilfederfesthalteeinrichtung 450 abzustützen. Die Ventilfederfesthalteeinrichtung 450 dient in Kombination mit dem Ventilfederfortsatz 442 zum vollständigen Festlegen der Ventilfeder 452 dazwischen.
Die Ventilfederfesthalteeinrichtung 450 weist eine im wesentlichen C-förmige Basis 454 auf, die betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, verschiebbar um die Schlauchlade-Vorgelegewelle 512 gepaßt zu werden, wie dies im folgenden beschrieben wird. Die Ventilfederfesthalteeinrichtungsbasis 454 ist dazu ausgebildet, eine Schwingungsbewegung der Festhalteeinrichtung 450 um die vorstehend genannte Schlauchlade-Vor gelegewelle zuzulassen, um dadurch der Bewegung des Ventils 412, 414 Rechnung zu tragen.
Das stromabwärtige Ventil 414 ist auf der Ventilschwenkachse 410 dem Pendler 200 benachbart angeordnet. Das stromabwärtige Ventil 414 ist im wesentlichen ein Spiegelbild des stromaufwärtigen Ventils 412 um eine Ebene quer zu der Schwenkachse 410, und es weist alle der zugehörigen Elemente des stromaufwärtigen Ventils 412 in einer umgekehrten Orientierung auf, wie dies in 14 zu sehen ist. Der stromabwärtige Ventilbetätigerarm 456 ist verkürzt, um den stromabwärtigen Ventilsteuerflächenfolger 458 mit dem äußeren Ventilsteuerflächenbereich 122 auszurichten.
Die Wirkung der beiden Ventile 412, 414 ist derart, daß zu keiner Zeit während des Pumpzyklus beide Ventile gleichzeitig öffnen. Da ferner beide Ventile 412, 414 und der Pendler 200 von einem einzigen Motor 24 sowie einem einzigen Antriebssteuerflächenkörper 100 angetrieben werden, wird eine exakte Synchronisierung der Ventile 412, 414 und des Pumpenpendlers 200 durch sämtlich mechanische Einrichtungen mit Sicherheit erzielt.
DER VENTIL-UNTERANORDNUNG ZUGEORDNETE SENSOREN
Den Ventilen 412, 414 ist jeweils ein Ventilbewegungssensor 328, 330 zugeordnet. Jeder dieser Ventilbewegungssensoren 328, 330 wird durch einen Magneten 332, 334 betätigt, der in eine Ventilsensor-Magnetöffnung 332A, 334A in dem außenseitigen Ende 444 des Ventilblattfortsatzes 435 eingesetzt ist.
Darunter, in der zugeordneten Ventilauflage sowie von dieser in Richtung nach außen, befindet sich der Ventilbewegungssensor-Hallschalter 328, 330, der zusammen mit zugeordneter Software, die den Ausgang der Ventilsensorschalter 328, 330 mit dem des Antriebsmotor-Codierers 300 koppelt, zum Stoppen der Pumpe 10 sowie zum Aktivieren eines Alarms dient, wenn ein Ventil 412, 414 nicht korrekt arbeitet. Dies wird im wesentlichen erreicht durch Vergleichen des erwarteten Ausgangssignals des entsprechenden Ventilsensors 328, 330 mit dem erwarteten Signal von diesem bei einer bestimmten Position von Motor 24 und Antriebssteuerflächeneinrichtung.
Außerhalb von jedem Ventil 412, 414 und davon durch Schlauchanwesenheitsarm-Abstandselemente 460 getrennt befindet sich der Schlauchanwesenheitssensorarm 340 auf der Ventilschwenkachse 410. Der stromaufwärtige Schlauchanwesenheitssensor dient in Verbindung mit dem stromabwärtigen Schlauchanwesenheitssensor zum Feststellen der tatsächlichen körperlichen Anwesenheit oder Abwesenheit des IV-Schlauchs in der Pumpe 10.
Jeder der Schlauchanwesenheitssensoren 332, 334 weist ein ringförmiges Lager oder eine Schlauchsensor-Schwenkeinrichtung 336 auf, die die Ventilschwenkachsen 410 umschließt und sich auf diesen bewegt. Der Schlauchsensorarmsteg 338 erstreckt sich von der Schlauchsensorschwenkeinrichtung 336 nach außen und dient zum Abstützen des Schlauchsensorblatts 340, das sich von dem Sensorarmsteg 338 und der Schlauchsensorfahne 342 nach vorn erstreckt, die sich von dem Sensorarmsteg 338 im wesentlichen nach hinten erstreckt.
Das Sensorblatt 340 weist eine nach unten gehende Verlängerung auf, so daß im montierten Zustand die Sensorblattspitze 344 auf der entsprechenden Ventilauflage angeordnet ist. Das Einführen eines Schlauchs 5 zwischen die Blattspitze 344 und die Ventilauflage dient somit zum Anheben des Blatts 340 von der Auflage 570 weg sowie dazu, den Sensorarm zum Ausführen einer Schwenkbewegung um die Ventilschwenkachse 410 zu veranlassen.
Dies dient zum Absenken der sich nach hinten erstreckenden Ventilsensorfahne 342, um dadurch den optischen Schalter 346 des Schlauchanwesenheitssensors durch die Fahne 342 zu unterbrechen, die sich in dem Zwischenraum 348 des optischen Schalters 346 des Schlauchanwesenheitssensors bewegt und den dazwischen verlaufenden Lichtstrahl unterbricht, wie dies in 17 gezeigt ist. Eine Rückstellfeder 350 dient zum Vorspannen des Schlauchsensorarms in eine Position, in der die Schlauchsensorblattspitze 344 auf der zugehörigen Ventilauflage aufliegt, falls der Schlauch 5 nicht vorhanden ist.
DIE SCHLAUCHLADE-UNTERANORDNUNG
Wie in den 18 und 19 gezeigt ist, verwendet die Schlauchlade-Unteranordnung zwei Wellen, die dem Chassis 14 zugeordnet sind. Bei diesen beiden Wellen handelt es sich um die Schlauchlade-Steuerflächenwelle bzw. Nockenwelle 510 und die Schlauchlade-Vorgelegewelle 512. Diese beiden Wellen 510, 512 bilden in Verbindung mit der Ventilschwenkachse 410 die primären Bezugsstellen für die relativen Positionen der verschiedenen Anordnungen und deren zugeordneten Elemente über die gesamte Pumpe hinweg.
Die Lagen dieser drei Wellen sind in 3 dargestellt. Durch Beziehen aller Punkte in der Pumpe auf diese drei Wellen und somit auf das Chassis 14 läßt sich die Pumpenkonstruktion ohne Notwendigkeit einer großen Vielzahl verschiedener präzisionsgearbeiteter Teile angeben, wobei die erforderliche Genauigkeit der fertigen Anordnung aufrecht erhalten bleibt.
