微型泵
阅读：824发布：2020-05-11
专利汇可以提供微型泵专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 泵 ，该泵包括 定子 （8）、 转子 （6）和至少第一 阀 和第二阀；该转子（6）包括可滑动并可转动地至少部分安装在所述定子的转子腔室（10）中的轴向延伸部（14，16）；所述至少第一阀和第二阀分别在入口和所述转子腔室之间以及所述转子腔室和出口（12）之间，所述至少第一阀和第二阀至少随所述转子的 角 位移 的变化而打开和关闭。所述泵还包括在所述转子和定子上的相互作用的 凸轮 元件（42，44）以及作用在所述转子上用于沿所述定子的凸轮元件的轴向方向将 力 施加到所述转子上的 偏压 装置。，下面是微型泵专利的具体信息内容。
1.一种泵，所述泵包括转子（6）、定子（8）、第一密封件（18）和第二密封件；所述转子包括电机部分（34）和具有不同的直径的从所述电机部分开始延伸的第一轴向延伸部（14）和第二轴向延伸部（16）；所述定子包括具有用于在其中至少容纳所述第一轴向延伸部和第二轴向延伸部的转子腔室（10，12）的定子外壳；所述第一密封件被安装在所述第一轴向延伸部周围；所述第二密封件被安装在所述第二轴向延伸部周围，所述第一轴向延伸部和第二轴向延伸部设置有液体供给通道，该液体供给通道与相应的第一密封件和第二密封件协作，以形成至少随所述转子的角位移的变化打开和关闭越过相应的密封件的液体连通的第一阀和第二阀，
其特征在于，泵模块包括靠近所述转子的电机部分（34）安装在所述第二轴向延伸部周围的第三密封件，从而限定出所述转子腔室的出口部分（12）。
2.根据权利要求1所述的泵，其中，所述泵还包括在所述转子和定子上的相互作用的凸轮元件（42，44），以及偏压装置，该偏压装置作用于所述转子，用于将力沿所述定子的凸轮元件的轴向方向施加到所述转子上，所述凸轮元件（42，44）被配置成当所述第一阀和第二阀均关闭时，使所述凸轮元件在特定角度位置处隔开一定的轴向距离（h）。
3.根据权利要求2所述的泵，其中，所述凸轮元件包括抵接肩部（68，70），所述抵接肩部在所述转子反向旋转时能够接合，从而限定所述转子相对于所述定子的一角度基准位置。
4.根据权利要求2所述的泵，其中，围绕所述定子设置的所述凸轮元件（42）采用突起的形式，而所述转子上的凸轮元件（44）被设置在电机部分（34）上，所述第一轴向延伸部（14）和第二轴向延伸部（16）从该电机部分延伸，所述转子的凸轮元件（44）包括沿一弧度延伸的凸轮表面（48），该凸轮表面的轴向高度随着所述角度位置而变化。
5.根据权利要求2所述的泵，其中，所述偏压装置包括弹簧（50），所述弹簧附接到所述定子上，从而按压到所述转子上。
6.根据权利要求1所述的泵，其中，所述泵的入口（26）位于所述第一轴向延伸部（14）的一端。
7.根据权利要求6所述的泵，其中，限定所述泵的入口的外壳部分（40）与用于容纳要泵出的液体的一储液器整体形成。
8.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第一密封件和第二密封件被形成为单个整体的密封元件（30）。
9.根据权利要求1所述的泵，其中，所述第一密封件、第二密封件和第三密封件与所述定子外壳的至少一部分注模而成。
10.一种贴片泵装置，包括一次性单元，该一次性单元包括储液器和安装到该储液器（41）上的根据权利要求1所述的泵。
11.根据权利要求10所述的贴片泵装置，还包括适于将所述贴片泵粘接安装到患者的皮肤上的粘接基体（43）。
