用于调节在柔性管道中循环的液体的阀的制作方法

1.本发明涉及在柔性管道中循环的流体(特别是液体)的调节的领域。更具体地，本发明涉及一种用于调节在柔性管道中循环的流体的阀。本发明发现了医学应用的特别有利的应用。更具体地，本发明可以落入出血液体的处理领域，特别是用于将血液自体输血到患者体内。


背景技术：

2.自体输血或自体的输血(即将他或她自己的血液输血到患者体内)越来越多地在外科手术期间使用，因为它避免了同源或异体输血可能存在的不相容性。自体输血另外避免了传染病的传播。
3.自体输血期间的血液处理首先在于从患者体内抽取血液，并在抽取期间对血液进行抗凝结处理。事实上，有必要控制血液的凝结活性，以避免形成血液凝块，血液凝块会阻止血液中存在的红细胞的正确恢复。接下来必须对抽取的血液进行处理，例如过滤，以将液体相从含有感兴趣的细胞(红细胞、血小板等)的相中分离出来。
4.已经开发了用于在实施膜过滤的自体输血期间处理出血液体的系统。膜过滤处理系统的一个优点是能够保存红细胞和血小板，这与例如离心分离不同。特别使用切向过滤装置，以避免过滤膜被感兴趣的细胞堵塞。
5.用于处理出血液体的系统必须能够在患者生命或生死紧急情况下使用。在保证良好的血液处理效率的同时，血液抽取、处理和再注射时间必须非常短。例如，对于收集的500毫升的血液量，优选的是处理时间少于10分钟，优选地包括在4和6分钟之间。
6.因此，用于在处理系统的不同管件(例如在膜过滤装置的流体入口/出口和血液处理袋的流体入口/出口的水平处)内循环液体的命令必须非常灵敏、可靠和有效。尤其希望容易地控制处理系统的流体循环路径内的出血液体、清洁液体或其他流体的流动。
7.现有技术中已知的用于处理出血液体的系统集成了用电磁体操作的电致动的阀以作为液体流动调节构件。电致动阀控制形成流体循环路径的管件的部段，从而控制通过管件的液体的流动速率。
8.然而，这种控制液体流动速率的模式并不能完全令人满意。具有电磁体的电磁阀的第一个缺点是，由于电磁体被切断，电磁阀的断电易于改变电磁阀的打开/关闭状态。希望获得一种流动调节构件，在其断电时其打开/关闭状态不会改变。
9.此外，电磁体必须定尺寸为能够施加重要的机械力，以便打开或关闭流体循环路径。电磁体因此具有高的电能消耗并且具有重要的尺寸，能够使电磁阀体积庞大。
10.包括压缩空气系统的管件内的液体流动调节构件也是已知的。然而，使用这种调节构件需要在用于处理出血液体的系统中包括压缩机。手术室中加压空气的泄漏被证明是有问题的，因为这些泄漏会在手术室中产生噪音和污染的危险。
11.最后，现有技术中已知的液体流动调节构件通常没有集成能够在给定的时刻实时地简单确定其打开/关闭状态的器件。然而，在用于自体输血的处理系统中，重要的是能够
在任何时刻获得每个液体流动调节构件的打开/关闭状态。


技术实现要素：

12.鉴于以上所述，存在对改进的液体流动调节构件的需求，以能够显著地集成在液体处理系统中，尤其是出血液体处理系统中。更具体地说，需要能够快速、反应灵敏和有效地控制管件中液体的流动速率的液体流动调节构件。
13.更具体地说，需要一种液体流动调节构件，其能够在打开位置和关闭位置之间非常快速地切换，在打开位置，液体在管件中以高流动速率循环，在关闭位置，流动被阻挡。所寻求的流动调节构件优选能够稳定在打开位置和关闭位置之间的任何中间位置，特别是液体以低的但不是零的流动速率在管件中循环的位置。
14.还需要一种流动调节构件，其具有实时地检测调节构件的位置的功能。实际上，例如，在用于处理出血液体的系统中，几个液体流动调节构件被同时命令，并且在任何时刻获得每个液体流动调节构件的状态是重要的。
15.还需要一种在断电后保持静止并且不改变位置的流动调节构件。
16.所寻求的流动速率调节构件优选不是非常体积庞大。值得注意的是，能够实时地检测调节构件的位置的元件优选不产生更大的体积，并且优选具有简单的设计。
17.在这方面，根据第一方面，提出了一种调节用于在柔性管道中循环的液体的流动速率的阀，该调节阀包括：
[0018]-阀基座，
[0019]-凸轮系统，其被布置成由马达的驱动轴旋转地驱动，该凸轮系统可移动地安装在阀基座上，以围绕旋转轴线旋转，
[0020]-支承零件，其平移地安装在阀基座上，该支承零件被布置成跟随凸轮系统的旋转运动相对于阀基座沿着平移方向平移地移动，该支承零件包括压缩部分，
[0021]-抵接零件，其安装在阀基座上并且被定位成沿平移方向与压缩部分相对，使得抵接零件和支承零件在它们之间限定了沿纵向方向延伸并且旨在接收柔性管道的接收空间，
[0022]
支承零件的平移使压缩部分沿着平移方向移位，以便改变在支承零件和抵接零件之间形成的接收空间沿着平移方向的尺寸。
[0023]
根据第一方面的调节阀构成了用于调节管道内液体的流动速率的非常有效且反应灵敏的自动构件。
[0024]
当压缩部分在管道的接收空间的方向上移位并且支承抵靠管道的外壁从而使管道的内部体积变形时，液体的流动速率降低或取消。抵接零件在与压缩部分相对的一侧沿着平移方向阻挡管道。因此可以压缩管道的壁。
[0025]