Die Schlauchlade-Vorgelegewelle 512 bildet eine Achse, um die sich alle von der Nockenwelle 510 angetriebenen Teile mit Ausnahme der Ventile und der Gleitklemme drehen. In Richtung stromaufwärts entlang der Vorgelegewelle 512 handelt es sich bei dem äußersten der dieser zugeordneten Elemente um die stromabwärtigen Schlauchladeklinken bzw. Schlauchladefinger 514.
Die stromabwärtigen Schlauchladeklinken bestehen jeweils aus einem ringförmigen Körper 516, der dazu ausgebildet ist, sich auf der Schlauchlade-Vorgelegewelle 512 zu bewegen, und der an dieser durch den zugehörigen wendelförmigen Stift 518 fixiert ist, der sich durch den Klinkenring 516 und die Vorgelegewelle 512 hindurch sowie in den gegenüberliegenden Bereich des Rings hinein erstreckt, um dadurch die zugehörige Klinke 514 formschlüssig an der Vorgelegewelle 512 zu fixieren. Von dem Klinkenring oder der Klinkenhülse 516 erstreckt sich der Klinkenarm 518 nach vorn. Der Klinkenarm weist einen im wesentlichen linearen Bereich 520 sowie einen bogenförmigen Bereich 522 auf, die sich von der Klinkenhülse 516 nach außen und nach unten erstrecken.
Die Formgebung des bogenförmigen Bereichs 522 der Klinke 514 ist derart, daß bei vollständigem Absenken der Klinke 514 der Schlauch 5 fest gegen die stromabwärtige Auflageplatte 500 verkeilt ist und dadurch der Schlauch 5 zwischen der Klinke 514 und der Auflageplatte 500 eingeschlossen ist.
Genauer gesagt, es schneidet die innere winkelige Oberfläche 526 der Klinkenspitze 524 den Schlauch 5 in einem Winkel von etwa 45 Grad in Bezug auf die Horizontale, so daß sie somit betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, den Schlauch 5 nach unten und nach innen gegen die Schlaucharretiereinrichtung 501 in der stromabwärtigen Auflageplatte 500 zu drücken.
Die Klinkenspitze 524 umfaßt mehrere Bereiche. Die Innenseite der Spitze bildet eine horizontale Schlauchangreiffläche 525, eine abgewinkelte Schlauchangreiffläche 526, eine vertikale Schlauchfestlegefläche 528, eine horizontale Schlauchfehllade-Aktivierungsfläche 530 sowie eine nach außen weisende Schlauchzurückweisfläche 532 an ihrer Außenseite; die vorstehend genannten Flächen sind an dem Randbereich der Klinkenspitze angeordnet. Diese Flächen wirken mit der stromabwärtigen Auflageplatte 500 zusammen.
Die von der Schlauchladeklinkenspitze 524 gebildete Konstruktion wiederholt sich an dem unteren Rand der oberen Pumpenbacke 220 und dient einer identischen Funktion, wie dies im folgenden beschrieben wird.
Wenn eine Bedienungsperson einen Schlauch in die Pumpe 10 lädt und den Schlauchladezyklus mittels eines geeigneten Betätigers oder eines Steuerknopfes oder eines Schalters betätigt, werden die Schlauchladeklinkenspitzen 524 über der Schlauchleitung 800 abgesenkt, die in Kombination mit dem Absenken der oberen Backe 220 zum vollständigen Absperren des Längsschlitzes oder der Längsöffnung an der Außenseite der Schlauchleitung 8 dient.
Falls ein Schlauch partiell in die Pumpe 10 eingeführt wird, jedoch insgesamt außerhalb der Schlauchleitung 8 verbleibt, tritt die Schlauchzurückweisfläche 532 in Kombi nation mit Aufnahmeschlitzen 582 in Betrieb, die ebenfalls an der unteren Backe 222 vorhanden sind, um den Schlauch 5 aus der Pumpe auszuwerfen.
Falls ein Schlauch 5 teilweise in die Schlauchleitung eingebracht und teilweise außerhalb von dieser angeordnet wird, dient die Fehllade-Aktivierungsfläche 530 zum Einklemmen des Schlauchs 5 zwischen der Fehllade-Aktivierungsfläche 530 und dem zugehörigen Bereich entweder der stromabwärtigen Auflageplatte 500, der stromaufwärtigen Auflageplatte 800 oder der unteren Backe 220, um dadurch eine Fehlladedetektion auszuführen, wie sie hierin beschrieben ist. Eine weitere bei der Ausbildung der Klinkenspitze 524 ins Auge gefaßte Möglichkeit besteht darin, daß der Schlauch 5 in die Schlauchleitung 8 eingeführt wird, jedoch noch nicht vollständig in Berührung mit den Schlauchanschlägen 576 gezogen ist.
In diesem Fall dient die Schlauchfestlegefläche 528 zum Ziehen des Schlauchs 5 nach hinten sowie in Berührung mit den Schlauchanschlägen 576, um somit ein korrektes Laden des Schlauchs auszuführen. Die Kombination aus der Schlauchzurückweisfläche 532, der Fehllade-Aktivierungsfläche 530 und der Schlauchfestlegefläche 528 sorgt für eine scharfe Diskontinuität zwischen den verschiedenen Möglichkeiten für Ladeszenarien, wie diese vorstehend beschrieben worden sind.
Die vertikale Schlauchfestlegefläche 528 arbeitet zusätzlich in Kombination mit der abgewinkelten Schlauchangreiffläche 526 und der horizontalen Schlauchangreiffläche 525, um den Schlauch 5 sicher gegen die Schlauchanschläge 576 zu halten und für eine Verformung des Schlauchs 5 zu sorgen, indem die abgewinkelte Fläche 526, die horizontale Fläche 525 und der Schlauchanschlag 576 zusammenwirken, um den Schlauch sicher in der Schlauchleitung 8 zu verriegeln, wenn die in Längsrichtung verlaufende Schlauchleitungsöffnung geschlossen ist, sowie um einen im wesentlichen vollflächigen Eingriff des Schlauchs 5 mit den zugeordneten Sensoren zu schaffen.
Die stromabwärtige Auflageplatte 500 oder die entsprechende stromaufwärtige Auflageplatte 800 sind vorzugsweise aus einem geformten Kunststoff hergestellt, wie zum Beispiel aus glasverstärktem Polyphenylsulfid. Die stromabwärtige Auflageplatte 500 dient mehreren Funktionen.
Die Schlauchlade-Lagerschale 502 schafft einen Befestigungsbereich für den Schlauchlade-Getriebezug.
