FR2550828A1

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Publication number: FR2550828A1
Application number: FR8411808A
Authority: FR
Original assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Current assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Priority date: 1983-07-25
Filing date: 1984-07-25
Publication date: 1985-02-22
Also published as: JPS6075785A; DE3326784C2; JPH0633777B2; IT8422037A0; GB8418844D0; DE3326784A1; GB2145776B; IT1176470B; ES534579A0; GB2145776A; ES8505038A1; FR2550828B1; US4545744A

Abstract

UNE POMPE A GALETS 1 COMPORTE UN STATOR 2 DANS LEQUEL EST PREVU UN BATI DE POMPE 3 A GEOMETRIE SPECIALE. A L'INTERIEUR DU BATI 3 TOURILLONNE UN ROTOR 6. DANS LE BATI 3 ON PEUT PLACER UN TUBE SOUPLE DE POMPE 10, ETANT PRECISE QUE LE TUBE SOUPLE DE POMPE 10 EST CINTRE EN FORME DE BOUCLE ET QUE SES DEUX EXTREMITES SONT REGROUPEES AU VOISINAGE IMMEDIAT L'UNE DE L'AUTRE DANS UN RACCORD 11. LE RACCORD 11 PEUT S'INSERER DANS LE STATOR 2, ASSURE EN POSITION, ETANT PRECISE QUE LA COLLABORATION D'UNE ZONE D'AJUSTEMENT 23 ET D'UNE RAINURE D'AJUSTEMENT 22 INTERDIT TOUT ECHANGE DANS LA DISPOSITION DE CE RACCORD DANS LE STATOR 2. UN ECHANGE DU RACCORD COTE PRESSION ET DU RACCORD COTE ASPIRATION EST DONC EXCLU. UN SERRE-TUBE 24, DISPOSE SUR LE ROTOR 6, PERMET UN ENFILAGE ET UN DEFILAGE AUTOMATIQUE DU TUBE SOUPLE DE LA POMPE 10 OU DU SYSTEME DE TUBES SOUPLES 9.

Description

POMPE A GALETS A MOUVEMENT PERISTALTIQUE

La présente invention concerne une pompe à galets à mouvement péristaltique, en particulier une pompe à tube souple de technique médicale, comportant un bâti, un rotor entrainé en rotation et portant 5 à sa périphérie des galets tournants, comportant aussi un tube souple disposé radialement à l'extérieur des galets, le long d'une paroi du bâti servant de support et entre un raccord c 6 té pression et un raccord côté aspiration, comprimé contre la paroi support au voisinage des galets et obturé par ce moyen, étant précisé que le raccord côté pression 10 et le raccord côté aspiration sont disposés dans un voisinage réciproque direct, en formant un tube cintré en forme de boucle et qu'ils sont

saisis ensemble dans un raccord commun assuré en position sur le bâti.

Des pompes à galets du modèle schématisé ci-dessus sont utilisés en médecine, de préférence pour le pompage du sang ou autres liquides, 15 comme par exemple en dialyse ou dans les séparateurs de cellule Ils doivent présenter un haut standard de sécurité et, simultanément, un

fonctionnement sans défaut.

Par conception de base, une pompe à galets présente un stator et un rotor Le stator est formé sur le carter de pompe et présente 20 un creux contre la paroi support verticale, d'allure continue, duquel s'appuie un tube La zone dans laquelle le tube s'appuie contre la paroi constitue le bâti de la pompe, qui a la forme d'un secteur circulaire dont l'angle au centre est d'au moins 360 /n, N étant égal au

nombre des galets.

Par le centre de ce secteur circulaire passe l'axe de rotation d'un rotor qui présente sur ses extrémités libres des galets qui tourillonnent Lors de la rotation du rotor en direction active, les

galets viennent au contact du tube qui s'appuie contre le contour circulaire du bâti de la pompe et, lors de la suite du mouvement de ro30 tation, le compriment jusqu'à l'obturer de façon étanche au liquide.