压缩部分在管道接收空间的方向上的平移由凸轮系统的旋转触发，凸轮系统的旋转本身是由于马达的驱动轴的运动引起的。
[0026]
在压缩部分支承抵靠抵接零件并压缩管道的外壁的情况下，管道内液体的流动速率会大大降低。可以达到管的完全闭塞，在这种情况下，液体的流动速率完全中断，调节阀处于关闭位置。
[0027]
因此，所提出的调节阀的一个优点是能够非常快速地在打开状态和关闭状态之间转换，可选地经过中间状态，在该中间状态中，液体能够以与阀的打开状态下获得的流动速
率相比更低的流动速率在管件中循环。该阀能够被稳定在所述中间状态，因此可以在期望的持续时间内以受控的方式获得通过管道的这种低流动速率。
[0028]
此外，根据第一方面的调节阀具有简单的设计。对于凸轮系统的运动和支承零件的移位，非常简单的马达，例如中等尺寸的步进式马达就足够了。
[0029]
根据第一方面的调节阀的可选和非限制性特征如下，单独地或以其任何技术上可能的组合的形式：
[0030]-支承零件沿着平移方向在以下两个位置之间可平移地移动：
[0031]
紧密位置，在该紧密位置，接收空间沿平移方向的尺寸等于第一距离，和
[0032]
间隔位置，在该间隔位置，接收空间沿平移的方向的尺寸等于严格大于第一距离的第二距离。
[0033]-支承零件被构造成在位于紧密位置和间隔位置之间的任何中间位置保持稳定。
[0034]-调节阀是自动阀。
[0035]-压缩部分被移位，以便调节穿过柔性管道的液体的流动速率。
[0036]-凸轮系统包括围绕旋转轴线旋转地安装并具有不同于旋转轴线的转动轴线的柱形构件。
[0037]-支承零件包括限定空腔的内壁，该空腔被设置成接收支承抵靠内壁的凸轮系统。
[0038]-由内壁限定的空腔是椭圆形的。
[0039]-压缩部分沿着平移方向相对于支承零件突出。
[0040]-压缩部分具有尖端形状，并且包括垂直于纵向方向且垂直于平移方向延伸的尖端边缘。
[0041]-抵接零件包括沿着平移方向面向压缩部分定位的抵接部分，压缩部分和抵接部分具有互补形状的表面。
[0042]-抵接零件包括沿着平移方向面向压缩部分定位的突出部分，所述突出部分沿着平移方向相对于抵接零件突出。
[0043]-调节阀进一步包括与支承零件或阀基座一体成型的磁体，并且还包括相应地与阀基座或支承零件一体成型的磁传感器，该磁传感器被布置成检测由磁体产生的磁场，而不管支承零件的位置如何。
[0044]-磁铁被定位在支承零件内。
[0045]-磁体沿着垂直于支承零件的平移方向的延伸方向延伸。
[0046]-磁体是由铁磁材料形成的永磁体。
[0047]-磁传感器包括霍尔效应探针。
[0048]-霍尔效应探针包括薄板。
[0049]-磁体沿着垂直于薄板的延伸平面的延伸方向延伸。
[0050]-抵接零件沿着平移方向平移地安装在阀基座上，该阀进一步包括返回器件，该返回器件被布置成在支承零件的方向上推动抵接零件。
[0051]-返回器件包括压缩弹簧，其具有大于三千克的容量。
[0052]-阀基座包括彼此相对定位的两个侧部，所述侧部形成引导导轨，支承零件被布置成在该引导导轨中滑动。
[0053]-该阀进一步包括盖，该盖旨在根据支承零件的位置阻塞接收空间。
[0054]-所述盖固定在凸轮系统上。
[0055]-凸轮系统包括在垂直于凸轮系统的旋转轴线的平面中延伸的侧向面，所述盖固定在所述侧向面上。
[0056]-盖包括至少一个直边缘，并且进一步包括至少一个圆形边缘，并且抵接零件具有与圆形边缘互补的肩部。
[0057]-凸轮系统包括中心销，并且盖包括能够接收中心销的中心空腔。
[0058]-支承零件可沿着平移方向从间隔位置或从紧密位置平移地移动，以到达中间行程位置，在中间行程位置，接收空间沿平移方向的尺寸等于包括在第一距离和第二距离之间的第三距离，支承零件被构造成在中间行程位置保持稳定。
[0059]-支承零件可沿着平移方向从中间行程位置或从间隔位置平移地移动，以到达位于中间行程位置和间隔位置之间的辅助中间行程位置，支承零件被构造成在辅助中间行程位置保持稳定。
[0060]-在调节阀设置有盖的情况下，在间隔位置，盖被定位成沿着平移方向相对于压缩部分轴向向后设置或者与压缩部分齐平，从而不阻塞接收空间。
[0061]-在调节阀设置有盖的情况下，在中间行程位置和紧密位置，盖至少部分地沿着平移方向在被包括在压缩部分和抵接零件之间的轴向延伸部上延伸，从而防止柔性管道从接收空间意外移除。
[0062]-在压缩部分的间隔位置和压缩部分的紧密位置之间，凸轮系统围绕其旋转轴线的总的角位移的幅度在160度和200度之间，并且优选地等于大约180度。
[0063]
根据第二方面，提出了一种用于处理取自患者的出血液体以进行自体输血的单元，该处理单元包括：
[0064]-过滤装置，其被构造成通过从出血液体中移除不期望的化合物来处理出血液体，
[0065]-处理袋，其被构造成容纳处理过的出血液体，
[0066]-至少一个流体输送管线，其能够实现流体循环，该流体输送管线将过滤装置和处理袋中的一个流体地连接到流体入口，或者连接到流体出口，或者连接到过滤装置和处理袋中的另一个，该流体输送管线设置有至少一个用于调节液体的流动速率的阀，例如如上所述的阀，所述阀被布置成用于调节流体输送管线中的液体的流动速率。