Getriebekasten-Seitenwände 503A dienen zum Unterbringen des Schlauchlade-Zahnradsatzes 560, der zwei schräg verzahnte Zahnräder 562, 564 in einer rechtwinkligen Anordnung aufweist, um Rotation von einem vorn und einem hinten angebrachten Schlauchlademotor 550 auf die quer verlaufende Schlauchlade-Nockenwelle 510 zu übertragen. Das Getriebekastengehäuse der stromabwärtigen Auflageplatte 500 weist ferner eine Nockenwellen-Hülsenlauffläche 566 auf, die dazu dient, die stromabwärtige Nockenwellenhülse 568 abzustützen, in der sich die Nockenwelle bewegt.
Der vordere Bereich der stromabwärtigen Auflageplatte 500 weist die stromabwärtige Ventilauflage 570 sowie die Temperatursensoröffnungen 572 und das untere Luftsensor-Wandlergehäuse 574 auf. Hinter diesen Bereichen befindet sich eine Vielzahl von Schlauchanschlägen 576, die dazu dienen, den Schlauch 5 rückwärts abzustützen, um dadurch eine kontrollierte Anpassung des Schlauchs 5 im geladenen Zustand zu schaffen.
Hinter den Schlauchanschlägen 576 sieht die stromabwärtige Auflageplatte 500 ferner den stromabwärtigen Sensorschwenkschlitz 578 vor, der zusammen mit einer zugehörigen Vorrichtung dazu dient, die stromabwärtige Sensoranordnung korrekt zu positionieren, wie dies im folgenden beschrieben wird.
Die rückwärtige Barrierenwand 580, die mit dem Chassis 14 zusammenwirkt, wirkt als Fluidbarriere zwischen dem Schlauch 5 und den elektrischen Komponenten hinter der rückwärtigen Barrierenwand 580. Die rückwärtige Barrierenwand 580 ist an dem Chassis 14 durch Befestigungseinrichtungen angebracht und dient zusätzlich als Befestigungspunkt für den stromabwärtigen Schlauchanwesenheitssensorschalter 346.
Unter Rückkehr zu dem vorderen Rand der stromabwärtigen Auflageplatte 500 ist eine Vielzahl von Schlauchladeklinken-Aufnahmeschlitzen 582 zu sehen. Diese Klinkenschlitze 582 dienen in Kombination mit den Schlauchladeklinken 514 und dem abgeschrägten vorderen Rand 584 der stromabwärtigen Auflageplatte 500 zur Unterstüt zung eines korrekten Ladens des Schlauchs 5 in die Pumpe 10, indem sich die Klinken 514 anheben können und den Schlauch nach hinten gegen die Schlauchanschläge 576 drücken können.
In Richtung nach außen von dem äußersten der Klinkenaufnahmeschlitze 582 dient eine Schlauchfesthaltearretiereinrichtung 584 zum Festhalten des Schlauchs 5 in einer Position, in der sich dieser während einer anfänglichen Plazierung des Schlauchs 5 in der Schlauchleitung 8 durch die angehobenen Klinken 514 festlegen läßt, wobei diese Position definiert ist durch die angehobenen Klinken 514 und die stromabwärtige Auflageplatte 500, wenn sich die Schlauchladeanordnung in einem Zustand befindet, in dem ein Laden des Schlauchs 500 möglich ist.
Wie vorstehend erwähnt, treibt der Schlauchlademotor 550 über eine Vielzahl von Zahnrädern die Schlauchlade-Nockenwelle 510 an. Bei dem Schlauchlademotor 550 handelt es sich um einen Gleichstrommotor. Der Schlauchlademotor 550 weist ferner einen Drehzahluntersetzungs-Rädersatz 534 auf, der betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, ausreichendes Drehmoment zum Drehen der Nockenwelle 510 entgegen der darauf ausgeübten Widerstandskraft zu schaffen, die von den damit in Berührung stehenden und auf der Vorgelegewelle 512 angeordneten Komponenten ausgeübt wird.
Die Schlauchlademotorwelle 536 erstreckt sich von dem Schlauchlademotor 550 nach vorn und ist durch die Schlauchlademotorhalterung 538 über eine darin vorhandene zentrale Öffnung 540 hindurch geführt.
Die Schlauchlademotorwelle 536 weist eine darauf ausgebildete Flachstelle 542 auf, die betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, einen Sitz für die Schlauchlade-Antriebsrad-Stellschraube 544 zu bieten, die durch eine mit Gewinde versehene Stellschraubenöffnung 546 in dem Schlauchlade-Antriebsrad 562 hindurch geführt ist, um dadurch die Rotationsbewegung des Schlauchlade-Antriebsrads 562 auf die der Schlauchlade-Motorwelle 536 festzulegen.
Bei dem Schlauchlade-Antriebsrad 536 handelt es sich um ein schräg verzahntes Zahnrad, dessen Zähne um den in Umfangsrichtung verlaufenden Randbereich dersel ben vorgesehen sind. Diese Zähne kämmen mit entsprechenden Zähnen auf der Fläche des Schlauchlade-Nockenwellenzahnrads 564, um dadurch eine senkrechte bzw. rechtwinklige Betätigung der quer verlaufend angebrachten Nockenwelle 510 durch den in Längsrichtung angebrachten Schlauchlademotor 550 zu ermöglichen.
Das Schlauchlade-Nockenwellenzahnrad 564 befindet sich mittels eines verschiebbaren Eingriffsstifts 588 in lösbarem Eingriff mit der Nockenwelle 510.
Der Nockenwellen-Kopplungsstift 588 wirkt mit einem Kopplungsschlitz 590 an der rückwärtigen oder nach innen weisenden Fläche des Nockenwellenzahnrads 564 zusammen. Der Kopplungsstift 588 ist quer zu der Nockenwelle 510 in einem in Längsrichtung erlaufenden Kopplungsstiftschlitz 592 angeordnet, der durch die Nockenwelle 510 hindurch ausgebildet ist.
Ein in Längsrichtung verlaufender Betätigerstift 594, der koaxial in die Nockenwelle 510 eingeführt ist und sich in endweiser Berührung mit dem Kopplungsstift 588 befindet, dient zum selektiven Einführen und Ermöglichen einer Entnahme des Kopplungsstifts 588 aus dem Eingriff mit dem Kopplungsschlitz 590 an dem Nockenwellenzahnrad 564.
Eine Vorspannfeder 596 ist in der Nockenwelle 510 angeordnet und ist dem in Längsrichtung verlaufenden Betätigungsstift 594 gegenüberliegend vorgesehen. Das außenseitige Ende 598 des Betätigungsstifts 594 ist abgerundet, um eine Gleitberührung damit durch die zugeordnete Komponente zu ermöglichen.
Ein Handrad 600 bietet ein Gehäuse für eine schwenkbare Kupplungslasche 602, die auf ihrer nach innen weisenden Oberfläche eine Kupplungssteuerfläche 604 aufweist, die in Gleitberührung mit dem außenseitigen Ende 598 des Betätigungsstifts 594 steht. Die Kupplungslasche 602 befindet sich im Inneren des Handrads 600 und ist durch einen Kupplungslaschen-Schwenkstift 606 gelenkig mit diesem verbunden.