La poursuite du roulement des galets sur ce tube assure le transport

du liquide qui se trouve dans le tube.

Le raccordement, vers l'extérieur, du tube qui se trouve dans la pompe à galets avec le reste du réseau tubulaire se fait au moyen 35 de connecteurs normalisés fixés à la position appropriée, dans la zone dubâti, au carter de pompe, de sorte qu'il existe un raccord c Sté pression et un raccord côté aspiration Le tube externe, qui doit conduire dans la pompe à galets le fluide à transporter, est enfiché à l'une des entrées du raccord côté aspiration; le tube externe qui doit conduire le fluide transporté hors de la pompe à galets est égalememnt enfiché à l'une des extrémités du raccord côté pression Le tube proprement dit de la pompe, généralement constitué d'un autre matériau que les tubes de transport, doit être coupé à une longueur ajustée; ensuite on relie l'autre extrémité du raccord côté aspiration à l'autre 10 extrémité du raccord côté pression par l'intermédiaire de ce tube de pompe, ce qui réalise un circuit fermé Comme les galets qui tourillonnent sur le rotor ne forment qu'une fente étroite entre eux et la paroi support, l'introduction du tube de pompe dans le bâti est une opération incommode De plus, lors de l'introduction du tube de pompe 15 dans une pompe à galets du modèle mentionné au début, les incidents suivants peuvent se produire: la mise en place se fait du mauvais côté, c'est-à-dire il y a un échange erronné entre le raccord côté

pression et le raccord côté aspiration; le tube de la pompe s'aligne à l'intérieur de la pompe avec des éléments tubulaires différents ou 20 non prévus; il se produit une torsion du tube de la pompe autour de l'axe central et ce tube se place en mauvaise position.

On connait des pompes à galets dans lesquelles on s'efforce par des mesures constructives de faciliter la mise en place du tube de la pompe par exemple, à partir du document US-PS 4 211 519, on 25 connait une pompe à galets selon le modèle dans laquelle on peut séparer le bâti de pompe d'avec la pièce d'entrainement et dans laquelle le bâti de pompe est formé de deux demi-coquilles reliées l'une-à l'autre avec possibilité de pivotement, coquilles qui, à l'état fermé, enclosent le rotor de la pompe et les galets qui y tourillonnent Pour la pose d'un tube de pompe, on sépare le bâti de la pompe d'avec la pièce d'entrainement et on fait pivoter, pour les écarter l'une de l'autre, les deux demi-coquilles, de sorte que l'on peut accéder librement au rotor On guide ensuite le tube de pompe autour du rotor, soit par l'avant, soit par le haut, puis on referme 35 les deux demi-coquilles, de sorte que le tube de pompe vient se poser

contre la surface périphérique interne des deux demi-coquilles.

Le raccord côté pression et le raccord côté aspiration du tube de pompe sont guidés vers l'extérieur à travers deux ouvertures prévues dans la paroi périphérique des demi-coquilles, étant précisé que les deux raccords se regroupent, après fermeture des deux demi-coquilles, en voisinage réciproque immédiat Ensuite on fixe le bâti de la pompe à la pièce d'entrainement, ce qui, simultanément, assure la position de fermeture des deux demi-coquilles et met en prise l'arbre

d'entrainement du rotor avec l'arbre entrainé de la pièce d'entrai10 nement.

Une pompe à galets à mouvement péristaltique réalisée de cette façon présente deux désavantages essentiels: d'une part la pompe d'un nouveau type de pompe est extrêmemnt incommode et prend beaucoup de temps, car il faut dévisser au moins 15 quatre vis; séparer le bâti de pompe d'avec la pièce d'entrainement et l'ouvrir, puis placer à la main le tube de pompe autour du rotor, ce qui nécessite de s'assurer à la fois d'une part que le segment de tube ainsi posé n'est ni trop court, ni trop long et d'autre part de garantir qu'après la fermeture des deux demi-coquilles, le tube de 20 pompe s'appuie comme il le faut contre la paroi support du bâti de la pompe c'est-à-dire contre la surface périphérique interne des deux demi-coquilles D'un autre côté, il faut s'assurer que le tube de pompe est correctement guidé et maintenu dans les deux ouvertures de

passage, pour exclure que le tube de pompe ne puisse migrer pendant 25 le fonctionnement de la pompe à galets.

