DE68904684T2

DE68904684T2 - Pumpe mit herausnehmbaren kassetten.

Info

Publication number: DE68904684T2
Application number: DE8989303859T
Authority: DE
Inventors: James Paul Beck; Charles Elmer Soderquist
Original assignee: Cole Parmer Instrument Co
Current assignee: Cole Parmer Instrument Co
Priority date: 1988-04-29
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: EP0339857A1; CA1293648C; JP2885416B2; JPH01313683A; US4886431A; EP0339857B1; DE68904684D1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer peristaltischen Pumpe und insbesondere mit einer peristaltischen Pumpe zum gleichzeitigen Pumpen eines Fluids durch eine Mehrzahl von gesonderten Schlauchleitungsabschnitten.
Peristaltische Pumpen mit auswechselbaren Kassetten, d.h. Kassettenpumpen, werden eingesetzt um ein Fluid durch eine Mehrzahl von Schlauchleitungsabschnitten gleichzeitig zu pumpen, wobei die Abnahme oder das zusätzliche Vorsehen von einzelnen Schlauchleitungsabschnitten von und an der Pumpe ermöglicht wird. Einige dieser Pumpen stellen eine variable Okklusion bereit, d.h. eine Veränderung des Abstandes zwischen den Rollen und dem Okklusionsbett, um das Ausmaß während des Pumpens zu variieren, um das die dazwischen angeordnete Schlauchleitung zusammengedrückt wird. Eine bekannte Auslegung zum Verändern der Okklusion umfaßt eine Winkelverschiebung des Okklusionsbetts. Das Okklusionsbett wird um ein flexibles Teil des Kassettenrahmens geschwenkt.
Die Veränderbarkeit der Okklusion ist erwünscht, da sie eine "Feinabstimmung" für die Durchsätze ermöglicht. Es ist im allgemeinen erwünscht, daß der Okklusionsgrad entlang der Längserstreckung des Okklusionsbettes etwa gleichförmig ist. Sonst würde die Schlauchleitung an dem Bereich oder den Bereichen mit der größten Verformung überbeansprucht. Ein Nachteil bei der vorstehend beschriebenen Schwenkbett-Einrichtung ist darin zu sehen, daß man unvermeidbar ungleichförmige Veränderungen bei der Okklusion entlang der Längserstreckung des Okklusionsbettes erhält, wenn eine Schwenkbewegung stattfindet.
Die FR-A-2385914 beschreibt eine peristaltische Pumpe, welche eine Anzahl von Pumpeneinheiten hat, die jeweils ein Okklusionsbett umfassen, welches in Richtung auf den Rotor der Pumpe zu und von diesem weg verstellbar ist, um das Ausmaß der Okklusion individuell zu variieren, welches bei der jeweiligen Pumpeneinheit bereitgestellt wird. Die Pumpeneinheiten sind in einer Gelenkabdeckung schwenkbeweglich zwischen den Endwänden des Pumpenrahmens angebracht, und die Schlauchleitungen verlaufen zwischen den Pumpeneinheiten und dem Rotor, welcher durch die Okklusionsbetteinrichtungen der Pumpeneinheiten gelagert ist und welche durch den Pumpenrotor beaufschlagt werden.
Die FR-A-2207538 gibt eine peristaltische Pumpe mit auswechselbaren Kassetten an, bei der jede Kassette einen Rotor zur Beaufschlagung einer Schlauchleitung hat, welche durch die Kassette durchgeführt ist und über ein Getriebe vom Pumpenantrieb angetrieben wird. Die Kassetten können an der Pumpe in oder außer Eingriff mit oder von der Antriebseinrichtung vorgesehen sein, oder gesonderte Einrichtungen können vorgesehen sein, mit denen die Kassetten selektiv in Eingriff bringbar sind, um unterschiedliche Abgabeleistungen bereitzustellen.
Die Erfindung stellt eine peristaltische Pumpe bereit, welche aufweist: eine Treibereinheit, welche einen stationären Rahmen und einen Rotor umfaßt, welcher an dem Rahmen zur Ausführung einer Drehbewegung gelagert ist; und eine Mehrzahl von Pumpeneinheiten, welche nebeneinanderliegend in der Treibereinheit entlang des Rotors angeordnet sind; wobei der Rotor eine im allgemeinen horizontale Achse hat und eine drehbare Trageeinrichtung und eine Mehrzahl von länglichen, parallelen Rollen umfaßt, wobei die Rollen von der drehbaren Trageeinrichtung auf einer kreisförmigen Bahn um die Achse des Rotors getragen werden und jede Rolle ferner ihre eigene Drehachse hat und um diese drehbar ist; jede der Pumpeneinheiten einen dreiseitigen Rahmen aufweist, welcher erste und zweite, im allgemeinen vertikale Seitenteile und ein im allgemeinen horizontales Oberteil umfaßt, welches die Seitenteile verbindet, wobei ein im allgemeinen horizontales Okklusionsbett zwischen den Seitenteilen in gleitbarer Anordnung hierzu angeordnet ist und eine Einstelleinrichtung zum geradlinigen Einstellen der Position des Okklusionsbetts vorgesehen ist; jede der Pumpeneinheiten derart ausgelegt ist, daß sie mit der Treibereinheit zusammenarbeitet, so daß für jede Pumpeneinheit ein Längsstück der flexiblen Schlauchleitung zwischen dem Okklusionsbett und dem Rotor abgestützt werden kann, um das peristaltische Pumpen des Fluids durch