RU2001309C1 - Peristaltic pump-metering device - Google Patents

Description

чета-обосновани  величины предела изменени the justification of the magnitude of the limit of change

dnon dnon

и св занного с ним коиномand related coin

эффициента 0,94.a factor of 0.94.

Насос-дозатор состоит (см. фиг, 1) из корпуса 1 с опорной поверхностью 2 диаметром D, ротора 3, на котором закреплены с возможностью вращени  N роликов 4. На фиг. 1 показаны 3 ролика (N - 3), на фиг. 2 - два ролика (N 2). В корпусе 1 размещена эластична  рабоча  камера в виде трубки 5, выполненной, как правило, из силиконовой резины или подобного материала.The metering pump (see FIG. 1) consists of a housing 1 with a supporting surface 2 of diameter D, a rotor 3, on which N rollers 4 are mounted rotatably. FIG. 1 shows 3 rollers (N - 3), in FIG. 2 - two rollers (N 2). An elastic working chamber in the form of a tube 5, made, as a rule, of silicone rubber or similar material is placed in the housing 1.

В трубке 5 можно условно выделить три части: два одинаковых пр молинейных уча- стка Lnoci б, концы которых закреплены в корпусе 1 с помощью фиксаторов 7. Участки б соединены между собой криволинейной частью Lnep 8, котора  контактирует посредством роликов 4 с опорной поверхностью 2 на угле р.In the tube 5, three parts can be arbitrarily distinguished: two identical rectilinear sections Lnoci b, the ends of which are fixed in the housing 1 by means of clamps 7. The sections b are interconnected by the curved part Lnep 8, which contacts through the rollers 4 with the supporting surface 2 on corner r.

На фиг. 1а, и 16 схематично показана величина угла р в зависимости от количества N 2.3 роликов.In FIG. 1a and 16 schematically show the magnitude of the angle p as a function of the number N of 2.3 rollers.

На фиг. 2 показано расположение труб- ки по отношению к опорной поверхности дл  различных соотношений dHoM и йфакт.In FIG. Figure 2 shows the location of the tube with respect to the support surface for various ratios of dHoM and actual.

На фиг. 2а (ином йфакт) длина L трубки максимальна и трубка плотно прилегает к опорной поверхности по всей ее длине. In FIG. 2a (another fact) the length L of the tube is maximum and the tube fits snugly against the supporting surface along its entire length.

На фиг. 26 (dHOM ) длина Lnep уменьшилась до величины 0,94 указанной в п. 2а. При этом между трубкой 8 и опорной поверхностью 6 по вилс  зазор (заштрихован ).In FIG. 26 (dHOM) the length of Lnep decreased to the value of 0.94 specified in paragraph 2a. At the same time, between the tube 8 and the supporting surface 6 there is a gap (shaded).

На фиг. 2в (dHoM decant) длина трубки L минимальна, и зазор между поверхностью 6 и трубкой 8 увеличиваетс .In FIG. 2c (dHoM decant), the length of the tube L is minimal, and the clearance between the surface 6 and the tube 8 is increased.

Из фиг. 3 каждому рассмотренному выше случаю соответствует развертка длины трубки L между фиксаторами. Здесь видно, что LnocT выбираетс  из конструктивных соображений и при изменени х диаметра трубки остаетс  неизменной, а длина криволинейной части Lnep измен етс . .From FIG. 3, each case considered above corresponds to a scan of the tube length L between the clamps. It can be seen here that LnocT is selected from design considerations and remains unchanged with changes in tube diameter, while the length of the curved portion Lnep changes. .

Предел изменени  отношени Ratio of Change

dnoM d(fcaKTdnoM d (fcaKT

dHOMdHOM

Это объ сн етс  следующим. Как следует из данных, приведенных на фиг. 4, длина трубки L может измен тьс , исход  из геометрическмх представлений, в пределах от 2.82R до 3.14R. ОтношениеThis is explained as follows. As follows from the data shown in FIG. 4, the tube length L may vary, based on geometric representations, ranging from 2.82R to 3.14R. Attitude

LnepHOM - LnePMaKc(rvW) |Q Q6| Q & L-перномLnepHOM - LnePMaKc (rvW) | Q Q6 | Q&L

тем, что при переходе от длины L к диаметру d примен етс  коэффициент 2. то предел отношени in that when passing from the length L to the diameter d, a coefficient of 2 is applied.