12.根据权利要求10所述的贴片泵装置，还包括与所述泵的出口连通并适于皮下给药的导管。
13.根据权利要求10所述的贴片泵装置，还包括可再利用的基体单元（38），该基体单元包括用于驱动所述泵的转子的驱动器（36），所述基体单元可移除地安装到所述一次性单元上。
微型泵
技术领域
[0002] 本发明涉及一种微型泵系统，尤其是用在医学应用领域的微型泵系统。
背景技术
[0003] 在国际申请WO 2005 039674中描述了一种非常适用于少量液体药物例如胰岛素的精确的皮下管理的微型泵。因为上述微型泵结构简单和独特的功能性原理，所以该微型泵是精确的、紧凑的、便携的和可靠的。然而，液体药物的皮下传送需要高度的安全性，一些重要的要求是确保不能把空气注射进患者的血液系统，并且确保实际注射的药物数量对应于泵控制单元的读数。
[0005] 而且需要不断地降低医疗设备的成本。
[0006] 考虑到上述原因，本发明的目的是提供一种精确的、可靠的、紧凑的和使用非常安全的用于医学应用的泵。
[0007] 本发明的优点是提供一种制造上尤其成本有效的微型泵，从而该微型泵被提供为一次性系统。
[0008] 本发明的优点是提供一种成本有效的一次性的液体药物传送微型泵，该微型泵可以容易地与包含要被传送的药物的储液器整体形成，当储液器的药物用尽时，该微型泵与药物储液器一起被清除掉。
发明内容
[0009] 在此，公开了一种泵，该泵尤其适用于医学应用，该泵包括：定子、转子和至少第一阀和第二阀；该转子包括可滑动并可转动地至少部分安装在适于进行泵出动作的所述定子的转子腔室中的轴向延伸部；并且所述至少第一阀和第二阀分别在一入口和转子腔室之间以及转子腔室和泵的一出口部分之间，所述阀至少随所述转子的角位移的变化而打开和关闭；所述泵还包括在转子和定子上的相互作用的凸轮元件，以及偏压装置，该偏压装置作用于转子，用于将力沿所述定子的凸轮元件的轴向方向施加到转子上。
[0010] 在优选实施方式中，所述转子包括具有液体供给通道的直径不同的第一和第二轴向延伸部，以及固定到围绕所述第一和第二轴向延伸部安装的外壳的密封环，从而在其间形成第一阀和第二阀。所述密封环大体上被设置在相对于与转子的旋转轴线垂直的平面倾斜的角度处，以便当转子转动时，每个液体供给通道的末端从密封环的一侧变化到另一侧，从而打开和关闭穿过密封环的液体连通。在转子的360°旋转周期上，当任意一个阀打开时，转子还实现轴向移位，从而由于转子的两个轴向延伸部之间的直径的差而导致的容积的改变，产生泵出动作。后一实施例的功能性原理与在WO 2005 039674中所描述的微型泵的功能性原理相似，其内容通过引用并入在此。
[0011] 在本发明中，通过转子上的凸轮元件的凸轮表面与定子外壳上的互补凸轮的互补凸轮表面协作以及用于施加轴向力以将转子推向定子的表面的装置，产生转子的轴向移位。
[0013] 使液体供给通道相对于密封环被定位，以便在从一个阀的打开位置到另一个阀的打开位置的过渡中的一定角度上，两个阀均关闭。这样，确保了考虑到任何故障容差的情况下，两个阀永远不会同时打开，从而避免了储液器和皮下针之间的自由流动路径。
[0014] 在至少一个角度区域中，两个阀均关闭，凸轮表面彼此不接触，转子上的凸轮元件处在距离定子一定轴向距离处。在密封环的一个中存在非故意泄漏的情况下，或者如果在泵系统的液体腔室中存在空气，在转子和定子之间施加的轴向力会造成转子相对于定子的相对移位。可以通过传感器例如霍尔传感器或者任何其它已知的位置传感器检测转子的轴向位移，从而向泵的控制单元发出出现故障的信号。
