DD272036A1 - RADIALPERISTALTIKSCHLAUCHPUMPE - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radialperistaltikschlauchpumpe, die insbesondere fuer stationaere und transportable Infusionseinrichtungen sowie fuer labortechnische Anwendungen geeignet ist. Die Radialperistaltikschlauchpumpe besteht aus radialverschieblichen Rollen, Fuehrungen fuer die radialverschieblichen Kreisringsegmente und fuer die Rollen, sowie aus Einrichtungen zum Einstellen definierter Kraefte auf den Schlauch und einem festen Gegenlager. Dadurch werden eine definierte Druckbegrenzung, geraeuscharmer Lauf, hohe Zuverlaessigkeit, Ausgleich von Fertigungstoleranzen und Verschleiss sowie ein einfacher Aufbau erreicht. Fig. 2The invention relates to a Radialperistaltikschlauchpumpe, which is particularly suitable for stationary and transportable infusion devices and for laboratory applications. The Radialperistaltikschlauchpumpe consists of radially displaceable rollers, guides for the radially displaceable circular ring segments and for the rollers, as well as facilities for setting defined forces on the hose and a fixed abutment. As a result, a defined pressure limitation, low-noise operation, high reliability, compensation of manufacturing tolerances and wear and a simple structure are achieved. Fig. 2

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Radialperistaltikschlauchpumpe zur präzisen Förderung von Flüssigkeiten und ist besonders für die Infusionstechnik in der Medizin geeignet.The invention relates to a Radialperistaltikschlauchpumpe for precise delivery of fluids and is particularly suitable for infusion technology in medicine.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

In der Medizin ist es häufig erforderlich auf dem Wege einer Infusion Flüssigkeiten in den menschlichen Körper zu bringen, wobei die Druckinfusion mit Hilfe von Infusionspumpen für die meisten medizinischen Applikationsgobiete die günstigste Infusionsmethode ist. Die Zufuhr von Infusionen muß unter sterilen Bedingungen, sowie mit einem kontinuierlichen Förderstrom mit hoher Fördergenauigkeit über eine längere Infusionszeit erfolgen. Spritzen- und Schlauchpumpen, bei denen die Sterilität durch den Einsatz von auswechselbaren sterilen Spritzen und Schläuchen erreient wird, in denen sich die Infusionsflüssigkeit befindet, erfüllen diese Hauptforderungen. Schlauchpumpen werden zur Dauerinfusion verwendet, während mit Spritzenpumpen ein kontinuierlicher Förderstrom nur bis zu einer Spritzenfüllung möglich ist. Bei den Schlauchpumpenarten sind Rollen-,Taumelscheiben- und Peristaltikschlauchpumpen bekannt. Die Rollenschlauchpumpen zeichnen sich durch einen einfachen Aufbau, geringen technischen Aufwand und geringen Platzbedarf aus. Sie berollen jedoch den Schlauch und belasten ihn dadurch auf Schub, Zug und Druck, was zu Gestaltsänderungen und damit zu Förderungenauigkeiten und mechanischer Zerstörung des Schlauches, sowie zu hoher Belastung der infundierenden Stoffe führt. Lösungen gemäß EP 0026704 und DE OS 3202 251, die die Prinzipien der Taumelscheiben- und Peristaltikschlauchpumpen mit linearer Anordnung der Druckelemente beinhalten, beseitigen diese Nachteile, indem der Schlauch nur auf Druck belastet wird. Der Nachteil dabei ist vor allem, daß damit ein hoher technischer Aufwand vorhanden ist und ein großer Platzbedarf besteht.In medicine, it is often necessary to infuse liquids into the human body by means of infusion, whereby the infusion of infusion with the aid of infusion pumps is the most favorable infusion method for most medical application gobies. The supply of infusions must be carried out under sterile conditions, as well as with a continuous flow with high delivery accuracy over a longer infusion time. Syringe and peristaltic pumps, where sterility is achieved through the use of interchangeable sterile syringes and tubing containing the infusion fluid, meet these primary requirements. Peristaltic pumps are used for continuous infusion, while syringe pumps allow a continuous flow rate only up to one syringe filling. Roller, swash plate and peristaltic hose pumps are known in peristaltic pump types. The roller hose pumps are characterized by a simple structure, low technical complexity and small footprint. However, they overturn the hose and load it on thrust, train and pressure, resulting in shape changes and thus inaccuracies in delivery and mechanical destruction of the hose, as well as excessive load on the infusing substances. Solutions according to EP 0026704 and DE OS 3202 251, which incorporate the principles of the swash plate and peristaltic hose pumps with a linear arrangement of the pressure elements, eliminate these disadvantages by loading the hose only under pressure. The disadvantage here is, above all, that there is a great deal of technical effort and a large space requirement.