Par ailleurs, il se présente encore le désavantage essentiel que l'on ne peut utiliser qu'un tube de pompe d'un diamètre extérieur défini, car un tube de pompe plus mince ne peut plus être correctement maintenu dans les deux ouvertures de passage et un tube de pompe de 30 diamètre trop fort serait bridé ou écrasé dans les ouvertures de passage Il est donc nécessaire de tenir prêt pour chaque diamètre

de tube, un bâti propre.

L'objet de l'invention est donc de créer une pompe à galets

à mouvement péristaltique, selon la description générale non caracté35 risante donnée au début, dont le tube de pompe puisse se poser plus

rapidement en comparaison de la pompe à galets du document US-PS 4 211 519 et qui soit maintenu de façon certaine et toujours reproductible à

la même position.

Pour atteindre cet objet la pompe se caractérise en ce qu'on peut séparer le raccord du bâti de la pompe; et en ce que le tube de pompe est fixé, sans pouvoir s'agiter, au raccord, en formant un système

tubulaire préfabriqué.

Du fait que le tube de pompe est fixé au raccord, sans pouvoir s'agiter, en formant un système tubulaire préfabriqué, et du fait en

outre que l'on peut séparer le raccord d'avec le bâti de la pompe, les 10 désavantages mentionnés ci-dessus de l'état, conforme au modèle de la technique sont exclus.

La formation d'un systeme tubulaire préfabriqué, constitué du tube de pompe et du raccord permet de poser le tube de pompe dans le bâti de la pompe en peu de gestes, étant précisé qu'il ne faut 15 entreprendre de manipulations ni sur le bâti de la pompe, ni sur le diamètre du rotor En particulier, les problèmes qui survenaient dans le cas des pompes à galets traditionnels, comme un surcintrage ou une torsion du tube de pompe sont exclus, puisqu'un tube de pompe de longueur exacte est fixé de façon imperdable au raccord Il est ainsi 20 garanti que l'on ne peut poser qu'un tube de pompe de la longueur

optima pour le bâti de la pompe.

De plus, il résulte de la fixation imperdable des deux extrémités du tube au raccord qu'une torsion du tube de pompe autour de son axe longitudinal pendant le processus de pose est pratiquement 25 exclu Q Si, pendant le processus de pose, il survenait effectivement une torsion du tube de pompe, par suite de la fixation en position des extrémités du tube de pompe au raccord, il est garanti qu'après quelques rotations du rotor, le tube de pompe se détord automatiquement En outre, il résulte de la fixation, sans possibilité d'agitation, du tube de pompe au raccord que le tube de pompe est fixé en position de façon s re sur le bâti de la pompe pendant le fonctionnement de la pompe à galets Comme l'on peut séparer le raccord d'avec le bâti de la pompe, on peut utiliser des tubes de

pompe d'un diamètre différent, puisque au cours de l'échange du tube 35 de pompe, on échange simultanément le raccord ajusté correspondant.

D'autres conceptions avantageuses sont décrites ci-dessous.

