CN101784795B - 软管滚子泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种软管滚子泵，其具有定子、转子和转子驱动装置，其中所述转子包括软管滚子，所述软管滚子的位置可通过具有调节元件的调节装置沿径向方向调节，并且其中设有制动装置并且可通过制动装置和转子驱动装置的相互作用改变所述软管滚子的径向位置。

Description

软管滚子泵
技术领域
本发明涉及一种软管滚子泵，其具有定子、转子和转子驱动装置，其中所述转子包括软管滚子。
在这种软管滚子泵中，在转子和定子的软管滚子轨道之间插入软管，所述软管通过软管滚子分别压靠到软管滚子轨道上，使得通过转子的转动和因此软管滚子的回转运动，液体通过软管抽吸。这种软管滚子泵尤其在医学技术中被大量地使用，并且特别是在用于抽吸如透析液或血液的医用液体的透析中被采用，尤其是在血液透析或腹膜透析中被采用。
背景技术
在用于医学技术的市场中建立的用于一次性泵软管的软管滚子泵中，简单的基本类型仍然占有优势。现在详细阐述软管滚子泵的这个很久以来已知的基本形式，本发明的软管滚子泵也基于所述基本形式。在此，参考标记相当于也在示出本发明的软管滚子泵的附图1至8中所使用的参考标记，其中为了说明基本功能同样参考这些附图，在本发明的软管滚子泵中使用的所述基本功能与在现有技术中的完全一样。
在此，转子由旋转地驱动的轮毂体4组成，在所述轮毂体上通常安装有两个径向向外地弹簧支撑的旋转的翼状件5，在所述翼状件的外端分别固定有软管滚子9，所述软管滚子力图将软管2环绕地挤压在软管滚子轨道上。软管滚子轨道为软管滚子泵的位置固定的零件的组成部分，所述位置固定的零件经常被称为泵底座或定子1。图1说明了软管滚子滚道的在三个不同的部分内的功能分配。中间部分17(闭塞区域)包围大约180度并且为圆柱面。在该部分中，软管由软管滚子完全地闭塞。在两侧镜像地连接的部分18(过渡区域)在大约20至30度上延伸。在该区域内，转子滚道的半径不断地增加，而泵软管不脱离闭塞。相反，翼状件仍然随着半径增加而移动，直至到达对着过渡区域的终点的位置，在所述位置上翼状件运动到止挡上，所述止挡设置在轮毂体和翼状件之间并且限制翼状件和软管滚子的进一步的径向的向外移动。这样的止挡设置在每个软管滚子泵中并且未图示地示出。紧接着在两侧镜像地连接的最后的部分19(开放区域)中，滚子滚道的半径继续增加，而翼状件保持在所述止挡上，直至泵软管在泵底座开口区域20的起始端前完全脱离仍然通过软管滚子的接合。在该开口区域内，泵软管进入泵底座内并且再次离开。上述翼状件止挡具有如下附加的目的，即防止在拆除泵软管时软管滚子的在软管滚子轨道上的撞击。为了这个目的，将止挡设置为使得它们在软管滚子和滚子滚道之间保留大约1mm的剩余间隙，其明显小于被闭塞的软管的双倍的壁厚(闭塞条件)。
为了避免泵软管从泵底座中无意地脱离，市场上通常的泵具有多个软管导翼21，所述软管导翼如各个叉状件一样从轮毂体径向地向外指向并且以大约1至3mm的端面距离终止在软管滚子滚道前。为了避免摩擦和磨损，软管导翼通常装配有可旋转的滚子并且对泵软管的穿入和穿出起到重要的作用。如果使转子处于旋转位置，在所述旋转位置上软管导翼指向泵口的开口的方向，那么在泵底座开口的邻近的位置两侧的自由空间足够使操作人员能够沿泵底座底板方向如此深地引导流入侧的半个泵软管，使得在转子的随后的穿入旋转运动中，软管导翼在软管上方梳过并且在泵底座内掠过。因为在通常的软管泵中，软管滚子移出至止挡上，所以软管导翼必须按需要在软管上施加大量的力，以便使软管挤入软管滚子和滚子滚道之间的最初大约1mm宽的间隙，并且在此导致翼状件相对弹簧力旋转，直至泵软管完全地穿入并且由两个软管滚子滚压。弹性体的泵软管通过力作用变形，并且试图嵌入软管滚子轨道和软管导翼的端面之间的间隙内。为了可靠地排除这种情况，在传统的软管泵中，在软管导翼的端面和软管滚子轨道之间的距离可以只是在大约2至3mm之间。因为也存在用于在穿入过程中夹住泵软管的充分的条件，同样，导轮的朝向端面的倒圆角半径不远大于1mm。有时泵软管在穿入时仍然被夹住，这通常导致软管损坏并且需要更换软管。泵软管的损坏也能够与泵软管的对角线地强行挤入规定位置有关，所述损坏归因于在穿过软管滚子的端面时的局部过载。当操作人员没有将泵软管足够深地导入时，能够出现另一个故障情况，使得最近的软管导翼的端面能够容纳在接近软管滚子轨道时的软管并且将其损坏。在这种意外事故时，转子轴的在输出侧的轴承也会过载，这能够在数天或数月后导致泵故障。第三个且更加紧要的可能的故障情况在于，操作人员没有及时地将其手指从泵底座挪开并且因此存在由于与软管导翼或与软管滚子碰撞而导致受伤的危险。