das Längsstück der Schlauchleitung bei der Drehung des Rotors zu ermöglichen; und wobei jedes Okklusionsbett eine Druckfläche hat, welche in etwa einen Radius um die Achse des Rotors bestimmt, bei der der stationäre Rahmen parallele Rahmenteile umfaßt, welche sich entlang der jeweiligen Seite des Rotors erstrecken, daß die Seitenteile des Rahmens der jeweiligen Pumpeneinheit Halteeinrichtungen haben, welche ein Zusammenarbeiten und Klemmen der Schlauchleitung für die Pumpeneinheit mit den Rahmenteilen ermöglichen, um auf die Schlauchleitung durch den Rotor aufgebrachten Pumpkräften einen Widerstand entgegenzusetzen, und daß der Pumpeneinheitsrahmen Sperreinrichtungen hat, welche ein Zusammenarbeiten und Festlegen der Pumpeneinheit an den parallelen Rahmenteilen ermöglichen und ferner ermöglichen, daß die Pumpeneinheit von dem Rahmen und dem Rotor abgenommen werden kann, um die Schlauchleitung der Pumpeneinheit von dem Rotor zu lösen.
Vorzugsweise enden die Seitenteile jedes Pumpeneinheitsrahmens mit einem Paar von Schenkeln, zwischen denen die Schlauchleitung durchgehen kann und welche mit Einrichtungen zum Sperren des Pumpeneinheitsrahmens an den Rahmenteilen versehen ist.
Insbesondere können die parallelen Rahmenteile ein Paar von Stangen aufweisen, und die Schenkel eines Seitenteils können ausgerichtete Ausnehmungen zum Zusammenarbeiten mit einer der Stangen haben und das andere Seitenteil kann eine Sperreinrichtung zum Zusammenarbeiten mit der anderen Stange haben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sperreinrichtung erste ausgerichtete Ausnehmungen auf, welche in beabstandeten Schenkeln des anderen Seitenteils ausgebildet sind, um mit einer Seite der anderen Stange des stationären Rahmens zusammenzuarbeiten, sowie ein flexibles Teil aufweist, welches an dem anderen Seitenteil angebracht ist und ein Paar von Schenkeln hat, welche mit weiteren ausgerichteten Ausnehmungen versehen sind, welche in Gegenrichtungen zu den ersten Ausnehmungen weisen, um mit der gegenüberliegenden Seite der anderen Stange zusammenzuarbeiten und die Schenkel des anderen Seitenteils fest mit der Stange zu verbinden.
Bei den jeweiligen voranstehend beschriebenen Auslegungsformen kann jeder Schlauchleitungshalter eine V-förmige Einkerbung darin mit einer Eckkante zum Zusammenarbeiten mit dem Längsstück der Schlauchleitung haben, welcher das Längsstück der Schlauchleitung gegen eine der zugeordneten Stangen des Rahmens drückt.
Beispielsweise kann jeder Schlauchleitungshalter eine Mehrzahl von Zähnen daran haben, und jedes Seitenteil des Pumpeneinheitsrahmens kann komplementäre Zähne daran haben, wobei die Zähne an dem Schlauchleitungshalter selektiv in Eingriff mit den Zähnen auf dem Seitenteil bringbar sind, um eine stabile Positionierung des Schlauchleitungshalters an einer Vielzahl von unterschiedlichen Stellen relativ zum Rahmen zu ermöglichen. Bei einer Auslegungsform können die Zähne auf jedem Schlauchleitungshalter auf einem flexiblen, federnd nachgiebigen Arm angeordnet sein, welcher sich in der Grundstellung in einer Position befindet, in welcher ein Zusammenarbeiten zwischen den Zähnen an dem Schlauchleitungshalter und jenen auf dem Rahmenteil bereitgestellt wird, und welcher verschoben werden kann, um ein derartiges Zusammenarbeiten zu verhindern und eine Einstellung der Position des Schlauchleitungshalters zu ermöglichen.
Bei den jeweils voranstehend angegebenen Auslegungsformen kann ferner jede Pumpeneinheit eine Anzeigeeinheit umfassen, welche eine Sichtanzeige der Position der Einstelleinrichtung bereitstellt, um die Bestimmung des Okklusionsgrades durch eine visuelle Betrachtung zu ermöglichen.
Auch kann bei den jeweils voranstehend beschriebenen Auslegungsformen für jede Pumpeneinheit das Okklusionsbett derselben wenigstens eine im wesentlichen planare, nichthorizontale, nach oben weisende Steuerfläche daran haben, und die Einstelleinrichtung kann wenigstens einen Keil umfassen, welcher horizontal verschieblich relativ zur Pumpeneinheit in Gleitkontakt mit der Steuerfläche gelagert ist, sowie eine Verschiebeeinrichtung zum genauen Verändern der Position des Keils und hierdurch der Position des Okklusionsbettes umfassen kann.
Bei der letztgenannten Auslegungsform kann die Verschiebeeinrichtung eine horizontale Spindel aufweisen, welche drehbeweglich am Pumpeneinheitsrahmen angebracht ist und gegenüber einer axialen Bewegung relativ hierzu festgelegt ist, und eine mit Gewinde versehene Bohrung aufweisen, welche in dem Keil angeordnet ist und in Gewindeeingriff mit der Spindel ist.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin gilt:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Pumpe nach der Erfindung,
