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Die vorliegende Erfindung betrifft eine peristaltische Pumpe,
die beispielsweise zur Verwendung bei der Transfusion geeignet
ist.
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Bislang sind verschiedene peristaltische Pumpen vorgeschlagen
worden, wie sie beispielsweise in der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung Nr. 56-113084 offenbart sind. Allgemein
weist eine bekannte peristaltische Pumpe eine Anzahl von
Nocken, eine Anzahl von druckbeaufschlagenden Fingern, die
durch die Nocken betätigt werden, um sich zwischen einer
zurückgezogenen Position und einer Betätigungsposition zu
bewegen, und eine den druckbeaufschlagenden Fingern
gegenüberliegende Platte auf, um dazwischen einen Schlauch zu tragen. Bei
Betrieb werden die druckbeaufschlagenden Finger nacheinander
durch die Nocken zu der Arbeitsposition hin betätigt, um den
Schlauch zusammenzudrücken, wodurch eine Flüssigkeit im
Schlauch versetzt und transportiert wird, während es dem
elastischen Schlauch ermöglicht ist, seine Ausgangslage wieder
einzunehmen, wenn er von der Druckkraft freigegeben wird, um
den Flüssigkeitsdurchlaß aufzuweiten, womit ein Pumpvorgang
ausgeführt wird.
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Bei der peristaltischen Pumpe vom beschriebenen Typ werden
Probleme wie eine Beschädigung des Schlauchs aufgrund einer
übermäßigen Druckbeaufschlagung, einer der
Nockenbetätigungsvorrichtung auferlegten übermäßig großen Belastung usw. infolge
beliebiger Abmessungsfehler herbeigeführt, die während der
Herstellung der Bauteile wie der Nocken, Druckfinger und der
Platte verursacht wurden, sowie infolge einer Unzulänglichkeit bei
der Lokalisierungsgenauigkeit dieser Bauteile. Um diese
Probleme zu beheben, ist vorgeschlagen worden, ein elastisches
Halterungselement an der Rückseite der Platte gegenüber den
druckbeaufschlagenden Fingern vorzusehen, so daß jegliche übermäßig
große druckbeaufschlagende Kraft durch die elastische
Deformation des Halterungselements absorbiert wird, wodurch die Platte
freigegeben und entlastet wird.
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Wenn die Platte entlastet wird, wirkt die freizugebende
druckbeaufschlagende Kraft lediglich an einer lokalen Stelle auf den
Schlauch, der sich unmittelbar unter einem bestimmten
druckbeaufschlagenden Finger befindet, der in die Arbeitsposition
gebracht worden ist. Während der Entlastung führt daher die
Platte nicht immer eine Translationsbewegung aus. Die Platte kann
nämlich in einer Schrägstellung in bezug auf die Ebene der
Gruppe von druckbeaufschlagenden Fingern bewegt werden. In
einem derartigen Fall wird die Halterung des Schlauchs an der
Platte instabil gemacht, so daß die Präzision bei der Steuerung
des Durchflusses der Flüssigkeit während der Transfusion
beeinträchtigt wird.
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In bezug auf diesen Umstand offenbart die japanische
Veröffentlichung Nr. 62-20182 des ungeprüften japanischen
Gebrauchsmusters eine peristaltische Pumpe, die verbessert ist, um die
oben beschriebenen Probleme betreffend die Entlastung der
Platte auszuschalten. Bei dieser verbesserten peristaltischen Pumpe
wird jegliche übermäßige Kraft, die den Schlauch übermäßig
zusammendrücken würde, nicht durch eine Verstellung der Platte,
sondern durch elastische Deformation eines elastischen
Pufferabschnitts jedes druckbeaufschlagenden Fingers freigegeben, der
aus einem elastischen Material hergestellt ist. Somit wird
jegliche übermäßige auf den druckbeaufschlagenden Finger
ausgeübte Kraft, die sonst auf den Schlauch ausgeübt würde, effektiv
durch den druckbeaufschlagenden Finger selbst absorbiert.
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Ein Problem, dem bei der in der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung Nr. 56-113084 offenbarten bekannten
peristaltischen Pumpe begegnet wird, ist, daß sie nicht so konzipiert
ist, daß der gesamte Teil des Schlauchs bei einer geeigneten
Position zwischen der Gruppe der druckbeaufschlagenden Finger
und der Platte stabil angeordnet wird. Dies stellt die
folgenden Probleme 1 und 2.