在穿出泵软管时，在泵基座口的同侧发生类似的过程：当泵在如以前的角位置上停止时，必须将泵软管的入流侧的端部如此远地从泵基座中抬起，使得在再次接通转子旋转运动后，最近的软管导翼在泵软管下方梳理并且以类似于轮胎杠杆运动的方式使该泵软管从泵基座中脱离。在这里也能够导致如在穿入时的相应的故障情况。
由于手动装备软管泵的上述缺点，在透析机中引入半自动的机构，所述半自动的机构如下工作：泵软管在两侧保持在被称为夹子的部件内，所述夹子由人在插入时以闭锁的方式插入泵口区域内。因此泵软管处于用于随后的穿入所需的位置上并且触发位置信息触头。以这种方式操作人员能够将手移开并且操纵用于随后的自动的穿入的开始按钮。如其用于随后的自动的穿出所需要的一样，通过转子停止在穿出开始位置上并且提升执行件将具有倾斜运动的夹子如此远地从泵口区域内抬起，自动地发生泵软管部分的穿出。
刚才所述的机构仍然具有的如下缺点，泵软管在穿入和穿出时遭受到强的机械应变并且在机器和泵软管部分之间的几何形状和有关力的比例的协调中的小的错误能够导致故障。在某些使用情况下不能够使用该机构，因为在穿出阶段开始时它迫切需要泵软管部分的倾斜，所述穿出阶段例如在具有多个泵软管部分的磁带盒式系统中是不可行的。因为在原有的转子机构上添加了用于从泵基座中抬起泵软管部分的附加的电动或气动的线性单元，所以刚才所述的机构的另一个缺点在于提高的空间需求和增加的制造成本。
因此为了简化软管更换，部分地尝试将泵软管底座分为多个部分并且将其径向向外移动，以便能够更好地插入或取出软管。但是在这种情况下产生的问题是，在抽吸时分段的软管滚子导轨的接合位置连续地翻滚，使得能够出现在泵功能中的故障(例如附加的跳动或泄漏)，并且泵软管的增加的磨损导致在泵运转中的较低的可靠性。此外，这个解决方案具有显著地增加的结构空间需求并且具有许多附加的且不能旋转地运动的部分和接缝，所述附加的且不能旋转地运动的部分和接缝提高了技术的耗费、影响外观(接缝外观)、导致在导向装置上的磨削痕迹和功能故障的危险(污垢和增加的磨擦影响功能)、给机器空间的密封造成困难并且导致夹住的危险。此外，任意宽地打开的泵底座也不能够防止泵软管部分在结构中作为预固定的环继续通过移出至止挡的转子径向向外的扩宽并且因此叉开地固定，这使得只是借助于手的完全的安装是可能的并且阻止通过形状接合和力配合的拆卸。此外，仍然产生软管导翼的问题，所述软管导翼导致已经在上面说明的问题范围。
基于这个原因，通常放弃可调节的泵底座并且可调节地构成转子来替代泵底座。在这种情况下，通常设有具有调节元件的调节装置，通过所述调节元件可沿径向方向调节软管滚子的位置。因此软管滚子能够通过调节装置缩进，以便在转子和软管滚子轨道之间可靠地插入软管。因此泵软管在安装和拆除时可在几何形状上完全地自由调节。这也消除了分段的泵滚子轨道的问题。
在此，从US 4,568,255和US 5,549,458中已知通过旋钮沿径向方向手动调节滚子。但是这个手动的调节可能性是很少方便使用者的并且此外极其易于造成操作错误。
相反，从WO 95/17598A1以及US 4,205,948中已知滚子的通过独自的调节驱动装置的可调节性，其中但是在这里复杂的铰接结构以及设置在转子外的复杂的调节驱动装置是必需的。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种具有用于软管滚子的调节装置的软管滚子泵，在所述软管滚子泵中，泵软管部分的用于泵软管的安装和拆卸情况的完全的暴露导致在泵软管更换时的明显改善的人机工程因素和可靠性，其中但是与没有调节可能性的软管泵相比，只是应该达到最小的额外费用消耗，并且此外与被证明的现有技术相比应该确保保持不变的可靠的泵功能。此外通过调节装置，在结构空间以及机械、电子和软件上的只是尽可能少的附加的需求应该是必需的。此外在设计和清洁性能方面也不应该变差。
根据本发明，该目的由软管滚子泵实现。现在根据本发明，这种具有定子、转子和转子驱动装置的软管滚子泵具有制动装置，其中转子包括软管滚子，所述软管滚子的位置可通过具有调节元件的、设置在所述转子上的调节装置沿径向方向调节，其中，在所述定子上设有制动装置并且所述制动装置与所述调节元件这样地连接，以至于所述制动装置阻止所述调节元件的运动，使得通过所述调节元件的制动和所述转子的旋转能够使所述调节元件相对于所述转子运动，以便改变所述软管滚子的位置。