Im Betrieb führt eine Betätigung der Kupplungslasche 502 durch Kippen derselben um den Kupplungslaschen-Schwenkstift 606 dazu, daß die Kupplungssteuerfläche 604 auf das außenseitige Ende 598 des Betätigungsstifts 594 auftrifft und dieses niederdrückt, so daß der Betätigungsstift 594 dazu veranlaßt wird, sich entgegen der Kupplungsvorspannfeder 596 nach innen zu bewegen sowie den Kupplungsstift 588 nach innen und außer Berührung mit dem Kupplungsschlitz 590 in dem Nockenwellenzahnrad 564 zu bewegen, so daß die Nockenwelle 510 mittels des Handrads 600 frei betätigt werden kann, ohne daß eine Drehung des Nockenwellenzahnrads 564 erfolgt.
Bei der Nockenwelle 510 handelt es sich um eine der drei primären Bezugswellen, die in der Pumpe 10 vorhanden sind. Die Nockenwelle stützt zwei Verbund-Steuerflächeneinrichtungen ab, die als stromabwärtige Steuerflächeneinrichtung 610 und stromaufwärtige Steuerflächeneinrichtung 620 bezeichnet werden.
Die stromaufwärtige und die stromabwärtige Steuerflächeneinrichtungen 610, 620 umfassen in Richtung von dem Chassis nach außen einen Nockenwellen-Stillstandsanschlag 612, 622, eine Schlauchladeklinken-Steuerflächeneinrichtung 614, 624, bei der es sich wiederum um eine zusammengesetzte Steuerflächen-einrichtung handelt, und eine Ventillade-Steuerflächeneinrichtung 618, 628.
Die Nockenwellen-Stillstandsanschläge 612, 622 wirken mit den Chassis-Rotationseinrichtungsanschlägen 28, 30 zusammen, um einen positiven Stopp für die Nockenwellenrotation zu schaffen. Zugeordnete elektronische Einrichtungen erfassen den Stillstandszustand des Schlauchlademotors 550 und unterbrechen die Stromzufuhr zu diesem, wenn sich die Nockenwellen-Stillstandsanschläge 612, 622 während eines anfänglichen Indexzyklus der Schlauchladeanordnung in Berührung mit den Chassis-Rotationseinrichtungsanschlägen 28, 30 befinden, woraufhin die Schlauchladeeinrichtung 550 in Kombination mit dem Schlauchlade-Codierer 702, 704, 705 von den Rotationseinrichtungsanschlägen 28, 30 zurückzählt und unter der Steuerung von zugeordneter Software die Stromzufuhr zu dem Schlauchlademotor 550 unterbricht, bevor die Stillstandsanschläge 612, 622 mit den Chassis-Rotationseinrichtungsanschlägen 28, 30 in Berührung treten.
In Richtung von den Nockenwellen-Stillstandsanschlägen 612, 622 nach außen dienen die Schlauchladeklinken-Steuerflächeneinrichtungen 614, 624 zum Betätigen der Schlauchladeklinken 514. Zusätzlich dazu weist jede der Schlauchladeklinken-Steuerflächeneinrichtungen 614, 624 eine Verriegelungsfläche 616, 626 auf, die dazu dient, einen zweiten, starr angebrachten Hubfolger zu aktivieren, der der Schlauchlade-Vorgelegewelle 512 zugeordnet ist, um dadurch eine positive Fixierung der zugeordneten Elemente zu schaffen, wenn die Vorgelegewelle 512 das Ende ihrer Bewegung erreicht.
Außerhalb von den Klinken-Steuerflächeneinrichtungen 614, 624 befinden sich die Ventillade-Steuerflächeneinrichtungen 618, 628. Diese Steuerflächeneinrichtungen dienen zum Heben der Ventile 512, 514 während des Ladevorgangs aus der Schlauchleitung 8 heraus. Die Ventillade-Steuerflächeneinrichtungen erzielen diese Hubbewegung in Zusammenwirkung mit den Ventilladefortsätzen 440, wie dies vorstehend beschrieben wurde.
Ganz außen auf der Nockenwelle 510 befinden sich die Sensorarm-Steuerflächeneinrichtungen 630, 632. Die stromabwärtige Sensorarm-Steuerflächeneinrichtung 630 weist eine einzige Oberfläche auf und ist betriebsmäßig dazu ausgebildet, den stromabwärtigen Sensorarm anzuheben oder abzusenken.
Bei der stromaufwärtigen Sensorarm-Steuerflächeneinrichtung 632 handelt es sich jedoch um eine zusammengesetzte Sensoreinrichtung, die eine Sensorarm-Betätigungsfläche 634 aufweist und außerhalb davon sowie einstückig damit die Gleitklemmen-Ladekurbel 650 aufweist.
Alle der Nockenwelle 510 zugeordneten Steuerflächeneinrichtungen sind durch Spiralstifte an dieser befestigt, die quer durch die Naben der verschiedenen Steuerflächeneinrichtungen sowie durch die Nockenwelle 510 hindurch getrieben sind.
Die Schlauchlade-Vorgelegewelle 510 stützt alle der Ladeelemente ab, die in Verbindung mit der Plazierung des Schlauchs 5 in der Schlauchleitung 8 vorgesehen sind. Zusätzlich dazu dient die Vorgelegewelle zum schwenkbaren Abstützen von weiteren Elementen, die mit anderen Geschwindigkeiten als die Schlauchladeklinken 514 angetrieben werden. Ganz innen entlang der Vorgelegewelle 512, wobei ganz innen den Bereich näher bei dem Chassis 14 bezeichnet, befinden sich die oberen Backenklinken 652, 654.
Die oberen Backenklinken sind in eine obere Position vorgespannt, und zwar mittels wendelförmiger Vorspannfedern 656, die um die Vorgelegewelle 512 gewickelt sind und mit ihrem einen Ende an den Torsionsfederanschlägen 45 und 47 eingehakt sind, die den Schlauchlade-Vorgelegewellenöffnungen 44, 46 zugeordnet sind. Das andere Ende der Vorspannfeder 556 ist an dem jeweiligen oberen Backenträger 652, 654 eingehakt.
Jeder der oberen Backenträger 652, 654 weist ferner einen sich nach vorn erstrekkenden Armbereich 658 auf, der ein nach unten gerichtetes Ende 660 besitzt. Der sich nach vorn erstreckende Armbereich 658 ist in Kombination mit einer Verbindungsstange 662 der oberen Backe dazu ausgebildet, die obere Pumpenbacke 220 abzustützen.
Die sich nach unten erstreckenden Enden 60 der oberen Backenträger 652, 654 bilden ferner eine spezielle Schlauchlade-Spitzenform, wie dies in der Beschreibung der Schlauchladeklinken 514 beschrieben ist.