[0015] 还可以通过使转子前进然后反向直到凸轮元件抵接来采用凸轮元件确定转子相对于定子的基准位置。可以采用基准位置来设定转子的起始位置，以便确定转子的角度位置，尤其是其上的凸轮元件相对于定子的角度位置，从而精确地确定停止位置。
[0017] 在此公开了一种泵模块，该泵模块包括：转子、定子和第一和第二密封件；所述转子包括具有不同的直径的第一和第二轴向延伸部；所述定子包括具有用于在其中容纳所述轴向延伸部的至少一部分转子腔室的定子外壳；所述第一和第二密封件被安装在所述第一和第二轴向延伸部周围；所述轴向延伸部设置有液体供给通道，该液体供给通道与各自的第一和第二密封件协作，以形成随所述转子的角位移的变化打开和关闭越过相应的密封件的液体连通的第一阀和第二阀。所述泵模块包括固定到定子的外壳并围绕第一大的直径的轴向延伸部定位、靠近转子本体的第三密封环，以限定出定位在所述第二密封环和第三密封环之间的所述转子腔室的出口部分。
[0018] 采用该配置，转子本体与泵出的液体密封隔离，保持在泵中的液体的容积最小，从而易于实现在泵的起始周期期间的泵中的任何空气的排出。另外，避免了由转子本体带来的液体的不必要的剪切，从而降低了由于剪切效应而导致的可能的灵敏度或大的分子的劣变。这种配置也消除了在泵的周期期间的任何回流泵出，换句话说，只提供了向前流动泵出。
[0019] 各种密封环可以有利地与塑料外壳部件整体模制而成，从而形成特别紧凑并且成本有效的泵配置。
[0020] 在此公开了一种操作泵的方法，所述泵包括定子、转子和至少第一阀和第二阀；该转子包括可滑动并可转动地至少部分安装在所述定子的转子腔室中的轴向延伸部；并且所述至少第一阀和第二阀分别在一入口和转子腔室之间以及转子腔室和一出口之间，所述至少第一阀和第二阀至少随所述转子的角位移的变化而打开和关闭；所述方法包括：检测作为所述转子的角度位置的函数的所述转子的轴向位移；将所检测到的轴向位移与所期望的位移值进行比较，以便确定是否存在故障。该故障可以是由于泵的下游部分中或者与泵的出口连接的元件或装置中的阻塞，或者由于阀的泄漏或所述转子腔室中的空气。
[0021] 在优选实施方式中，在所述转子的第一和第二轴向延伸部周围安装第一和第二密封件，所述轴向延伸部设置有液体供给通道，该液体供给通道与相应的第一和第二密封件协作，以形成至少随所述转子的角位移的变化打开和关闭越过相应的密封件的液体连通的第一阀和第二阀。然而，这些阀还可以具有不同的配置，而不偏离本发明的范围，例如，阀可以内置在定子中，并且在定子和转子之间桥接穿过限定出转子腔室的密封件。
[0022] 上述测试方法有利地实现了不合格的阀或者在转子腔室中存在空气或者由于在出口部分或导管的堵塞而造成的转子腔室的下游的阻塞的检测。可以在具有本发明中所阐述的结构特征的泵中采用上述方法，或者更常见地在具有在WO2005039674中描述的结构特征的现有泵中采用上述方法，或者甚至是其中泵出动作是基于在转子腔室中的转子的被合并地旋转和轴向移位的其它泵结构中采用上述方法。
[0023] 在此还公开了一种操作泵模块的方法，所述泵模块包括定子、转子和至少第一阀和第二阀；该转子包括轴向延伸部；所述定子包括具有在其中容纳所述轴向延伸部的至少一部分的转子腔室的定子外壳；并且所述至少第一阀和第二阀分别在一入口和所述转子腔室之间以及所述转子腔室和一出口部分之间，所述至少第一阀和第二阀至少随所述转子的角位移的变化而打开和关闭；所述泵模块还包括在所述转子和定子上相互作用的凸轮元件，以及作用在所述转子上用于沿所述定子的凸轮元件的轴向方向将力施加到所述转子上的偏压装置；所述方法包括：使所述转子沿一泵出方向转动一个或多个周期；和随后使所述转子的旋转反向，直到所述转子的凸轮元件和所述定子的凸轮元件的肩部抵接，从而限定所述转子相对于所述定子的基准角度位置。
