用于受控分配流体的基于蠕动泵的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种旋转蠕动泵和相关方法，所述方法采用缓解泵的转子和定子之间弹性管上的压力，以将转子恢复到初始角度，同时关闭泵输出端上的阀以避免泵的继续输出流体通过系统。本发明专利技术提出泵和方法的三种不同实施方式，包括让定子来回运动、让转子来回运动，以及将转子的惰辊缩回转子中以减轻弹性管上的压力。控制器确保泵的阀和转子能适当切换和定时。所述泵和相关方法涉及将药液精确分配到容器中，包括保持在容器巢中的容器。包括保持在容器巢中的容器。包括保持在容器巢中的容器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于受控分配流体的基于蠕动泵的装置和方法


[0001]本专利技术涉及医学领域，更具体地说，涉及国际专利分类A61J中的专利，以及用于药物材料和药物容器的消毒和无菌处理的设备和相关方法，包括使药物成形以供医疗或兽医患者使用。在一方面，本专利技术涉及这种设备的程序化和自动操作。

技术介绍

[0002]分配流体的受控填充机的使用在现有技术中是众所周知的，并且在许多产业中越来越常见。这些机器通常包括产品流体源、推动流体的泵和用于将流体引导到容器中的填充针。蠕动泵与其他泵相比有一个特别的优势，蠕动泵可以通过拆除管，并用新管更换来清洁。新管可以快速装上、简化流体转换并避免污染。蠕动泵的作用对流体本身的损害也较小，举例来说，流体本身可能含有脆弱的血液细胞。然而，蠕动泵的一个主要问题是精准度和准确度。在产品分配运行的一段时间内，管可能会发生变化，从而损失精准度，因为精准度与管直径和转子速度等因素直接相关。
[0003]在制药领域，用药液填充容器所需的公差水平非常小。另外众所皆知的是，若是非常昂贵的流体或是特殊流体，甚至是危险的、有毒的或污染流体的情况，必须将填充公差限制在非常低的值。根据引入的流体类型，这些公差可能达到千分之1到10。使用已知的填充系统，不见得能获得这种所需的精准度，而且即使能达到所述精准度，也无法达到合适的一致性。未满足公差也会导致生产中的浪费。这种浪费不仅会导致产量下降和成本增加，而且还会导致对容器进行再处理以在其中提供所需量的流体时出现问题。
[0004]进一步考量会涉及危险、有毒或污染流体的分配。在这种情况下，容器的再加工会产生成本、安全，以及产品和环境污染的问题。此外，要转移的流体需要持续保护，以尽可能消除可能的污染物。因此，本专利技术的一个目的是完善一种防止浪费生产的方法，所述生产至少涉及施用于人、动物或植物的昂贵或危险、有毒或污染流体。
[0005]本专利技术涉及一种旋转蠕动泵，尤其涉及一种提高基于蠕动泵的填充机的分配精准度的装置和方法。一般认为这种泵用于替驱动器的每个固定角度旋转输送固定体积。在传统的旋转蠕动泵中，一般认为输送的流体量是泵的转子转一圈的固定体积。旋转蠕动泵是优选用于许多填充应用，因为旋转蠕动泵能通过管来泵送流体，而泵组件与泵送的流体之间没有任何接触。在典型的旋转蠕动泵系统中，一段或多段管会被一系列的辊压缩，这些辊旋转以将管压在定子的弯曲壁上。这样能提供一个或多个沿着管长度移动的压缩区。管压缩区的移动让流体移动到移动区之前。在恢复到其未压缩状态时，管产生部分真空，这导致流体从压缩区域后面的区域向前流动。目前为止，一直假设旋转蠕动分配器的相同角度旋转的重复循环会递送一致数量的产品。然而，通常与这种旋转蠕动泵相关的问题是，这些旋转蠕动泵难以分配准确且可重复的体积。
[0006]在现有技术中，已经提出许多处理这个问题的方法。在一种方法中，通过直接测量与分配体积、马达速度和流速相关的参数来提高准确性。校准常数的计算可将泵角度旋转的已知增量与已知的流体体积建立关联。接下来，所述常数可用于根据对泵旋转的角度增
量的计数，来确定分配的流速和总体积或累积体积。编码器轮在现有技术中也用于通过在小角度扇区中监测驱动轴的旋转，来提高旋转蠕动泵的精准度。在上文所述的现有技术示例中，假设校准泵后，驱动器的相同角距离将导致输送相同体积的产品。使用此处描述的简单校准因数时，所分配产品数量会产生相对较大的绝对误差。使用内径较大的蠕动管来实现高生产速度时，所述误差会更大。填充较小体积时，所述误差更加显著。这些模型的缺点在于，其假设泵转子的旋转角度与产品的分配体积之间的关系是线性函数，具有连接转子驱动器的体积和角距离的常数系数。
[0007]在现有技术中，已使用各种方法来确保蠕动泵的两个连续分配循环将产生相同量的分配流体。通常这些方法在通过选定的角位移旋转泵的转子将产生相同体积的分配流体的假设下会起作用，而与转子的初始角度无关。然而，由于蠕动泵中使用的软管无法捉摸，几乎能确定在0度转子角与(假设)55度之间分配的液体体积，与转子随后从55度旋转到110度时分配的流体体积不同。然而，在现有技术中有一些示例，其中专利技术人已经意识到这一事实，并且已开始寻求针对每个分配循环将泵重新归零到相同的起始角度。在这种情况下的难题是，必须通过阀旁路流体回路的某种方式将泵送流体送回到流体源，同时将泵推进到与先前分配循环中采用角度相同的起始角度。这种布置的缺点之一是，弹性管磨损过度而无法执行有用的分配，而过度磨损会对导致无法控制分配。