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1 Der Schlauch windet sich in dem Raum zwischen den
druckbeaufschlagenden Fingern und der Platte so, daß die Länge des
Abschnittes des durch jeden druckbeaufschlagenden Finger
gedrückten Schlauchs von der geplanten Länge abweichen kann.
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2 Der durch jeden druckbeaufschlagenden Finger
druckzubeaufschlagende Abschnitt des Schlauches kann teilweise aus dem
Bereich heraus angeordnet werden, bei dem die Druckkraft durch
den druckbeaufschlagenden Finger ausgeübt wird.
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Diese Probleme 1 und 2 machen es unmöglich,
aufeinanderfolgende Abschnitte des Schlauches mit einer vorbestimmten
Länge druckzubeaufschlagen, womit die Präzision der
Durchflußkontrolle beenträchtigt wird.
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Die EP-A-0 283 614 offenbart eine peristaltische Pumpe, die
eine Anzahl von Nocken umfaßt, die durch eine Nockenwelle
getragen und angetrieben werden, und eine Anzahl von Fingern,
die durch die Nocken gegen den Schlauch gedrückt werden. Eine
Platte trägt den Schlauch gegenüber der Gruppe der Finger. Ein
Gehäuseteil ist schwenkbar mit einem Gehäuse verbunden und wird
mittels einer Feder zum Gehäuse hin druckbeaufschlagt. Die
Nockenwelle bleibt in derselben Position in bezug auf den
Gehäuseteil. Die peristaltischen Finger können entweder durch
Drehung der Nockenwelle mit Druckbeaufschlagung der Nocken
gegen die peristaltischen Finger bewegt werden oder sie können in
bezug auf das Gehäuse ansprechend auf eine Bewegung des
Gehäuseteils in bezug auf das Gehäuse bewegt werden. Alternativ kann
die Bewegung der peristaltischen Finger kombiniert auf beide
Weisen herbeigeführt werden (vgl. Spalte 12, Zeilen 1 bis 15).
Die oben erwähnte Feder ist vorgesehen, um die Drehung des
Gehäuseteils zum Gehäuse auf solche Weise durch Druck
herbeizuführen, daß die peristaltischen Finger in Führungsmitteln
gehalten sind.
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Die EP-A-0 239 769 ist auf eine peristaltische Pumpe gerichtet,
bei der ein Schlauch durch eine Platte gegenüberliegend einer
Gruppe von exzentrisch an einer Welle angebrachten Elementen
zum Druckbeaufschlagen und Zusammendrücken des Schlauchs
gehaltert ist. Die Zentren der Elemente sind von der Achse des
Schafts mit einem gleichen Winkelabstand zwischen den Zentren
äquidistant vorgesehen. Zurückhalte- bzw. Haltemittel sind
vorgesehen, um den Schlauch in einer vorbestimmten Position
zurückzuhalten. Jedoch wird der Schlauch außerhalb des
Wirkbereichs der druckbeaufschlagenden Elemente gehalten.
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Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
peristaltische Pumpe zu schaffen, die es ermöglicht, daß ein
Schlauch stabil an einer zweckmäßigen Position zwischen einer
Gruppe von druckbeaufschlagenden Fingern und einer Platte
angeordnet wird.
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Wie beansprucht ist eine peristaltische Pumpe vorgesehen,
umfassend eine Anzahl von Exzenternocken, eine Exzenterwelle, die
die Nocken trägt und in der Lage ist, die Nocken anzutreiben,
eine Anzahl von Fingern, die durch die Nocken angetrieben
werden können, so daß sie einen Schlauch druckbeaufschlagen und
zusammendrücken. Eine Platte ist angeordnet, so daß sie der
Gruppe von Fingern gegenüberliegt und in der Lage ist, den
Schlauch zwischen sich und den Fingern zu halten. Weiter ist
ein Schlauchhalter zwischen den Fingern und dem Schlauch
und/oder zwischen der Platte und dem Schlauch angeordnet und
ein Schlauchhaltemittel ist vorgesehen, das in der Lage ist,
den Schlauch in einer vorbestimmten Position zu halten. Gemäß
der Erfindung ist das Schlauchhaltemittel auf der Fläche des
Schlauchhalters vorgesehen, die mit dem Schlauch in Kontakt
bringbar ist.