[0024] 当执行阀的测试步骤时，可以有利地采用基准角度位置来精确地确定和寻找测试位置，或者确保当在使用期间泵的操作停止时，转子在两个阀均关闭的位置中被停止。
[0025] 在此还公开了一种贴片泵装置，该贴片泵装置包括一次性单元，该一次性单元包括安装到储液器上的泵模块，并包括用于驱动泵模块的转子的驱动器。贴片泵装置的一次性单元还包括适于皮下药物传送的、与泵模块的出口连接的导管。附图说明
[0027] 图1a是根据本发明的实施方式的泵系统的截面视图，其中，转子处于这里被标识为0°的初始角度位置；
[0028] 图1b是图1a所示的泵系统的局部截面透视图；
[0029] 图2a和2b分别与图1a和1b相似，除了转子处在60°的角度位置中外；
[0030] 图3a和3b分别与图1a和1b相似，除了转子处在正好经过了180°的角度位置外；
[0031] 图3c是与图3a相似的视图，除了转子处在相对于图3a所示的轴向位置被移位的轴向位置中外；
[0032] 图4与图1相似，除了转子处在270°的角度位置中外；
[0033] 图5是根据本发明的第一实施方式的泵系统的具有凸轮部件的转子和相应的定子部分的分解透视图；
[0034] 图6a至6c是在第一实施方式的不同角度位置中的转子上的凸轮和定子上的互补凸轮的简化示意性说明；
[0035] 图7是根据本发明的第二实施方式的泵系统的具有凸轮部件的转子和相应的定子部分的分解透视图；
[0036] 图8a和8b是在第二实施方式的不同角度位置中的转子上的凸轮和定子上的互补凸轮的简化示意图；
[0037] 图9a是随第一实施方式的转子和定子的凸轮元件的相对位置的变化而打开和关闭密封件的示意性说明的曲线图；
[0038] 图9b是随第一实施方式的转子和定子的相对位置的变化而打开和关闭密封件的示意性说明的曲线图，尤其说明了堵塞的检测；
[0039] 图9c是随第一实施方式的转子和定子的凸轮元件的相对位置的变化而打开和关闭密封件的示意性说明的曲线图，尤其说明了泄漏或空气检测功能；
[0040] 图10a是随第二实施方式的转子和定子的凸轮元件的相对位置的变化而打开和关闭密封件的示意性说明的曲线图；
[0041] 图10b是随第二实施方式的转子和定子的相对位置的变化而打开和关闭密封件的示意性说明的曲线图，尤其说明了堵塞的检测；
[0042] 图10c是随第二实施方式的转子和定子的相对位置的变化而打开和关闭密封件的示意性说明的曲线图，尤其说明了泄漏或空气检测功能；
[0043] 图11a是并入根据本发明的泵系统的贴片泵的第一实施方式的分解截面图；
[0044] 图11b是贴片泵的第一实施方式的截面图；
[0045] 图12a是并入根据本发明的泵系统的贴片泵的第二实施方式的分解截面图；
[0046] 图12b是贴片泵的第二实施方式的截面图。
具体实施方式
[0047] 参考附图，尤其是图1a和1b，根据本发明的泵模块的实施例包括定子4和可旋转地安装在定子上的转子6。定子4包括限定腔室10、12（在下文中被称为转子腔室）的外壳8以及第一和第二密封件18、20，转子的第一和第二轴向延伸部14、16被安装在转子腔室内，而第一和第二密封件18、20被安装在定子的外壳8内，分别限定密封地围绕转子的第一和第二轴向延伸部14、16的密封环。液体供给通道22、24被设置在转子的第一和第二轴向延伸部中。转子的第一轴向延伸部大体上具有直径为D1的圆柱形状，其直径D1比同样大体上具有圆柱形状的第二轴向延伸部16的直径D2小。