技术实现思路

[0008]在第一方面，本专利技术提供一种蠕动泵系统，其包括：一旋转蠕动泵，其包括一定子和一转子，所述转子受驱动以绕一转子轴旋转，并包括多个惰辊，其径向等距地围绕所述转子轴布置，每个所述辊都绕着自身的轴自由地旋转，所述轴平行于所述转子轴；一流量阀，与所述泵的输出流体连通；一流体路径，与所述阀流体连通，并包括布置在所述多个辊与所述定子之间的一弹性管，因此所述转子旋转时，所述多个辊中的至少一个可以对所述弹性管施加压力以抵住所述定子；一控制器，与所述泵和所述阀连通，所述控制器包括一处理器和一存储器；以及软件指令，当其加载到所述存储器中并由所述处理器执行时，在分配循环的分配部分结束时按下列顺序执行：关闭所述阀、操作所述泵以减轻所述辊对所述管的压力、以及将所述转子旋转到一初始角度。
[0009]所述泵还包括一线性致动器，其布置以使所述定子在靠近所述转子的一第一位置与远离所述转子的一第二位置之间来回移动；以及所述软件指令在执行以减轻所述辊对所述管上的压力时，可导致所述线性致动器将所述定子从所述第一位置移动到所述第二位置。
[0010]在其他实施例中，所述泵还包括一线性致动器，其布置以使所述转子在靠近所述转子的一第一位置与远离所述定子的一第二位置之间来回移动；以及所述软件指令在执行以减轻所述辊对所述管的压力时，可导致所述线性致动器将转子从所述第一位置移动到所述第二位置。
[0011]在另外的其他实施例中，所述辊是可缩回所述转子中；而所述软件指令在执行以减轻所述辊对所述管上压力时，可导致所述辊缩回。
[0012]在另一方面，本专利技术提供一种用于将确定量的流体从流体源推进通过流量阀的方法，所述方法包括：提供所述流体源、所述流量阀、一旋转蠕动泵、配置以控制所述泵和所述
阀的一控制器、以及位于通过所述泵与所述流量阀流体连通的所述流体源的一流体路径，所述泵包括：一定子；一转子，其被驱动以绕一转子轴旋转，所述转子包括多个惰辊，其围绕所述转子轴径向等距布置，每个所述辊都绕着自身的轴自由地旋转，所述轴平行于所述转子轴，其中所述流体路径包括布置在所述多个辊与所述定子之间的弹性管；所述惰辊对所述弹性管施加压力，且所述阀开启，将所述转子从一初始角度旋转到一分配角度，以将确定量的流体从所述流体源推进通过所述阀；在推进完所述流体后，关闭所述阀；在关闭所述阀后，缓解所述惰辊对所述管的压力；在所述管的压力缓解且所述阀关闭后，将所述转子还原至所述初始角度；重新建立所述惰辊对所述管的压力；以及在重新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蠕动泵系统，其特征在于,包括：一旋转蠕动泵，其包括一定子和一转子，所述转子受驱动以绕一转子轴旋转，并包括多个惰辊，其径向等距地围绕所述转子轴布置，每个所述惰辊都绕着自身的轴自由地旋转，所述轴平行于所述转子轴；一流量阀，与所述旋转蠕动泵的输出流体连通；一流体路径，与所述流量阀流体连通，并包括布置在所述多个惰辊与所述定子之间的一弹性管，使得当所述转子旋转时，所述多个惰辊中的至少一个可以对所述弹性管施加压力以抵住所述定子；一控制器，与所述旋转蠕动泵和所述流量阀连通，所述控制器包括一处理器和一存储器；以及软件指令，当加载到所述存储器中并由所述处理器执行时，在分配循环的分配部分结束时按下列顺序作用以：关闭所述流量阀、操作所述旋转蠕动泵以减轻所述惰辊对所述弹性弹性管的压力、以及将所述转子旋转到一初始角度。2.如权利要求1所述的蠕动泵系统，其特征在于：所述旋转蠕动泵还包括一线性致动器，其布置以使所述定子在靠近所述转子的一第一位置与远离所述转子的一第二位置之间来回移动；以及所述软件指令还包括当加载到所述存储器中并由所述处理器执行时作用以减轻所述惰辊对所述弹性管的压力而导致所述线性致动器将所述定子从所述第一位置移动到所述第二位置的指令。3.