не должен превышать ± 0,03.must not exceed ± 0.03.

ймом ym

JHOMJhom

йфакт 0.06 QFact 0.06 Q

0303

При больших отклонени  диаметров перистальтический насос будет неработоспособным . При длине переменной части трубки Lnep большей, чем уЖ, трубке не разместитьс  внутри опорной поверхности без изгибов, складок и других недопустимых нарушений формы. При длине, меньшей, чем 2.82R, трубка начнет недопустимо деформироватьс  и выт гиватьс  роликами, что приведет к неустойчивой работе насоса или разрыву трубки.With large deviations in diameters, the peristaltic pump will be inoperative. If the length of the variable part of the Lnep tube is longer than the narrower, the tube cannot be placed inside the supporting surface without bends, creases, or other unacceptable irregularities. With a length shorter than 2.82R, the tube will begin to unacceptably deform and be pulled out by the rollers, which will lead to unstable pump operation or tube rupture.

&се вышесказанное предусматривает, что фиксаторы одеты на трубку с нат гом, но с возможностью перемещени  вручную.All of the foregoing provides that the clips are fitted on a tube with tension, but with the possibility of manual movement.

При вращении вала 1 ролики 2 пережимают гибкую эластичную трубку 3 и отсекают последовательно порции жидкости, перемеща  ее на выход. Определение длины трубки между фиксаторами производитс  первый раз при ее установке в насос, а затем дл ина ее может, при необходимости, корректироватьс  в процессе эксплуатации.When the shaft 1 rotates, the rollers 2 pinch the flexible elastic tube 3 and sequentially cut off the liquid portions, moving it to the outlet. The length of the tube between the clamps is determined for the first time when it is installed in the pump, and then for another it can, if necessary, be adjusted during operation.

Определение длины трубки как функции ее диаметра позвол ет достичь посто нства дозы (порции жидкости), выдаваемой насосом за 1 оборот ротора, и за счет этого существенно (до ± 6%) уменьшить возникающую при изменении диаметра трубки погрешность .Determining the length of the tube as a function of its diameter makes it possible to achieve a constant dose (portion of liquid) delivered by the pump for 1 revolution of the rotor, and thereby significantly (up to ± 6%) reduce the error that occurs when the diameter of the tube changes.

Эффективность предлагаемого технического решени  проверена на разрабатываемой установке дл  перекачивани , фильтровани  и порционного розлива лекарств К5-10, предназначенной дл  розлива глазных капель порци ми 5 и 10 мл. В установке использован перистальтический насос-дозатор с силиконовой трубкой диаметром dHoM 5,0 мм. Радиус опорной поверхности R 47 мм, угол охвата р л или 180° при N 2. Длина пр молинейных участков составл ет Lnocr 24 мм.The effectiveness of the proposed technical solution was tested on the K5-10 drug pumping, filtering and batch filling unit designed for filling eye drops in 5 and 10 ml portions. The installation used a peristaltic metering pump with a silicone tube with a diameter of 5.0 mm dHoM. The radius of the supporting surface is R 47 mm, the angle of coverage is p l or 180 ° at N 2. The length of the straight sections is Lnocr 24 mm.

Расчетна  длина L трубки между фиксаторами при dn0M составл ет - L + ,94 + 2 0 pR 2 24 + 0,94   47 186 мм.The calculated length L of the tube between the clamps at dn0M is - L +, 94 + 2 0 pR 2 24 + 0.94 47 186 mm.

В документации заложено, что длина трубки может измен тьс  в пределах 186 ±11 мм, что соответствует изменению диаметра трубки 5,0 ± 0,15 мм. Это позволило поддерживать требуемую точность выдачи дозы при сохранении основной характеристики установки - выдача 5 мл жидкости на 1 оборот , и 10 мл за 2 оборота.The documentation states that the length of the tube can vary within 186 ± 11 mm, which corresponds to a change in tube diameter of 5.0 ± 0.15 mm. This made it possible to maintain the required accuracy of the dose distribution while maintaining the main characteristics of the installation — the delivery of 5 ml of liquid per 1 revolution and 10 ml per 2 turns.