[0067]
根据第二方面的用于处理出血液体的单元的可选和非限制性特征如下，单独地或以其任何技术上可能的组合的形式：
[0068]-处理单元包括多个流体输送管线，所述流体输送管线包括至少一个液体流动速率调节阀，所述流体输送管线选自：吸入管线、排出管线、再循环管线、输血管线、清洗管线和稀释管线。
[0069]-调节阀的磁传感器被配置成产生磁场检测信号，并且处理单元进一步包括计算单元，该计算单元被配置成根据磁场检测信号来控制调节阀的打开/关闭的参数。
[0070]-计算单元被配置成在启动处理单元的阶段期间将磁场检测信号的初始值保存在存储器中，该计算单元进一步被配置成在处理单元的操作的后期阶段期间根据所述初始值来确定打开/关闭参数。
附图说明
[0071]
本发明的其他特征、目的和优点将从下面的描述中变得清楚，该描述纯粹是说明性的而非限制性的，应当结合附图来阅读，其中：
[0072]
图1a是根据本发明的一个实施例的液体流动速率调节阀的透视图，该图对应于调节阀的打开位置。这里所示的调节阀可以集成在根据图5的处理单元中。
[0073]
图1b是图1a的调节阀的透视图，处于对应于调节阀的第一中间行程位置的状态。
[0074]
图1c是图1a的调节阀的透视图，处于对应于调节阀的第二中间行程位置的状态。
[0075]
图1d是图1a的调节阀的透视图，处于对应于调节阀的关闭位置的状态。
[0076]
图2是图1a至1d的调节阀的分解俯视图。
[0077]
图3a是图1a的调节阀的局部透视图，其中，省略了阀基座的一部分以允许其他元件显现，该视图对应于图1a中调节阀的状态。
[0078]
图3b是图1a的调节阀的局部透视图，其中，省略了阀基座的一部分以允许其他元件显现，该视图对应于图1d中调节阀的状态。
[0079]
图4示出了根据示例性实施例的用于处理出血液体以进行自体输血的系统。
[0080]
图5示出了能够被包括在图4所示的处理系统中的用于处理出血液体的示例性单元，该处理单元包括若干液体流动速率调节阀，以便控制出血液体的流动。
具体实施方式
[0081]
在所有附图和此后的整个描述中，相似的元件具有相同的字母数字标记。
[0082]
在下面的描述中，“出血液体”用来表示从血管、特别是从血液中流出的液体。“流体”更一般地用来表示一种可变形的物质，它在自身重量的作用下流动。
[0083]
液体流动速率调节阀
[0084]
在附图1a至1d中，示出了与管件3(例如柔性管道)相关联的液体流动速率调节阀2，该阀是从侧面观察的，并且以四种不同的打开/关闭状态示出，这将在下文中描述。阀2旨在调节管件3内循环的流体的流动速率。
[0085]
在图2中，在沿着阀的凸轮系统的旋转轴线b的分解视图中示出了相同的调节阀2，没有相关联的管件，以示出阀2的内部部件。
[0086]
这里的管件3具有大致中空的柱形形状。管件3沿着平行于图1a至1d中标记为参考z的方向的纵向方向l延伸。方向z在图1a中以竖直位置示出。
[0087]
管件3旨在定位在由阀2的机械元件限定的接收空间中。该接收空间根据阀的打开/关闭状态是可变的，这将在下文的描述中看出。
[0088]
例如，管件3可以具有直径在1毫米和5毫米之间(例如2.5毫米)的内壁(未示出)，以及直径在2毫米和10毫米之间(例如4毫米)的外壁30。
[0089]
然而，将会注意到，只要接收空间具有可变的尺寸，就可以使用具有直径不同于上述直径的壁的管件，具有与阀2相关的相同的优点。
[0090]
调节阀2特别包括阀基座21、凸轮系统23、支承零件24和抵接零件25。
[0091]“阀基座”用来表示一组旨在固定在框架上的元件。例如，为了自体输血，阀基座被固定到用于处理出血液体的系统的支撑单元的主体上。根据图1所示的示例，阀基座通过螺钉211固定在框架上。阀基座21具有例如大致平行六面体的形状。
[0092]
凸轮系统和支承零件
[0093]
凸轮系统23安装在阀基座21上，同时相对于阀基座21围绕旋转轴线b(在图2中可见)可旋转地移动。旋转轴线b平行于方向x，垂直于方向z。方向x在图1a中示出。
[0094]
凸轮系统23旨在由马达的驱动轴围绕所述旋转轴线b旋转地驱动。附图没有示出驱动马达或驱动轴。
[0095]
任何类型的马达都可以用于调整凸轮系统23的角位置，优选为步进式马达(或步进器)。
[0096]
使用马达来调整凸轮系统23的角位置的一个优点是，当马达断电时，在断电的时刻凸轮系统的角位置保持不变。步进式马达是有利的，因为它能够精确控制驱动轴的角位置，从而精确控制凸轮系统23的角位置。
[0097]
马达的驱动轴的角位置例如由用于处理出血液体的系统的处理器传输的信号控制。
[0098]
优选地，凸轮系统23直接定位在驱动轴上，同时在其围绕旋转轴线b的旋转中与驱动轴一体成型。在替代方案中，可以在驱动轴的纵向轴线和凸轮系统23的旋转轴线之间产生角度传递。
[0099]