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Durch diese Anordnung ist der gesamte Teil des im
Schlauchhalter aufgenommenen Schlauchs korrekt angeordnet, so daß der
Schlauch auf sehr stabile Weise durch aufeinanderfolgende
druckbeaufschlagende Finger zusammengedrückt werden kann, womit
die Präzision der Steuerung des Durchflusses der durch den
Schlauch strömenden Flüssigkeit erhöht wird.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
umfaßt der Schlauchhalter ein elastisches Element vom Typ einer
dünnen Platte mit einem in seiner mit dem Schlauch in Kontakt
bringbaren Fläche gebildeten Schlauchhaltemittel vom Typ mit
Vertiefung.
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Des weiteren kann der Schlauchhalter vorzugsweise wenigstens
ein Paar von Schlauchklemmabschnitten umfassen, die in die
Vertiefung vorstehen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung umfaßt die peristaltische Pumpe weiter Klemmfinger, die
in der Lage sind, die Klemmabschnitte druckzubeaufschlagen, so
daß die Klemmabschnitte den Schlauch klemmen können.
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Die peristaltische Pumpe umfaßt weiter vorteilhaft: Ein die
Nocken, eine Nockenwelle und die Finger unterbringendes
Gehäuse, das einen Schlauchhalter auf solche Weise haltert, daß der
Schlauchhalter sich an einer Position befindet, wo er dem
anzubringenden Schlauch gegenüberliegt; und eine am Gehäuse
gehalterte Tür zur Bewegung zwischen einer offenen und einer
geschlossenen Position, die die Platte auf solche Weise trägt,
daß die Platte dem Schlauch gegenüberliegt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die durch den Schlauch zu
kontaktierende Fläche des Schlauchhalters aus einem
Silikongummi mit großem Reibungskoeffizienten hergestellt werden.
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Gemäß der Erfindung werden aufeinanderfolgende Längsabschnitte
des elastischen Schlauchs an der Platte nacheinander
zusammengedrückt, wenn die aufeinanderfolgenden Finger der Fingergruppe
aktiviert werden, nämlich die Position am elastischen Schlauch,
bei der die Zusammendrückkraft ausgeübt wird, wird
fortschreitend in der Längsrichtung des Schlauchs bewegt, so daß die
Flüssigkeit im Schlauch versetzt wird, während der von der
Zusammendrückkraft freigegebene Abschnitt des Schlauchs es
ermöglicht, daß er aufgrund seiner Elastizität seine
ursprüngliche Form wieder einnimmt, um den Flüssigkeitsdurchlaß darin
aufzuweiten, um einen neuen Abschnitt der Flüssigkeit
anzusaugen, wodurch eine Pumpwirkung ausgeführt wird.
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Mittels der peristaltischen Pumpe gemäß der Erfindung wird der
Schlauch auf zweckmäßige Weise ohne jegliches Verwinden mittels
des Schlauchhaltermittels am Schlauchhalter auf solche Weise
angeordnet, daß aufeinanderfolgende Schlauchabschnitte der
geplanten Länge in den Druckbeaufschlagungsbereichen der
aufeinanderfolgenden Finger angeordnet werden, wodurch der Schlauch
korrekt durch die aufeinanderfolgenden druckbeaufschlagenden
Finger bei den aufeinanderfolgenden Abschnitten
druckbeaufschlagt wird, um eine hohe Kontrollpräzision des Durchflusses
zu liefern.
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Wie beansprucht, kann der von dem Schlauchhaltermittel in der
Pumpe gehaltene Schlauch durch ein Paar von Klemmabschnitten
geklemmt werden, die an einer vorbestimmten Längsposition des
Haltemittels vom Vertiefungstyp vorgesehen sind, so daß die
aufeinanderfolgenden Abschnitte des Schlauches zweckmäßig in
den Bereichen der aufeinanderfolgenden druckbeaufschlagenden
Finger angeordnet werden können.