Fig. 2 ist eine Vorderansicht einer Kassette für die Pumpe nach Fig. 1,
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Kassette von Fig. 2,
Fig. 4 ist eine Schnittansicht im wesentlichen entlang der Linie 4-4 in Fig. 1,
Fig. 5 ist eine Schnittansicht im wesentlichen entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,
Fig. 6 ist eine Schnittansicht im wesentlichen entlang der Linie 6-6 in Fig. 4, und
Fig. 7 ist eine Schnittansicht im wesentlichen entlang der Linie 7-7 in Fig. 6.
Die bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung weist eine Pumpe 10 auf, welche einen Rahmen 12, einen Rotor 14, welcher drehbeweglich am Rahmen gelagert ist, und eine Mehrzahl von auswechselbaren Kassetten 16 umfaßt. Jede Kassette 16 ist derart eingerichtet, daß sie einen einzelnen Abschnitt der flexiblen Schlauchleitung 18 derart trägt, daß dieser mit dem Rotor zusammenarbeitet, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Das peristaltische Pumpen über die Schlauchleitung wird durch die Drehbewegung des Rotors bewirkt.
Der Rahmen 12 weist ein Paar von vorderen und hinteren Endwänden 22 und 24 und eine Mehrzahl von im wesentlichen horizontalen Stangen 26, 27, 28 und 29 auf, welche die Endwände verbinden. Die äußeren Stangen 26, 28 sind derart angeordnet, daß sie mit den Kassetten 16 zusammenarbeiten, um die Kassetten in der Position am Rahmen zu halten, wie dies nachstehend beschrieben wird. Die inneren Stäbe 27 und 29 sind an den Endwänden des Rahmens angeschraubt, um dem Rahmen eine Steifigkeit zu verleihen. Die Rückwand 24 hat eine Einrichtung daran, welche die Pumpe mit einer im Handel erhältlichen Pumpensteuerung 30 verbindet, welche von Cole-Parmer Instrument Co. unter der Warenbezeichnung Masterflex erhältlich ist.
Der Rotor 14 erstreckt sich zwischen den Endwänden 22, 24 und hat eine Kopplungseinrichtung daran, um eine Verbindung mit einer mittels eines Motors angetriebenen Welle der Steuereinrichtung 30 zu ermöglichen. Der Rotor 14 umfaßt eine Mehrzahl von Rollen 32, welche zwischen einem Paar von Endteilen 34 gelagert sind. Jede Rolle 32 ist auf einer Kreisbahn um die Achse des Rotors angeordnet und sie dreht sich zusätzlich um ihre eigene Drehachse.
Als eine Sicherheitseinrichtung kann die Pumpe einen Kautschukschutz 35 umfassen, welcher teilweise den Rotor 14 abschirmt, sowie eine Bodenwand 35a mit halbzylindrischen Kanälen, welche auf der unteren Fläche ausgebildet sind und mit den inneren Stangen 27, 29 in Eingriff sind. Der dargestellte Schutz ist kanalförmig ausgebildet und hat ein Paar von Seitenwänden 35b, welche sich von dem Boden 35a auf den gegenüberliegenden Seiten des Rotors nach oben erstrecken.
Jede auswechselbare Kassette 16 weist einen dreiseitigen Rahmen 36 auf, welcher erste und zweite, im allgemeinen vertikale Seitenteile 38 und 40 und ein im allgemeinen horizontales oberes Teil 42 umfaßt, welches die Seitenteile verbindet. Der Rahmen ist vorzugsweise als ein einstückiges, integrales Formteil aus einem geeigneten Kunststoff ausgebildet. Jede Kassette umfaßt ferner ein im allgemeinen horizontales Okklusionsbett 44, welches zwischen den Seitenteilen 38 und 40 und in einem Abstand von dem oberen Teil 42 angeordnet ist.
Die untere Fläche des Okklusionsbetts 44 weist eine bogenförmige Druckfläche 46 auf, welche größtenteils als ein Abschnitt eines Zylinders ausgebildet ist und die mit der Schlauchleitung 18 zusammenarbeiten kann. Die Druckfläche 46 ist in einem vorbestimmten Radius von der Rotorachse angeöordnet. Die Druckfläche 46 erstreckt sich über einen Kreisbogen von größer als 120º derart hinweg, daß, wenn ein Rotor mit drei Rollen eingesetzt wird, wie dies bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Fall ist, wenigstens eine Rolle die Schlauchleitung gegen die Druckfläche während des Arbeitens immer andrückt. An den gegenüberliegenden Enden läuft die Druckfläche radial gekrümmt nach außen relativ zu dem Rotor, um unerwünschte Belastungskonzentrierungen an der Schlauchleitung und den Pumpenbauteilen zu vermeiden, wenn die Rollen in Eingriff mit dem Abschnitt der Schlauchleitung kommen oder außer Eingriff von demselben kommen, welche die Druckfläche berührt.
Um gemäß einem Lösungsgedanken nach der Erfindung eine im wesentlichen gleichmäßige Veränderung der Okklusion entlang der Druckfläche 46 des Okklusionsbetts 44 bereitzustellen, ist das Okklusionsbett 44 vertikal gemäß einer geradlinigen Bewegung beweglich, wobei dasselbe derart angebracht ist, daß es gleitbeweglich mit den inneren Flächen 48, 50 des Seitenrahmens zusammenarbeitet. Die vertikale Position des Okklusionsbetts wird mittels einer Einstelleinrichtung 52 gesteuert. Das Oberteil des Okklusionsbetts 44 ist derart ausgeführt, daß es in Steuereingriff mit einem Paar von Keilen 54, 56 ist, welche horizontal beweglich sind und welche in Gewindeeingriff mit einer Stellschraube 58 sind.
