CN103874857A

CN103874857A - 线性蠕动泵

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Publication number: CN103874857A
Application number: CN201280050856.9A
Authority: CN
Inventors: R·巴伦
Original assignee: Societe dAssistance Technique pour Produits Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2032-08-03
Also published as: AU2012297028B2; AU2012297028A1; US20140212314A1; JP6087354B2; RU2606692C2; MX2014001897A; JP2014521886A; MX349207B; EP2753833A1; BR112014003520A2; CA2844527C; WO2013023939A1; SG2014010284A; US8905731B2; CN103874857B; RU2014110055A; EP2753833B1; ZA201401880B; CA2844527A1

Abstract

一种用于将流体泵送通过柔性管（13）的线性蠕动泵包括具有多个沿径向布置的行星齿轮（51-53）的可旋转中心件（34）。偏置的滚子（61-63）布置在每个所述行星齿轮（51-53）上。所述柔性管（13）插入在大致平坦的压缩表面（40）和所述多个滚子（61-63）中的至少一个之间。所述中心件（34）的旋转使得所述多个滚子（61-63）能够连续地压扁所述柔性管（13）并且沿所述大致平坦的压缩表面（40）以基本线性运动的方式运动，以将流体泵送通过所述柔性管（13）。

Description

线性蠕动泵

技术领域

本发明涉及泵，并且更具体地涉及改进的线性蠕动泵。

背景技术

蠕动泵是19世纪30年代由一位之后成为著名的心脏外科医生的医学学生研发出来的。他意识到对正排量泵的需求，正排量泵会消除泵机构与无菌流体之间的交叉污染。技术的发展最终产生了三种基本类型的蠕动泵。

在旋转蠕动泵中，柔性管中的流体沿圆形泵壳的内部周向区域容纳在圆形泵壳中。一系列回转滚子压缩和封闭管，迫使滚子前面的流体从泵出口流出，并且紧接在滚子之后的管返回到其正常膨胀状态（所谓的蠕动过程），由此通过泵进口将流体抽入泵中。

在圆形蠕动泵中，偏心件上的单个滚子通过完整的360度旋转而压缩管。这通过具有增大的宽度的滚子实现，该滚子与稍微螺旋形的管在泵壳内接触。

线性蠕动泵通常使用一系列连续的凸轮驱动指状件，以影响蠕动泵送动作。线性蠕动泵动作的一些变型方案包括压缩在扁平压盘和一系列带安装的滚子之间的管的系统，所述滚子沿压盘被连续驱动。线性蠕动泵的另一变型方案尝试利用传统的圆形滚子运动，以实现线性泵。在这种泵中，一对轴安装的滚子与附接至弹簧加载枢转泵臂的管相互作用，所述泵臂在滚子的影响下运动。当滚子到达它们不阻塞管的位置时，固定的止动装置阻塞管，由此防止任何向后或向前的流动，直到滚子的下一循环接触和阻塞管。将圆形机构的简单性结合在线性蠕动泵中的问题还仍未解答。

在现有技术中，有许多人已经尝试解决这些问题，获得了不同程度的成功。然而，还没有人完全满足完全解决上述问题的要求。下面的美国专利是现有技术中解决该问题的尝试。

Stocks的美国专利2,446,618公开了特别适用于移动泥浆、粘液和带有大量固体的其它流体的泵。该发明教导了这样一种泵，其中压力室在被泵送材料的流动方向上被逐渐和连续地压扁。

Renn的美国专利3,249,059公开了一种新型的改进的蠕动泵。该发明教导了一种用于支承和引导行星滚子组件的新型的改进的装置，该行星滚子组件压缩可压扁的管的长度。

Dutler的美国专利3,366,071公开了一种行星式蠕动或管挤压泵，即，其具有无单独轴承并且与优选为圆形的中心驱动件接触的滚子。滚子布置成沿它们的行程的不同部分在管和滚动面上滚动。在每个滚子中，与管接触的部分的直径都稍微大于与滚动表面接触的部分的直径，以便滚子在滚动表面上滚动的同时，产生管接触部分的稍微反冲运动。

Thomas的美国专利3,876,340公开了一种蠕动管，其中，存在几个并排的柔性泵送管，每个管都具有自身泵送滚子组，该泵送滚子组沿预定长度的管连续地运动到管扁平化位置中，然后断开与管的接触，以便执行泵送动作。每个管都有其各自的支承件，滚子压靠在所述支承件上，并且所述支承件是可弹性屈服的，以便避免在管上施加过多的扁平化压力。在优选情况下，每个支承件都是弹簧加载块，其可能为弹性材料的，每组滚子都被承载在可旋转支架上，并且支架可同时旋转。