По сравнению с прототипом, в котором не осуществл етс  коррекци  погрешности дозировани , возникающей при изменен и диаметра силиконовой трубки, предлагаемое техническое решение позвол ет снизить указанную погрешность. Так. например , силиконова  трубка дл  медицинских целей, выпускаетс  НПО Вулкан по ТУ 38.406.152-77 ином - 15 мм с допуском ± 0,5 мм, что соответствует максимальной величине d °M-dt.KT, ±0.033, т.е. ±3,3%.Compared with the prototype, in which the correction of the dosage error that occurs when the diameter of the silicone tube is changed, the proposed technical solution allows to reduce the specified error. So. for example, a silicone tube for medical purposes, is produced by NPO Vulcan according to TU 38.406.152-77 otherwise - 15 mm with a tolerance of ± 0.5 mm, which corresponds to a maximum value of d ° M-dt.KT, ± 0.033, i.e. ± 3.3%.

ОномOnom

При использовании трубки с максимальным отклонением диаметра, например 14,5 мм вместо 15, в прототипе относительФ о р м у л а и з о б р е т е н и   1 ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКИЙ НА со с-доз ATOP, содер- ) жащий установленный в корпусе на опорной поверхности эластичный шланг в виде трубки, имеющий фиксаторы дл  его концов и ротор столиками, при этом трубка состоит из двух пр молинейных участков и криволинейной части, расположенной на опорной поверхности корпуса, ф-личаю- щийс  тем, что, с целью повышени  точности дозировани  при изменении внутреннего диаметра трубки, длина L трубки между фиксаторами определ етс  по формулеWhen using a tube with a maximum diameter deviation of, for example, 14.5 mm instead of 15, in the prototype, the ratio of the sample is 1 PERISTALTIC with co-doses ATOP containing an elastic hose in the form of a tube having clamps for its ends and a rotor with tables, the tube consists of two rectilinear sections and a curved part located on the supporting surface of the housing, which is characterized in that, in order to increase dosing accuracy when changing the inner diameter tube, the length L of the tube between the clamps is determined by the formula

Ь Ы ПОст+B s post +

на  погрешность выдачи дозы (порции) за 1 оборот ротора составит удвоенную величину от изменени  ином. В рассматриваемом случае погрешность составит минус 6,6%. Использу  предлагаемое решение, можно уменьшить.погрешность д0 минус 0,6%. т.е. в дес ть раз.the error in issuing the dose (portion) for 1 revolution of the rotor will be doubled from a change in another. In this case, the error will be minus 6.6%. Using the proposed solution, you can reduce the error d0 minus 0.6%. those. ten times.

(56) Авторское свидетельство СССР № 1337552. кл. F 04 В 43/12, 1985.(56) Copyright certificate of the USSR No. 1337552. cl. F 04 B 43/12, 1985.

+ (0,94 + 2dHOM d(I) x+ (0.94 + 2dHOM d (I) x

ИномOther

x p-R ,x p-R,

при этом предел изменени  отношени the limit of change in the ratio

ином - йфакт / ином - не должен превышатьother - yfakt / other - must not exceed

± 0.03.± 0.03.

гдеWhere

LFIOCT - длина пр молинейных участков;LFIOCT - length of straight sections;

ином - номинальный (расчетный) внутренний диаметр трубки;otherwise - nominal (calculated) inner diameter of the tube;

с1факт - фактический внутренний диаметр трубки;s1fact - the actual internal diameter of the tube;

р - угол взаимодействи  роликов с опорной поверхностью корпусаp is the angle of interaction of the rollers with the supporting surface of the housing

R - радиус опорной поверхности.R is the radius of the supporting surface.

Фиг11

а)and)

/M йфа т/ M yf t

s)s)

Нон Non

$$

аНон йфактanon yfakt

ФигМFigM

t/to,t / to

tff«tff "

66

LntpLntp

Ll}& ffif{Ll} & ffif {

tt

3 3

с1нон. с1фскг Lnep.Mat(c1non. s1fskg Lnep.Mat (

Опорниц побёрхносгьOpornitsa

(4ном.(1фахг. inep.HUH.Lt+Li -L2 a YRW VStfkWR Lnep HUH. 2,82 R.(4nom. (1 fah. Inep.HUH.Lt + Li-L2 a YRW VStfkWR Lnep HUH. 2.82 R.

Заэф нехВу тру5кой и опорной поверхностьюZaef nekhVu tube and supporting surface

JHQH. « 1факг. tnep.HoH. Ј (1нин.+1.накс.): 4-KfcBB+W 2,ff8JHQH. “1fakg. tnep.HoH. Ј (1nin. + 1.nax.): 4-KfcBB + W 2, ff8