DE2746090A1

DE2746090A1 - PERISTALTIC PUMP

Info

Publication number: DE2746090A1
Application number: DE19772746090
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Ing Edelmann; Peter Kraft; Klaus Stuhrmann
Original assignee: Boehringer Mannheim GmbH
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1977-10-13
Filing date: 1977-10-13
Publication date: 1979-04-19
Also published as: IT1099483B; DK438978A; IT7822740V0; JPS5464709A; HU175884B; GB2006347A; SE7810176L; NL7808529A; FR2406099A1; DD139741A5; ATA589978A; BE871165A; IT7827482A0

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing.. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. FinckePatent attorneys Dipl.-Ing .. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.WEICKMANN, Di pl.-Chem. B. Hu β er KI Dr.-Ing. H. Liska Dipl.-Ing. FAWEICKMANN, Di pl.-Chem. B. Hu β er KI Dr.-Ing. H. Liska

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8 MÜNCHEN 86, DEN8 MUNICH 86, DEN

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Boehringer Mannheim GmbH Sandhofer Straße 112-132 6800 Mannheim Boehringer Mannheim GmbH Sandhofer Strasse 112-132 6800 Mannheim

Peristaltic pump

Die Erfindung betrifft eine Schlauchpumpe mit über zueinander winkelversetzte Exzenter betätigten Druckelementen, welche in Längsrichtung eines Schlauches nebeneinander angeordnet sind und bei umlaufenden Exzentern wellenförmig phasenverschoben den Schlauch periodisch quetschen.The invention relates to a peristaltic pump with pressure elements actuated by eccentrics at an angle to one another, which are arranged next to one another in the longitudinal direction of a hose and with circumferential Periodically squeeze the hose with the eccentric waves out of phase.

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Bei einer bekannten Schlauchpumpe dieser Art sind die Druckelemente Stempel, die mit ihren dem Schlauch abgekehrten Enden auf Exzenternocken aufruhen und durch diese gegen die Kraft von Rückholfedern gegen den Schlauch bewegt werden. Das Bewegen der Stempel in die den Schlauch freigebende Stellung erfolgt bei dieser Anordnung also nicht durch den Exzenter selbst, sondern durch die genannten Rückholfedern. Dieser bezüglich der Bewegung "unsymmetrische" Aufbau macht die Pumpe wenig ausbaufähig und bedingt darüber hinaus einen erheblichen Aufwand an Bauelementen. In a known peristaltic pump of this type, the pressure elements are stamps that are attached to the hose remote ends rest on eccentric cams and through this against the force of return springs moving the hose. The stamps are moved into the position releasing the hose in this arrangement, therefore, not by the eccentric itself, but by the return springs mentioned. This structure, which is "asymmetrical" in terms of movement, makes the pump little expandable and limited in addition, a considerable amount of components.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schlauchpumpe der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die Bewegungssteuerung der Druckelemente mit möglichst wenig Bauteilen geschieht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckelemente als durch die Exzenter auf den Schlauch zu und von diesem weg zwangsbewegte Kulissenschieber ausgebildet sind. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sitzen die Exzenter dabei in in den Kulissenschiebern ausgebildeten öffnungen und wirken mit dem Schlauch zu- und abgekehrten Teilen der Wände der öffnungen zusammen. Beispielsweise kann hierbei jeder Kulissenschieber als eine seitlich senkrecht zum Schlauch geführte, im wesentlichen rechteckige Platte ausgeführt sein, die in ihrem Inneren ein im wesentlichen recheckiges Loch aufweist, dessen Seiten denen der Platte parallel sind und das den Exzenter aufnimmt. Der Exzenter ist dabei bezüglich des Kulissenschiebers in Führungsrichtung ohne Spiel und mit Spiel senkrechtThe object of the invention is therefore to design a hose pump of the type mentioned so that the Movement control of the printing elements takes place with as few components as possible. This object is achieved according to the invention solved in that the pressure elements as through the eccentric to the hose and from this are formed away forcibly moved slide gate. According to a preferred embodiment of the invention The eccentrics sit in openings formed in the link slides and work with the hose facing and facing parts of the walls of the openings together. For example, each slide gate can designed as a laterally perpendicular to the hose, essentially rectangular plate be, which has a substantially rectangular hole in its interior, the sides of which are those of the plate are parallel and that takes up the eccentric. The eccentric is in relation to the link slide in Guide direction without play and with play vertical