[0048] 根据转子相对于定子的角度和轴向位置，液体供给通道22，24使入口和出口通道26、28分别与位于第一和第二密封环18、20之间的转子腔室10的一部分连通，液体供给通道22，24在所阐述的实施例中是在各自的延伸部表面上以轴向延伸的槽的形式。
[0049] 第一和第二密封环18、20均相对于与转子的旋转轴线垂直的平面倾斜，从而密封环的倾斜角度可以彼此相同或不同。设置与液体供给通道结合的倾斜的密封环的主要目的是用作阀，该阀随转子的角度和轴向位置的变化而打开和关闭。由于当任一阀打开时由转子的轴向移位引起的在密封环18、20之间的转子腔室部分10的容积改变，这实现了通过入口26从储液器被供给并通过出口28流出的液体的泵出。在在先专利申请WO 2005039674中描述了通用的功能性原理，该申请通过引用而并入在此。在优选实施方式中，将入口26配置在转子的轴向中心处，然而作为打开和关闭阀的功能，也可以通过在转子的轴向移动中的适当改变而使泵出方向相反，从而入口26成为出口而出口28成为入口。
[0050] 应该注意，可以通过在设计中的不同结构以及液体供给通道22、24和密封件18、20的不同位置来实现在转子腔室部分10和入口及出口之间的液体连通的打开和关闭，其主要目的是随着转子的角度和轴向位置的变化、越过密封件打开和关闭液体连通。例如，代替在轴向延伸部的表面上的槽，可以将液体供给通道嵌入转子内，并且在延伸部的表面上具有孔（入口、出口），而这种孔不一定沿轴向对准。此外，液体供给通道不必须位于转子上的径向相对的位置上，并且密封环可以具有台阶或S形，换句话说，密封环可以具有非恒定的倾斜角度。
[0051] 在所示实施方式中，使密封环18、20形成为优选在外壳的部分32上注模而成的整体密封元件30的一部分，该外壳可以例如采用塑料材料通过注模而成。然而，密封环也可以是注模在外壳中或组装在外壳中的分开的元件。例如，密封件可以由硅基或热塑性弹性体或橡胶注射而成，从而外壳部分和密封件的模塑为制造泵模块的部件提供了尤其具有成本效率的方法，不仅降低了制造单个部件的成本，而且也降低了其组件的成本，同时提供了较少的部件，并提高了所组装的部件的精度。
[0052] 转子6包括例如通常可以是圆柱盘的形式的电机部分34，该圆柱盘具有一个多个永磁体，该磁体在其周围提供多个磁极，该电机部分被设置在基体元件38中的电磁体36驱动旋转。
[0053] 基体元件38可以是泵2的一部分，或者是分开的基体单元的一部分，泵模块可移除的被安装到该基体单元中。基体单元可以设置有用于控制和操作泵和/或用于经由无线或有线链路将信号发送到控制单元的电子元件。作为优选，将泵模块可移除地插入到基体单元中，以便当泵模块被清除掉时，可以重复使用基体单元。
[0054] 例如，参考图11a、11b和12a、12b，示出了应用于患者皮肤的贴片泵（patch pump）1，其中，包括用于驱动转子的电磁体36的基体元件38被可分离地安装到泵模块2和贴片泵的储液器41的外壳40上。