因此与手动的调节可能性相比，获得根据本发明的软管滚子泵的明显更简单和更可靠的操纵，而为此不需要单独的调节驱动装置和复杂的机械装置。因此根据本发明，本来存在的转子驱动装置能够用作为滚子缩进机构的驱动，这保证成本节省地实施本发明。相对于传统的软管泵，在泵运转时也没有产生不同的工作原理，使得在本发明中也保证在泵运转时的被证明的高的可靠性。在此也基本上只需要调节元件和制动装置作为附加的元件，使得借助只是很少的附加的组成部分允许在很大程度上结构空间相同的机构并且因此允许低的成本。
然而借助本发明，可能的是，通过泵软管部分的在缩进滚子后的完整的几何形状的自由调节确保简单的泵软管、预固定的泵软管(夹子)或装配有泵软管的盒子的简单的插入和取出。通过被选择的原理，根据本发明的软管滚子泵尤其也适用于具有盒子的应用，在所述盒子中，例如刚性的盒体插入透析机内并且应该通过滚子泵进行流经盒子的液体(例如血液)的输送。在这种情况下，插入滚子泵内的软管通常构成为突出于盒子的环。此外，根据本发明的软管滚子泵也适用于这样的盒子，所述盒子装配有多于一个的泵软管。
此外有利的是，在根据本发明的软管滚子泵中，通过操纵制动执行件可触发制动装置的制动作用。因此能够通过有针对性地操纵制动装置开始调节运动。因此通过操纵制动装置和转子驱动装置轻松地进行软管滚子的调节。
为此有利的是，制动装置的制动执行件由泵的控制装置控制。因此尤其是用于软管滚子的在泵软管部分上的耦联或脱开的自动进行的过程也是可能的，使得在避免操作人员受伤危险的情况下获得泵底座盖板的可能性。
此外有利的是，在此制动装置阻止调节元件的运动，使得通过调节元件的制动和转子的旋转能够使调节元件相对于转子运动，以便改变滚子的位置。因此获得尤其简单的机械装置，在所述机械装置中能够基本上不改变地接管现有的转子并且必须设有与制动装置配合的相应的调节元件。
在此有利的是，调节元件与转子同轴地可旋转地安装。因此获得用于调节元件的尤其简单的运动几何学，当滚子与调节元件同轴地旋转时，为了移出或移入滚子所述调节元件只是必须被制动。因此获得在结构上极其简单且节省空间的机械装置。此外，调节元件的这种可旋转的支撑在设计和可清洁方面具有显著的优点。此外有利的是，调节元件在此形成与转子同轴地可旋转地安装的调节盘。
此外有利的是，根据本方面的调节元件可旋转地安装在转子上。因此有利的是，转子和调节元件形成单独的组件，这反而允许简单且节省空间的结构。在这里通过可旋转的安装也再次获得装置的较好的可清洁性以及较好的设计。在这种情况下能够基本上使用已经已知的转子，在所述转子上只是必须可旋转地安装调节元件。
在此有利的是，在根据本发明的软管泵中，调节元件在正常运转时与转子一起旋转。在此有利的是，直接地且没有球轴承地进行调节元件的安装，使得在调节元件和在转子上的支撑件之间的在结构上有意产生的轴承摩擦导致无爆震的泵运转。那么为了径向地调节软管滚子，调节元件只是相对于转子制动并且因此相对于转子运动，尤其是转动。
此外有利的是，根据本发明的调节元件对称地设置并且/或者尤其是在软管滚子移出的位置上可与转子锁合。通过调节元件的对称的结构能够防止例如在定子和转子之间的振动导致在调节元件和转子之间的无意的旋转或导致调节元件的无意的爆震，因为对称地构成的调节元件不能够感受到在旋转轴承位置上的与位置有关的不同的摩擦力传递。通过调节元件与转子的例如在移出软管滚子并且调节元件处于转子的正常运转中的位置上的可闭锁性能够可靠地防止在调节元件和转子之间的无意的转动。同样可设想，插入用于在调节元件和旋转轴之间增加摩擦的元件。
此外有利的是，在根据本发明的软管滚子泵中，制动装置阻止在定子和调节元件之间的相对的运动。因此通过制动装置在调节元件相对于定子的运动中阻止调节元件，而转子继续通过驱动轴相对于定子旋转并且因此产生在转子和调节元之间的相对运动。通过这样的机械装置获得尤其简单但是可靠的调节可能性。
此外有利的是，根据本发明的软管滚子泵的转子包括可移动的支承元件，软管滚子可旋转地安装在所述支承元件上。这些支承元件能够使软管滚子例如弹簧加载地向外压靠在软管上。在这里能够使用例如已经从现有技术中已知的翼状件作为支承元件，所述翼状件通过旋转接头铰接在转子上。
此外有利的是，根据本发明，调节元件和/或转子具有导向装置，所述导向装置与一个或多个用于使软管滚子径向地运动的反作用元件配合。通过调节元件和转子的相对运动反作用元件沿着导向装置运动并且产生软管滚子的径向运动。因此与节省空间的机械装置一样简单的机械装置是可能的，所述机械装置与已知的软管泵相比，最小的额外费用消耗也是够用的。在此，导向装置的特殊的形式能够与必需的调节几何形状最佳地匹配。