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dazu eingebaut, so daß sich eine senkrecht zur Führungsrichtung verlaufende Bewegung des Exzenters auf den Kulissenschieber nicht überträgt.built in, so that a movement of the eccentric extending perpendicular to the guide direction on the Link slide does not transfer.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Exzenter benachbarter Kulissenschieber jeweils um einen gleichen Winkel gegeneinander versetzt, wobei bevorzugt jeder Exzenter zwei achsparallele Bohrungen mit vorgegebener Lage zur Exzentrizität aufweist und benachbarte Exzenter jeweils durch einen einander nicht entsprechende Bohrungen durchsetzenden Stift miteinander verbunden sind.According to a preferred embodiment of the invention, the eccentrics of adjacent sliding blocks are each around offset by the same angle from one another, each eccentric preferably having two axially parallel bores having a predetermined position to the eccentricity and adjacent eccentrics each by a non-corresponding one Holes penetrating pin are connected to each other.

Wegen der Zwangssteuerung des Kulissenschiebers in beiden Bewegungsrichtungen läßt sich die erfindungsgemäße Schlauchpumpe ohne Schwierigkeiten bevorzugt so ausgestalten, daß auf der in Bewegungsrichtung des Kulissenschiebers dem Schlauch abgekehrten Seite desselben in seinem Bewegungsbereich ein weiterer Schlauch vorgesehen ist. Auf diese Weise wird ohne erheblichen Mehraufwand eine Verdoppelung der Pumpleistung erreicht.Because of the positive control of the sliding block in both directions of movement, the inventive The hose pump should preferably be designed without difficulty in such a way that on the in the direction of movement of the sliding block the hose facing away from the same in its range of motion a further hose is provided is. In this way, a doubling of the pump power is achieved without significant additional effort.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Schläuche sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig der Pumpe, vorzugsweise über T-Stücke, miteinander verbunden. Da wegen der Bewegungsweise der Kulissenschieber die Förderung in den beiden Schläuchen um 180° phasenverschoben erfolgt, wird auf diese Weise eine pulsationsarme Strömung des geförderten Mediums erreicht.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the tubes are both on the input side and connected to one another on the output side of the pump, preferably via T-pieces. Because of the way the slide gate moves the conveyance in the two hoses is out of phase by 180 ° in this way a low-pulsation flow of the conveyed medium is achieved.

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Zur weiteren Steigerung der Förderleistung der Pumpe können bevorzugt die Kulissenschieber in ihrer Erstreckung quer zur Bewegungsrichtung breiter als der Durchmesser eines Schlauches und mehrere Schläuche nebeneinander vorgesehen sein.In order to further increase the delivery rate of the pump, the sliding blocks can preferably extend in their extension across the direction of movement wider than the diameter of a hose and several hoses be provided side by side.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist 10The following is a preferred embodiment of the Peristaltic pump according to the invention described in connection with the accompanying drawing. On this one is 10

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht wesentlicher Teile dieser Schlauchpumpe undFig. 1 is a schematic side view of essential parts of this hose pump and

Fig. 2 ein Schnitt längs Linie II-II aus Fig. 1.FIG. 2 shows a section along line II-II from FIG. 1.

Fig. 1 zeigt sechs nebeneinander angeordnete Kulissenschieber 1, welche auf einer Welle 2 so exzentrisch gelagert sind, daß die Richtungen der Exzentrizitäten für zwei benachbarte Kulissenschieber jeweils um den gleichen Winkel versetzt sind. Die Kulissenschieber 1 haben, wie in Fig. 2 zu sehen, einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und sind in ihrer Mitte mit einem im wesentlichen rechteckigen Loch 3 versehen, welches von der Welle 2 durchsetzt wird. Unmittelbar auf der Welle 2 sitzt für jeden Kulissenschieber 1 ein Exzenter 4 in einem Kugellager 5, dessen Durchmesser gleich der Höhe des rechteckigen Loches 3 ist. Die Breite des Loches 3 ist dagegen so groß gewählt, daß sich das Kugellager 5 im Rahmen der Exzenterbewegung darin frei in horizontaler Richtung bewegen kann. Dadurch und durch die Führung der Kulissenschieber 1 in vertikaler Richtung durch vier horizontale, parallel zur Welle 2 verlaufende Stäbe 6 wird erreicht,Fig. 1 shows six juxtaposed sliding blocks 1, which are mounted so eccentrically on a shaft 2 are that the directions of the eccentricities for two adjacent slide gate each around the are offset at the same angle. As can be seen in FIG. 2, the sliding block 1 essentially has one rectangular cross-section and are provided in their center with a substantially rectangular hole 3, which is penetrated by shaft 2. Immediately on the shaft 2 there is a seat for each link slide 1 Eccentric 4 in a ball bearing 5, the diameter of which is equal to the height of the rectangular hole 3. The width the hole 3, however, is chosen so large that the ball bearing 5 is free within the scope of the eccentric movement can move in the horizontal direction. As a result, and by guiding the sliding block 1 in a vertical position Direction through four horizontal bars 6 running parallel to shaft 2 is achieved,