Rückwärts von dem sich nach vorn erstreckenden Armbereich 658 ist ein Federschlitz 664 in dem oberen Backenträger 652, 654 ausgebildet und betriebsmäßig dazu ausgebildet, die zugehörigen Torsionsfedern 656 darin festzuhalten. Ferner ist in den oberen Backenträgern 652, 654 ein gegabelter zentraler Bereich 667 ausgebildet, der dazu ausgebildet ist, die Verriegelungseinrichtungen 668 des oberen Backenträgers in dem Zwischenraum des gegabelten zentralen Bereichs 667 des zugeordneten oberen Backenträgers 652, 654 festzuhalten.
Rückwärts von dem zentralen Bereich 667 ist in einem Steuerflächenfolgerarm 670 des oberen Backenträgers eine Steuerflächenfolgeröffnung 672 des oberen Backenträgers ausgebildet, die dazu ausgebildet ist, die Steuerflächenfolger 674 des oberen Backenträgerarms aufzunehmen. Die Steuerflächenfolger 674 der oberen Backe sind in den Steuerflächenfolgeröffnungen 672 der oberen Backe verschiebbar festgehalten und durch eine Vorspannfeder 675 entgegen den Schlauchladeklinken-Steuerflächeneinrichtungen 614, 624 vorgespannt.
Der Zweck hiervon besteht darin, daß falls ein Schlauch 5 unter der oberen Backe 220 oder den Klinken 514 fehlerhaft geladen wird, ein der Position der oberen Backe 220 zugeordneter Sensor in Kombination mit einem Schlauchlade-Codierer 702, 704, 705, der der Schlauchlademotorankerwelle 701 zugeordnet ist, feststellt, daß die obere Backe 220 und die Vorgelegewelle 514 ihre Bewegung beendet haben, während der Schlauchlademotor seine Rotationsbewegung fortsetzt, während der Freiraum zwischen dem Steuerflächenfolgerarm 670 des oberen Backenträgers und dem sich radial erstreckenden Sitz 676 des Steuerflächenfolgers 674 der oberen Backe geschlossen wird.
Eine elektronische Erfassungsschaltung zeichnet diese Differenz-Bewegung auf und veranlaßt den Schlauchlademotor 550 zum Umkehren seiner Rotationsbewegung, so daß die obere Backe 220 und die Schlauchladeklinken 514 geöffnet werden und dadurch der Schlauch 5 ausgestoßen wird.
Zum Gewährleisten einer abschließenden feststehenden Ausrichtung der oberen Backe 220 und der anderen Anordnungen, die von der Vorgelegewelle 514 angetrieben werden, bewegt sich der Verriegelungsfolger 668 auf den Verriegelungsflächen 616, 626 der Schlauchladeklinken-Steuerflächeneinrichtung oder der Vorgelegewellen-Antriebssteuerflächeneinrichtung 614, 624 nach oben und wird relativ zu dem oberen Bakkenträgerarm 652, 654 mittels Stellschrauben 680 verstellbar fixiert. Die oberen Backenträger werden an der Vorgelegewelle 512 mittels Spiralstiften fixiert, um eine gemeinsame Rotation derselben hervorzurufen.
Wie in 16 zu sehen ist, befinden sich in Richtung von den oberen Backenträgerarmen nach außen die Ventilfederfesthalteeinrichtungen 450. Außenseitig von den Ventilfederfesthalteeinrichtungen 450 befindet sich die innerste der Schlauchladeklinken 514, wie dies vorstehend erläutert worden ist.
Der stromaufwärtige und der stromabwärtige Sensorträgerarm 690 sind der Vorgelegewelle 512 zugeordnet sowie um diese drehbar. Da der Schlauch 5 vollständig in die Schlauchleitung 8 geladen werden muß, bevor die zugeordneten Sensoren zur Anwendung kommen, wird der Sensorträgerarm 690 durch eine separate und verzögerte Steuerflächeneinrichtung in Bezug auf die Wirkung der restlichen Komponenten betätigt, die an der Vorgelegewelle 512 angebracht sind. Jedem der Sensorträgerarme 690 ist ein sich nach unten erstreckender Sensorarm-Steuerflächenfolger 692 zugeordnet, dem eine nach unten vorgespannte Feder 694 zugeordnet ist.
An einem zentralen Bereich des Sensorträgerarms 690 sowie in im wesentlichen gegenüberliegender Berührung mit der Sensorarm-Steuerflächeneinrichtung 630, 632, befindet sich die Sensorarm-Öffnungsfeder 696, bei der es sich bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel um eine Blattfeder handelt. Diese Anordnung erlaubt sowohl das Öffnen als auch das Schließen der Sensoranordnung, die dem stromaufwärtigen oder dem stromabwärtigen Sensorträgerarm 690 zugeordnet ist, jeweils mittels einer einzigen Steuerflächeneinrichtung.
Wie in 16 zu sehen ist, weist der Sensorarm 690 ferner ein vorderes gegabeltes Ende 698 auf, das in Kombination mit einem durch diesen hindurch geführten Sensorhandhabungsstift 799 betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, die zugeordnete Sensor-Unteranordnung abzustützen.
DER SCHLAUCHLADE-UNTERANORDNUNG ZUGEORDNETE SENSOREN
Wie vorstehend erwähnt, ist dem Sensorarm 690 der Schlauchlade-Unteranordnung eine Vielzahl von Sensoren zugeordnet. Bei dem stromabwärtigsten dieser Sensoren handelt es sich um die Ultraschall-Lufterfassungsvorrichtung oder Wandlervorrichtung 728, wie diese in 22 dargestellt ist. Der Ultraschallwandler 728 wirkt zusammen mit einem zweiten Wandlerelement, das sich in der stromabwärtigen Auflageplatte 500 befindet, wie dies vorstehend beschrieben worden ist. Der Ultraschallwandler 728 ist in einem zusammengesetzten schwenkbaren Gehäuse 720 untergebracht.
Dieses Sensorgehäuse 720 weist einen in Längsrichtung gespaltenen Gehäusekörper auf, der einen Wandlerhohlraum 724 beinhaltet. Ferner weist das Gehäuse 720 einen im wesentlichen horizontal, axial verlaufenden Aufhängungsschlitz 722 auf, der wiederum einen ovalen Verbindungsring 725 besitzt, der durch eine im wesentlichen ovale und sich in Längsrichtung erstreckende Sensorarm-Stiftfesthalteeinrichtung 723 gebildet ist. Der Aufhängungsschlitz 722 dient zum Festlegen des Sensorhandhabungsstifts 799, während der Sensoranordnung 720 eine Bewegung vorwärts und rückwärts in Relation dazu ermöglicht wird.