Du fait que le rotor présente sur sa zone périphérique entre deux galets voisins un serre-tube dirigé radialement vers l'extérieur, la pose du tube de pompe s'exécute automatiquement La pose, c'est-àdire l'enfilage automatique du tube de pompe au moyen du serre-tube 5 est en principe possible pour chaque tube de pompe, mais c'est plus particulièrement couplée avec la pompe à galets selon l'invention que l'utilisation du dispositif d'enfilage apparait particulièrement avantageux. Particulièrement avantageuse apparait l'utilisation d'un système tubulaire préfabriqué en forme de boucle, qui représente une pièce commercialisable de façon autonome et qui est individualisée au

titre de l'invention.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront

mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exem15 ple de réalisation et en se référant au dessin annexé qui représente,

de façon simplifiée et schématique, une pompe à galets selon l'invention.

Une pompe à galets, repérée sur la Figure par le chiffre 1, comporte essentiellement un stator 2 dans lequel est venu un bâti de pompe 3 Ce bâti de pompe est conçu sous forme de creux dans le stator 20 2, avec une surface de fond 4 courant parallèlement à la surface du stator 2 et avec une paroi support 5 qui se tient perpendiculairement

à la surface du fond 4.

U In rotor 6 tourillonne au centre géométrique du bâti de la pompe 3 Sur le rotor 6 tourillonnent deux galets 7, 8 Au sujet des 25 autres détails concernant la structure et le fonctionnement du rotor et du bâti de la pompe on peut se référer complètement à la demande parallèle de brevet de la même demanderesse du même jour avec la même priorité sous le titre "pompe à galets à mouvement péristaltique

et rotor pour cette pompe".

Un système de tubes souples 9 est disposé dans le bâti de pompe 3 ou le stator 2 Ce système de tubes souples 9 comporte un tube de pompe 10 qui se trouve dans le bâti de pompe 3, s'appuie sur sa paroi support 5 et qui est cintré en forme de boucle et dont les extrémités sont regroupées dans un raccord commun 11 au voisinage im35 médiat réciproque l'une de l'autre La fixation du tube de pompe 10 sur le raccord 11 se fait au moyen de pinces 12, 13 ou autres semblables qui tirent sur le tube souple de pompe 10, enfoncé sur deux tétons en saillie 14 et 15, et assurent ainsi sa position Les tétons 14 et 15 sont disposés essentiellement sur le raccord 11 de façon à être respectivement 5 orientés dans la direction de la courbe du tube de pompe 10 A l'intérieur du raccord Il,par exemple en matière plastique,sont-formés deux canaux 16 et 17 qui sont en contact avec les tétons 14 et 15 de façon i permettre un

passage sans obstacle du fluide à transporter à l'aide de la pompe à galets 1.

Dans les ouvertures de sortie des deux canaux 16 et 17 sont disposés, 10 de façon imperdable, par exemple par collage, deux tubes souples de raccord 18 et 19 Les deux tubes souples de raccord 18 et 19 présentent respectivement à leurs extrémités libres une partie apporpriée, en particulier normalisée d'un raccord de tube souple 20, 21, par exemple un cône Luer Au voisinage immédiat du raccord 11 le stator comporte 15 une rainure d'ajustement 22 dans laquelle peut se loger une languette d'ajustement 23 qui vient en saillie de façon dissymétrique sur le raccord 11 Le fait que la languette d'ajustement 23 se loge dans la rainure d'ajustement 22 garantit d'une part que le système de tubes 9, du fait de la forme codée du raccord 11 est toujours correctement 20 posé dans la pompe à galets 1; d'autre part la liaison de par la forme entre le raccord 11 et le stator 2 fait que le système de tubes

9 est disposé dans la pompe à galets 1, assuré en position.

Le rotor 6 présente dans sa zone périphérique, entre: deux galets voisins 7 et 8, un serre-tube 24 qui, dans la zone du tube de 25 pompe 10, vient radialement en saillie par rapport à l'axe de rotation du rotor 6 et qui est disposé axialement au-dessus du tube de pompe par rapport à l'axe de rotation de ce rotor 6 Ce serre-tube 24

est constitué d'une tige 25 fixée de façon appropriée sur le rotor 6, par exemple par vissage La tige 25 est munie sur sa périphérie, d'un 30 galet de pression 26,par exemple en matière plastique,maintenu radialement par rapport à l'axe de rotation du rotor 6, avec possibilité de rotation.