In DD WP 243209 wird eine Infusionspumpe als Peristaltikschlauchpumpe mit radialer Anordnung der Druckelemente beschrieben, die die Vorteile der Rollenschlauchpumpe mit denen der Peristaltikschlauchpumpe mit linearer Anordnung der Druckelemente in sich vereinigt. Diese Infusionspumpe besitzt folgende Mängel. Durch konstanten Abstand der Rollen wirken sich Toleranzen bei der Fertigung der Pumpe und des Schlauches auf die Funktionssicherheit und die Driickbelastung des Schlauches negativ aus. Hinzu kommt, daß sich die Druckelemente beim Einlegen des Schlauches verkanten und damit die Funktion der Pumpe gefährden. Das endlose flexible Stahlband zum gedämpfton Bewegen der Druckelemente läuft teilweise mit den Rollen urn, was zu zusätzlichem Verschleiß führt. Bei der Drehung des Rotors der Pumpe entstehen durch daß Anlaufen der Rollen an das erste Druckelement Stöße, die zu negativ wirkenden Schwingungen und Geräuschen führen. Des weiteren ist bei Jieser Lösung keine einstellbare Druckbegrenzung möglich.In DD WP 243209 an infusion pump is described as peristaltic hose pump with a radial arrangement of the pressure elements, which combines the advantages of the roller tube pump with those of the peristaltic hose pump with a linear arrangement of the pressure elements in it. This infusion pump has the following defects. By constant distance of the rollers, tolerances in the production of the pump and the hose on the reliability and the Driickbelastung the hose have a negative effect. In addition, the pressure elements tilt when inserting the hose and thus jeopardize the function of the pump. The endless flexible steel strip for damped movement of the printing elements partly runs with the rollers, which leads to additional wear. Upon rotation of the rotor of the pump caused by the start of the rollers to the first pressure element shocks that lead to negative-acting vibrations and noise. Furthermore, with Jieser solution no adjustable pressure limit is possible.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Radialperistaltikschlauchpumpe mit Druckbegrenzung zu schaffen, die mit geringem technischen Aufwand herstellbar ist, bei einfachem Aufbau geringen Verschleiß besitzt und die medizinisch geforderten Parameter erfüllt.The aim of the invention is to provide a Radialperistaltikschlauchpumpe with pressure limiting, which can be produced with little technical effort, has low wear with a simple structure and meets the medically required parameters.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radialperistaltikschlauchpumpe mit radialer Anordnung der Druckelemente zu entwickeln, die eine Druckbegrenzung ermöglicht, eine hohe Funktionssicherheit besitzt und keine extremen Forderungen ann die Fertigungstoleranzen stellt, einen schwingungs- und geräuscharmen Lauf besitzt, sowie einen kleinen Bauraum beansprucht.The invention has for its object to develop a Radialperistaltikschlauchpumpe with radial arrangement of the printing elements, which allows pressure relief, has a high reliability and no extreme demands ann makes the manufacturing tolerances, has a low-vibration and quiet running, and a small space claimed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im folgenden beschriebenen Elementen einer Radialperistaltikschlauchpumpe, die aus einer Grundplatte mit drehbar gelagertem Rotor und Rollen, radialbeweglichen Kreisringsegmenten und einem Cogcriiager besteht, dadurch gelöst, daß am Rotor in einer Führung mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer definierten und einstellbaren, den Förderdruck begrenzenden, Radialkraft, z. B. in Form einer odor mehrerer Druckfedern, ballige Rollen radialbeweglich angeordnet sind und über die radialbeweglichen Kreisringsegmente den Schlauch gegen das feste Gegenlager pressen, oder eine den Förderdruck begrenzende Radialkraft durch das Gegenlager erzeugt wird und damit über die radialbeweglichen Kreisringsegmente und die balligen Rollen der Schlauch zusammengepreßt wird. Zwischen den radialbeweglichen Kreisringsegmenten ist ein festes Kreisringsegment zentrisch zur Achse des Rotors angeordnet. Die radialbeweglichen Kreisringsegmente werden in je einer ringförmigen Nut in der Grundplatte und/oder im Rotor gehalten und besitzen einen Durchbruch, durch den ein Führungselement geführt ist, welches beiderseitig am festen Kreisringsegment befestigt ist.According to the invention this object is achieved with the elements described below a Radialperistaltikschlauchpumpe, which consists of a base plate with rotatably mounted rotor and rollers, radially movable circular ring segments and a Cogcriiager, characterized in that the rotor in a guide with a device for generating a defined and adjustable, the delivery pressure limiting, radial force, z. B. in the form of a odor of a plurality of compression springs, spherical rollers are radially movable and press the hose against the fixed abutment on the radially movable circular ring segments, or the delivery pressure limiting radial force is generated by the abutment and thus on the radially movable circular ring segments and the crowned rollers of the hose is compressed. Between the radially movable circular ring segments a fixed circular ring segment is arranged centrally to the axis of the rotor. The radially movable circular ring segments are each held in an annular groove in the base plate and / or in the rotor and have an opening through which a guide element is guided, which is fixed on both sides of the fixed circular ring segment.

Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Radialperistaltikschlauchpumpe mit Druckbegrenzung besteht darin, daß die radielbeweglichen Rollen über die Kreisringsegmente oder das bewegliche Gegenlager mit einer definiert einstellbaren Anpreßkraft gegen den Schlauch drücken. Dadurch wird erreicht, daß bei einem bestimmten Förderdruck die vom Schisuch über die Kreisringsegmente auf die Rollen mittels des Gegenlagers wirkende Kraft größer als die Anpreßkraft der Rollen oder des Gegenlagers ist und damit kein vollständiges Zusammendrücken des Schlauches mehr erfolgt, wodurch die Pumpe nicht mehr fördert und ihr Druck damit begrenzt ist. Durch die radialbeweglichen und balligen Rollen oder das radialbewegliche Gegenlager wird außerdem erreicht, daß auch größere Maßabweichungen im Rahmen der Fertigungstoleranzen ständig ausgeglichen werden und außerdem der Verschleiß minimiert wird, was eine hohe Funktionssicherheit der Pumpe gewährleistet. Durch das zwischen den radialbeweglichen Kreisringsegmenten angeordnete feste Kreisringsegment werden die Rollen ständig zentrisch um die Rotorachse geführt, wodurch Stöße und daraus resultierende Schwingungen und Geräusche vermieden werden. Die radialbeweglichen Kreisringsegmente werden in zwei ringförmigen Nuten und von einem Führungselement in ihrem Inneren gehalten, wodurch sie sich nicht verkanten können und eine gedämpfte Bewegung ausführen.The operation of this described Radialperistaltikschlauchpumpe with pressure limiting is that the radielbeweglichen rollers press on the circular ring segments or the movable thrust bearing with a defined adjustable contact pressure against the hose. This ensures that at a certain delivery pressure from the Schisuch on the circular ring segments acting on the rollers by means of the thrust bearing force is greater than the contact pressure of the rollers or the thrust bearing and thus no complete compression of the hose is more, causing the pump no longer promotes and their pressure is limited. Due to the radially movable and spherical rollers or the radially movable abutment is also achieved that even larger deviations are constantly compensated within the manufacturing tolerances and also the wear is minimized, which ensures high reliability of the pump. By arranged between the radially movable annulus segments fixed circular segment, the rollers are constantly guided centrally about the rotor axis, whereby shocks and resulting vibrations and noise can be avoided. The radially movable annular segments are held in two annular grooves and by a guide member in its interior, whereby they can not tilt and perform a damped motion.