Amos的美国专利4,165,954公开了一种线性蠕动泵。该泵包括可枢转的泵臂和固定到其上的柔性管，以抑制纵向管运动。设置用于向该臂施加力的装置，例如弹簧，以导致泵臂枢转。可在泵臂的行进路径中布置止动装置，以便当泵臂抵靠该止动装置时，泵臂的枢转行程可以终止。柔性管布置成与泵臂的表面相邻并且可与其一起枢转，以便当泵臂抵靠止动装置时，柔性管被夹在泵臂表面和止动装置之间。设置可旋转滚子组件，其具有安装在可旋转滚子支承件上的至少一个滚子。当滚子支承件旋转时，滚子间歇性地与柔性管接触，从而导致一定量的液体在管内蠕动运动。如果需要，泵臂可具有凹表面，以容纳柔性管和滚子的凸表面。止动装置是可调的，以便允许调整和改变泵臂的枢转行程。通过使用电离合器，可导致可旋转滚子组件与柔性管间歇性地接触，滚子组件可旋转地响应电离合器。可旋转的滚子组件导致泵臂和柔性管在远离止动装置的方向上枢转，同时用于施加力的装置导致泵臂和柔性管在朝着止动装置的方向上枢转。

Borsanyi等人的美国专利4,493,706公开了一种线性蠕动泵及一次性盒体，其因此特别适合于注射肠胃外注射流体。该泵包括外壳，其具有动力驱动轴和一系列小支承组件，该支承组件具有偏心安装在轴上的内部构件。薄弹性体膜沿该一系列支承组件延伸，以沿在与轴的轴线相同的平面中的第一接触带或者线性接触区域与其外部构件接合。一次性盒体由外壳可移除地支承，并且采取具有开口的刚性的平面的参数化框架的形式，一段弹性体管段横跨该开口伸展。外壳和框架所提供的定位器定向盒体，使管段的轴线与第一接触带和轴的轴线在相同的平面中，并且外壳所提供的压盘与该段弹性体管段接合，该段弹性体管段桥接框架的开口，以便迫使该段沿平行于第一接触带的第二接触带或线性接触区域与薄膜的相对侧接合。盒体可包括管状延伸部和连接器，用于将该段弹性体管段的相对端连接至流体源和患者。

Foret的美国专利4,715,435公开了一种在两种流体流之间以具有加速度的流率泵送和交换热的方法和设备。该设备包括对置的蠕动泵，所述泵使单独流体在线性导热压盘的各自侧上运动。每个泵都由扁平的弹性体膜构成，膜的边缘被夹在压盘上；夹紧挤压动作使弹性体移位并且使膜凸出。间隔很近的销与固定的凸轮相结合使凸出体扁平和收缩，以形成可变的横截面工作室。进口和出口由凸出到通往端口的末端块腔中的弹性体形成。在一种典型操作中，被输送的滚子压下销，销继而使凸出体完全收缩，以与压盘密封地接触并且形成收缩体积室，其中，在压盘的一侧上逐渐压缩气体或混合相流体；在另一侧上发生类似操作，但是体积室使不可压缩流体循环。在操作期间，通过压盘将压缩热同时注入冷却流体，以实现近等温过程。

Davis的美国专利4,921,477公开了一种外科冲洗和抽吸系统，以从手术位置、例如眼睛抽吸流体，该系统包括具有冲洗和抽吸功能的手术工具，以及用于将冲洗流体提供给手术工具的冲洗流体供应机构。蠕动泵通常通过手术工具远离该手术工具地从手术位置泵送抽吸流体，并且使抽吸流体通过抽吸流管线到达收集容器。在抽吸流管线中处于泵之前的缓冲机构缓冲抽吸流管线中的并因此处于手术位置处的抽吸流流动的振动，所述振动由蠕动泵的内在运行导致。

Malbec的美国专利5,044,902公开了一种筒，其包括外壳，外壳在其每个末端附近包括圆柱形的通道，能够通过该通道应用和滚动锥齿轮，锥齿轮挤压位于两个通道之间的柔性管。锥齿轮为管状的并且自由地安装在外壳内部、处于柔性管的凹腔内，该外壳至少在一侧上包括中心开口，该中心开口的直径足够大，以使得能够直接从具有能够接合在管状锥齿轮中的行星齿轮的转盘或者从内接合在管状锥齿轮之间的轴驱动锥齿轮。

Frank等人的美国专利5,054,947公开了一种自容纳的动力喷涂系统，其中，电池操作的马达和泵容纳在用于涂料储存器的盖子中，并且整个单元都适合通过条或带携带在用户上。涂料涂覆器、例如刷子或滚子通过柔性管道连接至泵，并且在涂覆器处包括开关致动器，以允许用户选择性地控制泵的运行，并且在喷涂时自由活动，而不受相对固定的涂料储存器或通过延伸绳连接的电源的阻碍。