[0055] 泵单元或模块2可优选地安装到包含要泵出的液体的储液器，作为一旦储液器中的液体已经被消耗掉或者由于例如在使用一段时间后需要改变注射点等其它原因就被清除掉的单个单元。可以将泵的外壳8以与储液器成整体的或被永久固定并密封到储液器上的方式永久安装到外壳40上。作为选择，可以使泵单元2与液体供给储液器分离的设置，并采用例如刺穿通过储液器的橡胶膜的针、被密封地卡口联接和其它已知的手段等任何已知的密封联接手段与液体供给储液器连接。
[0056] 泵和储液器被并入单个单元中在需要高度安全性的医疗应用中是十分有利的。因为其消除了在使泵与液体药物储液器连接中的操作的风险，阻止了储液器的再填充和泵的重复使用，并且该单元可以作为单个元件被清除掉。
[0057] 参考图11a、11b和12a、12b，例如，以贴片泵的形式设置了特别紧凑的单元1，用于与分离的贴片单元3连接或者并入具有直接安装到患者的皮肤上的粘接基体43的贴片，用于皮下药物传送。
[0058] 以适用于皮下药物传送的合适的导管的形式设置泵模块2的出口28，或者可以使泵模块2的出口28引导到贴片泵或者其它系统的导管5。
[0059] 在第一个贴片泵的实施方式（图11a和11b）中，借助于定位在导管5中和贴片泵外壳40的腔7中的针（未示出），使可以是柔性或刚性管形式的导管5被引导通过患者的皮肤，并从贴片泵的顶部伸出。在患者的皮肤上应用贴片泵并皮下插入针和导管后，抽出针，并借助自关闭或自愈合密封塞9封闭地密封所述腔7。
[0060] 在第二个贴片泵的实施方式（图12a和12b）中，在将储液器41和泵模块2安装在贴片单元3之前，采用借助于针（未示出）而被皮下插入的导管，将贴片单元3和导管安装到患者上。
[0061] 转子磁极和定子电磁体可以有利地运转为允许转子以精确的角度停止、开始和向前或反向移动的步进电机。然而，也可以采用其它电机并采用用于确定转子相对于定子的角度位置的传感器。
[0062] 在定子和转子上分别由凸轮元件42、44限定转子的轴向位移。该凸轮元件分别具有将转子相对于定子的轴向位置确定为转子相对于定子的角度位置的函数的表面46、48。在所示实施方式中，凸轮元件44被定位在转子的通用的盘形电机部分34上并在一定弧度上延伸。凸轮表面48确定转子的轴向位置，而定子上的凸轮元件42是沿转子的凸轮表面48行进的简单突起。应该注意，凸轮的突起可以采用不同的形状，并且可以使转子和定子的凸轮的功能相反，即在转子上具有突起而在定子上具有凸轮表面，该突起沿该凸轮表面行进。
[0063] 定子4还设置有用于沿轴向相对于定子偏压转子的装置，从而使各自的凸轮元件被推到一起。在所示实施例中，偏压装置采用被固定到定子的弹簧50的形式，该弹簧利用在转子的旋转轴线A的区域中的中央部分52压靠转子的外端。弹簧元件50可以具有不同的形状和结构，主要目的是采用限定的弹簧力使转子的凸轮元件向定子上的凸轮元件偏压。在所示实施方式中，弹簧元件有利地由弹性金属板冲压并成形，并以卡环或帽的形式安装到转子的盘上，该弹簧元件具有通过其它手段被扣紧或固定到定子的外壳的端部54。可以从帽部分58形成弹簧梁部分56以按压到转子上。优选弹簧元件50由非磁性弹性金属制成，从而使转子和定子之间的磁场在其中通过。
[0064] 为了减小转子的轴向长度并提高其相对于倾斜的稳定性，转子本体部分34设置有中央腔部分59，凸轮元件位于该中央腔部分59中。
[0065] 注意，在本发明的范围内，作为偏压转子的弹簧的替代，可以采用磁性力产生装置。在后一实施方式中，可以在转子的盘中安装一个或多个永磁体，而与其相对在基体38中安装一个或多个电磁体或永磁体，从而将转子推向定子的外壳，或者在定子的外壳8内安装吸引转子的永磁体。可以通过位置传感器检测转子的轴向位置，例如位置传感器包括嵌入转子中的永磁体60和嵌入基体38中的霍尔传感器62。围绕周向可以设置多个位置传感器。