在此，在尤其优选的实施形式中导向装置设置在调节元件上，而反作用元件设置在转子上。因为已经存在的转子只是必须装配反作用元件并且通过总是重新构成的调节元件接管导向装置，因此获得在结构上尤其简单的情况。
此外有利的是，在此反作用元件和/或导向装置与用于软管滚子的支承元件固定地连接。因此当调节元件相对于转子运动时，软管滚子的支承元件直接通过反作用元件和导向装置的相互作用进行运动，有利的是进行旋转。在此，在尤其有利的实施形式中，反作用元件直接设置在用于软管滚子的支承元件上，其中此外有利的是，它们直接设置在软管滚子的突出的轴部分上。此外有利的是，反作用元件能够由导轮组成。
此外有利的是，根据本发明的导向装置形成凸轮槽。反作用元件能够接合在这些凸轮槽内并且在调节元件相对于转子运动时通过凸轮槽径向运动。
此外有利的是，根据本发明，导向装置形成环绕的环形导向装置。因此在应用制动时，在转子旋转角的控制过程发生故障时产生过载保护。尤其是通过反作用元件相对导向装置的端部的止挡有效地防止碰撞，其中有利的是，如此大地选择导向装置的倾斜度，使得转子机构在无意的旋转运动时也不会过载。此外构成为环形导向装置的导向装置允许滚子的移入和移出，而不必改变转子的旋转方向。相反地，在这样的环形导向装置中，移出软管滚子的区域与移入软管滚子的区域相交替。因此通过调节元件的相对于转子的简单的继续旋转允许软管滚子的交替的移出和移入。
此外有利的是，在此根据本发明的导向装置由两个或多个相同的部分组成，在环形导向装置中尤其是由两个或多个连续的相同的部分组成。通过对称的结构，凸轮盘的支承轴在滚子移入和移出期间不受到横向力，因此将摩擦减少到最少并且允许针对较少的力的设计。在环形导向装置中，两个或多个相同的部分在此相互连接。相同的部分的数量最好相当于软管滚子的数目。
此外有利的是，导向装置具有螺旋形地向内延伸的区域，所述区域与用于使软管滚子运动的相应的反作用元件相关联。因此这些螺旋形地向内延伸的区域在调节元件和转子的相对运动中向内牵拉反作用元件并且导致软管滚子的缩进。有利的是，在此螺旋形地向内延伸的区域的倾斜度设计成使得用于使软管滚子沿径向方向移动所需的转矩在螺旋形的区域内基本上是不变的。因此尤其可能的是，缩进滚子时连续增加的弹簧力与导向装置的连续增加的倾斜度相关联，使得在软管滚子的总的缩进路径上达到始终不变的转矩。因此转子驱动装置的现有的转矩能力能够以更佳的方式用于缩进滚子并且驱动装置不需要比传统的驱动装置更高的转矩设计。
此外有利的是，在此螺旋形地向内延伸的区域通过具有反向的并且有利的是更陡的倾斜度的区域连接。因此软管滚子能够通过转子的继续旋转再次移出，其中在这里通过弹簧总是沿软管滚子的偏斜的方向发生移出。这也阻止反作用元件的在导向装置的端部上的止挡。
此外有利的是，导向装置具有没有倾斜度或具有闭锁凹部的区域，在所述区域内，反作用元件在缩进软管滚子时静止。在两种情况下抵消在导向装置和反作用元件之间的反作用并且用于使软管滚子偏斜的弹簧保持张紧，而不移动调节元件。因此在移入的滚子的位置上可能的是，制动装置再次脱离接合并且在缩进滚子时断开转子驱动装置。因此在“滚子移入”位置上能够没有危险地且方便地取出或插入软管，其中在这个位置上转子仍旧保持为是可旋转的。此外在这个位置上能够没有危险地被取出并且再次插入转子，例如用于清洁目的或更换目的。
此外有利的是，根据本发明的导向装置具有区域，在所述区域内移出的软管滚子可能径向运动，而调节元件不相对于转子运动。有利的是，该区域相当于具有移出的软管滚子的位置。在该位置上软管滚子能够在泵运转时向内和向外进行其典型的往复运动，而在这种情况下导向装置没有限制它们。此外有利的是，调节元件也能够以一定的角度范围在这个位置周围借助移出的软管滚子来调节，而导向装置没有移动软管滚子。因此在调节元件的在正常的泵运转时被容纳的位置周围获得一定的间隙。
此外有利的是，根据本发明的制动执行件设置在定子上。因此获得在结构上简单地安装的调节元件，所述调节元件只需要例如在转子上的少的额外的结构空间。因为所有可移动的部分能够设置在定子上并且调节元件不必具有可移动的部分，所以可非常简单地控制制动装置。
此外有利的是，根据本发明的制动装置具有制动销，所述制动销与相应的切口配合。因此通过形状接合获得尤其简单的制动装置，其中例如制动销只是必须插入相应的切口内并且因此调节元件能够固定在定子上。
此外有利的是，在此制动销设置在定子上并且切口设置在调节元件上。这导致尤其简单的结构。
此外有利的是，制动装置可替代地具有可移动的制动块，所述制动块与刚性的制动反作用元件配合。因此也获得基于力配合的简单的制动装置。