Van Steendren等人的美国专利5,096,393公开了一种蠕动计量泵，用于沿多条流动管线定量供给经计量的量的流体。该泵包括一组滚子以及多个柔性的流体传输管，所述管安装在管座上，滚子相对该管座同时压缩管。滚子驱动地连接至马达，滚子安装在滚子支承件上。马达可操作地驱动滚子，以便它们沿管连续滚动，并且当滚子沿着管滚动时，它们相对于管座同时压缩管。滚子支承件被相对于止动件偏压，滚子支承件可抵抗由管施加在至少一个滚子上的力导致的偏压而移动离开止制动件。

Moubayed等人的美国专利5,924,852公开了一种用于将液体泵送通过弹性管的蠕动泵。在一个实施例中，该泵包括弯曲的凹压盘，弹性管抵靠着所述压盘布置。多凸角凸轮定位成与压盘和管相邻。多个泵指状件以允许泵指状件径向运动的方式安装在管和凸轮之间。随着凸轮旋转，泵指状件按顺序压向管，以便将液体泵送通过管。凸角末端应充分挤压管，以阻塞管并且防止回流，但不过压和损坏管。横向夹紧指状件设置在每个泵指状件上，从每个泵指状件的管挤压面延伸出来。在管阻塞位置处，泵指状件几乎阻塞管并且夹紧指状件完成阻塞，而不将管挤压至超过完全阻塞位置。可使用固定的或可滑动的弹簧挤压夹紧指状件。在第二实施例中，泵指状件也包括夹紧指状件，并且通过横向安装在可旋转轴上的多个凸轮朝着和远离扁平压盘移动。夹紧指状件的操作方式与第一实施例中的相同。

Schroeder等人的美国专利申请2006/0228240公开了一种通过无创线性蠕动泵分配产品的方法和附带设备。该线性蠕动泵包括压板、驱动器和具有线性部分的牵引盘。压板压缩在线性部分和压板之间的产品管，以便基本密封产品管的内部通道。驱动器使压板沿着牵引盘的线性部分移动，以便沿线性部分压缩位于压板和线性部分之间的产品管。由此，移动或分配在产品管的内部管道中的产品。另一实施例可包括附接至带的压板，其中，沿线性部分驱动连续的压板，以分配或移动产品。还提供了一种使用线性蠕动泵的方法以及使用控制器分配产品。

Yodfat等人的美国专利申请2008/0319394公开了一种用于将治疗流体注射到患者体内的注射系统、方法和装置。该装置包括驱动机构，该驱动机构包括多个齿轮，其中，至少一个齿轮与另一个齿轮相邻。该装置包括具有多个齿的多个齿轮中的一个齿轮，和具有多个齿的多个齿轮中的至少另一个齿轮。另一齿轮的多个齿与该齿轮的多个齿相互作用。该齿轮的多个齿中的至少一个齿可弹性变形，以导致当与另一齿轮的多个齿中的一个齿啮合时该至少一个齿弹性变形，并且进一步导致降低与驱动机构的运行相关联的噪音。

Baecke的美国专利申请2009/0074597公开了一种滚子泵，该泵包括抵靠座、至少一个滚子和壳体。泵软管挤压在滚子和抵靠座之间。铰链可枢转地连接抵靠座和壳体，铰链的轴线平行于泵软管的平面。该发明还涉及这样一种滚子泵，该泵包括固定至抵靠座的弹性滚子构件。泵软管被挤压在弹性滚子构件上。该发明另外涉及一种滚子泵，其包括两个滚子齿轮。每个滚子齿轮都不产生扭矩地连接至两个滚子中的一个。两个滚子齿轮与另一个齿轮接合，以确保挤压泵软管的滚子部分关于被挤压的泵软管部分具有零相对速度。该发明最后涉及一种滚子泵，其包括用于机械连接马达和滚子的驱动系。该驱动系包括滑动毂，以限制所传递的扭矩。

虽然上述现有技术已经对蠕动泵技术的发展作出了贡献，但是这些现有技术专利都未解决该技术的需要。

因此，本发明的目的在于提供一种改进的线性蠕动泵。

本发明的另一目的在于提供一种利用旋转驱动机构的改进的线性蠕动泵。

本发明的另一目的在于提供一种对于操作者来说使用简单的改进的设备。

本发明的另一目的在于提供一种易于成本有效地生产的改进的设备。

上文已经概述了本发明的某些更相关的目的。这些目的应被解释为仅说明性地描述出本发明的某些更相关的特征和应用。可以通过以不同的方式应用所公开的发明或者在本发明的范围内改进本发明，来获得许多其它有益的结果。因此，通过参考本发明的发明内容和描述本发明优选实施例的具体实施方式，可获得对本发明其它目的的完全理解。