Die Sensoranordnung 720 ist ferner festgelegt durch den vertikal angeordneten Sensorarm-Schwenkschlitz 578 in Kombination mit dem Sensorgehäuse-Hubstift 721, der in Hubstiftöffnungen 726 und 746 unter Ermöglichung einer vertikalen axialen Bewegung desselben festgehalten ist, so daß der Sensor 720 über die Oberseite des Schlauchs 5 rollen oder gegen diese kippen kann, wenn die Sensorarm-Steuerflächeneinrichtung 630 die im wesentlichen nach unten gehende Bewegung des vorderen gegabelten Endes des Sensorarms 690 auslöst. Diese Fähigkeit zum Rollen über den Schlauch 5 oder umgekehrt dazu zur Ausführung einer Kippbewegung in Bezug auf den Schlauch 5 ermöglicht dem Sensorgehäuse 720, in im wesentlichen vertikalen Druckkontakt mit dem Schlauch 5 zu gelangen.
Dadurch kann der Schlauch gleichmäßig über die Frontseite des zugehörigen Sensors ausgelegt oder gedehnt werden, so daß sowohl ein volumetrisches Gefälle als auch ein Belastungsgefälle in dem Schlauch 5 unter dem zugehörigen Sensor eliminiert wird und dadurch wiederum die Ansprechgenauigkeit des dem Gehäuse 720 zugeordneten oder mit diesem verbundenen Sensors verbessert wird. Im wesentlichen alle der Sensoren, die dem Sensorarm 690 zugeordnet sind oder von diesem betätigt werden, führen die vorstehend beschriebene Bewegung aus, um das vorstehend erläuterte Resultat zu erzielen.
Der nächste Sensor, der sich innenseitig von dem Lufterfassungs-Ultraschallwandler 720 befindet, ist der stromabwärtige Drucksensor, der in dem Gehäuse 734 angeordnet ist. Der eigentliche Sensor weist eine ziemlich standardmäßige Vollbrückenanordnung an einem Biegeträger 740 auf. Der Biegeträger 740 wird durch einen Erfassungsfuß 730 betätigt, der eine im wesentlichen halbkugelförmige Spitze 738 aufweist.
Die halbkugelförmige Spitze 738 ist von einer konischen Erweiterung des Gehäuses 734 umgeben. Die Biegbarkeit des Biegeträgers 740 wird durch einen Sitzstift 742 und eine Versteifungseinrichtung 744 in Verbindung mit einer Sensorfuß-Befestigungseinrichtung 743 kontrolliert.
Die halbkugelförmige Fußspitze 738 weist in Kombination mit einer konischen umfangsmäßigen Umschließung derselben zur Erzielung von maximaler Genauigkeit das Erfordernis auf, daß die Kombination aus der Fußspitze 738 und der konischen Umschließung in einer im wesentlichen senkrechten Ausrichtung zu dem Schlauch 5 auf diesem plaziert wird, wobei dies unter Verwendung einer zusammengesetzten Kippenanordnung erreicht wird, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, die dem Wandlergehäuse 720 zugeordnet ist, wie dies in 21 gezeigt ist.
Bei diesem Sensor, der sich an den Ultraschalldetektor 720 anschließt, wird dessen Kippbewegung durch den Hubstift 721 und den ovalen Kippenschlitz 722 des Wandlergehäuses 720 hervorgerufen.
Der entsprechende stromaufwärtige Drucksensor, der sich in dem Gehäuse 750, 760 befindet, schafft eine im wesentlichen ähnliche Ausbildung, mit der Abweichung, daß die Kippenanordnung einheitlich mit den Gehäusehälften 750, 760 ausgebildet ist und der diesen zugeordnete Kippenschlitz als stromaufwärtiger Schlitz 758 bezeichnet wird, der in der stromaufwärtigen Kippenhandhabe 756 gebildet ist, die ovale Einsätze 754 beinhaltet und ferner einen separaten Hubstift 752 aufweist, der sich in einem zugeordneten vertikalen Schlitz 810 in der stromaufwärtigen Auflageplatte 800 bewegt.
Ferner ist der Schlauchladeanordnung der Schlauchlade-Motorcodierer zugeordnet, wie dieser vorstehend erläutert worden ist. Der Codierer weist ein Codierer-Flügelrad 702 auf, das bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Schlauchlade-Codiererflügelradnabe 702A und eine Vielzahl von Flügeln 702E aufweist, wobei dahinter der Schlauchladecodierer-Stützkragen 703 angeordnet ist, der zum Abstützen der optischen Schalter 704, 705 des Schlauchladecodierers dient und an dem Motor 550 über die Quetschklemme 708 angebracht ist und ferner die gedruckte Schaltungsplatte 707 der optischen Schalter abstützt.
Die stromabwärtige Auflageplatte 500 dient auch zum Abstützen einer Vielzahl von Temperatursensoren, die aus Thermistoren 754T und 755T bestehen, die mittels Dichtungen 760T an der stromabwärtigen Auflageplatte 500 angebracht sind und durch die Thermistorabstützung 762T von unten her abgestützt sind.
DIE GLEITKLEMMENLADE-UNTERANORDNUNG
Die Gleitklemmenlade-Unteranordnung und deren zugehörige Sensoren sind im allgemeinen der stromaufwärtigen Auflageplatte 800 zugeordnet. Die stromaufwärtige Auflageplatte 800 weist eine nach hinten weisende Fluidbarrierenwand 801 auf, die durch Befestigungseinrichtungen mit dem Chassis 14 verbunden ist. Die Fluidbarrierenwand 801 dient zusammen mit der Rückwand des Chassis und der Rückwand der stromabwärtigen Auflageplatte 500 zum wirksamen Abdichten der elektronischen Anordnungen gegen Eindringen von Fluiden.
In spiegelbildlicher Ausbildung zu der stromabwärtigen Auflageplatte 500 ist auf der stromaufwärtigen Auflageplatte 800 ferner eine Rohrkippabschrägung 812 ausgebildet. Mit der im wesentlichen identischen Abschrägung auf der dem Pendler zugewandten Innenseite der stromabwärtigen Auflageplatte 500 trägt die stromaufwärtige Rohrkippabschrägung 812 einer Vorwärtsverschiebung des Schlauchs Rechnung.
Der nach vorn weisende Rand der stromaufwärtigen Auflageplatte 800 bildet ferner eine Vielzahl von Schlauchladeklinken-Aufnahmeschlitzen 803, die funktionsmäßig mit den Schlauchladeklinken-Aufnahmeschlitzen 582 identisch sind. Ferner weist die stromaufwärtige Auflageplatte eine ähnliche nach vorn weisende Abschrägung wie die Abschrägung 584 der stromabwärtigen Auflageplatte auf.
Außerdem sind auf der stromaufwärtigen Auflageplatte die stromaufwärtige Ventilauflage 805 sowie eine Vielzahl von Schlauchanschlägen 809 mit ähnlicher Funktion wie die Schlauchanschläge 576 ausgebildet, die der stromabwärtigen Auflageplatte 500 zugeordnet sind. Die stromaufwärtige Auflageplatte wird ferner von dem stromaufwärtigen Ende der in dem Träger 807 befindliche Schwenkachse 410 abgestützt.