在图1a至1d的示例中，凸轮系统由围绕旋转轴线b旋转地安装的柱形构件形成，并且柱形构件的转动轴线a(在图2中可见)相对于旋转轴线b偏移，同时平行于旋转轴线b。“转动轴线”是指柱形构件的纵向表面的对称轴线。柱形构件因此形成偏心轮。例如，如果驱动轴直接驱动偏心轮，则驱动轴的纵向轴线不与偏心轮的转动轴线a合并。
[0100]
偏心轮优选地通过保持螺钉保持在适当的位置，例如在图2的分解视图中带有附图标记214的螺钉。
[0101]
支承零件24可移动地安装在阀基座21上，并且相对于凸轮系统23布置以使得凸轮系统23围绕其旋转轴线b的旋转运动驱动支承零件24沿着平移方向y的平移运动。支承零件24的平移方向对应于图1a至1d中带有标记y的方向。
[0102]
凸轮系统23和支承零件24在这里形成偏心系统。
[0103]
支承零件24具有以受控方式在管件3的外壁上施加压缩力的功能，以便局部地减小管件3的截面。
[0104]
以优选的方式，支承零件24的平移方向y垂直于两个方向x和z。因此，由支承零件24的平移移位在管件3上引起的压缩可以导致管件3的截面在管道的沿着平移方向y面向支承零件24的区域的水平处快速减小。
[0105]
在图1a至1d的示例中，支承零件24被空腔242穿透，凸轮系统23(即所示示例中的偏心轮)布置在该空腔中。支承零件24和凸轮系统23因此机械地联接。空腔242由支承零件24的内边缘241界定。
[0106]
空腔242优选地具有大致椭圆形的形状。优选地，内边缘241描绘了两个相对的平坦的表面，其基本平行于平面xz延伸。在其旋转期间，图示的凸轮系统23抵靠所述平坦的表面滚动，从而引起支承零件24的平移。
[0107]
对于接收凸轮系统的空腔，可以设想其它形状。
[0108]
在本示例中，支承零件24具有大致平行六面体的形状，包括两个基本平行于平面yz的大的侧向面，以及具有较小表面积的四个面，也就是说小于侧向表面的表面积。空腔
242基本上延伸到支承零件24的所述侧向面的中心。
[0109]
这里，支承零件24的两个大的侧向面被穿透。因此，空腔242是贯穿空腔。偏心轮沿着方向x的长度基本上等于支承零件沿着方向x的长度。
[0110]
替代地，两个大的侧向面中的一个可以不被穿透，使得空腔242构成盲孔。盲孔的一个优点是能够将一定体积的减小摩擦的流体限制在空腔242内。因此，当阀2运行时，凸轮系统23抵靠内边缘241的摩擦可以被减弱，这降低了阀的能量消耗。
[0111]
空腔242沿着平移方向y的最小宽度大于偏心轮的圆形基座的直径。在本示例中，所述最小宽度基本上等于偏心轮的圆形基座的直径，使得偏心轮的纵向面与支承零件的内边缘241接触。
[0112]
在本示例中，阀基座21包括被定位成与支承零件24接触的两个侧部212，以引导支承零件相对于阀基座的平移运动。相对于方向z，两个侧部放置在支承零件24的两侧上。
[0113]
每个侧部212具有基本平坦的内面，与支承零件24的外面的形成接触表面。侧部212的所述两个内面平行于平面xy延伸。
[0114]
因此，侧部212形成引导导轨，支承零件24在其沿方向y的平移运动期间在该引导导轨中滑动。所述引导导轨的一个优点是避免支承零件24在其平移运动期间偏离其沿着方向y的轨迹。
[0115]
在图1a至1d的示例中，两个侧部212沿着平行于平面xz的截面平面具有“l”形状。每个侧部与支承零件的尺寸相适应，即侧部的沿着方向x的高度和侧部的沿着方向y的长度分别等于支承零件的高度和长度。
[0116]
优选地，凸轮系统23(这里是偏心轮)具有大致平坦的侧向面，在平行于平面yz的平面中延伸，并且凸缘29沿着所述侧向面定位。凸缘的作用将在下文中详细描述。
[0117]
抵接零件
[0118]
抵接零件25安装在阀基座21上，并且被定位成沿着平移方向y至少部分地与支承零件24相对。抵接零件25沿着方向y与支承零件24隔开。支承零件24和抵接零件25之间沿着方向y的最小轴向间隙(在阀的最大打开位置)优选地包括在2毫米和20毫米之间，甚至更优选地包括在5毫米和10毫米之间。所述最小轴向间隙优选接近7毫米。
[0119]
因此，在支承零件24和抵接零件25之间限定了管道接收空间。在图1a中，沿着管道接收空间的方向y的延伸等于支承零件24的右面和抵接零件25的左面之间的轴向间隙。
[0120]
这里，抵接零件25具有大致平行六面体形状，带有基本平坦的面252，所述基本上平坦的面平行于平面xz面向支承零件24延伸。
[0121]
优选地，抵接零件25沿着方向x的高度基本上等于支承零件24沿着方向x的高度。因此，不管管件在接收空间中的位置如何，管件可以被压缩在支承零件24和抵接零件25的面252之间。
[0122]
在图1a至1d所示的示例中，抵接零件25相对于阀基座21固定。因此，当支承零件24相对于阀基座21平移地移动时，支承零件也相对于抵接零件25平移地移动。
[0123]
在替代示例中，抵接零件25可以可移动地安装在阀基座21上，以便适应管道接收空间的宽度。
[0124]
一个优点是不同直径的管件可以与阀2关联使用，使得阀2更加模块化。
[0125]
例如，抵接零件25可以沿着平移方向y可平移移动地安装在阀基座21上。然后，阀2