Die Stellschraube 58 hat ein Paar von mit Gewinde versehenen Abschnitten 70, 72, welche gegensinnig ausgelegt sind, wobei ein mit Gewinde versehener Abschnitt in Eingriff mit dem jeweiligen Keil ist, so daß bei der Drehbewegung der Stellschraube Keile in Gegenrichtung angetrieben werden. Jeder Keil hat eine untere Fläche, welche unter einem Winkel von etwa 200 zu seiner horizontalen oberen Fläche geneigt ist. Hierdurch wird ein ausreichender Bereich für die vertikale Verschiebebewegung des Okklusionsbetts über den Bewegungswegbereich der Keile hinweg bereitgestellt, während auch eine mechanisch zweckmäßige Verstellung bereitgestellt wird, und der Reibschluß zwischen den Keilen und der äußeren Fläche des Okklusionsbettes innerhalb zulässiger Grenzen aufrechterhalten wird.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform arbeiten in Gegenrichtungen geneigte Steuerflächen 60, 62 des Okklusionsbetts 44 gleitbeweglich mit zugeordneten Keilen 54 und 56 in Form eines Nut- und -federeingriffs zusammen. Auch hat jeder Keil eine Ausnehmung 64, 66 auf seiner oberen Fläche zum gleitbeweglichen Zusammenarbeiten mit einem vorspringenden Steg 68 auf der unteren Fläche der Oberseite 42 der Kassette, um eine ähnliche Nut- und -federverbindung bereitzustellen. Wenn daher eine nach oben wirkende Druckkraft auf die Keile durch das Okklusionsbett ausgeübt wird. werden die Keile gezwungen, daß sie eine geradlinige Bewegung horizontal entlang einer Linie ausführen, welche zwischen den Seitenteilen 38, 40 verläuft.
Zum Anbringen der Kassetten an dem Pumpenrahmen 12 haben die Kassetten Einrichtungen zum Zusammenarbeiten mit den äußeren Stangen 26 und 28. Das linke Seitenteil 38 der Kassette 16 hat ein Paar von Schenkeln 76, welche am unteren Ende in Richtung nach unten verlaufen. Die Schenkel haben ausgerichtete Ausnehmungen 80 darin zum Zusammenarbeiten mit einer der Tragstangen 26. Das gegenüberliegende Seitenteil 40 hat eine Sperreinrichtung 74 zum Zusammenarbeiten mit der an deren Stange 28.
Die Sperreinrichtung 74 wird von einer Kombination aus einem Paar von Schenkeln 78, welche Ausnehmungen 82 darin haben, welche im allgemeinen nach außen und unten an dem Seitenteil weisen, und einen inneren Radius zum Zusammenarbeiten mit der Stange 28 bilden, und aus einem federnd nachgiebigen, flexiblen Teil 84, welches Schenkel 88 mit nach innen weisenden Ausnehmungen 86 daran hat, welche mit der äußeren, unteren Fläche der Stange 28 zusammenarbeiten.
Die Schenkel 78 und 80 haben nach unten divergierend verlaufende Steuerflächen 90, 92, welche daran ausgebildet sind, um das Festlegen der Kassette 16 an Ort und Stelle zu erleichtern. Die Kassette kann "on line" dadurch angeordnet werden, daß zuerst die Ausnehmungen 80 auf den linken Seitenschenkeln 78 mit einer der Stangen 26 in Eingriff kommt und dann die Kassette nach unten verschwenkt wird, bis das federnd nachgiebige Teil 84 ausgelenkt ist, welches dann in seine Ausgangsposition zurückschnappe, so daß die Kassette an Ort und Stelle festgelegt ist.
Während des Arbeitens der Pumpe 10 wird eine relativ starke, nach oben gerichtete Kraft auf das Okklusionsbett 44 ausgeübt, und die Kassette 16 ist auch Schwingungen ausgesetzt. Um zu ermöglichen, daß die Einstelleinrichtung 52 leicht zu bedienen ist, ohne daß eine Verschiebung in Abhängigkeit von der Kraft oder Schwingungen auftritt, welche auf das Okklusionsbett wirken, wird eine statische Reibung bereitgestellt, um eine Drehstabilität der Stellschraube 58 zu erhalten. Hierzu hat jeder der Keile 54 und 56 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine kleine Menge einer elastomeren Masse 100, welche darin in Kontakt mit der Stellschraube 58 angeordnet ist und gegen diese gedrückt wird, um den statischen Reibungskoeffizienten zu erhöhen.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat jeder der bevorzugten Keile 54, 56 eine Bohrung 94 darin, welche das elastomere Material enthält. Jede der Bohrungen 94 erstreckt sich von einer äusseren Fläche des Keils zu der Bohrung 96, durch die die Stellschraube 58 geht. Das elastomere Material kontaktiert die Stellschraube, und es ist eine Stellschraube 98 hinter dem elastomeren Material 100 vorgesehen, um eine Aufrechterhaltung des Druckes durch periodisches Anziehen der Stellschraube 98 zu ermöglichen, wenn das elastomere Material abgetragen wird oder auf andere Weise weniger wirksam ist. Um ferner die statische Reibung an der Einstellschraube 58 zu erhöhen, ist vorzugsweise eine Kautschukhülse 102 in der Bohrung 104 im Kassettenrahmen 36 vorgesehen, durch welche die Stellschraube 58 geht. Ein großer Knopf 106 mit einer gerändelten zylindrischen Außenfläche wird vorgesehen, um zu ermöglichen, daß der Anwender die statische Reibung zur Vornahme von Verstellungen überwinden kann.