On peut décrire comme suit le mode d'action du serre-tube 24: Le système de tubes souples 9 comportant le tube de pompe 10 ne se trouve pas dans la pompe à galets 1; on dispose manuellement ou automatiquement le rotor 6 de façon que le serre-tube 24 soit orienté dans la direction qu'aura le raccord 11 lorsqu'il s'y trouvera par la suite On met en place le système de tubes souples 9 par insertion latérale du raccord 11, la languette d'ajustment 23 venant se loger dans la rainure d'ajustement 22 Le serretube 24 est disposé sur le rotor 6 de telle façon qu'après complète introduction dans le stator 2, le raccord Il se trouve, par rapport à l'axe de rotation du rotor 6,

axialement plus proche de la surface du fond 4 que le serre-tube 24.

Du fait de sa souplesse, spécifique du matériau, dans cette position du rotor 6, le tube de pompe est cintré, c'est-à-dire que le tube de pompe 10 repose, dans les zones 27 et 28, sur Ies deux galets 7 et 8 10 et qu'il part obliquement des deux côtés vers le bas en direction du raccord 11 Lors de la rotation, qui va suivre, du rotor 6, le serretube 24 monte par dessus le tube de pompe 10 et, la rotation du rotor se poursuivant, il l'appuie de l'extérieur vers l'intérieur dans la

zone d'appui contre la paroi support 5.

Le défilage ou rejet du tube de pompe 10 se fait bien entendu dans l'ordre inverse c'est-à-dire que l'on amène à nouveau manuellement ou automatiquement le rotor 6 dans la position décrite ci-dessus,

que l'on sépare le raccord 11 d'avec le stator 2 et que dans la rotation, qui suit maintenant, du rotor 6, le serre-tube 24 saisi par 20 dessous le tube de pompe 10 et le soulève hors du bâti de pompe 3.

Le principe du raccord 11 en liaison avec la dispositio annulaire du système de tubes 9 offre par ailleurs les avantages que l'on

peut introduire dans la pompe à galets 1 le tube de pompe 10 à longueur exacte et constante, ce qui garantit une valeur élevée de pré25 cision absolue des débits désirés.

En introduisant deux tubes de pompe 10, exactement de la même longueur, le système de tubes souples 9 permet d'obtenir une substitution parfaite des débits désirés, c'est-à-dire permet d'amener et d'évacuer exactement les mêmes volumes, exactement comme cela est demandé en médecine en particulier pour le remplacement des composants sanguins. Grâce à la géométrie du raccord l I comportant la languette d'ajustement 23 en saillie dissymétrique, le tube de pompe 10 est

fixé dans le bâti de pompe 3 de façon telle que les mouvements inu35 tiles de ce tube de pompe 10 sont évités pendant le fonctionnement.

Pour les pompes à galets très sûres du point de vue de la sécurité, comportant un stator rigide et des galets qui viennent obturer complètement le rotor, le dispositif d'enfilage automatique représente une simplification notable de la manoeuvre et un accroissement de la sécurité. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1 Pompe à galets à mouvement péristaltique comportant un bâti, un rotor entrainé en rotation et portant à sa périphérie des galets tournants, comportant aussi un tube souple disposé radialement à l'extérieur des galets, le long d'une paroi dubâti servant de support et entre un raccord côté pression et un raccord côté aspiration, comptimé contre la paroi support au voisinage des galets et obturé par ce moyen, étant précisé que le raccord côté pression et le raccord côté aspiration sont disposés dans un voisinage réciproque direct, en formant un tube cintré en forme de boucle et qu'ils 10 sont saisis ensemble dans un raccord commun assuré en position sur le bâti, caractérisée en ce que l'on peut séparer le raccord ( 11)

d'avec le bâti de pompe ( 3); et en ce que le tube de pompe ( 10) est fixé, sans pouvoir s'agiter, en formant un système tubulaire préfabriqué ( 9), au raccord ( 11).