Weiterhin ist das stromaufwärtigste Ende der stromaufwärtigen Auflageplatte 800 an ihrem äußeren Umfangsrand mit einer stromaufwärtigen Schlauchfesthalte-Arretiereinrichtung 842 ausgebildet, die funktionsmäßig mit der entsprechenden stromabwärtigen Schlauchfesthalte-Arretiereinrichtung 584 identisch ist und mit dieser zusammenarbeitet. Ferner ist auf der Basis der stromaufwärtigen Auflageplatte 800 eine Gleitklemmen-Ladenut 856 ausgebildet. Diese Nut dient in Kombination mit dem in dem Gleitklemmenträger 814 vorgesehenen oberen Gleitklemmenkanal 824 zum Festlegen der Gleitklemme 895, durch die sich der Schlauch 5 hindurch erstreckt.
Ferner ist in dem Gleitklemmenkanal 824 eine Vielzahl von Gleitklemmen-Festlegestiften 824A, 824B vorhanden, die dazu dienen, in Kombination mit einer asymmetrischen Gleitklemme 895 eine bevorzugte Orientierung der Gleitklemme 895 zu schaffen und somit, da die Gleitklemme 895 bereits auf dem Schlauch 5 vorgesehen ist, eine bevorzugte Laderichtung des Schlauchs 5 in die Pumpe 10 zu schaffen.
Die Gleitklemmen-Ladeanordnung wird von der Nockenwelle 510 angetrieben und durch die Gleitklemmen-Ladekurbel 650 betätigt. In die Gleitklemmen-Ladekurbel 550 ist ein Gleitklemmen-Ladekurbelstift 804 eingesetzt, auf dem eine Gleitklemmen-Betätigungshülse 802 läuft. Die Rotation dieser Kurbel wird in eine im wesentlichen lineare Bewegung umgewandelt, und zwar durch die zusammenarbeitende Bewegung der Gleitklemmen-Betätigungshülse 802 und des Gleitklemmenläufers 815 mittels der Bewegung der Gleitklemmen-Betätigungshülse 802 und der Gleitklemmenläufer-Hülsenlauffläche 813.
Der Gleitklemmenläufer 815 sorgt in Zusammenwirkung mit dem Gleitklemmen-Greiferstift 826 für eine im wesentlichen nach vorn und nach hinten gehende Bewegung der Gleitklemmen-Greifer 820, 830, die betriebsmäßig dazu ausgebildet sind, die Gleitklemme 895 zu greifen und lösbar festzuhalten.
Die Gleitklemmen-Greifer 820, 830 sind in einer wesentlichen scherenartigen Anordnung relativ zueinander vorgesehen und sind in dem Gleitklemmen-Greifergehäuse 832 angeordnet, das betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, eine nach vorn und nach hinten gehende Bewegung der Gleitklemmen-Greifer 820, 830 darin zu ermöglichen.
Die Schlauchladeklinken dienen ferner zum Anheben der Gleitklemmenabschirmung 811. Dadurch ist sichergestellt, daß die Gleitklemme 895 nicht unbeabsichtigterweise von der Pumpe 10 entfernt wird, da die Position des Gleitklemmenläufers 815 vorsieht, daß die Abschirmung oder das Schild 811 sich in einer abgesenkten Position befindet, wenn die Pumpe 10 in Betrieb ist, um dadurch ein Entfernen der Gleitklemme aus der Gleitklemmennut 856 auszuschließen.
Wie vorstehend erwähnt, ist die Gleitklemme 895 dazu ausgebildet, von den Gleitklemmen-Greifern 820, 830 gegriffen zu werden. Erreicht wird dies durch Zusammenwirkung zwischen der Gleitklemme 895, in die Arretiereinrichtungen oder greifbare Elemente eingebracht sind, sowie der Gleitklemmenlade-Greiferspitzen 820, 822, die im wesentlichen nach Art von Widerhaken ausgebildet sind, um das Festhalten der Gleitklemme 895 sicherzustellen, wenn sich die Greifer im Eingriff befinden.
Im Betrieb wirkt die Gleitklemmen-Ladeeinrichtung mit der Schlauchladeanordnung zusammen, um ein korrektes Laden des Schlauchs 5 und der zugeordneten Gleitklemme 895 sicherzustellen. Nachdem sich die Schlauchladeklinken 514 um den Schlauch 5 geschlossen haben, schließt sich die Gleitklemmen-Ladeanordnung, genauer gesagt die Gleitklemmen-Greifer 820, 830, um die Gleitklemme, die um den Schlauch 5 angeordnet ist und sich in der Gleitklemmennut 856 befindet.
Wenn sich die Klinken 814 schließen und sich die obere Backe 220 in ihre Betriebsposition nach unten bewegt sowie anschließend an das Absenken der Ventile 412, 414 zum Abschließen des Schlauchs 5 ziehen die Greifer 820, 830 die Gleitklemme 895 in die Gleitklemmennut 856 hinein, um dadurch die Gleitklemme zu öffnen, während diese an dem Schlauch 5 vorbeigleitet, der durch die stromaufwärtigen Schlauchanschläge 844 festgehalten wird.
Die Steuerflächenanordnung zwischen den Ventillade-Steuerflächenlaufbereichen 120, 122 und den Schlauchlade-Steuerflächen stellt sicher, daß die Gleitklemme durch eine Umkehrung der vorstehend genannten Bewegung der Gleitklemme 895 in Bezug auf den Schlauch 5 geschlossen wird, bevor der Schlauch in einem Zustand ist, der ein Entfernen desselben aus der Schlauchleitung 8 ermöglicht.
DER GLEITKLEMMEN-LADEEINRICHTUNG ZUGEORDNETE SENSOREN
Der Gleitklemmen-Ladeeinrichtung sind zwei primäre Sensoren zugeordnet. Der erste dieser Sensoren befindet sich in der stromaufwärtigen Auflageplatte 800 um die Gleitklemmennut 856. Dieser Sensor wird als Gleitklemmen-Positioniersensor bezeichnet. Der Gleitklemmen-Positioniersensor ist auf der Sensorbasis 880 angeordnet.
Auf der Sensorbasis 880 sind zwei lichtemittierende Dioden 872 und 876 vorhanden, die in einer vorderen und hinteren Anordnung auf einer ersten Seite der Gleitklemmennut 856 positioniert sind. Den lichtemittierenden Diode 872, 876 über die Gleitklemmennut 856 hinweg diametral gegenüberliegend befindet sich ein einsprechendes Paar von Fotozellen 870, 874. Die Fotozellen 870, 874 sind ebenfalls in einer vorderen und hinteren Anordnung vorgesehen, so daß sie mit den Dioden 872, 876 ausgefluchtet sind.