Die Pumpensteuereinrichtung 30 umfaßt einen drehzahlregelbaren Elektromotor und eine Steuerschaltung zur Regelung der Motordrehzahl. Der Motor dreht eine Welle, welche mit dem Rotor 14 gekoppelt ist. Die hintere Endwand 24 des Pumpenrahmens hat vier Schrauböffnungen darin, welche jeweils eine Gegenbohrung zur Aufnahme eines Schraubenkopfs haben. Die Schrauböffnungen fluchten zu den Gewindebohrungen, die sich an der vorderen Fläche der Pumpensteuereinheit öffnet. Ein Knopf 108 ermöglicht eine manuelle Einstellung der Pumpendrehzahl bzw. Pumpengeschwindigkeit.
Während des Arbeitens einer peristatischen Pumpe wird eine Längs kraft auf den Abschnitt der Schlauchleitung der Pumpe ausgeübt, welche versucht, die Schlauchleitung durch die Pumpe in Drehrichtung des Rotors zu ziehen. Um eine derartige Verschiebung der Schlauchleitung zu verhindern, können in einigen Anwendungsfällen Klammern oder Anschläge an der Schlauchleitung angebracht sein, welche mit der Außenseite des Pumpengehäuses zusammenarbeiten. In anderen Fällen können Einrichtungen an der Pumpe selbst vorgesehen sein, um die Schlauchleitung entgegen einer Längsbewegung festzulegen. Gemäß einer Auslegungsform nach der Erfindung ist eine neuartige und verbesserte Schlauchleitungshalteeinrichtung an jeder Kassette vorgesehen.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, geht die Schlauchleitung 18 für jede Kassette über die äußeren Stangen 26, 28, welche die vorderen und hinteren Wände 22 und 24 des Rahmens 12 verbinden. Um eine Längsverschiebung der Schlauchleitung in Abhängigkeit von den Pumpkräften zu vermeiden, übt jeder Schlauchleitungshalter 110 eine nach unten gerichtete Druckkraft auf die Schlauchleitung aus, so daß diese zwischen einer im allgemeinen V-förmigen Einkerbung 112 am unteren Ende des Schlauchleitungshalters und einer zugeordneten Stange 26, 28 gehalten ist. Die V-förmige Einkerbung 112 hat eine Eckkante daran, an welcher Belastungen auf einen kleinen Bereich der Schlauchleitung konzentriert werden, ohne daß die äußere Fläche durchgetrennt oder beschädigt wird. Hierzu wird die Einkerbung von einem Einschnitt unter einem spitzen Winkel mit einer im wesentlichen vertikalen äußeren Fläche mit einer Neigung und einer V-förmigen Bodenfläche ausgebildet. Die Kante an der Schnittstelle hat einen Radius von etwa 0,01 in. (0,25mm).
Jeder Schlauchleitungshalter 110 wird durch einen inneren Kanal 114 im zugeordneten Seitenteil 38 oder 40 der Kassette 16 derart festgehalten, daß nur ein Freiheitsgrad vorhanden ist, so daß er nur in vertikaler Richtung linear beweglich ist. Jeder der dargestellten Schlauchleitungshalter 110 hat einen länglichen Körper 128, welcher sich in den Kanal 114 hineinerstreckt. Der Körper umfaßt ein Paar von beabstandeten Schenkeln 126 und 128, welche sich von dem unteren, ausgenommenen Teil des Halters nach oben in Gleitkontakt mit dem Kanal erstrecken. Die Schenkel können über eine Verbindung (nicht gezeigt) an ihren oberen Enden verbunden sein. Um eine manuelle Steuerung der Position des Halters bereitzustellen und um den Halter in einer gewünschten Position zu sperren, umfaßt der Halter einen auskragenden Arm 116, welcher eine Mehrzahl von Zähnen 118 daran hat, welche mit komplementären Zähnen 120 am Inneren eines Schlitzes 122 in Eingriff sind. Der Schlitz 122 ist zwischen dem Kanal 114 und dem Äußeren der Kassette 16 angeordnet.
Der Arm 116 ist aus einem flexiblen, federnd nachgiebigen Material hergestellt und ist zwischen einer ersten unverformten Position, in welcher er im wesentlichen vertikal ist, und einer zweiten Position bewegbar, in welcher er nach innen ausgelenkt ist. Wenn sich der Arm in seiner unverformten Position befindet, sind die Zähne 118 des Arms 116 in Sperreingriff mit den Zähnen 120 am Schlitz. Wenn eine Einstellung erwünscht ist, wird ein Vorsprung 124 am Arm 116 durch den Benutzer nach innen gedrückt, wodurch das obere Ende des Arms 116 nach innen zwischen die Schenkel 126, 128 ausgelenkt wird und diese somit außer Eingriff mit den Zähnen 120 kommen. Die vertikale Position des Schlauchleitungshalters 110 kann dann wie gewünscht eingestellt werden. Wenn die gewünschte Position erreicht ist, braucht der Arm 116 nur losgelassen zu werden und er kann dann in seine unverformte Position zurückkehren. Hierdurch wird der Halter 110 in der neuen Position gesperrt bzw. festgelegt.