Mit der genannten einfachen Radialperistaltikschlauchpumpe, die sich durch eine geringe Anzahl von Elementen nit eindeutiger Anordnung auszeichnet, werden eine sichere Begrenzung des Förderdruckes, eine hohe Funktionssicherheit, ein geringer die Funktion nicht beeinflussender Verschleiß, eine gedämpfte Bewegung der Kreisringsegmente, ein schwingungs- und geräuscharmer Lauf, sowie eine Verringerung der erforderlichen Antriebsleistung erreicht.With the above-mentioned simple Radialperistaltikschlauchpumpe, which is characterized by a small number of elements nit unique arrangement, a safe limitation of the delivery pressure, high reliability, a small function not influencing wear, a damped movement of the circular ring segments, a vibration and noise , And achieved a reduction in the required drive power.

Ausführungsbeispielembodiment Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show: Fig. 1: Wirkprinzip der RadialperistaltikschlauchpumpeFig. 1: operating principle of Radialperistaltikschlauchpumpe Fig.2: Radialperistaltikschlauchpumpe in schematischer DarstellungFig.2: Radialperistaltikschlauchpumpe in a schematic representation Fig. 3: Schnitt A-A nach Fig.2.Fig. 3: section A-A of Figure 2.

Die Radialperistaltikschlauchpumpe mit Druckbegrenzung besteht zum Beispiel aus einer Grundplatte 14 in der drehbar der Rotor 9 gelagert ist. Am Rotor 9 sind zwei ballige Rollen 3 radialverschiebbar in je einer Führung 1 angebracht. Zentrisch um den Rotor 9 sind radialbewegliche Kreisringsegmente 4 und ein in der Grundplatte schwenk- und fixierbares Gegenlager 6 über einen Winkel von 200 Grad sowie ein festes Kreisringsegment 8 über einen Winkel von 160 Grad so angeordnet, daß die Rollen 3 ständig geführt werden und damit stoßfrei laufen. Der Schlauch 7 wird zwischen die radiaibeweglichen Kreisringsegmente 4 und das kreisförmig ausgebildete Gegenlager 6 eingelegt. Die beiden radialverschieblichen Rollen 3 werden durch je eine Druckfeder 2, die sich in der Führung 1 befinden, auf die radialbeweglichen Kreisringsegmente 4 gedruckt, wodurch der Schlauch 7 bei der Drehung A des Rotors 9 schrittweise zusammengedrückt und Flüssigkeit geföi dert wird. Die radialbeweglichen Kreisringsegmente 4 werden in zwei ringförmigen Nuten 10 geführt und besitzen Bohrungen, durch die ein Federstahldraht 12 geführt ist, weichet' beiderseitig am festen Kreisringsegment 8 befestigt ist. Dadurch führen die Kreisringsegmente gedämpfte Bewegungen aus und können sich auch bei zum Schlaucheinlegen geöffnetem Gegenlager 6 nicht verkanten. Durch die radiale Verschiebbarkeit der Rollen 3 werden die fertigungsbedingten Maßabweichungen der Pumpe und des Schlauches, sowie Verschleiß ausgeglichen und eine große Funktionssicherheit gewährleistet. Die sichere Druckbegrenzung erfolgt durch die definierte Federkraft der Druckfedern 2. Durch Austausch der Druckfedern oder durch Verändern des Vorspannweges der Druckfedern mit Hilfe der Stellung des Gegenlagers 6 gegenüber den Kreisringsegmenten 4 durch eine Verdrehung B des Doppelexcenters 13, was einer Verlagerung des Arbeitspunktes auf der Druckfederkennlinie entspricht, kann die Federkraft und damit der zulässige Förderdruck geändert werden.The radial peristaltic hose pump with pressure limitation consists for example of a base plate 14 in which the rotor 9 is rotatably mounted. On the rotor 9, two crowned rollers 3 are mounted radially displaceably in a respective guide 1. Centric about the rotor 9 radially movable circular ring segments 4 and a pivotable in the base plate and abutment 6 are arranged over an angle of 200 degrees and a fixed circular segment 8 over an angle of 160 degrees so that the rollers 3 are constantly guided and thus bumpless to run. The tube 7 is inserted between the radiaibeweglichen circular ring segments 4 and the circular-shaped counter-bearing 6. The two radially displaceable rollers 3 are printed by a respective compression spring 2, which are located in the guide 1, on the radially movable circular ring segments 4, whereby the tube 7 is compressed step by step during rotation A of the rotor 9 and liquid geföi is changed. The radially movable circular ring segments 4 are guided in two annular grooves 10 and have bores through which a spring steel wire 12 is guided, soft 'on both sides of the fixed circular ring segment 8 is fixed. As a result, the circular ring segments perform damped movements and can not tilt even when the abutment 6 is open to insert the hose. Due to the radial displacement of the rollers 3, the production-related dimensional deviations of the pump and the hose, and wear are compensated and ensures a high level of functional reliability. The safe pressure relief is effected by the defined spring force of the compression springs 2. By replacing the compression springs or by changing the Vorspannweges of the compression springs by means of the position of the thrust bearing 6 relative to the annulus segments 4 by a rotation B of the Doppelexcenters 13, which is a shift of the operating point on the pressure spring characteristic corresponds, the spring force and thus the permissible delivery pressure can be changed.