可以进一步包括返回器件，该返回器件被布置成在支承零件24的方向上推动抵接零件25。然后，这些返回器件可以一方面固定在阀基座上，另一方面固定在抵接零件上。
[0126]
例如，可以采用压缩弹簧作为返回器件。
[0127]
在下文中，“压缩部分”指的是支承零件24的被取向成面向抵接零件25的部分，用于在阀2的关闭期间更靠近抵接零件。在附图中，压缩部分带有附图标记240。
[0128]
压缩部分240具有适于在所述部分更靠近抵接零件25时产生管件3的压缩的形状。
[0129]
因此，调节阀2可以用替代的名称“夹钳”来表示。事实上，当阀2运行时，压缩部分240和抵接零件25可以夹紧管件3的壁。
[0130]
优选地，压缩部分240相对于支承零件24的沿着平移方向y朝向抵接零件25取向的面突出。
[0131]
因此，在本示例中，压缩部分240具有大致的尖端形状，其顶点朝向抵接零件25取向。
[0132]
压缩部分240的尖端形状具有在管件3的外壁的压缩期间在减小的表面上产生接触力集中的优点。因此，压缩部分240更容易使管件3变形。
[0133]
替代地，可以设想压缩部分240的许多其他形状，其中包括v形、w形、若干人字形、波浪形等。
[0134]
也可以省略任何突出的形状，使得支承零件24的整个面(在图1a至1d中，右面)将形成压缩部分。
[0135]
回到本示例，压缩部分240包括平行于方向x延伸的尖端边缘243(在图2的分解视图中可见)，该尖端边缘垂直于管件3的纵向延伸方向l。尖端边缘243优选地沿着支承零件24延伸。
[0136]
一个优点是，当支承零件24在管件3的方向上更靠近时，压缩部分240(这里是尖端)在其整个长度上支承在管件3的外壁上。值得注意的是，在阀2能够到达完全关闭位置的情况下(在这种情况下管件内的流体的流动速率为零)，尖端边缘足够长以在管件整个直径上压缩管件3。
[0137]
在支承零件24具有沿着方向y突出的压缩部分的情况下，抵接零件25可以包括沿着方向y面向压缩部分定位的抵接部分，所述抵接部分具有与压缩部分的形状互补的形状。在本示例中，抵接部分的面252因此可以由具有人字形表面的面代替，使得压缩部分240的尖端可以在阀的关闭期间装配到人字形表面中。
[0138]
根据图1a至1d所示示例的另一替代方案，抵接零件25可以包括突出部分，该突出部分沿着方向y面向压缩部分240定位并且沿着方向y相对于抵接零件突出。
[0139]
实际上，应该理解，支承零件24和抵接零件25中的一个或另一个可以支撑突出部分。此外，在抵接零件相对于阀基座21固定的情况下，可以将突出部分(例如尖端形状)定位在抵接零件25上，以便限制所述突出部分在阀的重复打开/关闭过程中的磨损。
[0140]
在本示例中，当压缩部分磨损时，可以容易地更换支承压缩部分240的支承零件24。
[0141]
如上所述，沿着支承零件24的平移方向y在支承零件24和抵接零件25之间的轴向间隙形成了用于接收管件的空间。该接收空间因此沿着方向y被限制；然而，当阀在使用时，管件可能会意外地沿着方向x移位，并从接收空间中脱离。
[0142]
盖，也称为凸缘29，优选地被添加到阀2上，以沿着方向x限制(与阀基座21相关联)管道接收空间，也就是说，至少部分地沿着方向x阻挡进入接收空间。
[0143]
这种凸缘通常被定位在凸轮系统23的侧向面上，因此与围绕其旋转轴线b旋转的凸轮系统23一体成型。
[0144]
凸缘29的形状被选择成沿着方向y在压缩部分240和抵接零件25之间至少在凸轮系统围绕轴线b的角位置的给定范围内轴向延伸。
[0145]
在凸缘29在压缩部分240和抵接零件25之间轴向延伸的位置，凸缘29因此防止管件3沿着方向x的太大的移位，该移位将导致管件相对于接收空间抽出。
[0146]
因此，根据支承零件24的平移位置，凸缘29以选择性的方式阻塞接收空间。
[0147]
在本示例中，凸缘29由薄的片材形成，例如由聚合物材料或玻璃制成。它可以放置在偏心轮的自由侧向面上。板例如通过螺钉215拧紧到偏心轮上。
[0148]
凸缘29具有两个相对的面，优选是平坦的并且平行于平面yz延伸。
[0149]
在本示例中，凸缘29的两个面具有相同的形状，并且由矩形部分(在图1a的右侧)和半圆形部分(在图1a的左侧)构成。因此，所述两个面包括彼此相对的笔直边缘和圆形边缘。圆形边缘具有大致的“c”形。
[0150]
当所述笔直边缘与管件的延伸方向l对齐时，接收空间是空的且是未被阻塞的，因此管件3不会沿着方向x被阻挡(图1a的位置)。
[0151]
当所述笔直边缘不与方向l对齐时，凸缘29与接收空间重叠，接收空间因此至少部分地被封堵，并且管件因此沿着方向x被阻挡。
[0152]
圆形边缘被设置成在压缩部分240的从最大打开位置在抵接零件25的方向上的平移移位期间沿着方向x快速阻挡管件。
[0153]
凸缘可以进一步在笔直边缘的任一侧上具有圆形拐角，对于上述示例，圆形拐角可以形成在矩形部分的角的水平上。使用具有这种圆形拐角的凸缘29的一个优点是，在凸轮系统23的角移位期间，与管件3接触的圆形拐角可以沿着方向x将管件朝向接收空间的内部(也就是说，这里朝向阀基座21)推动。