Die dargestellten Zähne 118 und 120 sind derart ausgebildet, daß eine nach unten gerichtete Bewegung des Schlauchleitungshalters 110 erleichtert wird und daß ein zusätzlicher mechanischer Widerstand einer nach oben gerichteten Bewegung entgegengesetzt wird, um hierdurch eine unbeabsichtigte Verschiebung des Schlauchleitungshalters infolge einer Druckbeanspruchung oder Pulsationsbeanspruchung nach oben zu verhindern, welche in Verbindung mit dem Pumpbetrieb auftritt. Der innere Kanal 114 hat relativ glatte Seiten und ist in einer anderen Ebene bezüglich des Schlitzes 122 angeordnet. Hierdurch erhält man eine gleichmäßige Gleitbewegung des Schlauchleitungshalters, wenn der Arm 116 niedergedrückt ist.
Anschläge 130 sind an den inneren Teilen der Seitenteile 28, 40 vorgesehen, um die nach unten gerichtete Bewegung des Okklusionsbettes zu begrenzen. Im Einsatz der Pumpe 10 hält die nach oben gerichtete Druckkraft auf das Okklusionsbett das Okklusionsbett an Ort und Stelle. Wenn die Kassette 16 von der Pumpe 10 abgenommen wird, dienen die Anschläge 130 dazu, daß verhindert wird, daß das Okklusionsbett sich von dem Kassettenrahmen löst.
Die Kassetten 16 mit unterschiedlichen Abmessungen können gleichzeitig eingesetzt werden. In Fig. 1 sind drei Kassetten mit ein und derselben Abmessung gezeigt, welche in Kombination mit zwei Kassetten eingesetzt werden, welche kleinere Abmessungen haben. Die kleineren Kassetten haben etwa die halbe Breite der größeren Kassetten, wodurch ermöglicht wird, daß gleichzeitig unterschiedlich groß bemessene Kassetten an dem Pumpenrahmen ohne eine Raumvergeudung eingesetzt werden können.
Um die Okklusionseinstellung der Pumpe bestimmen zu können, müssen mehrere Faktoren in Betracht gezogen werden. Zum einen kann die Okklusionseinstellung zur Feinabstimmung des Durchsatzes genutzt werden. Beim Größerwerden der Okklusion tritt eine weniger starke Zunahme des Abgabedrucks und des Durchsatzes in einem gewissen Bereich in Abhängigkeit von der Rotorgeschwindigkeit bzw. Rotordrehzahl auf. Der Okklusionsgrad beeinflußt auch die Stärke der Pulsation beim Durchsatz. Zusätzlich setzt eine stärkere Okklusion die Standzeit der Schlauchleitung infolge der verstärkten Belastung herab, die man bei der Schlauchleitung mit einer verstärkten Okklusion hat.
Um eine visuelle Bestimmung der Okklusionseinstellung bei arbeitender Pumpe zu ermöglichen, ist jeder Keil 54, 56 vorzugsweise lichtundurchlässig ausgelegt und hat vertikale Endflächen, welche über die Oberseite des Kassettenrahmens 36 sichtbar sind. Hierzu ist der Kassettenrahmen 36 vorzugsweise aus einem transparenten Kunststoffmaterial, wie Lexan, hergestellt. Markierungen 132 können an der Oberseite des Kassettenrahmens vorgesehen sein, um einen Vergleich der Keilpositionen mit vorbestimmten Bezugspositionen zu ermöglichen, wodurch die Wiederholbarkeit des Okklusionseinstellungen erleichtert wird. Wenn keine Markierungen vorhanden sind, kann die Anzahl der sichtbaren Gewindegänge an der Stellschraube 58 in der Nähe des jeweiligen Keils betrachtet werden, und diese Anzahl kann von der Oberseite der Kassette aus her gezählt werden, so daß man eine ähnliche Funktion wie im Zusammenhang mit Markierungen erhält.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß die Erfindung eine neuartige und verbesserte Pumpe bereitstellt. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und gewissen Einzelheiten dieser bevorzugten Ausführungsformen beschränkt.
Als eine Alternative zum in der Zeichnung gezeigten Okklusionsbett kann das Okklusionsbett hohl ausgebildet sein, und es kann mit einer offenen Oberseite ausgebildet sein, so daß die Keile mit den oberen Kanten der vorderen und hinteren Wände zusammenarbeiten. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform er hält man eine Auslegungsform des Okklusionsbettes, welches ähnlich jenem ist, das in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist, abgesehen davon, daß die Nut- und -federverbindung der Keile und des Okklusionsbettes umgekehrt gewählt sind, wobei jeder Keil eine nach unten vorspringende Zunge oder einen Steg hat, welche in das offene Oberteil des Okklusionsbettes eingreift. Weitere Modifikationen der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen sind möglich.
Die Erfindung wird nachstehend näher durch die anschließenden Ansprüche umrissen. Es ist noch zu erwähnen, daß der Begriff "horizontal", "vertikal" usw. in den folgenden Ansprüchen nur dazu bestimmt ist, die Orientierung der verschiedenen Komponenten relativ zueinander zu beschreiben. Es ist nicht beabsichtigt, die Ansprüche im Hinblick auf die tatsächliche Ausrichtung der Pumpenteile ansonsten zu beschränken.