Claims (6)

1. Radialperistaltikschlauchpumpe^estehend aus einer Grundplatte mit drehbar gelagertem Rotor mit Rollen, radial beweglichen Kreisringsegmenten und einem Gegenlager, dadurch gekennzeichnet, daß am Rotor (9) mindestens eine einstellbare und/oder austauschbare Einrichtung (2) zur Erzeugung einer definierten Rcdialkraft in einer Führung (1) derart mit den Rollen (3), den radial beweglichen Kreisringsegmenten (4) und dem Gegenlager (6) kombiniert ist, daß mittels einer Führung (5) für die radial beweglichen Kreisringsegmente (4) ein definiertes Zusammenpressen des Schlauches (7) erreicht wird.1. Radial peristaltic hose pump ^ consisting of a base plate with rotatably mounted rotor with rollers, radially movable annular segments and an abutment, characterized in that the rotor (9) at least one adjustable and / or interchangeable means (2) for generating a defined Rcdialkraft in a guide (1) is combined with the rollers (3), the radially movable circular ring segments (4) and the anvil (6) such that by means of a guide (5) for the radially movable annular segments (4) a defined compression of the hose (7) is reached. 2. Radialperistaltikschlauchpumpe nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung fester Rollen (3) am Rotor (9) das Gegenlager (6) eine definierte Radialkratt erzeugt.2. Radial peristaltic hose pump according to item 1, characterized in that when fixed rollers (3) on the rotor (9), the counter-bearing (6) generates a defined Radialkratt. 3. Radialperistaltikschlauchpumpe nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein unbewegliches Kreisringsegment (8) zentrisch zur Achse des Rotors (9) den nicht von den radial beweglichen Kreisringsegmenten (4) gebildeten Vollkreis ausfüllt.3. Radial peristaltic hose pump according to item 1, characterized in that a stationary circular ring segment (8) concentric to the axis of the rotor (9) does not fill the full circle formed by the radially movable annular segments (4). 4. Radialperistalcikschlauchpumpe nach Punkt 1 oder Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (3) vorzugsweise ballig ausgeführt sind.4. Radialperistalcikschlauchpumpe according to item 1 or 2, characterized in that the rollers (3) are preferably designed crowned. 5. Radialperistaltikschlauchpumpe nach Punkt 1 oder Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (5) der radial beweglichen Kreisringsegmente (4) minies einer in der Grundplatte (14) und/oder im Rotor (9) angeordneten ringförmigen Nut (10) erfolgt und/oder mittels eines Durchbruchs (11) in den radialverschieblichen Kreisringsegmonten (4) und einem darin angeordneten Führungselement (12) erreicht wird.5. Radial peristaltic hose pump according to item 1 or item 2, characterized in that the guide (5) of the radially movable annular segments (4) minies in the base plate (14) and / or in the rotor (9) arranged annular groove (10) and takes place / or by means of a breakthrough (11) in the radially displaceable Kreisringsegmonten (4) and a guide element (12) arranged therein is achieved. 6. Radialperistaltikschiauchpumpe nach Punkt 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement 02) vorzugsweise aus einem federnden Draht besteht, der am unbeweglichen Gegenlager (8) befestigt ist.6. Radialperistaltikschiauchpumpe according to item 5, characterized in that the guide element 02) preferably consists of a resilient wire which is fixed to the immovable abutment (8).