此外有利的是，在此制动块设置在定子上并且制动反作用元件设置在调节元件上。因此调节元件也能够没有可移动的部分并且制动块能够通过制动执行件从定子开始运动。
此外有利的是，根据本发明，软管导翼设置在转子上，所述软管导翼与定子的软管滚子轨道的径向距离大于所使用的软管的壁厚的2倍，有利地大于所使用的软管的壁厚的3倍。这例如相当于多于4mm的距离，有利的是多于6mm的距离。因此有效地防止软管的在现有技术中出现的夹住和轧断的问题，其中因此根据本发明的短的软管导翼允许用于插入软管的软管滚子能够缩进转子内并且因此只需要用于通过软管导翼引导软管的少的力消耗。
此外有利的是，在此软管导翼具有导轮，所述导轮的朝向外部端面的倒圆角半径大于泵软管的外径的20％，此外有利地，大于泵软管的外径的40％。也只是通过软管滚子的可调节性才允许这个大的半径并且因此它防止软管的在现有技术中出现的夹住。
附图说明
现在借助于实施例和附图详细地阐述本发明。在此示出：
图1示出根据本发明的软管滚子泵的实施例的俯视图；
图2示出通过该实施例的软管平面的剖视图；
图3示出通过该实施例的凸轮盘平面的剖视图；
图4示出通过该实施例的转子轴平面的剖视图；
图5示出通过在该实施例的软管导翼的区域内的转子轴平面的剖视图；
图6示出在缩进软管滚子时的通过该实施例的软管平面的剖视图；
图7示出缩进软管滚子时的通过该实施例的凸轮盘平面的剖视图；以及
图8示出在根据本发明的制动装置的区域内的通过该实施例的转子轴平面的剖视图。
具体实施方式
在此本发明的实施例的通用的结构基于已经在开头说明的被证明的基本类型，因此在本发明的原则上的结构和泵功能方面可以参考现有技术的说明。关于在图1中可看到的元件，本发明与现有技术的区别仅仅在于更短的和更多地倒圆角的软管导翼21。但是，此外，在转子和定子的基本元件方面，本发明与根据现有技术的软管滚子泵相同。因此本发明的实施例在泵运转时也具有很久以来被证明的软管滚子泵的同样有利的特征，但是其中现在可能的是，通过在随后的附图中示出的调节可能性显著地简化软管的插入和拆卸。
在此，根据本发明的软管滚子泵的实施例的转子基于传统的转子，并且只是通过添加构成为凸轮盘10的调节元件、两个作为用于构成为凸轮槽12的导向装置的反作用元件的相同的凸轮滚子11和轴向支撑保险垫片来补充，所述轴向支撑保险垫片用于将凸轮盘10同轴地支撑在转子上以形成具有用于软管滚子的调节装置的滚子缩进转子。因此获得与传统的软管泵在很大程度上结构空间相同的机构并且具有与已知的软管泵相比只是最小程度地提高的成本。此外，只是制动装置15必须还设置在定子1上，其中在实施例中，通过制动销选择可简单且有效地密封的制动装置。
现在借助于图1至8详细地阐述本发明的实施例。在此图1至8示出转子的在“滚子移出”位置上或在“滚子移入”位置上和在不同旋转角度位置上的机构简图。
在此转子组件包括轮毂体4、翼状件5、旋转接头6、弹簧7、滚子轴8、软管滚子9、凸轮盘10、凸轮滚子11、未示出的转子驱动装置3的旋转轴和制动装置15在转子一侧的接合位置16，其用于阻塞凸轮盘10。
定子组件包括具有泵底座开口20的泵底座1、软管滚子轨道17至19、转子轴的支撑件和制动装置15的执行件。
转子组件与传统的转子的区别在于，额外地且与轮毂4无关地可旋转地安装的凸轮盘10和延长的滚子轴8，在所述滚子轴8的端部上安装有与软管滚子9无关地可旋转的凸轮滚子11，所述凸轮滚子11接合在凸轮盘的凸轮槽12内。可替代地是，凸轮滚子11也能够安装在固定在翼状件5上的单独的轴上。
通过在定子一侧的制动执行件建立在固定的定子和可旋转地安装的凸轮盘之间的摩擦接合或形状接合的连接(参见图7和8)，为了移入软管滚子9激活制动机构15。在应用制动时，现在转子驱动装置3使凸轮体4旋转大约120度(按照凸轮槽设计)，直至凸轮滚子11达到“滚子移入”位置13(参见图3和7)。通过弹簧7，翼状件5并且因此软管滚子9和凸轮滚子11始终径向向外地被挤压，软管滚子9支撑在所述翼状件上。因此凸轮滚子11只是在凸轮槽12的径向向外指向的滚道上运动。凸轮槽12在滚子缩进的角度范围内螺旋形地向内延伸并且将转子的旋转运动转换为软管滚子9的缩进运动。
由于凸轮槽12的在宽的限度内可选择的倾斜比，可能的是，在缩进软管滚子9时的连续增加的弹簧力与凸轮槽12的连续降低的倾斜度相关联，使得达到保持不变的转矩。因此以最佳的方式利用转子驱动装置3的现有的转矩能力来缩进滚子9。转子驱动装置3不需要比传统的转子驱动装置高的转矩设计。