发明内容

在附图中示出本发明的特定实施例。出于概述本发明的目的，本发明涉及一种用于将流体泵送通过柔性管的改进的线性蠕动泵。该改进的线性蠕动泵包括安装成围绕中心轴旋转的中心件。多个行星齿轮分别由多个行星齿轮轴安装到所述中心件。环形齿轮布置成与所述多个行星齿轮中的每一个啮合接合。滚子相对于所述行星齿轮轴偏置地布置在所述行星齿轮中的每一个上。大致平坦的压缩表面相对于所述中心轴线定位，以使得所述柔性管能够插入在所述大致平坦的压缩表面和所述多个滚子中的至少一个之间。马达实现在所述中心件和所述环形齿轮之间的相对旋转，以使得所述多个滚子能够连续地压扁（collapse）所述柔性管并且沿所述大致平坦的压缩表面以基本线性运动的方式运动，以将流体泵送通过所述柔性管。

在一个示例中，所述环形齿轮是布置在所述多个行星齿轮外侧的外环形齿轮。在另一示例中，所述环形齿轮是布置在所述多个行星齿轮内侧的内环形齿轮。

在本发明的更具体的实施例中，所述多个行星齿轮沿径向围绕所述中心件的外周安装。每个滚子都是惰滚子（idler roller）。马达使中心件相对于环形齿轮旋转，并且环形齿轮相对于马达固定。在一个示例中，马达驱动器将马达连接至中心轴，以使中心轴旋转并且使安装至中心轴的中心件根据中心轴旋转。

在本发明的一个实施例中，该改进的线性蠕动泵包括枢轴，其用于将大致平坦的压缩表面可枢转地安装在开启位置和闭合位置之间。开启位置使得能够将柔性管插入到所述大致平坦的压缩表面与所述多个滚子中的至少一个之间以及从其间移除所述柔性管。闭合位置导致所述大致平坦的压缩表面与所述多个滚子中的至少一个之间的接合。

在本发明的另一实施例中，该改进的线性蠕动泵包括弹性件，该弹性件用于调节（accommodate）所述多个滚子沿所述大致平坦的压缩表面的微小的非线性运动。在一个示例中，该弹性件包括弹性弹簧，该弹性弹簧用于朝着所述中心轴偏压所述大致平坦的压缩表面。在另一示例中，该弹性件包括柔性管，所述柔性管的管壁具有足够的厚度和足够的弹性，以调节所述多个滚子沿所述大致平坦的压缩表面的微小的非线性运动。

上文已经非常宽泛地概述了本发明的更相关和重要的特征，以便可更好地理解下文的详细说明，以便能够更完全地理解对该技术的贡献。下文将描述形成本发明的主题的本发明的附加特征。本领域技术人员应明白，所公开的概念和特定实施例可被容易地用作改进或设计实现本发明的相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员也应意识到，这些等效构造不偏离本发明的精神和范围。