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Vorzugsweise werden die Klemmabschnitte des Schlauchhalters
durch die Klemmfinger druckbeaufschlagt, so daß die
Lokalisierungspräzision des Schlauches weiter gesteigert wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung sind die Nocken, die druckbeaufschlagenden Finger, die
Platte und der Schlauchhalter im Gehäuse durch die Tür
untergebracht, wodurch eine kompakte Pumpe realisiert werden kann. Des
weiteren kann der Schlauch auf dem Schlauchhalter angeordnet
werden und kann daher sehr einfach im richtigen Raum zwischen
der Gruppe von Fingern und der Platte angebracht werden, wenn
die Tür geöffnet und geschlossen wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Schlauchhalter
vorzugsweise eine aus einem Silikongummi gebildete Fläche
aufweisen, die in der Lage ist, den Schlauch stabil zu halten,
während die Fläche des Schlauchhalters, die durch die
druckbeaufschlagenden Finger zu kontaktieren ist, aus einem
Fluorharz mit kleinem Reibungskoeffizienten gebildet ist, womit der
Verschleiß der Abschnitte des Schlauchhalters auf ein Minimum
herabgesetzt wird, die durch die druckbeaufschlagenden Finger
kontaktiert werden sollen.
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Im folgenden wird die Erfindung weiter durch die Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit
den begleitenden Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen:
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Fig. 1 ist eine schematische Veranschaulichung einer
peristaltischen Pumpe als Ganzes;
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Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die einen kritischen
Abschnitt der peristaltischen Pumpe von Fig. 1 zeigt;
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Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht, die den kritischen
Abschnitt der peristaltischen Pumpe von Fig. 1 zeigt;
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Fig. 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht,
die kritische Abschnitte der peristaltischen Pumpe
von Fig. 1 zeigt;
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Fig. 5 ist eine schematische Veranschaulichung der Funktion
der druckbeaufschlagenden Finger der peristaltischen
Pumpe;
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Fig. 6 ist eine schematische Veranschaulichung, die eine
Führungsplatte und Klemmfinger in der peristaltischen
Pumpe zeigt;
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Fig. 7 ist eine schematische Veranschaulichung der Funktion
von druckbeaufschlagenden Fingern;
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Fig. 8 ist eine schematische Veranschaulichung einer
Führungsplatte; und
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Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren
Ausführungsbeispiels der peristaltischen Pumpe.
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Wobei auf Fig. 1 bis 3 Bezug genommen wird, eine peristaltische
Pumpe 10 hat ein Gehäuse 11 und eine mit dem Gehäuse 11 über
einen Türschaft 12 verbundene Tür 13 zur Schwenkbewegung
zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position.
Die Tür ist mit einem Knopf 14 versehen, der gedreht werden
kann, um die Tür 13 in der geschlossenen Position zu verriegeln
und zu entriegeln.
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Die Pumpe 10 ist in der Lage, eine Pumpwirkung an einem
Zwischenabschnitt des Schlauchs 18 zu bewirken, der mit einer
Flüssigkeitsführungsnadel 17 verbunden ist, die ein
Absperrventil 16 eines in Fig. 1 gezeigten Transfusionsgefäßes 15
durchsticht, um eine Flüssigkeit aus dem Transfusionsgefäß 15
in den Körper eines Patienten zu übertragen. Das Bezugszeichen
19 bezeichnet eine Belüftungsnadel.
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Wie in Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, weist die Pumpe 10 ein
bewegliches Element 22 auf, das durch eine Schwenkwelle 21
schwenkbar getragen ist, die an ihren beiden Enden mittels am
Gehäuse 11 befestigten Befestigungselementen 11A gehalten ist.
Die Pumpe 10 hat auch eine an der Tür 13 gehalterte Platte 23.
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Das bewegliche Element 22 ist schwenkbar mittels der
Schwenkwelle 21 gehaltert zur Schwenkbewegung zur Platte 23 oder von
dieser fort und weist eine Nockenwelle 24 auf, die sich
parallel zur Schwenkwelle 21 erstreckt. Das bewegliche Element 22
vereinigt auch eine Anzahl von Exzenternocken 25, die an der
Nockenwelle 24 entlang deren Länge fest angebracht sind, und
eine Anzahl von Fingern 26, die schwenkbar um die Schwenkwelle
21 herum gehaltert sind und durch die Exzenternocken 25
druckbeaufschlagt werden können.