[0154]
此外，为了便于在阀2的制造期间组装凸缘29，凸轮系统23可以包括定心销293，并且在这种情况下，凸缘29将包括能够接收定心销293的定心空腔292。
[0155]
因此，凸缘将能够相对于凸轮系统被正确地布置，并且更一般地，在阀的组装期间被正确地放置在阀中。
[0156]
在优选的方式中，当阀2包括盖(比如凸缘29)时，抵接零件25局部地具有与盖的边缘的形状互补的形状。在本示例中，抵接零件25具有肩部251，该肩部具有凹形形状，该凹形形状具有与凸缘29的圆形边缘的曲率类似的曲率。在图1d所示的位置，凸缘29的圆形边缘因此抵靠抵接零件25。
[0157]
用于检测调节阀的位置的磁传感器
[0158]
调节阀2进一步包括用于检测支承零件24沿着平移方向y的轴向位置的系统。
[0159]
支承零件沿着方向y的位置可以推断出压缩部分240的位置，以及由此的管件3的壁的压缩状态。
[0160]
在这方面，用于检测凸轮系统23的角位置的系统可以包括与磁体280相关联的磁传感器281。
[0161]
磁体280和磁传感器281在附图3a和3b中可见，给出了调节阀2沿平行于平面xy的截面aa的局部俯视图。截面aa构成压缩部分240的尖端的中间平面。
[0162]
图3a示出了调节阀2的最大打开位置(并且对应于图1a的视图)。
[0163]
图3b示出了调节阀2的最大关闭位置(并且对应于图1d的视图)。
[0164]
磁传感器281是能够检测由磁体280产生的磁场的感应传感器。磁体280优选是由铁磁材料形成的永磁体。
[0165]
磁体280相对于磁传感器281定位成使得由传感器检测到的磁场根据传感器和磁体沿着平移方向y的相对位置是可变的。
[0166]
无论磁体280的位置如何，磁传感器281能够检测由磁体产生的磁场。然而，磁体280在磁传感器281附近的位置比磁体280远离磁传感器281的位置检测到更强烈的磁场。
[0167]
以有利的方式，磁传感器281是霍尔效应探针。这种探针是具有矩形形状的薄板的形式。正交于板的磁场的变化导致霍尔效应探针的末端处的电信号的变化。
[0168]
在本示例中，磁传感器281放置在布置在阀基座21中的支撑电路283上。霍尔效应传感器的板沿着基本平行于平面yz的平面对齐。
[0169]
磁体280在这里是大致柱形形状的永磁体，并且磁体280的纵向轴线垂直于板的平面。
[0170]
在本示例中，磁体280与支承零件24一体成型，并且磁传感器281与阀基座21一体成型。
[0171]
实际上，磁体280放置在支承零件24内部，这里是在压缩部分240的尖端内部。沿着方向x延伸的通道设置在尖端内部以容纳磁体280。
[0172]
在图3a的位置，磁体280沿着平移方向y相对于磁传感器281轴向隔开。
[0173]
由磁传感器281检测到的磁场不是很强。
[0174]
在图3b的位置，沿着方向y在磁体280和磁传感器281之间的轴向间隙被减小。磁体280的纵向轴线与磁传感器281的板的中心轴线对齐。
[0175]
因此，由磁传感器281检测到的磁场比图3a所示的位置更强。
[0176]
在替代的构架中，磁体可以布置成与阀基座21一体成型，并且磁传感器可以布置成与支承零件24一体成型。
[0177]
在另一替代方式中，磁体和传感器中的一个可以布置在支承零件24中，而磁体和传感器中的另一个可以布置在抵接零件25中。
[0178]
当阀2在使用时，磁传感器281产生磁场检测信号。该信号可以在下游被处理，以知晓阀的状态并控制阀的打开/关闭的参数。
[0179]
无论选择哪种构架，磁传感器(特别是霍尔效应探针)提供了一种简单且可靠的知晓支承零件24沿着平移方向y的平移位置的手段。
[0180]
应该理解，霍尔效应探针可以由另一种类型的感应传感器代替或完成。更一般地，可以使用任何类型的传感器，使得能够可靠地检测支承零件的位置，或者如果抵接零件25是可移动的，则可能检测抵接零件的位置。
[0181]
调节阀的操作示例
[0182]
下面描述了当通电时调节阀的示例性校准，然后调节阀从打开状态到关闭状态的转变的顺序的示例。
[0183]
在通电之前，调节阀优选地处于打开位置。于是，在支承零件24和抵接零件25之间可获得管道接收空间。
[0184]
例如，阀2在通电之前处于图1a所示的状态。图1a对应于最大打开位置。压缩部分和抵接零件之间的轴向间隙被包括在2毫米和20毫米之间，例如接近7毫米。
[0185]
以有利的方式，在阀的启动期间(例如，在包含阀的、用于处理出血液体的单元的启用期间)，由磁传感器281检测到的磁场的初始值被保存在存储器中，例如保存在计算单元102的存储器中。因此，初始磁场值被用于执行传感器的校准。
[0186]
当阀运行时，计算单元102因此在检测到的磁场的当前值和初始值之间进行比较，以便确定支承零件24的平移位移。
[0187]
以一种有利的方式，传感器的校准可以在每次更换管件时重复，从新的管件被定位在接收空间中的时刻开始，特别是如果这个新的管件具有不同于先前的管件的尺寸的尺寸。
[0188]