附图说明

为了更完整地理解本发明的特征和目的，应结合附图参考下面的详细说明，其中：

图1是本发明的线性蠕动泵的右等轴测视图；

图2是本发明的线性蠕动泵的左等轴测视图；

图3是线性蠕动泵的俯视图；

图4是图3的前视图；

图5是图4的左视图；

图6是沿图5中的线6-6的剖视图；

图7是线性蠕动泵处于开启位置的与图1类似的右等轴测视图；

图8是线性蠕动泵处于开启位置的与图2类似的左等轴测视图；

图9是线性蠕动泵处于开启位置的俯视图；

图10是线性蠕动泵处于开启位置的图9的前视图；

图11是线性蠕动泵在移除了泵壳之后的左等轴测视图；

图12是图11的左视图；

图13是图11的俯视图；

图14是图13的前视图；

图15是包括本发明的线性蠕动泵的分配系统的等轴测视图；

图16是线性蠕动泵处于第一旋转位置的沿图3中的线16-16的剖视放大图；

图17是线性蠕动泵处于第二旋转位置的与图16类似的视图；

图18是线性蠕动泵处于第三旋转位置的与图16类似的视图；

图19是线性蠕动泵处于第四旋转位置的与图16类似的视图；

图20是线性蠕动泵处于第五旋转位置的与图16类似的视图；

图21是线性蠕动泵返回到图16中所示的第一旋转位置的视图；

图22是本发明的线性蠕动泵的第二实施例处于第一旋转位置的剖视图；

图22A是线性蠕动泵处于第二旋转位置的与图22类似的视图；

图22B是线性蠕动泵处于第三旋转位置的与图22类似的视图；

图22C是线性蠕动泵处于第四旋转位置的与图22类似的视图；

图22D是线性蠕动泵处于第五旋转位置的与图22类似的视图；

图22E是线性蠕动泵处于第六旋转位置的与图22类似的视图；

图23是示出可供选择的弹性件的与图16类似的剖视图；

图24是图23的一部分的放大图；

图25是本发明的线性蠕动泵的第三实施例的俯视图；

图26是示出插入柔性管的沿图25中的线26-26的剖视图；

图27是沿图26中的线27-27的视图；

图28是柔性管完全插入到线性蠕动泵内的与图26类似的视图；

图29是线性蠕动泵处于第二旋转位置的与图28类似的视图；

图30是线性蠕动泵处于第三旋转位置的与图28类似的视图；

图31是线性蠕动泵处于第四旋转位置的与图28类似的视图；

图32是止回阀处于闭合位置的放大图；

图33是图32的侧视图；

图34是沿图33中的线34-34的剖视图；

图35是止回阀处于开启位置的与图34类似的视图；

图36是布置在压缩表面和惰滚子之间的柔性管的放大图；

图37是示出惰滚子与柔性管接合的图36的俯视图；

图38是示出惰滚子将柔性管压扁的与图37类似的俯视图；

图39是布置在压缩表面和惰滚子之间的大柔性管的放大图；

图40是示出惰滚子与大柔性管接合的图39的俯视图；以及

图41是示出惰滚子将大柔性管压扁的与图40类似的俯视图。

在附图中的多幅图中，类似的附图标记指示类似的部件。

具体实施方式

图1至5是用于将流体12泵送通过柔性管13的本发明的线性蠕动泵10的各种视图。柔性管13在第一端14和第二端15之间延伸。柔性管13具有限定腔体17的柔性管壁16。典型地，柔性管13的第一端14连接至流体12的源，以使得线性蠕动泵10能够从柔性管13的另一端15排出流体12。优选地，柔性管13由柔性聚合材料形成，例如硅树脂或者热塑性弹性体（TPE）或者任何其它合适的柔性材料。

线性蠕动泵10包括马达20，马达20具有连接至马达驱动器22的马达轴21。马达座24连接至马达驱动器22，从而将马达20安装在外部装置（未示出）上，例如支承框架、外部机器等等。马达驱动器22将马达20联接至泵机构30。

各种类型的马达20都可与本发明一起使用，包括直流（DC）马达、步进马达等等。在使用直流（DC）马达的情况下，马达驱动器22可包括减速齿轮箱。在使用步进马达的情况下，马达驱动器22可包括位于步进马达和泵机构30之间的直接驱动器。如图1至5所示，泵壳31覆盖泵机构30。

图6是示出泵机构30的沿图5中的线6-6的剖视图。压缩表面40由图1至5中所示的压缩表面覆盖件44封闭。压缩表面覆盖件44通过枢轴46和47连接至马达座24。压缩表面覆盖件44可在枢轴46和47上在开启位置和闭合位置之间移动。图1至5示出了压缩表面覆盖件44枢转到闭合位置。

图7至10示出压缩表面覆盖件44枢转到开启位置。压缩表面覆盖件44的开启位置使得柔性管13能够被无限制地插入到泵机构30中和从泵机构30中移除。压缩表面覆盖件44的闭合位置使得柔性管13接合在泵机构30和压缩表面40之间，如图6所示。

图11至14是线性蠕动泵10在移除了泵壳31和压缩表面覆盖件44之后的各种视图。泵机构30包括安装成绕中心轴36旋转的中心件34。在该示例中，中心件34固定至中心轴36，中心轴36通过马达驱动器22连接，以被马达20旋转。

行星齿轮系统50包括多个行星齿轮51-53，所述多个行星齿轮51-53分别通过多个行星齿轮轴51S-53S连接至中心件。多个行星齿轮沿径向围绕中心件34的外周安装。多个行星齿轮轴51S-53S限定齿轮齿51T-53T。

滚子61-63布置在行星齿轮51-53上。滚子轴61S-63S固定至行星齿轮51-53，滚子轴61S-63S相对于行星齿轮轴51S-53S偏置。滚子轴61S-63S附接至行星齿轮51-53的外周，以提供滚子轴61S-63S相对于行星齿轮轴51S-53S的偏置。滚子61-63在滚子轴61S-63S上作为惰滚子自由旋转。

环形齿轮70与多个行星齿轮51-53啮合接合。在该实施例中，环形齿轮70示出为外环形齿轮70，该外环形齿轮70围绕多个行星齿轮51-53布置并且与中心轴36同心。外环形齿轮70由外环形齿轮安装件72固定至马达驱动器22。外环形齿轮70限定外环形齿轮齿70T。多个行星齿轮51-53的齿轮齿51T-53T中的每一个都与外环形齿轮70的外环形齿轮齿70T啮合接合。

图15是包括本发明的线性蠕动泵10的分配系统10的示例的等轴测视图。分配系统80包括用于容纳流体12的容器82。联接件84将柔性管13的第一端14固定至容器82。止回阀86附接在柔性管13的第二端15附近。在该实施例中，止回阀86整体模制在柔性管13中，但是应理解，分开的和不同的止回阀86可附接至柔性管13。在该示例中，止回阀86示出为鸭嘴止回阀，但是可在分配系统80中使用各种其它类型的止回阀。在正常的大气条件下，止回阀86将流体12保持在容器82和柔性管13中。