在完全缩进滚子9的情况下，凸轮滚子11使凸轮槽保持在“滚子移入”位置13。在这个旋转角度位置上，凸轮槽能够具有零倾斜度的区域或小的闭锁凹部。在两种情况下抵消在凸轮盘10和翼状件运动之间的反作用并且弹簧7保持张紧，而使凸轮盘不能够处于旋转运动。因此在“滚子移入”位置上可能的是，制动装置15再次脱离接合并且因此在缩进滚子9时断开转子驱动装置3。明智的是，制动执行件以双稳态无能量的方式(脉冲线路)或者以在无能量时脱离接合的方式(弹簧回复位置)构成。以这种方式，只是用于制动装置的位置变换(脉冲线路)或只是在滚子的移入和移出运动期间消耗能量。
滚子在“滚子移入”位置13时达到在其上能够没有危险地且轻松地取出泵软管并且能够没有危险地取出并且再次插入滚子(例如用于清洁或更换目的)的位置。
由于弹簧7的和凸轮盘10的翼状件运动学的合适的设计，通过软管滚子9的缩进产生的环形间隙大于泵软管的外径。因此在不精确地同轴的安装和拆卸运动中也确保低力的软管更换。在拆卸时，用于泵运转泵软管通常具有圆形的形式，使得在移入软管滚子9后拆卸尤其地简单。
在选择制动装置15时，根据存在的空间关系和待使用的制动执行件可设想多种结构形式。例如制动执行件能够选择性地轴向(如在图中所示)或径向(如在闸瓦制动器中)地作用在凸轮盘上。此外能够通过纯的形状接合(如所示)、摩擦接合(如在闸瓦制动器中)或形状接合和摩擦接合的组合(如在轴齿的转矩限制中)实现制动作用。所示销制动装置在纯的形状接合中具有的优点是，具有高的容许误差的非常有成本效益的实现、最少的能量需求和制动销的通过定子底部的穿透位置的有效的且卫生的密封。相反，借助摩擦接合或十分纯的滑动啮合径向作用的制动器结构形式能够达到，能够使转子处于用于移入和移出滚子的任意的旋转位置上并且在这个过程中，在控制错误的情况下防止转矩过载。在所有示出的制动器结构形式中，能够再次在非对称和对称的结构形式之间进行选择。在非对称的结构形式中，只是制动执行件作用在凸轮盘上。因此反作用力必须通过凸轮盘轴承和发动机轴作为横向力被承受。如果要避免该横向力并且因此避免在滚子缩进时增加的转矩，那么选择具有相对于转子轴点对称地设置的成对的制动执行件的对称的制动器结构形式。
为了移出软管滚子9，再次应用制动并且转子以相反的旋转方向旋转。在此，在转子驱动装置一侧的机构只需要一些角度的一个冲击。因为松弛的弹簧7驱动转子旋转运动和滚子移出运动，所以通常在被切断或者甚至被制动的转子驱动装置中能够发生直至达到“滚子移出”位置14的剩余的角运动。在使用成对地连接的凸轮槽的优选的结构形式时，滚子的移出也通过转子的在与移入软管滚子9时(参见图7)相同的方向上的继续旋转来起作用。
在“滚子移出”位置14上，凸轮槽12径向向外和向内扩宽。以这种方式在泵运转时翼状件5能够向内和向外(在固定止挡上)进行其典型的往复运动，而凸轮滚子11不径向向外或向内地邻接在凸轮槽12上。现在凸轮盘10如在“滚子移入”位置上一样不再通过来自凸轮滚子11的弹簧力驱动并且也不再处于张紧。在凸轮滚子11再次能够开始与凸轮滚子滚道接触前，在这个位置上凸轮盘10在两个方向上具有一些度数的角度间隙。
由于在凸轮盘10和轮毂体4之间的简单的无球轴承的旋转支撑的摩擦，凸轮盘保持在已获得的旋转位置上。制动装置15脱离接合并且泵运转能够开始(参见图4)。可替代的是，在这个位置上能够切断在转子驱动装置和制动执行件上的能量供给，而从那里不产生不希望的运动。因此转子也能够在“滚子移出”位置上无危险地从泵底座安装和拆除。
在泵运转时，装配有凸轮盘的转子处于如传统的软管泵转子一样的情况。凸轮盘10与制动装置15脱离接合并且与凸轮滚子11脱离接合并且与转子一起旋转。因此在凸轮盘10和轮毂体4之间不会导致例如由于定子或转子的振动而引起的不希望的旋转，所述旋转能够导致凸轮滚子11在凸轮滚子滚道的侧面上的爆震，凸轮盘严格地对成构成，使得其不会受到在其旋转支撑位置上的与位置有关的不同的摩擦力传递。在凸轮盘10和其支撑的转子轴之间的有意在结构上产生的支撑摩擦导致无爆震的泵运转。在需要的情况下，在结构上简单的可能是，对于“滚子移出”位置，闭锁装置也插入在凸轮盘10和轮毂体4之间，例如通过具有弹性的闭锁凸起，所述闭锁凸起使在凸轮盘和轮毂体之间在与凸轮槽12无关地选择的位置上容易获得闭锁位置，或者通过由于波纹地和弹性地构成的凸轮盘轴向支撑盘的摩擦增加。
在此与在现有技术中的软管滚子泵相比获得如下区别和优点：
获得相对于传统的软管泵在很大程度上结构空间相同的机构，所述机构只具有一个额外需要的、可简单且有效地密封的穿过泵底座底部的制动销通道。