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In diesem Zustand kann jeder Finger 26 durch eine entsprechende
Exzenternocke 25 zwischen einer zurückgezogenen Position und
einer Arbeitsposition betätigt werden. Wenn die Tür 13
ge
schlossen ist, kann die Platte 23 so angeordnet werden, daß sie
der Gruppe 26A der Finger 26 gegenüberliegt, um den Schlauch 18
zu tragen, der sich zwischen der Platte 23 und den Fingern 26
befindet. Die Finger werden nacheinander zur Arbeitsposition
durch Betätigung der aufeinanderfolgenden Exzenternocken 25
gebracht, so daß die Position, an der der Schlauch 18 durch die
Finger zusammengedrückt wird, fortlaufend in der Längsrichtung
des Schlauchs bewegt wird. Es sei festgestellt, daß der
Schlauch normalerweise durch wenigstens einen Finger 26
geschlossen ist. Die Anordnung ist derart, daß, wenn einer der
Finger 26 seine Rückwärtsbewegung über die maximale
Zusammendrückposition hinaus begonnen hat, der nächste Finger den
Schlauch im druckbeaufschlagten Zustand hält, um den inneren
Flüssigkeitsdurchlaß des Schlauchs 18 geschlossen zu halten,
bis sich der oben erwähnte Finger 26 um einen Abstand bewegt,
der ausreichend groß ist, um den Abschnitt des inneren
Flüssigkeitsdurchlasses unter diesem Finger 26 zu öffnen.
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Die Pumpe 10 hat auch ein druckbeaufschlagendes Mittel 27, das
das bewegliche Element 22 zur Platte 23 hin elastisch drückt.
Das Druckbeaufschlagungsmittel kann aus einer Torsionsfeder 28
(Druckbeaufschlagungselement) und einer Verstellschraube
(Verstellelement) bestehen. Beim veranschaulichten
Ausführungsbeispiel sind zwei Torsionsfedern 28 vorhanden, die an der
Schwenkwelle 21 an den entsprechenden Seiten des beweglichen
Elements 22 angeordnet sind. Ein Ende jeder Torsionsfeder steht
mit dem beweglichen Element 22 in Eingriff, während das andere
Ende mit dem Ende einer Verstellschraube 29 in Eingriff steht,
die mit jedem am Gehäuse 11 befestigten Befestigungselement 11A
verschraubt ist. In diesem Zustand sind das Gehäuse 11, das die
Befestigungselemente 11A trägt, mit dem die Verstellschrauben
29 verschraubt sind, und die Platte 23, die von der in der
geschlossenen Position am Gehäuse 11 verriegelten Tür 13 getragen
wird, in bezug aufeinander unbeweglich. Demzufolge wirken die
Torsionsfedern 28 zwischen dem beweglichen Element 22 und der
Platte 23. Die Verstellschrauben 29 können in den
Befestigungselementen 11A gebildete Gewindelöcher und aus diesen heraus
getrieben werden, um die Druckbeaufschlagungskräfte
einzustellen, die durch die Torsionsfedern 28 erzeugt werden.
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Die Pumpe 10 hat auch einen Antriebsmotor 31, der am
beweglichen Element 22 befestigt ist und eine Ausgangswelle aufweist,
die ein Schneckengetriebe 32 trägt, das in ein Schneckenrad 33
eingreift, das an einem Ende der Nockenwelle 24 befestigt ist.
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Die Anordnung ist derart, daß die Nockenwelle 24 durch den
Antriebsmotor 31 drehangetrieben wird, um die Exzenternocken 25
in Drehung zu versetzen, wodurch aufeinanderfolgende Finger 26
betätigt werden, wodurch eine Pumpwirkung wie oben erläutert
ausgeführt wird.
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Die peristaltische Pumpe 10 der vorliegenden Erfindung hat eine
Schlauchführungsvorrichtung, wie aus der nachfolgenden
Beschreibung verständlich wird.
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Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat nämlich jedes
Befestigungselement 11A am Gehäuse 11 ein Druckbeaufschlagungsfenster 41
und eine Führungsplatte 42 zum Schließen des
Druckbeaufschlagungsfenster 41. Die Führungsplatte 42 ist am
Befestigungselement 11A mittels Schrauben 44 durch ein Rahmenelement 43
befestigt, das den Außenumfangsabschnitt der Führungsplatte 42
druckbeaufschlagt. Wie aus Fig. 2A und 2B ersichtlich ist, ist
die Führungsplatte 42 mit einer Schlauchführungsnut 45
versehen, die in ihrer Außenfläche gebildet ist, die der Platte 23
gegenüberliegt, wenn die Tür 13 in der geschlossenen Position
am Gehäuse 11 verriegelt ist, um den Schlauch 18 anzuordnen.