压缩表面覆盖件44被示出为在铰链46和47上枢转到开启位置。容器82和柔性管13定位成将柔性管13引入到压缩表面40和泵机构30的滚子61-63之间。本领域技术人员应理解，图15中所示的分配系统80仅为本发明的可能应用的一个示例，许多其它应用和分配系统80可与本发明的线性蠕动泵10一起使用。

图16是线性蠕动泵10的第一实施例的放大前视图，为了图示目的，移除了泵壳31和压缩表面覆盖件44。线性蠕动泵10被示出为处于第一旋转位置。压缩表面覆盖件44（在图16中未示出）在铰链46和47上枢转到闭合位置，在该闭合位置，柔性管13与滚子61-63中的其中一个和压缩表面40接合。

与现有技术中的许多蠕动泵不同，当与旋转泵机构30一起使用时，压缩表面40具有大致平坦的或平面的表面42。多个行星齿轮51-53与偏置的滚子61-63的结合提供了沿大致平坦的或平面的压缩表面40基本成线性的滚子61-63。弹性机构90被包含在线性蠕动泵10中，以补偿多个滚子61-63沿平坦的或平面的压缩表面的微小的非线性运动。

在该实施例中，弹性机构90示出为安装在压缩表面覆盖件44和压缩表面40之间的弹簧92。弹簧92将压缩表面40朝着中心轴36偏压。虽然已经示出弹簧92为特殊类型的片簧，但是应理解，如参考图23和24将变显而易见的，可使用任何其它类型的弹性装置。

图16示出线性蠕动泵10的第一实施例处于第一旋转位置。流体12由于止回阀86容纳在管13和容器82内。在该第一旋转位置中，滚子61压缩柔性管13，以将在与柔性管13的第一端14相邻的区域和与柔性管13的第二端15相邻的区域之间的柔性管13内的流体12分离。优选地，如图16所示，滚子61完全地压扁柔性管13。

在该示例中，外环形齿轮70相对于马达座24固定。马达20使中心件34沿逆时针方向围绕中心轴36旋转。中心件34使多个行星齿轮轴51S-53S沿逆时针方向运动。多个行星齿轮51-53中的每一个都与固定的外环形齿轮70啮合接合。中心件34的逆时针旋转导致多个行星齿轮51-53中的每一个都顺时针旋转。

图17是线性蠕动泵10处于第二旋转位置的与图16类似的视图。中心件34的逆时针旋转、行星齿轮51的顺时针旋转与偏置的滚子61的结合导致滚子61沿平坦的压缩表面40基本线性运动（linear movement）。

图18是线性蠕动泵10处于第三旋转位置的与图16类似的视图。中心件34的逆时针旋转和行星齿轮51的顺时针旋转使偏置的滚子61沿平坦的压缩表面40以基本线性运动的方式运动。

图19是线性蠕动泵10处于第四旋转位置的与图16类似的视图。偏置的滚子61沿平坦的压缩表面40以基本线性运动的方式运动。在该示例中，示出为弹簧92的弹性件90弹性地安装平坦的压缩表面40，以调节滚子61沿平坦的压缩表面40的微小的非线性运动。弹性弹簧92将平坦的压缩表面40朝着中心轴36偏压。

图20是线性蠕动泵10处于第五旋转位置的与图16类似的视图。在该第五旋转位置中，滚子62压缩柔性管13，以将在与柔性管13的第一端14相邻的区域和与柔性管13的第二端15相邻的区域之间的柔性管13内的流体12分离。优选地，滚子62完全地压扁柔性管13。第一滚子61已经脱离与柔性管13的接合。

图21是线性蠕动泵10处于第六旋转位置的与图16类似的视图。中心件34的逆时针旋转、行星齿轮52的顺时针旋转与偏置的滚子62的结合导致滚子62沿平坦的压缩表面40基本线性运动。本领域技术人员应明白，马达20可使外环形齿轮70旋转，以使多个滚子61-63运动，从而连续地压扁柔性管13并且沿大致平坦的压缩表面40以基本线性运动的方式运动，以将流体12泵送通过柔性管13。

图22是本发明的线性蠕动泵10A的第二实施例处于第一旋转位置的剖视图。在该实施例中，线性蠕动泵10A包括四个行星齿轮51-54，这四个行星齿轮51-54承载四个偏置的滚子61-64。滚子61被示出为完全压扁柔性管13。

图22A是线性蠕动泵10A处于第二旋转位置的与图22类似的视图。中心件34的逆时针旋转、行星齿轮51的顺时针旋转与偏置的滚子61的结合导致滚子61沿平坦的压缩表面40基本线性运动。