2 Pompe à galets selon la revendication 1, caractérisée en ce que le raccord ( 11) est conçu d'une pièce, en particulier comme

pièce de forme en plastique.

3 Pompe à galets selon l'une quelconque des revendications

1 ou 2 caractérisée en ce que sur le côté, opposé au tube de pompe 20 ( 10), du raccord ( 11) sont disposés, de façon imperdable, deux tubes souples de raccord ( 18, 19) munis, à leurs extrémités libres, d'une partie appropriée, en particulier normalisée, d'un raccord pour tube

souple ( 20, 21).

4 Pompe à galets selon les revendications 1 à 3, caracté25 risée en ce que le raccord ( 11) ne peut exclusivement se disposer

que dans une position prédéterminée sur le bâti de pompe ( 3).

Pompe à galets selon la revendication 4, caractérisée en ce que la position prédéterminée du raccord ( 11) est définie par sa forme. 6 Pompe à galets selon la revendication 5, caractérisée en ce que le raccord ( 11) comporte une languette d'ajustement ( 23) venant en saillie dissymétrique et qui peut se loger dans une rainure

d'ajustement ( 22) du bâti de pompe ( 3).

7 Pompe à galets selon l'une quelconque des revendications

1 à 6, caractérisée en ce que long de la paroi interne formant support ( 5) du bâti de pompe ( 3) peuvent se disposer, axialement l'un à côté de l'autre et parallèlement l'un à l'autre, deux systèmes de tubes souples ( 9) identiques et préfabriqués comportant chacun un

raccord ( 11).

8 Pompe à galets selon l'une quelconque des revendications

1 à 7, caractérisée en ce que le rotor ( 6) présente, dans sa zone périphérique entre deux galets voisins ( 7, 8), un serre-tube ( 24) qui vient en saillie radialement dans la zone du tube souple de la

pompe ( 10) et qui est disposéaxialement au-dessus du tube souple de 10 pompe ( 10).

9 Pompe à galets selon la revendication 8, caradtérisée

en ce que le serre-tube ( 24) est conçu en forme de tige.

Pompe à galets selon l'une quelconque des revendications

8 ou 9, caractérisée en ce que le serre-tube ( 24) comporte un galet 15 de pression ( 26) qui peut tourner autour d'un axe radial.

11 Pompe à galets selon la revendication I 0, caractérisée

en ce que le galet de pression ( 26) est constitué d'un matériau plastique approprié.

12 Système de tubes souples pour une pompe à galets à mou20 vement p éristaltique, selon la description générale non caractérisante de la revendication 1, caractérisée en ce que le tube souple

de pompe ( 10) est fixé, sans pouvoir s'agiter, au raccord ( 11) en

formant un système de tubes souples préfabriqué ( 9).

13 Système de tubes souples selon la revendication 12, ca25 ractérisé en ce que le tube souple de la pompe ( 10) est prémonté sur

le raccord ( 11), exactement à longueur.

14 Système de tubes souples selon l'une quelconque des

revendications 12 ou 13, caractérisé par les mentions caractérisantes

des revendications 2 à .

15 Rotor pour pompes à galets à mouvement péristaltique,

selon la description générale non caractérisante de la revendication

1, caractérisé en ce que le rotor ( 6) présente sur sa zone périphérique, entre deux galets voisins ( 7, 8) un serretube ( 24) qui, radialement, vient en saillie presque jusque dans la zone périphérique des 35 surfaces d'appui extérieures radiales des galets ( 7, 8) et qui est disposé dans une position axiale qui affleure avec I'une des zones de il

bordure latérales, axialement, des surfaces d'appui des galets ( 7,8).

16 Rotor selon la revendication 15, caractérisé par les mentions caractérisantes des revendications 9 à 11.