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daß sich bei Drehen der Welle 2 durch einen (nicht gezeigten) Elektromotor eine reine Auf- und Abwärtsbewegung der einzelnen Kulissenschieber 1 ergibt.that when the shaft 2 is rotated by an electric motor (not shown) there is a pure upward and downward movement the individual sliding block 1 results.

Jeder Exzenter 4 weist zwei Bohrungen 8 auf, die, gerechnet von der Exzenterachse, im Winkelabstand von 60° zueinander liegen und für alle Exzenter die gleiche Lage bezüglich der Richtung der Exzentrizität haben. Auf diese Weise erhält man ohne schwierige Justierarbeit eine 60°-Versetzung benachbarter Exzenter dadurch, daß zwei einander nicht entsprechende Bohrungen 8 zweier Exzenter aufeinander ausgerichtet werden und durch sie ein Stift gesteckt wird. Für die mit um 60° versetzten Exzentern 4 auf der Welle 2 montierten Kulissenschieber 1 ergibt sich beim Drehen der Welle 2 eine wellenförmige Bewegung der Einhüllenden der Oberseiten 9 und der Unterseiten 10 der Kulissenschieber 1.Each eccentric 4 has two bores 8, which, calculated from the eccentric axis, at an angular distance of 60 ° to each other and have the same position with respect to the direction of the eccentricity for all eccentrics. In this way, a 60 ° offset of adjacent eccentrics is obtained without any difficult adjustment work. that two non-corresponding holes 8 of two eccentrics are aligned with each other and through them a pin is inserted. For the sliding block 1 mounted on the shaft 2 with eccentrics 4 offset by 60 ° When the shaft 2 is rotated, there is a wave-like movement of the envelope of the upper sides 9 and the lower sides 10 of the sliding block 1.

Die Kulissenschieber 1 wirken mit ihren Oberseiten 9 gegen einen Schlauch 11 und mit ihren Unterseiten 10 gegen einen Schlauch 12, die beide in etwa in Richtung der Wellenachse geführt sind, und drücken diese stellungsabhängig mehr oder weniger gegen Widerlagerplatten 13 zusammen. Die wellenförmige Bewegung der Einhüllenden der Oberseiten 9 bzw. der Unterseiten 10 bewirkt dabei, daß sich die Quetschstellen in Richtung der Achsen der Schäuche 11 und 12 vorwärts bewegen, so daß es zu einem Flüssigkeitstransport kommt. Der obere Schlauch 11 und der untere Schlauch 12 können eingangsseitig sowie ausgangsseitig jeweils durch ein (nicht gezeigtes) T-Stück miteinander verbunden sein. Aus Fig. 1 ist leicht ersichtlich, daß die Quetschstellen des unteren Schlauches 12 bezüglich denen desThe sliding blocks 1 act with their upper sides 9 against a hose 11 and with their lower sides 10 against it a hose 12, both of which are guided approximately in the direction of the shaft axis, and press this depending on the position more or less against abutment plates 13 together. The undulating movement of the envelope the upper sides 9 and the lower sides 10 causes the pinch points in the direction of the axes of the hoses 11 and 12 move forward so that there is a liquid transport comes. The upper hose 11 and the lower hose 12 can be on the inlet side and on the outlet side be connected to each other by a T-piece (not shown). From Fig. 1 it can be easily seen that the pinch points of the lower tube 12 with respect to those of the