通过只添加三个组成部分：凸轮盘10、两个相同的凸轮滚子11和用于凸轮盘的轴向支撑保险垫片，转子从传统的转子变为滚子缩进转子。因此只产生用于调节机构的少量的欧元数额的额外费用。
泵软管部分的在缩进软管滚子9后的完整的几何形状的自由调节成为可能，并且因此简单的泵软管、预固定的泵软管(夹子)或装配有泵软管的盒子的简单的插入和取出成为可能。
由于选择的原理，根据本发明的软管滚子泵也适合于具有盒子的使用，所述盒子装配有多于一个的泵软管。
采用在结构技术和性能技术上没有改变的转子驱动装置作为滚子缩进机构的驱动；因此本发明是节省成本的并且证明是可靠的。
根据本发明的软管滚子泵在泵运转时相对于传统的软管滚子泵不具有不同的工作方式，因此保证被高度证明的可靠性和尤其低的研发风险。
用于使在泵软管部分上的软管滚子耦联和脱离的自动进行的过程是可能的，因此在避免操作人员的受伤危险的情况下获得用于泵底座盖板的可能性。
泵软管在其受挤压后在很大程度上是直的并且通过弹性弯曲形成允许使其置于泵底座内并且在外侧紧贴在一定程度上圆形的软管滚子轨道的形状。无论泵软管是否只是在安装时弯曲或者它是否已经在预固定的泵软管环的制造过程中或在安装在盒子上时弯曲，在弯曲时不形成圆形的形状，而是近似椭圆形的形状。当泵软管长度设置成使得软管在泵中既不在轮毂体4上拖过也不是如此的长，使得其不再适合泵底座时，形成椭圆形的形状，使得最大直径略微大于软管滚子轨道的直径。因此首先当泵软管通过夹子或通过盒子夹持时，可将泵软管不间断地并且不借助于第二只手置于环绕的环形间隙内，如通过滚子缩进实现，并且在泵底座开口的一侧没有阻力地直至在泵底座内的需要的位置上。但是在软管滚子滚道的相对于泵底座开口一侧上，软管由于在前面所述的较大的椭圆形直径邻接在软管滚子轨道的引导斜面上并且由于摩擦不总是达到用于抽吸所需的深度位置上。因此必须通过手的帮助或通过在开头所述的借助装配有滚子的软管导翼21的自动穿入的过程进行完整的安装。现在，移入的滚子的重要的优点在于，在非常小的力的情况下成功地进行这个穿入过程，使得与其它所需的软管导翼相比能够如此短地构成软管导翼21，使得在其端面和软管滚子滚道之间的剩余间隙大于泵软管的双倍的壁厚。同样能够明显大于传统的倒圆角半径地选择端面的倒圆角半径。因此软管应变能够通过泵软管的夹住和转子轴的横向力传递来避免。
具有缩短的和大量地倒圆角的软管导翼的上述自动进行的穿入过程以上述机构的能够在缩进滚子时旋转的能力为前提，这通过具有零倾斜度或闭锁凹部的凸轮槽12的相应的“滚子移入”位置13来达到。
一个具体的特性由如下事实表明，软管滚子9能够在不拆除泵部分的情况下并且借助少量控制消耗移入和移出。因此首先在医用的治疗设备中，新的治疗方法是可能的，在所述治疗设备中可开关的通过位置能够有意地用于新的方法技术过程。
在根据本发明的机构中，软管滚子9能够很大程度地向内缩进，使得泵软管能够完全地在几何结构上自动调节并且低阻力地取出。通过泵软管部分的借助随后自动穿入完整的安装位置内的简单的闭锁插入进行安装。
在根据本发明的机构中，凸轮盘具有两个对称的凸轮槽区域，所述区域的起点和终点在优选的实施形式中通过槽的每个具有较大的倾斜度的短块连接。由于对称的结构，凸轮盘10的支撑轴在软管滚子9移入和移出期间不加载横向力，因此降低摩擦并且允许用于少量的力的设计。由于两个槽部分的用于形成环绕的环形槽12的连接，在应用制动时，在转子旋转角的控制过程中出现故障时产生过载保护。不会发生由于凸轮滚子11的在凸轮槽的端部上的止挡导致的碰撞。刚好如此大地选择两个连接槽的倾斜度，使得转子机构在无意的旋转运动时也不会过载。

Claims (30)

1.一种软管滚子泵，具有定子(1)、转子和转子驱动装置，其中所述转子包括软管滚子(9)，所述软管滚子(9)的位置能够通过具有调节元件(10)的、设置在所述转子上的调节装置沿径向方向调节，其特征在于，在所述定子(1)上设有制动装置(15)并且所述制动装置与所述调节元件(10)这样地连接，以至于所述制动装置(15)阻止所述调节元件(10)的运动，使得通过所述调节元件(10)的制动和所述转子的旋转能够使所述调节元件(10)相对于所述转子运动，以便改变所述软管滚子(9)的位置。
2.如权利要求1所述的软管滚子泵，其特征在于，在所述制动装置(15)和所述调节元件(10)之间的连接是阻塞的连接，使得所述软管滚子(9)在所述转子旋转期间能径向向内运动。
3.如权利要求1所述的软管滚子泵，其特征在于，所述制动装置(15)的制动作用能够通过操纵制动执行件触发。