因此，这避免了在阀运行时计算管件的壁的压缩状态的错误值。因此，可以以可靠的方式实时地推断管件内的液体的流动速率。
[0189]
应当注意，在图1a的最大打开位置，凸缘29的笔直边缘与管件的纵向延伸方向l对齐。凸缘29的笔直边缘的轴向位置与抵接零件24的轴向位置相同，这里是在压缩部分240的尖端的顶点的轴向位置处。凸缘29的笔直边缘也可以相对于抵接零件24稍微轴向地向后设置。
[0190]
一般来说，在最大打开位置，管道接收空间是空的，因此不会被盖阻塞，盖被布置成不会在接收空间中轴向延伸，因为它不会超过抵接零件24或压缩部分240。
[0191]
因此，在图1a的最大打开位置，可以从接收空间中移除管件3。
[0192]
接下来描述阀2的使用顺序。
[0193]
在校准之后，支承零件24优选地通过马达和凸轮系统23移位，以到达与管件3接合的位置。“接合的位置”指的是压缩部分240被放置成与管件的外壁30接触，同时不压缩或非常小地压缩管件。因此，管件内的液体的流动速率保持不变。
[0194]
作为示例，凸轮系统23在最大打开位置和接合的位置之间的角位移可以包括在5
°
和45
°
之间。
[0195]
图1b对应于这种接合的位置。压缩部分240和抵接零件25之间的轴向间隙小于最大打开位置处的轴向间隙。
[0196]
将会注意到，为了使支承零件24到达这种“接合”的位置所需的平移行程根据被布置在管道接收空间中的管件的外壁的直径是可变的。
[0197]
优选地，当用于处理出血液体的单元启动时，支承零件24可以在接合的位置和最大关闭位置之间移位，接合的位置和最大关闭位置形成支承零件的极限位置。
[0198]
一个优点是，在接合的位置和最大关闭位置，以及沿着方向y的任何中间位置，凸缘29防止管件3意外地脱离接收空间。
[0199]
另一方面，在阀的最大打开位置，凸缘29不阻止取出管件，这使得可以在不使用用于处理出血液体的单元时更换管件。当希望降低管件3内流体的流动速率时，支承零件24通过马达和凸轮系统23在抵接零件25的方向上移位，以到达中间行程位置。
[0200]
图1c示出了这种中间行程位置。在中间行程位置，压缩部分和抵接零件之间的轴
向间隙小于在接合的位置的轴向间隙。它也小于管件3的外直径。因此，管件3的内部截面由于管件的壁的压缩而减小，但不会完全消除流体的流动速率。
[0201]
当希望完全消除流体的流动速率并达到阀2的关闭位置时，支承零件24通过马达和凸轮系统23在抵接零件25的方向上进一步移位，以到达最大关闭位置。
[0202]
图1d示出了这种最大关闭位置。在最大关闭位置，压缩部分和抵接零件之间的轴向间隙小于在中间行程位置的轴向间隙。
[0203]
如图1d所示，在最大关闭位置，管件3的外壁30被夹紧在抵接零件25和压缩部分240之间。流体，例如出血液体，不能穿过管件。
[0204]
作为示例，凸轮系统23在最大打开位置和最大关闭位置之间的角位移可以包括在90
°
和270
°
之间，并且值得注意的是，优选为大约180
°
。
[0205]
将会注意到，支承零件24可以稳定在最大关闭位置和最大打开位置之间的沿着平移方向y的任何位置。该阀能够被稳定在这些位置中的任何一个位置，因此可以在期望的持续时间内以受控的方式调节通过该管道的流体的流动速率。
[0206]
值得注意的是，阀，尤其是支承零件24，可以稳定在图1a的最大打开位置、图1b的接合的位置、图1c的中间行程位置和图1d的最大关闭位置之间的任何位置。
[0207]
因此，在最大打开位置和最大关闭位置之间的移位期间，接合的位置和中间行程位置不是支承零件24的唯一的暂时的位置。阀有可能稳定在这两个位置中的一个。还可能的是，在直接运动期间，支承零件24以短暂的方式经过这些位置中的一个和/或另一个。这取决于传输到阀的指令。
[0208]
应当理解，上述移位的顺序是可逆的。因此，可以根据需要返回到上述任何位置，或者沿着方向y到达支承零件24的另一个中间位置。
[0209]
所述调节阀的一个特点是，实际上它可以稳定在流量最大的打开位置和流量为零的关闭位置之间的任何中间位置。
[0210]
用于处理出血液体的系统
[0211]
在附图4中示出了根据示例的用于处理出血液体的系统。该处理系统可以在对患者进行介入期间使用，以便进行血液自体输血。被处理的出血液体优选是血液。
[0212]
该处理系统包括用于处理出血液体的单元100，将结合图5对其进行更详细的描述。根据该示例的处理系统还包括收集单元200，其可以收集初始取自患者的出血液体；回收单元300，其旨在回收来自出血液体的处理的滤液；输血单元400，其联接到处理单元100的输血管线；以及稀释单元500，其联接到处理单元100的稀释管线。
[0213]
如图4所示并且根据该示例的处理系统进一步优选地包括支撑单元10，该支撑单元包括安装在轮盘上的主支撑主体。
[0214]
支撑单元10集成了数据处理器件，例如一个或更多个处理器。
[0215]
支撑单元10特别优选地包括计算单元102，该计算单元被配置为根据由该调节阀的磁传感器(例如磁传感器281)产生的磁场的检测信号来控制用于打开/关闭至少一个调节阀的参数。