Claims

1. Peristaltische Pumpe, welche aufweist:

eine Treibereinheit, welche einen stationären Rahmen (12) und einen Rotor umfaßt, welcher an dem Rahmen zur Ausführung einer Drehbewegung gelagert ist; und eine Merzahl von Pumpeneinheiten (16), welche nebeneinanderliegend in der Treibereinheit entlang des Rotors angeordnet sind;

wobei der Rotor eine im allgemein horizontale Achse hat und eine drehbare Trageeinrichtung (34) und eine Mehrzahl von länglichen, parallelen Rollen (32) umfaßt, wobei die Rollen von der drehbaren Trageeinrichtung auf einer kreisförmigen Bahn um die Achse des Rotors getragen werden und jede Rolle ferner ihre eigene Drehachse hat und um diese drehbar ist;

jede der Pumpeneinheiten (16) einen dreiseitigen Rahmen aufweist, welcher erste und zweite, im allgemeinen vertikale Seitenteile (38, 40) und ein im allgemeinen horizontales Oberteil (42) umfaßt, welches die Seitenteile verbindet, wobei ein im allgemeinen horizontales Okklusionsbett (44) zwischen den Seitenteilen in gleitbarer Anordnung hierzu angeordnet ist und eine Einstelleinrichtung (52) zum geradlinigen Einstellen der Position des Okklusionsbetts vorgesehen ist;

jede der Pumpeneinheiten (16) derart ausgelegt ist, daß sie mit der Treibereinheit zusammenarbeitet, so daß für jede Pumpeneinheit ein Längsstück der flexiblen Schlauchleitung (18) zwischen dem Okklusionsbett und dem Rotor abgestützt werden kann, um das peristaltische Pumpen des Fluids durch das Längsstück der Schlauchleitung bei der Drehung des Rotors zu ermöglichen; und

wobei jedes Okklusionsbett (44) eine Druckfläche (46) hat, welche in etwa einen Radius um die Achse des Rotors bestimmt; dadurch gekennzeichnet, daß der stationäre Rahmen (12) parallele Rahmenteile (26, 28) umfaßt, welche sich entlang der jeweiligen Seite des Rotors erstrecken, daß die Seitenteile (38, 40) des Rahmens der jeweiligen Pumpeneinheit Halteeinrichtungen (110) haben, welche ein Zusammenarbeiten und Klemmen der Schlauchleitung (18) für die Pumpeneinheit mit den Rahmenteilen ermöglichen, um auf die Schlauchleitung durch den Rotor (14) aufgebrachten Pumpkräften einen Widerstand entgegenzusetzen, und daß der Pumpeneinheitsrahmen Sperreinrichtungen (74) hat, welche ein Zusammenarbeiten und Festlegen der Pumpeneinheit an den parallelen Rahmenteilen (26, 28) ermöglichen und ferner ermöglichen, daß die Pumpeneinheit von dem Rahmen und dem Rotor abgenommen werden kann, um die Schlauchleitung der Pumpeneinheit von dem Rotor zu lösen.