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oberen Schlauches 11 um 180° phasenverschoben laufen. Dadurch fällt ein Fördermaximum in dem einen Schlauch zeitlich mit einem Förderminimum in dem anderen Schlauch zusammen, so daß in der durch das ausgangsseitige T-Stück zusammengeführten Strömung Pulsationen weitgehend vermieden sind. Außerdem wird durch das bei der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe zwangslos mögliche Verwenden zweier Schläuche an gegenüberliegenden Seiten der Kulissenschieber die Pumpleistung gegenüber einer einseitigen Ausführung verdoppelt.upper hose 11 run out of phase by 180 °. As a result, a delivery maximum in one hose coincides with a delivery minimum in the other hose together, so that pulsations are largely avoided in the flow brought together by the T-piece on the outlet side are. In addition, the unconstrained use of the hose pump according to the invention is possible two hoses on opposite sides of the slide gate valve the pumping power compared to a one-sided Execution doubled.

Die Durchmesser der verwendeten Schläuche liegen in der Größenordnung von einem halben bis zu einigen Millimetern, so daß bei noch handlicher Größe der Kulissenschieber 1The diameters of the hoses used are in the order of half a millimeter to a few millimeters, so that while the size of the link slide 1

•15 ein Nebeneinanderanordnen von mehreren Schläuchen auf beiden Seiten der Kulissenschieber 1 möglich ist. Auf diese Weise läßt sich die Förderleistung für ein Medium weiter erhöhen, oder aber es kann jeweils ein Schlauch von der Oberseite und ein Schlauch von der Unterseite des Kulissenschiebers über ein T-Stück zusammengefaßt werden, so daß mehrere Medien pulsationsarm gleichzeitig gefördert werden können.15 a juxtaposition of several hoses on both sides of the sliding block 1 is possible. on In this way, the delivery rate for a medium can be increased further, or a hose can be used at a time from the top and a hose from the underside of the gate valve are combined via a T-piece, so that several media can be conveyed simultaneously with little pulsation.

Wie in Fig. 1 zu sehen, ist die Welle 2 in Kugellagern 14 geführt, die in vertikalen Stirnwänden 15 sitzen. Die Stirnwände 15 tragen auch die Führungsstäbe 6 zur vertikalen Führung der Kulissenschieber 1 sowie die Widerlagerplatten 13, gegen die die Schläuche 11 und 12 durch die Kulissenschieber zusammengedrückt werden. Zwischen den Stirnwänden 15 verlaufen nicht gezeigte Gehäuseplatten die den Bewegungsmechanismus der Pumpe nach außen abdecken.As can be seen in FIG. 1, the shaft 2 is guided in ball bearings 14 which are seated in vertical end walls 15. the End walls 15 also carry the guide rods 6 for the vertical guidance of the sliding block 1 and the abutment plates 13, against which the hoses 11 and 12 are pressed together by the sliding block. Between End walls 15 run housing plates, not shown, which cover the movement mechanism of the pump to the outside.

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Claims

PATENT CLAIMS

Peristaltic pump with pressure elements which are actuated by eccentrics at an angle to one another and which move in the longitudinal direction of a hose are arranged side by side and are undulating with rotating eccentrics Squeeze the hose periodically out of phase, characterized in that the pressure elements as by the eccentric (4) towards the hose (11) and away from it forcibly moving link slide (1) are formed.

Hose pump according to claim 1, characterized in that that the eccentrics (4) sit in holes (3) formed in the link slides (1) and with the tube (11) facing and facing parts of the walls of the holes cooperate.

2Q 3. Peristaltic pump according to claim 1 or 2, characterized in that that guides for guiding the sliding block (1) are provided perpendicular to the hose.

4. Peristaltic pump according to one of the preceding claims, 5 characterized in that the eccentric (4) is adjacent Link slide (1) are each offset from one another by the same angle.

5. Peristaltic pump according to claim 4, characterized in that each eccentric (4) has two axially parallel bores

(8) with a predetermined position to the eccentricity and that adjacent eccentrics are each

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other non-corresponding holes penetrating pin are connected to each other.

6. Peristaltic pump according to one of the preceding claims, characterized in that on the in the direction of movement the sliding block (1) the hose (11) facing away from the sliding block another Hose (12) is provided.

7. Peristaltic pump according to claim 6, characterized in that the hoses (11, 12) on both the pump inlet side and are connected to each other on the pump output side,

8. Peristaltic pump according to claim 7, characterized in that T-pieces are provided for connection.

9. Peristaltic pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding block (1) wider in its extension transversely to the direction of movement than the diameter of a hose (11; 12) are and that several hoses are provided side by side.

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