[0066] 有利地，在所阐述的本发明的实施方式中，转子的电机部分34和凸轮元件42、44未被浸没在要泵出的液体中，第三密封件64被设置在靠近转子部分34的轴向延伸部16的周围。第三密封件64减小了转子腔室的出口部分12的容积，并阻止了在WO 2005 039674中描述的现有泵中出现的回流步骤。在第二轴向延伸部16上配置第三密封件64具有多个优点：其减小了转子腔室中的容积并改善了在起始周期期间转子腔室中的气泡的消除；其确保了只向前流动泵出；并且其提供了进一步的轴承支撑，改进了相对于转子的倾斜的稳定性。
[0067] 第三密封件64可以有利地由例如硅树脂基或热塑性弹性体或橡胶等弹性体注模而成，该第三密封件64具有组装到外壳部分32或与外壳部分32整体形成的注模而成的外壳部分66。与被浸没在要泵出的液体中不同，具有在空气中的转子电机部分和凸轮元件的另一个优点是降低了液体上的剪切力，从而降低了可能的负面结果，例如胰岛素等大的分子在剪切力的影响下容易劣变。
[0068] 具体参考涉及第一凸轮的实施例的图5、6a－6c和9和涉及第二凸轮的实施例的图7、8a、8b和10，更详细地描述泵的功能及其安全性。
[0069] 在图9和10中，线S1表示第一液体供给通道22相对于第一密封件18的作为转子角度位置的函数的相对轴向位置，线2表示第二液体供给通道24相对于第二密封件20的作为转子角度位置的函数的相对轴向位置。线R1和R2分别表示作为角度位置的函数的由凸轮表面48限定的转子的轴向位置（即，位移）。线S1和R1的重叠表示第一阀V1打开和关闭的位置，而线S2和R2的重叠表示第二阀2打开和关闭的角度位置。从两个曲线图中可以分辨出交迭位置，在该交迭位置第一阀和第二阀V1、V2均被关闭，而两个阀永远都不会同时打开，从而避免了储液器和出口之间的直接液体连通。在这些曲线图中，示意性示出了液体供给通道22、24和凸轮元件42、44的位置。
[0070] 在图7所示的位置0°，该位置相应于图1a和1b所示的转子的位置，液体供给通道22、24以及第一和第二密封件18、20的相对位置分别被设置成不存在越过任一密封件的液体连通。换句话说，关闭第一阀和第二阀。随着转子旋转，在大约40°和170°的角度位置之间，第一液体供给通道22的一端越过第一密封件18，使通向储液器的入口26与位于密封件之间的转子腔室部分10之间液体连通。换句话说，第一阀V1打开。在第一阀打开的这种角度位置上，凸轮表面48具有斜坡66，使得转子抵抗弹簧F的偏压力被移位。随着轴向延伸部沿方向F移动（图1a所示），在第一和第二密封件18、20之间的转子腔室部分的容积增大，从而将液体从储液器吸到该腔室部分中。
[0071] 然后，在大约170°的角度位置，第一阀V1关闭，并在所示的360°周期的其余角度保持关闭。在图7中可以看出，在大约200°－大约330°处，由第二液体供给通道24与第二密封件20协作限定的第二阀V2打开。
[0072] 因此，存在两个阀均关闭的从大约170°到200°的交迭，从而提供了确保两个阀永远不会同时打开的安全裕度。当两个阀均关闭并正常运行时，由于在转子腔室部分10中的流体的不可压缩性，转子的轴向位置被阻塞。
[0073] 一旦第二阀24、20打开，转子上的偏压力使转子的轴向方向反向－F，从而减小了腔室部分10的容积，使得其中的液体被泵出到转子腔室出口部分12，从而被向泵的出口28泵出。
