DD232528A5

DD232528A5 - Peristaltische pumpe

Info

Publication number: DD232528A5
Application number: DD26750084A
Authority: DD
Inventors: Gyula Istok; Zsolt Szabo; Ferenc Vadasz
Original assignee: "Labor" Mueszeripari Muevek,Hu
Priority date: 1983-10-10
Filing date: 1984-09-21
Publication date: 1986-01-29
Also published as: CH665259A5; HUT35093A; DE3434521A1; HU190171B; GB8425648D0; FI843886L; FR2553151A1; FI843886A0; GB2150644A

Abstract

Peristaltische Pumpe zur Foerderung von Fluessigkeiten. Durch die erfindungsgemaesse Loesung soll die Lebensdauer der Rohre verlaengert und eine zuverlaessige Foerderung gewaehrleistet werden, wobei die Aufgabe darin besteht, die Genauigkeit der Dosierung zu erhoehen und die Deformationsbelastung der an der Funktion teilnehmenden Rohre zu verringern. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass in der Stroemungsrichtung vor und nach dem deformierenden Element zwei in entgegengesetzter Phase funktionierende Ventile angeordnet sind, der Hub des deformierenden Elementes den Innendurchmesser des Rohres unterschreitet und die eine Endstellung des Hubes in einer Entfernung von dem Stuetzelement liegt, die kleiner ist als der Aussendurchmesser des Rohres, waehrend der Abstand zwischen der anderen Endstellung und dem Stuetzelement groesser ist als das Doppelte der Wanddicke des Rohres. Figur

Description

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AP F 04 B / 267 500 Berlin, 11. 1. 85

Peristaltische Pumpe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine peristaltische Pumpe zur Förderung von Flüssigkeiten, die ein ein flexibles Rohr radial deformierendes, periodisch bewegtes Element und ein dem deformierenden Element zugeordnetes Stützelement aufweist, zu. chemische oder physikalische Messungen durchführenden Meßgeräten oder Apparaten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Praxis der Laboratorien und des Gesundheitswesens sind Vorrichtungen zur Förderung von Flüssigkeiten bekannt, die mit einer geringen Druckdifferenz aus einem Behälter durch Saugwirkung, die durch die Ausdehnung eines vorangehend zusammengepreßten üohres mit elastischer Wandung erzeugt worden ist, die Flüssigkeit aufsaugen, wonach an einem Punkt des ansaugenden Rohrabschnitts das Rohr zwecks Verhinderung des Rückflusses abgeklemment wird, mit einer rollenden walzenden Bewegung oder durch Abdrücken der eng nebeneinander angeordneten Platten der Reihenfolge nach die Flüssigkeitssäule von dem eben funktionierenden Förderelement selbst in Bewegung gesetzt wird.

Die bekannten Lösungen können dadurch gekennzeichnet werden, daß die -Stelle der den Rückfluß verhindernden Abklemmung entlang des an „der Funktion ._t.eilnehmende.n^ Rohr.-abschnitts bzw entlang dessen längsachse mit der Flüssigkeitssäule ijiitbewegt wird· Demnach ist die Länge des an

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Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, neben dem Behalten der Vorteile der peristaltischen Pumpe die Lebensdauer der Rohre zu verlängern und eine zuverlässige Förderung zu gewährleisten.

Wesen der Erfindung

Der,Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine peristaltische Pumpe zur Förderung von Flüssigkeiten , die ein ein flexibles Rohr radial deformierendes, periodisch bewegtes Element und ein dem deformierenden Element zugeordnetes Stützelement aufweist, zu schaffen, durch die die Genauigkeit der Dosierung .erhöht und die Deformationsbelastung des an der Funktion teilnehmenden Rohrabschnittes verringert wird.

wird Die Aufgabe der Flüssigkeitsförderung/einem einzigen deformierenden Element zugeordnet, wobei die Förderung in der gewünschten Richtung mit vor und nach dem deformierenden Element angeordneten Ventilen sichergestellt wird. Auf diese Weise werden die Funktionen der Flüssigkeitsförderung und der Ventiltatigkeit räumlich und zeitlich voneinander getrennt.