Die Dioden 872, 876 emittieren Licht in ein erstes oder übertragendes Paar von Lichtrohren 864, 868, die sich auf einer Seite der Gleitklemmennut 856 über die stromaufwärtige Auflageplatte 800 nach oben erstrecken. Die Lichtrohre 868, 864 enden in inneren Reflexionsflächen 863 mit einem Winkel von 45 Grad, wobei diese Flächen dazu dienen, den Ausgang der Dioden 872, 876 in quer verlaufende Strahlen quer zu der Gleitklemmennut 856 umzulenken, und zwar auf einer geeigneten Höhe, damit die Strahlen eine in der Nut 856 vorhandene Gleitklemme 895 schneiden.
Ein entsprechender Satz von empfangenden Lichtrohren 860, 862 jenseits bzw. gegenüber von den übertragenden Lichtrohren 864, 668 dient zum Empfangen des von den Dioden 872, 876 ausgesendeten Lichtstrahls sowie zum Übertragen desselben zu den empfangenden Fotozellen 870, 874, um dadurch die Lichtquellen und die Sensoren in Fotokommunikation zu bringen. Die empfangenden Lichtrohre 850, 862 weisen ebenfalls innere Reflexionsflächen 863 mit einem Winkel von 45 Grad auf, die zu denen der übertragenden Lichtrohre 864, 868 entgegengesetzt angeordnet sind.
Im Betrieb dienen die Gleitklemmensensoren zum Identifizieren sowohl der Position als auch der Anwesenheit einer Gleitklemme 895 in der Gleitklemmenlade-Unteranordnung. Die beiden Sensorsätze, die der äußeren Fotozelle 874 und der inneren Fotozelle 870 entsprechen, arbeiten zusammen, um die Position der Gleitklemme 895 in der Lade-Unteranordnung exakt anzuzeigen.
Genauer gesagt, es bestimmen die beiden Sensoren 874 und 870 die Lage der Gleitklemme 895 in Abhängigkeit von der nachfolgend genannten Wahrheitstafel, in der hoch einen über die Gleitklemmennut 856 hinweg übertragenen Strahl bezeichnet und niedrig einen Zustand bezeichnet, in dem ein bestimmter Strahl nicht empfangen wird.
Wie aus dieser Tafel zu sehen ist, ermöglicht die Dualität der Sensoranordnung nicht nur eine Detektion der Anwesenheit oder Abwesenheit der Gleitklemme 895 sondern auch eine Feststellung der Position derselben innerhalb der Gleitklemmennut 856, und da sich der Schlauch 5 in einer feststehenden Position in der Schlauchleitung 8 befindet, wird auch eine Angabe des Zustands der Gleitklemme 895, nämlich geöffnet oder geschlossen, geschaffen.
In Verbindung mit der Gleitklemmenlade-Unteranordnung dient ein Mikroschalter 882 in Kombination mit einem Betätigen 882A, der durch den Kurbelstift 804 betätigt wird, zum Feststellen des Betriebs der Schlauchlade-Nockenwelle 510 mittels des Handrads 600, wobei zugeordnete elektronische Einrichtungen einen Alarm registrieren, wenn das Handrad 600 gedreht wird.
DAS PUMPENGEHÄUSE
Bei der letzten der wesentlichen Unteranordnungen, die der Pumpe 10 zugeordnet sind, handelt es sich um das Pumpengehäuse 900. In allgemeiner Hinsicht ist das Gehäuse 900, wie auch die Pumpenanordnung 10, vertikal stapelbar ausgebildet, um in einer alternativen Ausführungsform ein Antreiben einer Vielzahl von Pumpen 10 mittels eines einzigen zugeordneten Steuermoduls zu ermöglichen.
Das Pumpengehäuse 900 sieht eine Befestigungs- und Fixierstelle für den Motorhalterungsbügel 955 vor, der dazu dient, den Pumpenmotor 24 und den Schlauchlademotor 550 abzustützen, die in elastischen Durchführungstüllen 960, 965 gehaltert sind, denen Rotationsbewegung unterdrückende Vertiefungen 970, 972 zugeordnet sind, die dazu dienen, die beiden Motoren 24, 550 sicher zu halten und torsionsmäßige Vibration derselben durch das Zusammenwirken der Vertiefungen 970, 972 und der entsprechenden, in die Vertiefungen eingreifenden Rippen 972A, 972B zu unterdrücken.
Das Gehäuse 900 besteht ferner aus einem Schlauchleitungs-Zugangsschlitz 904, der ein stromaufwärtiges Ende 902 und ein stromabwärtiges Ende 901 aufweist, wobei sowohl das stromaufwärtige Ende 902 als auch das stromabwärtige Ende 901 geometrisch dazu ausgebildet sind, Auffangschleifen in dem Schlauch 5 mittels einer nach unten abgewinkelten Orientierung von jedem der Schlauchleitungs-Zugangsschlitzenden 901, 902 zu bilden.
Diese geometrische Ausbildung der Schlauchleitungs-Schlitzenden 901, 902 dient zum Sicherstellen einer Anpassung des Schlauchs 5, wobei dies dazu dient, ein Eindringen von Fluiden in die Pumpe 10 auf Grund von Leckagen zu verhindern, die in Verbindung mit Fluidzufuhrkomponenten außerhalb von der Pumpe 10 auftreten. Ferner ist in dem Gehäuse 900 eine Zugangsöffnung 906 ausgebildet, in der das Schlauchlade-Nockenwellenhandrad 600 aufnehmbar ist, um auf diese Weise einen Zugang für eine Bedienungsperson zu schaffen.
SCHLUSSBEMERKUNG
Die vorliegende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gibt das derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiel wieder und soll den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht weiter begrenzen als der Umfang der beigefügten Ansprüche, wobei weitere und äquivalente Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in den beanspruchten Elementen der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit umfaßt sein sollen.

Claims

Infusionspumpe (10) für die Zusammenwirkung mit einem Schlauch (5), um ein Fluid zu transportieren, wobei in der Pumpe eine Schlauchleitung (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe einen Schlauchanwesenheitssensor (332) aufweist, der einen ersten Sensorarm (338) besitzt, der um eine Achse drehbar ist und der ein Blatt (340), das betätigbar ist, um mit dem Schlauch in Eingriff zu kommen, sowie eine Sensorfahne (342) aufweist, die dem ersten Sensorarm zugeordnet ist und die betätigbar ist, um einen optischen Schalter (346) zu betätigen, wenn der Schlauch mit dem Blatt (340) des Sensorarms in Eingriff steht.
Infusionspumpe nach Anspruch 1, wobei die Schlauchleitung (8) eine stromaufwärtige Seite und eine stromabwärtige Seite aufweist, wobei sich ein zweiter Sensorarm auf der stromaufwärtigen Seite befindet und der erste Sensorarm sich auf der stromabwärtigen Seite befindet.