[0216]
在优选的方式中，计算单元102被配置成在启动阶段期间将所述磁场检测信号的初始值保存在存储器中。因此，计算单元参与用于打开/关闭调节阀的参数的测量值的校准。
[0217]
接下来，在处理单元100的操作的后期阶段期间，计算单元102根据磁场检测信号的初始值来确定用于打开/关闭调节阀的参数。
[0218]
优选地，计算单元102能够根据由系统的每个调节阀的相应的磁传感器产生的磁场的检测信号来控制系统的每个调节阀的打开/关闭。
[0219]
优选地，支撑单元10还集成了命令器件，其可以根据预定的处理参数和/或根据系统的用户输入的命令信息来控制出血液体的处理。
[0220]
在这方面，支撑单元10可以包括命令信息捕获器件，例如键盘、触觉致动器、语音识别系统等。优选地，还提供了用于向用户显示信息的器件，例如设置有图形界面的屏幕。
[0221]
处理系统中的液体的循环通过液体驱动器件来实现，该液体驱动器件集成在支撑单元10中或者在支撑单元外部。
[0222]
优选地，支撑单元10还集成了用于为处理系统提供能量，特别是电能的器件。
[0223]
优选地，支撑单元10还集成了系统的用于处理出血液体的非消耗性元件，也就是说，在若干连续的出血液体处理循环期间能够重复使用的元件。特别地，它们可以是系统的不与患者的出血液体直接接触的元件，或者系统的不与可能导致污染的任何其他物质直接接触的元件。
[0224]
图5示出了根据示例的用于处理出血液体的单元100。所述处理单元100可以集成在图4的系统中。
[0225]
处理单元100特别包括过滤装置110、吸入管线120、排出管线130、设置有袋入口140a和袋出口140b的处理袋140、再循环管线150、泵送器件160(优选为蠕动泵)、输血管线170、清洗管线180和稀释管线190。
[0226]
吸入管线120、排出管线130、再循环管线150、输血管线170、清洗管线180和稀释管线190是流体输送管线，其包括能够实现流体循环的管件，特别是比如血液的出血液体的循环，或者清洗液体的循环。
[0227]
以非常有利和优选的方式，每个流体输送管线设置有至少一个液体流动速率调节阀，例如根据以上关于图1a至图3b描述的实施例的调节阀。
[0228]
每个调节阀旨在调节与所述阀相关联的流体输送管线中的液体的流动速率。
[0229]
在本实例中，吸入管线120、排出管线130、再循环管线150、输血管线170、清洗管线180和稀释管线190分别包括阀121、阀131、阀151、阀161、阀171、阀181和阀191。
[0230]
在图5的示例中，过滤装置110具有流体入口111a和流体出口111b，以及具有室入口112a和室出口112b的吸入室。
[0231]
待处理的出血液体在吸入室111中从流体入口111a到流体出口111b循环，并通过过滤膜进行切向过滤，以便从出血液体中移除包含自体输血不期望的化合物的滤液。滤液穿过过滤膜，直到到达排出室112。
[0232]
在优选的方式中，处理单元100进一步包括定位在循环管线150内的压力传感器153，该压力传感器尤其被布置成检测泵送器件160下游的过压。
[0233]
在优选的方式中，处理单元100进一步包括多路径流体连接器156，以便在再循环管线150上的相同位置处接入吸入管线120和输血管线170，如图5所示。
[0234]
处理单元100以优选的方式进一步具有模板101，该模板被设置用于支撑单元10上的特定放置。例如，模板101是竖直的，并且被设置成垂直于支撑单元10的水平支撑平面定
位。
[0235]
图4的处理系统可以用于处理预先从患者身上取得的出血液体。过滤装置110可以处理流入的一定体积的出血液体。处理袋140能够在处理循环期间、也就是说在过滤装置中的若干连续的循环期间，实现出血液体的再循环。处理袋140也可以用作混合待处理的出血液体和稀释液体的区域，以便有利于过滤和消除可溶的成分，例如蛋白质和药物物质。
[0236]
最后，考虑到将处理过的出血液体重新注入到患者体内以进行自体输血操作，稀释管线190能够稀释处理过的出血液体。
[0237]
在优选的方式中，可以通过在第一调节阀151的水平处阻塞处理袋140的出口，然后通过从稀释管线190将清洗液体注入到过滤装置110的吸入室中来进行稀释。当存在于再循环管线150中的出血液体具有低于阈值的血细胞比容水平时，存在于处理袋140中的处理过的出血液体接下来可以被分离。
[0238]
当希望对患者进行输血时，将输血单元400从处理系统断开并将其连接到患者是合适的，以便对经处理的出血液体进行输血。
[0239]
关于处理单元100的操作和处理系统的其他功能单元的使用的进一步细节，可以参考以参考文献wo 2019/129973 a1和wo 2019/129974 a1公开的文献。
[0240]
尽管以上描述涉及集成在用于处理出血液体的系统中的液体流动调节阀，但是应当理解，本发明的调节阀可以集成在除了用于自体输血的处理系统之外的系统中，并具有相同的优点。特别地，符合本发明的调节阀可以用于调节不同于出血液体的流体的流动速率。