Erfindungsgemäß wird -diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Strömungsrichtung vor und nach dem deformierenden Element zwei in entgegengesetzter Phase betätigte Ventile angeordnet sind, des weiteren, daß der Hub des deformiederenden Elementes den Innendurchmesser des Rohres unterschreitet, wobei die eine Endstellung des Hubes in einer Entfernung von dem Stützelement liegt, die kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohres, während der Abstand zwischen der anderen Endstellung und dem Stützelement größer ist als die doppelte Wanddicke des Rohres.

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der Funktion teilnehmenden Rohrabschnitts der gesamten, die Flüssigkeitsförderung sichernden Abklemmung, d. h. der (maximalen) Deformationsbelastung unterworfen. Die der Abklemmung folgende Relaxation ist für die während der Zeiteinheit aufgesogene Flüssigkeitsmenge kennzeichnend. So wird die geförderte Flüssigkeitsmenge von der Änderung der Relaxationsgeschwindigkeit entscheidend beeinflußt, in diesem Pail stellt die sich aus der Ermüdung des Stoffes ergebende Geschwindigkeitsverminderung die Inderung dar.

Die optimale Funktion der Pumpen würde eine praktische' Elastizität von dem Grundstoff des Förderrohres erfordern, die es gewährleistet, daß das Rohr von seinem, den Rückfluß verhindernden, funktionell maximal deformierten Zustand ausgelassen den originellen Querschnitt sekundenartig aufnähme. Beim Gebrauch der peristaltischen Pumpen stellt die zeitliche Änderung der geförderten Flüssigkeitsmenge eine betriebsmäßige Erscheinung dar, wobei in der Mehrheit der Fälle der ITormalwert durch Austausch des Rohres rückgestellt wird. Die Änderung der Flüssigkeit sförderung kann eindeutig auf die durch die regelmäßige Deformation hervorgerufene Stoffermüdung zurückgeführt werden. Infolge der Belastung sind zu diesem Zweck ausschließlich die aus einem besonders elastischen Grundstoff und mit Spezialtechnologie hergestellten, zu einer weitgehenden zusammengesetzten elastischen Formänderung fähigen Kunststoffrohre geeignet, auch bei diesen muß man mit einer beschränkten Lebensdauer rechnen.

Auf dem erwähnten Funktionsprinzip beruhende Vorrichtungen werden entweder durch'eine zylindersymmetrisch oder in der Ebene angeordnete Rollenreihe oder durch eiäg nebeneinanderangeordnete Plattenbündel ge.bildet. Diese Lösungen weisen die bereits erwähnten Nachteile auf.

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Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung werden die Ventile von den,mit dem Stützelement zusammenwirkenden, jedoch separat angeordneten deformierenden Elementen gebildet·

So kann erreicht werden, daß die erfindungsgemäße peristaltische Pumpe die Deformationsbelastung des an der Punktion teilnehmenden Rohrabschnitts verringert, die Lebensdauer des Rohres oder der Pumpe verlängert und dabei die Genauigkeit der Dosierung erhöht. Es besteht .die Möglichkeit, verschiedene Rohre verwenden zu können, mit Rohren derselben Abmessung kann die Plüssigkeitsförderung geändert werden.

Ein v/eiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Pumpe besteht darin, daß die schonende Pörderung von Flüssigkeiten mit leicht schadhaft werdender Struktur, z. B. Blut, ermöglicht wird. Bei der erfindungsgemäßen Pumpe werden die Rohre"der bisherigen maximalen Inanspruchnahme lediglich an der Stelle der Ventiltätigkeit ausgesetzt. Das deformierende Element selbst drückt das Rohr nicht in der Gesamtheit zusammen und läßt eine vollkommene-"Ausdehnung auch nicht zu. Das beschränkte Zusammendrücken des Rohres bzw. die begrenzte Beanspruchung auf Deformation sowie die Ausschaltung der letzten Phase der lang verzögerten vollkommenen Ausdehnung zusammen mit den bereits erwähnten erhöhen die günstigen Eigenschaften der peristaltischen Pumpe.

Ausführungsbeispiel '

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher" erläutert. In der Zeichnungsfigur 1st in schematischer ~ Darstellung die -peristaltische Pumpe gezeigt.