如权利要求1所述的蠕动泵系统，其特征在于：所述旋转蠕动泵还包括一线性致动器，其布置以使所述转子在靠近所述定子的一第一位置与远离所述定子的一第二位置之间来回移动；以及所述软件指令还包括当加载到所述存储器中并由所述处理器执行时作用以减轻所述惰辊对所述弹性管的压力而导致所述线性致动器将所述转子从所述第一位置移动到所述第二位置的指令。4.如权利要求1所述的蠕动泵系统，其特征在于：所述多个惰辊是可缩回所述转子中；以及所述软件指令还包括当在加载到所述存储器中并由所述处理器执行时作用以通过使所述惰辊缩回来减轻所述多个惰辊对所述弹性管的压力的指令。5.如权利要求1所述的蠕动泵系统，其特征在于：所述旋转蠕动泵还包括一线性致动器，其布置以使所述多个惰辊在延伸超出所述转子且靠近所述定子的一第一位置与远离所述定子的一第二位置之间来回移动；以及所述软件指令还包括当加载到所述存储器中并由所述处理器执行时作用以通过将所述惰辊缩回所述第二位置来减轻所述多个惰辊对所述弹性管的压力的指令。6.一种用于从流体源推进确定量的流体通过流量阀的方法，其特征在于,所述方法包括：提供所述流体源、所述流量阀、一旋转蠕动泵、配置以控制所述旋转蠕动泵和所述流量阀的一控制器、以及位于通过所述旋转蠕动泵与所述流量阀流体连通的所述流体源的一流体路径，所述旋转蠕动泵包括：一定子；一转子，被驱动以绕一转子轴旋转，所述转子包括多
个惰辊，其围绕所述转子轴径向等距布置，每个所述惰辊都绕着自身的轴自由地旋转，所述轴平行于所述转子轴，其中所述流体路径包括布置在所述多个惰辊与所述定子之间的弹性管；当所述流量阀开启时，施加压力在有所述惰辊的所述弹性管上，并将所述转子从一初始角度旋转至一分配角度，以将所述确定量的流体从所述流体源推进通过所述流量阀；在推进所述确定量的流体后，关闭所述流量阀；在关闭所述流量阀后，缓解所述多个惰辊对所述弹性管的压力；当所述弹性管上的压力缓解且所述流量阀关闭时，将所述转子还原至所述初始角度；重新建立所述多个惰辊对所述弹性管的压力；以及在重新建立所述多个惰辊对所述弹性管的压力后，开启所述流量阀。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：提供所述旋转蠕动泵包括提供带有所述定子的所述旋转蠕动泵，所述定子布置以在靠近所述转子的一第一位置与远离所述转子的一第二位置之间来回移动；以及其中缓解所述多个惰辊对所述弹性管上的压力包括将所述定子从所述第一位置移动到所述第二位置。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：提供所述旋转蠕动泵包括提供带有所述转子的所述旋转蠕动泵，所述转子布置以在靠近所述定子的一第一位置与远离所述定子的一第二位置之间来回移动；以及其中缓解所述弹性管上的所述惰辊的压力包括将所述转子从所述第一位置移动到所述第二位置。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：提供所述旋转蠕动泵包括提供带有所述惰辊的所述旋转蠕动泵，所述惰辊布置成可缩回所述转子中；以及其中缓解所述惰辊对所述弹性管的压力包括将所述惰辊缩回所述转子中。10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，缓解所述多个惰辊的压力的步骤涉及物理上移除所述多个惰辊与所述弹性管接触。11.一种以无菌方式将药液装进容器的方法，其特征在于,所述方法包括：提供一流体源、设置在一无菌隔离器内的一填充针和容器、一流量阀、一旋转蠕动泵、配置以控制所述旋转蠕动泵和所述流量阀的一控制器、以及在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马欣，
申请(专利权)人：凡尔克斯医药系统公司，
类型：发明
国别省市：