图22B是线性蠕动泵10A处于第三旋转位置的与图22类似的视图。在第三旋转位置中，滚子62压缩柔性管13，同时滚子61继续压缩柔性管13。

图22C是线性蠕动泵10A处于第四旋转位置的与图22类似的视图。滚子62沿平坦的压缩表面40以基本线性运动的方式运动。第一滚子61已经脱离与柔性管13的接合。

图22D是线性蠕动泵10A处于第五旋转位置的与图22类似的视图。滚子62继续沿平坦的压缩表面40以基本线性运动的方式运动。

图22E是线性蠕动泵10A处于第六旋转位置的与图22类似的视图。滚子62继续沿平坦的压缩表面40以基本线性运动的方式运动。滚子63定位成当中心件34进一步旋转时压缩柔性管13。

图23是示出可供选择的弹性件90B的与图16类似的剖视图。在该示例中，压缩表面40B为基本刚性的。弹性件90B包括柔性管13B，该柔性管13B具有柔性管壁16B，该柔性管壁16B具有足够的厚度和足够的弹性，以调节多个滚子61-63沿平坦的压缩表面40B的微小的非线性运动。

图24是图23的一部分的放大图，示出柔性管13B的外径18B与腔体17B的内径19B之间的关系。

图25是本发明的线性蠕动泵10C的第三实施例的俯视图和剖视图。在该实施例中，线性蠕动泵10C包括固定的压缩表面覆盖件44C，该压缩表面覆盖件44C具有用于接纳柔性管13的孔48C。

图26和27是示出插入柔性管13的图25的线性蠕动泵10C的第三实施例的剖视图。泵送机构30C包括两个行星齿轮51和52，这两个行星齿轮51和52承载两个偏置的滚子61和62。行星齿轮51和52可旋转地安装至中心件34C。中心件34C可绕中心轴36自由旋转。

在该实施例中，环形齿轮70C为内环形齿轮70C，该内环形齿轮70C位于两个行星齿轮51和52之间并且与其接合。内环形齿轮70C固定至中心轴36。如图28-31所示，中心轴36的旋转导致行星齿轮51和52运动。

图28是柔性管13被完全插入到线性蠕动泵10C内的与图26类似的视图。由于线性蠕动泵10C仅包括两个行星齿轮51和52，所以当行星齿轮51和52布置在图28中所示的位置时，柔性管13可通过孔48C插入。使用两个行星齿轮51和52消除了对可枢转的压缩表面覆盖件44的需求。

图29是线性蠕动泵处于第二旋转位置的与图28类似的视图。中心件34C的逆时针旋转、行星齿轮51的顺时针旋转与偏置的滚子61的结合导致滚子61沿平坦的压缩表面40C基本线性运动。

图30是线性蠕动泵处于第三旋转位置的与图28类似的视图。

图31是线性蠕动泵处于第四旋转位置的与图28类似的视图。

图32-34是适合与本发明一起使用的止回阀86的示例处于闭合位置的放大图。止回阀86示出为鸭嘴止回阀。优选地，鸭嘴止回阀86与柔性管13一体成型。

图35是止回阀处于开启位置的与图34类似的视图。止回阀86在线性蠕动泵10的压力下开启，以精确地控制将从柔性管13分配的流体的体积。

图36和37是布置在压缩表面40和惰滚子61之间的柔性管13的放大图。弹性件90处于未压缩状态。

图38是示出惰滚子61将柔性管13相对于压缩表面40压扁的与图37类似的俯视图。弹性件90处于部分压缩状态。

图39和40是布置在压缩表面40和惰滚子61之间的大柔性管13L的放大图。弹性件90处于部分压缩状态。

图41是示出惰滚子61将大柔性管13L相对于压缩表面40压扁的与图40类似的俯视图。弹性件90处于压缩程度更大的状态。弹性件90的弹性允许本发明的改进的线性蠕动泵10与具有各种侧壁厚度和由各种材料形成的各种尺寸的柔性管一起使用。

虽然已经通过具有某种程度的特殊性的其优选形式描述了本发明，但是应理解，仅经由示例公开了优选形式，并且在不偏离本发明的精神和范围的情况下可对构造的细节以及部件的结合和布置作出各种改变。

Claims

1.一种用于将流体泵送通过柔性管的改进的线性蠕动泵，包括：

-中心件，所述中心件安装成围绕中心轴旋转；

-多个行星齿轮，所述多个行星齿轮分别由多个行星齿轮轴安装到所述中心件；

-环形齿轮，所述环形齿轮布置成与所述多个行星齿轮中的每一个啮合接合；

-滚子，所述滚子相对于所述行星齿轮轴偏置地布置在所述行星齿轮中的每一个上；

-大致平坦的压缩表面，所述大致平坦的压缩表面相对于所述中心轴线定位，以使得所述柔性管能够插入在所述大致平坦的压缩表面和所述多个滚子中的至少一个之间；和

-马达，所述马达用于实现在所述中心件和所述环形齿轮之间的相对旋转，以使得所述多个滚子能够连续地压扁所述柔性管并且沿所述大致平坦的压缩表面以基本线性运动的方式运动，以将流体泵送通过所述柔性管。