4.如权利要求3所述的软管滚子泵，其特征在于，所述制动装置(15)的所述制动执行件由所述泵的控制装置控制。
5.如权利要求1-4中任一项所述的软管滚子泵，其特征在于，所述调节元件(10)与所述转子同轴地可旋转地安装。
6.如权利要求1-4中任一项所述的软管滚子泵，其特征在于，所述调节元件(10)可旋转地安装在所述转子上。
7.如权利要求1-4中任一项所述的软管滚子泵，其特征在于，所述调节元件(10)在正常运转时与所述转子一起旋转。
8.如权利要求1-4中任一项所述的软管滚子泵，其特征在于，所述调节元件(10)对称地设置并且/或者能够与所述转子锁合。
9.如权利要求8所述的软管滚子泵，其特征在于，所述调节元件(10)能够与所述转子锁合在所述软管滚子(9)移出的位置上。
10.如权利要求1-4中任一项所述的软管滚子泵，其特征在于，所述制动装置(15)阻止在所述定子(1)和调节元件(10)之间的相对运动。
11.如权利要求1-4中任一项所述的软管滚子泵，其特征在于，所述转子包括可移动的支承元件(5)，在所述支承元件(5)上可旋转地安装有所述软管滚子(9)。
12.如权利要求1-4中任一项所述的软管滚子泵，其特征在于，所述调节元件(10)和/或所述转子具有导向装置(12)，所述导向装置(12)与一个或多个用于使所述软管滚子(9)径向地运动的反作用元件(11)配合。
13.如权利要求12所述的软管滚子泵，其特征在于，所述反作用元件(11)和/或所述导向装置(12)与用于所述软管滚子(9)的支承元件(5)固定地连接。
14.如权利要求12所述的软管滚子泵，其特征在于，所述导向装置(12)形成凸轮槽。
15.如权利要求12所述的软管滚子泵，其特征在于，所述导向装置(12)形成环绕的环形导向装置。
16.如权利要求12所述的软管滚子泵，其特征在于，所述导向装置(12)由两个或多个相同的部分组成。
17.如权利要求15所述的软管滚子泵，其特征在于，所述导向装置(12)的环形导向装置由两个或多个连续的相同的部分组成。
18.如权利要求12所述的软管滚子泵，其特征在于，所述导向装置(12)具有螺旋形地向内延伸的区域，所述区域与用于使所述软管滚子(9)运动的所述相应的反作用元件(11)相关联，其中，所述螺旋形地向内延伸的区域的倾斜度设计成使得用于使所述软管滚子(9)沿径向方向移动所需的转矩在所述螺旋形地向内延伸的区域上是不变的。
19.如权利要求18所述的软管滚子泵，其特征在于，所述螺旋形地向内延伸的区域通过具有反向的并且更陡的倾斜度的区域连接。
20.如权利要求12所述的软管滚子泵，其特征在于，所述导向装置(12)具有没有倾斜度或具有闭锁凹部的区域(13)，在所述区域(13)内，所述反作用元件(11)在缩进所述软管滚子(9)时静止。
21.如权利要求12所述的软管滚子泵，其特征在于，所述导向装置(12)具有区域(14)，在所述区域(14)内移出的所述软管滚子(9)的径向运动是可能的，而所述调节元件(10)不相对于所述转子运动。
22.如权利要求3或4所述的软管滚子泵，其特征在于，所述制动执行件设置在所述定子(1)上。
23.如权利要求1-4中任一项所述的软管滚子泵，其特征在于，所述制动装置(15)具有制动销，所述制动销与相应的切口(16)配合。
24.如权利要求23所述的软管滚子泵，其特征在于，所述制动销设置在所述定子(1)上并且所述切口(16)设置在所述调节元件(10)上。
25.如权利要求1-4中任一项所述的软管滚子泵，其特征在于，所述制动装置(15)具有可移动的制动块，所述制动块与刚性的制动元件配合。
26.如权利要求25所述的软管滚子泵，其特征在于，所述制动块设置在所述定子(1)上并且在所述调节元件(10)上设置制动反作用元件。
27.如权利要求1-4中任一项所述的软管滚子泵，其特征在于，在所述转子上设置有软管导翼(21)，所述软管导翼(21)与所述定子(1)的软管滚子轨道的径向距离大于所使用的软管的壁厚的2倍。
28.如权利要求27所述的软管滚子泵，其特征在于，所述软管导翼(21)与所述定子(1)的所述软管滚子轨道的径向距离大于所使用的软管的壁厚的3倍。
29.如权利要求27所述的软管滚子泵，其特征在于，所述软管导翼(21)具有软管导轮，所述软管导轮的朝向外部端面的倒圆角半径大于所述软管的外径的20％。
30.如权利要求29所述的软管滚子泵，其特征在于，所述软管导轮的朝向外部端面的倒圆角半径大于所述软管的外径的40％。
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