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Der Einfachheit halber ist in der Figur eine nur aus einem Rohr "bestehende peristaltische Pumpe dargestellt· Ein flexibles Rohr 1 ist an einem Stützelement 2 angeordnet. Gegenüber dem Stützelement 2, über dem Rohr 1, ist ein einziges deformierendes Element 3 angeordnet, während vor und nach dem deformierenden Element 3, aber nicht unmittelbar daneben und ebenfalls dem Stützelement 2 gegenüberliegend, ist je ein weiteres deformierendes Element in Form eines Ventiles 4 angeordnet·

Selbstverständlich können anstatt der aus den deformierenden Elemente gebildeten Ventile 4 auch andere Ventile verwendet werden. Bei dem hier geschilderten Ausführungsbeispiel weisen die Ventile 4 eine hier nicht dargestellte Betätigungskonstruktion auf, die eine entgegengesetzte Punktion der Ventile 4 erlaubt, d. h» wenn das eine Ventil 4 öffnet, das andere schließt und umgekehrt.

Weiterhin besteht die wesentliche Charakteristik der erfindungsgemäßen peristaltischen Pumpe darin, daß der Hub des deformierenden Elementes 3 so gewählt ist, daß das auf das Stützelement 2 aufliegende Rohr. 1 in der oberen Totpunktstellung nur geringermaßen gedruckt wird, während in der unteren Totpunktstellung, wie es aus der Figur ersichtlich ist, das Rohr 1 nicht vollkommen abgeschlossen ist. Genau präzisiert kommt dieser Zustand so zustande, indem der Hub des deformierenden Elementes 3 kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohres 1 und die eine Endstellung des Hubes in einer Entfernung von dem Stützelement 2 liegt, die kleiner ist als -der Außendurchmesser des Rohres 1, während die andere Endstellung in einem.größeren Abstand von dem Stützelement 2 liegt als das Doppelte der Rohrwanddicke ·

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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen peristaltischen Pumpe ist wie folgt:

7/enn angenommen wird, daß die Strömung in der Figur von links nach, rechts erfolgt, so ist in der Ausgangsstellung das rechtsseitige Ventil 4 geschlossen, während das linke Ventil 4 geöffnet ist und das deformierende Element 3 sich in seiner oberen Totpunktstellung befindet, so ist in dem Rohr 1 bis zu dem rechtsseitigen Ventil 4 Flüssigkeit vorhanden. Demnach schließt das Ventil 4 an der linken Seite ab, das Ventil 4 an der rechten Seite öffnet, wonach das deformierende Element 3 sich bis zu der unteren Totpunktstellung bewegt. Als Erfolg wird die Flüssigkeit aus dem darunter liegenden Rohrabschnitt verdrängt. Nun schließt das Ventil 4 an der rechten Seite ab, das Ventil 4 an der linken Seite öffnet und das deformierende Element 3 bewegt sich in seine obere !Totpunktstellung. Wenn die Relaxation des Rohres 1 stattfindet, d. h. es'nimmt die von dem deformierenden Element 3 zugelassene Position.der maximalen Abmessung auf, wird eine Saugwirkung auf die Flüssigkeit ausgeübt und der Rohrabschnitt unter dem deformierenden Element 3 wird wiederholt mit Flüssigkeit aufgefüllt. Demnach spielt sich der bereits beschriebene Prozeß nochmals ab.

Claims

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Erfindungsansprucii

1. Peristaltische Pumpe zur Förderung von Flüssigkeiten, die ein ein flexibles Rohr radial deformierendes, periodisch bewegtes Element und ein dem deformierenden Element zugeordnetes Stützelement aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß in der Strömungsrichtung vor und nach dem-deformierenden Element (3) zwei in entgegengesetzter Phase funktionierende Ventile (4) angeordnet sind, der Hub des deformierenden Elements (3) den Innendurchmesser des Rohres unterschreitet, und die eine Endstellung des Hubes in einer Entfernung von dem Stützelement (2) liegt,, die kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohres, während der Abstand zwischen der anderen Entstellung und dem Stützelement (2) größer ist als das Doppelte der Wanddicke des Rohres.
2. Peristaltische Pumpe nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Ventile (4) von mit dem Stützelement (2) zusammenwirkenden, aber separat angeordneten deformierenden Elementen gebildet sind.

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