2.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，所述环形齿轮是布置在所述多个行星齿轮外侧的外环形齿轮。

3.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，所述环形齿轮是布置在所述多个行星齿轮内侧的内环形齿轮。

4.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，所述多个行星齿轮沿径向围绕所述中心件的外周安装。

5.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，每个所述滚子都是惰滚子。

6.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，所述马达使所述中心件相对于所述环形齿轮旋转。

7.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，该线性蠕动泵包括马达驱动器，所述马达驱动器将所述马达连接至所述中心轴，以使所述中心轴旋转；并且

所述中心件安装至所述中心轴，以根据所述中心轴旋转。

8.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，所述环形齿轮相对于所述马达固定。

9.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，该线性蠕动泵包括弹性件，该弹性件用于调节所述多个滚子沿所述大致平坦的压缩表面的微小的非线性运动。

10.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，该线性蠕动泵包括弹性件，该弹性件用于调节所述多个滚子沿所述大致平坦的压缩表面的微小的非线性运动；并且

所述弹性件包括弹性弹簧，该弹性弹簧用于朝着所述中心轴偏压所述大致平坦的压缩表面。

11.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，该线性蠕动泵包括弹性件，该弹性件用于调节所述多个滚子沿所述大致平坦的压缩表面的微小的非线性运动；并且

所述弹性件包括柔性管，所述柔性管的管壁具有足够的厚度和足够的弹性，以调节所述多个滚子沿所述大致平坦的压缩表面的微小的非线性运动。

12.根据权利要求1所述的改进的线性蠕动泵，其特征在于，该线性蠕动泵包括用于可枢转地安装所述大致平坦的压缩表面的枢轴，所述大致平坦的压缩表面可枢转地安装在开启位置和闭合位置之间；

所述开启位置使得能够将柔性管插入到所述大致平坦的压缩表面与所述多个滚子中的至少一个之间以及从其间移除所述柔性管；并且

所述闭合位置实现所述大致平坦的压缩表面与所述多个滚子中的至少一个之间的接合。

13.一种用于将流体泵送通过柔性管的改进的线性蠕动泵，包括：

-中心件，所述中心件安装成围绕中心轴旋转；

-外环形齿轮，所述外环形齿轮围绕所述多个行星齿轮中的每一个布置并与之啮合接合；

-马达，所述马达用于实现在所述中心件和所述外环形齿轮之间的相对旋转，以使得所述多个滚子能够连续地压扁所述柔性管并且沿所述大致平坦的压缩表面以基本线性运动的方式运动，以将流体泵送通过所述柔性管。

14.一种用于将流体泵送通过柔性管的改进的线性蠕动泵，包括：

-中心件，所述中心件安装成围绕中心轴旋转；

-外环形齿轮，所述外环形齿轮布置成与所述多个行星齿轮中的每一个啮合接合；

-滚子，所述滚子分别安装在所述行星齿轮中的每一个上并相对于所述行星齿轮轴偏置；

-大致平坦的压缩表面，所述大致平坦的压缩表面相对于所述中心轴定位，以使得所述柔性管能够插入在所述大致平坦的压缩表面和所述多个滚子中的至少一个之间；

-马达，所述马达用于实现在所述中心件和所述外环形齿轮之间的相对旋转，以使得所述多个滚子能够相对于所述大致平坦的压缩表面连续地压扁所述柔性管并且沿所述大致平坦的压缩表面以基本线性运动的方式运动，以将流体泵送通过所述柔性管；并且

所述柔性管的管壁具有足够的厚度和足够的弹性，以调节所述多个滚子沿所述大致平坦的压缩表面的微小的非线性运动，以补偿所述多个滚子相对于所述大致平坦的压缩表面的非线性运动。

15.一种用于位于容器中的液体的分配系统，所述分配系统具有柔性管，所述柔性管在第一端和第二端之间延伸，所述第一端与所述容器连通，止回阀位于所述柔性管的第二端，所述分配系统包括：

-中心件，所述中心件安装成围绕中心轴旋转；

-多个行星齿轮，所述多个行星齿轮分别在多个行星齿轮轴上安装到所述中心件；

16.一种用于将流体泵送通过柔性管的改进的线性蠕动泵，包括：

-中心件，所述中心件安装成围绕中心轴旋转；

-内环形齿轮，所述内环形齿轮布置在所述多个行星齿轮中的每一个内并与之啮合接合；

-马达，所述马达用于实现在所述中心件和所述内环形齿轮之间的相对旋转，以使得所述多个滚子能够连续地压扁所述柔性管并且沿所述大致平坦的压缩表面以基本线性运动的方式运动，以将流体泵送通过所述柔性管。