[0074] 将凸轮元件设计成当两个阀均关闭时，至少在角位移的一部分上，凸轮元件以一定的最大距离h（见图6b、9和8b、10）沿轴向隔开。在图9所示的第一实施例中，在大约190°实现凸轮元件之间的这种轴向隔开，而在图10所示的第二实施例中，在大约180°实现凸轮元件之间的这种轴向隔开，从而两个阀均被关闭，转子的轴向位置被阻塞。在该位置（在下文中称作“测试位置”T）转子停止,该位置可以通过位置传感器或通过使用确定一定位置的步进电机来确定，以便确定阀的任何故障或在转子腔室部分10内空气的存在。
[0075] 当转子位于测试位置T处时，如果由于不合格的或破损的密封件或由于任何其它原因，任意一个阀发生泄漏，借助通过弹簧施加到转子上的偏压力，在第一和第二密封件之间的腔室部分10中的液体将泄漏通过不合格的阀。即使在阀正常运行并未发生泄漏的情况下，如果在转子腔室部分10中存在任何空气，其可压缩性将使转子发生一些轴向移动。可以通过位置传感器例如包括位于转子上的磁体的位置传感器60、62和在基体上的或在定子中的霍尔效应传感器来检测转子的轴向位移。传感器可以测量轴向距离的绝对值，而作为优选，传感器可以输出转子相对于定子的轴向距离的差分测量，从而可以检测出轴向位移，而不是转子相对于定子的绝对位置。后者消除了与故障容差和传感器测量漂移有关的任何问题。
[0076] 在测试位置T中转子轴向移位的情况下，位置传感器可以产生警告。警告可以例如使泵系统经历特定数量的泵出周期，以确保泵中的任何空气的移除，随后进行几秒的测试，从而万一在测试位置T处转子轴向移位，则控制单元能指示泵出现故障。
[0077] 可以采用使凸轮元件隔开的轴向距离h来测试泵的阻塞，该阻塞可能是由于泵或者由于在泵的导管的下游中的凝结物或其它阻塞而造成的。第二阀V2打开时，如果出现这种阻塞，施加到转子上的偏压力将不能使凸轮元件推到一起，从而转子相对于定子的轴向位置的差分测量将检测到没有发生如第二阀打开时所期望的那样的沿转子的轴向位置的改变。换句话说，转子的角度位置和轴向位置的读数将能检测到泵或者泵的下游中的阻塞，从而发出出现故障的信号。
[0078] 也可以有利地采用凸轮元件42、44的上述结构来设定用来初始化步进电机的计数的转子的基准位置，并基于该基准位置，使转子旋转特定的角度。因此，该基准位置能实现精确可靠的转子的角度定位，这在当执行测试步骤时使转子在测试位置T停止尤其有用。
[0079] 在第一实施例中（如图5、6a－6c、9所示），可以采用转子上的凸轮元件44上的肩部68来限定该基准位置，该突肩68抵接到定子的凸轮元件42上的相应肩部70上。为了得到基准位置，根据泵是处于初始起始相位中还是处于中间相位中，使转子旋转特定数量的周期。在初始起始相位，泵系统被充满液体并且移除了空气。而在中间相位，泵系统在定子42和转子上的凸轮元件之间的轴向距离基本上为零（其可以通过采用上述差分测量或其它测量的轴向位置传感器来检测）的位置停止，然后反向，如图6c所示，直到肩部68、70抵接并阻止进一步的反向旋转。然后，可以将该抵接位置作为转子的基准位置存储在控制单元中。
[0080] 在第二实施例中（如图7、8a、8b、9所示），可以通过检测当凸轮与凸轮表面接合时作为转子角位移的函数的转子的轴向位移图来设定基准位置。第二实施例具有代替第一实施例的肩部的反向斜面，从而使转子反向旋转用于系统的反向泵出动作。换句话说，在第二实施例中，泵可以采用任意方式泵出液体，这在某些应用中是理想的。
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