2. Peristaltische Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (38, 40) jedes Pumpeneinheitsrahmens jeweils in einem Paar von Schenkeln (76, 78) enden, zwischen denen die Schlauchleitung (18) durchgehen kann und welche mit Einrichtungen (74) zum Sperren des Pumpeneinheitsrahmens an den Rahmenteilen versehen ist.

3. Peristaltische Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Rahmenteile ein Paar von Stangen (26, 28) aufweisen, und daß die Schenkel (76) eines Seitenteils (38) ausgerichtete Ausnehmungen (80) zum Zusammenarbeiten mit einer der Stangen (26) haben und das andere Seitenteil (40) eine Sperreinrichtung (74) zum Zusammenarbeiten mit der anderen Stange (28) hat.

4. Peristaltische Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung erste ausgerichtete Ausnehmungen (82) aufweist, welche in beabstandeten Schenkeln (78) des anderen Seitenteils (40) ausgebildet sind, um mit einer Seite der anderen Stange (28) des stationären Rahmens zusammenzuarbeiten und ein flexibles Teil aufweist, welches an dem anderen Seitenteil angebracht ist, welches ein Paar von Schenkeln (84, 88) hat, welche mit weiteren ausgerichteten Ausnehmungen (86) ausgebildet sind, welche in Gegenrichtung zu den ersten Ausnehmungen weisen, um mit der gegenüberliegenden Seite der anderen Stange zusammenzuarbeiten und die Schenkel des anderen Seitenteils (40) fest mit der Stange (28) zu verbinden.

5. Peristaltische Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlauchleitungshalter eine V-förmige Einkerbung (112) darin mit einer Eckkante zum Zusammenarbeiten mit dem Längsstück der Schlauchleitung hat, welcher das Längsstück der Schlauchleitung gegen eine der zugeordneten Stangen (26, 28) des Rahmens (12) drückt.

6. Peristaltische Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlauchleitungshalter (110) eine Mehrzahl von Zähnen (118) daran hat, und daß jedes Seitenteil des Pumpeneinheitsrahmens komplementäre Zähne (120) daran hat, wobei die Zähne an dem Schlauchleitungshalter selektiv in Eingriff mit den Zähnen auf dem Seitenteil bringbar sind, um eine stabile Positionierung des Schlauchleitungshalters an einer Vielzahl von unterschiedlichen Stellen relativ zum Rahmen zu ermöglichen.

7. Peristaltische Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (118) auf jedem Schlauchleitungshalter (110) auf einem flexiblen, federnd nachgiebigen Arm (116) angeordnet sind, welcher sich in der Grundstellung in einer Position befindet, in welcher ein Zusammenarbeiten zwischen den Zähnen an dem Schlauchleitungshalter und jenen (120) auf dem Rahmenteil bereitgestellt wird, und welcher verschoben werden kann, um ein derartiges Zusammenarbeiten zu verhindern und eine Einstellung der Position des Schlauchleitungshalters zu ermöglichen.

8. Peristaltische Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Pumpeneinheiten (16) ferner eine Anzeigeeinrichtung umfaßt, welche eine Sichtanzeige der Position der Einstelleinrichtung (52) bereitstellt, um die Bestimmung des Okklusionsgrades durch eine visuelle Betrachtung zu ermöglichen.

9. Peristaltische Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Pumpeneinheit das Okklusionsbett (44) derselben wenigstens eine im wesentlichen planare, nicht horizontale, nach oben weisende Steuerfläche (60, 62) daran hat, und daß die Einstelleinrichtung wenigstens einen Keil (54, 56) umfaßt, welcher horizontal verschieblich relativ zur Pumpeneinheit in Gleitkontakt mit der Steuerfläche gelagert ist, und eine Verschiebeeinrichtung (58, 70, 72) zum genauen Verändern der Position des Keils und hierdurch der Position des Okklusionsbetts umfaßt.

10. Peristaltische Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich-30 net, daß die Verschiebeeinrichtung eine horizontale Spindel (58) aufweist, welche drehbeweglich am Pumpeneinheitsrahmen (36) angebracht ist und gegenüber einer axialen Bewegung relativ hierzu festgelegt ist, und eine mit Gewinde versehene Bohrung aufweist, welche in dem Keil (54, 56) angeordnet ist und in Gewindeeingriff mit der Spindel ist.

11. Peristaltische Pumpe nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpeneinheit (16) an ihrem Oberteil (42) eine Einheit hat, welche einen Blick auf wenigstens einen Teil wenigstens eines Keils (54, 56) gestattet, und daß Markierungen (132) auf dem Oberteil vorgesehen sind, welche Bezugspunkte angeben, mit denen die Position des Keils verglichen werden kann.

12. Peristaltische Pumpe nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Keil (54, 56) eine elastomere Masse (100) zum reibschlüssigen Zusammenarbeiten der Spindel (58) und eine Einrichtung (98) zum Einstellen der Reibungskraft zwischen der elastomeren Masse und der Spindel umfaßt.

13. Peristaltische Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Pumpeneinheit (16) relativ zur Treibereinheit reversibel ist.