Die Führungsplatte 42 ist aus einem weichen elastischen
Material hergestellt, um die Zusammendrückbetätigung der Finger 26
nicht zu behindern, wenn die aufeinanderfolgenden Finger in die
Arbeitsposition zum Zusammendrücken des Schlauchs 18 versetzt
werden. Wie in Fig. 5A gezeigt ist, wird daher der Schlauch 18
in der Führungsnut 45 der Führungsplatte 42 aufgenommen und
durch diese geführt, damit er ohne Aufwickeln korrekt auf
solche Weise angeordnet wird, daß aufeinanderfolgende
Schlauchabschnitte einer vorbestimmten Länge korrekt in den
Druckbeauf
schlagungsbereichen der aufeinanderfolgenden Finger angeordnet
werden. Demzufolge wird der Schlauch durch die
aufeinanderfolgenden Finger stabil zusammengedrückt, wenn diese Finger in die
Arbeitsposition versetzt werden, wodurch eine höhere
Kontrollposition des Flüssigkeitsdurchflusses erhalten werden kann, wie
aus Fig. 5B ersichtlich ist.
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Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Führungsplatte 42 mit zwei
Paaren von Klemmabschnitten 46 versehen, die in der
Längsrichtung der Führungsnut 45 mit Abstand angeordnet sind und an
gegenüberliegenden Wänden der Führungsnut 45 gebildet sind, so
daß sie in die Führungsnut 45 vorstehen, wodurch der Schlauch
18 geklemmt wird. Das Paar der Klemmabschnitte 46 jedes Paars
liegt einander gegenüber, um dazwischen einen Zwischenraum im
wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Schlauchs 18
abzugrenzen. Somit dienen die Klemmabschnitte 46 zur präziseren
Lokalisierung des Schlauchs 18 in der Nut 45 in dem Bereich, in
dem die Zusammendrückkräfte durch die aufeinanderfolgenden
Finger 26 ausgeübt werden.
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Wie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, hat die peristaltische Pumpe
der vorliegenden Erfindung eine Anzahl von Klemmfingern 47, die
jeweils an Positionen entsprechend den jeweiligen Paaren der
gegenüberliegenden Klemmabschnitte 46 an der Führungsplatte 42
und zwischen zwei benachbarten Druckbeaufschlagungsfingern 26
angeordnet sind. Jeder Klemmfinger 47 ist so konfiguriert, daß
er eine Vertiefung aufweist, die den Abschnitt der
Führungsplatte 42 umgibt, die die Führungsvertiefung 45 bildet, um den
Schlauch 18 nicht zusammenzudrücken, und um die Klemmabschnitte
46 druckzubeaufschlagen. Wie in Fig. 7 schematisch gezeigt ist,
wird jeder Klemmfinger 47 zu den Klemmabschnitten 46 mittels
einer Stützfeder 48 gedrückt, die eine Wirkung zwischen ihr
selbst und dem Gehäuse 11 ausübt, wodurch die
Lokalisierungewirkung der Klemmabschnitte 46 zur Lokalisierung des Schlauchs
18 gesteigert wird.
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Die Führungsplatte 42 ist aus beispielsweise einem Gummi
hergestellt und die Fläche der Führungsplatte 42 gegenüber der
Füh
rungsvertiefung 45, d. h. der durch die Finger 26
druckzubeaufschlagenden Fläche, ist mit einer Austiefung versehen, um den
Reibungskoeffizienten herabzusetzen, wodurch Reibung aufgrund
eines Kontakts mit den Fingern 26 unterdrückt wird.
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Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann die Führungsplatte 42 ein
zusammengesetztes Element sein, dessen mit dem Schlauch 18
kontaktierbare Oberfläche aus einem Material gebildet ist, das
einen großen Reibungskoeffizienten aufweist, z. B. einem
Silikongummi 42A, um eine stabile Halterung für den Schlauch 18
vorzusehen, während seine durch die Finger 26
druckzubeaufschlagende Oberfläche aus einem Material gebildet ist, das
einen kleinen Reibungskoeffizienten aufweist und keine so
geringe Neigung zu Verschleiß zeigt, z. B. aus einem Fluorharz
42B.
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Die Arbeitsweise der peristaltischen Pumpe mit der
beschriebenen Konstruktion ist wie folgt:
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1 Der Schlauch wird in der Führungsvertiefung 45 angeordnet,
die in der Führungsplatte 42 gebildet und durch die Platte 23
getragen wird, um in der korrekten Position in den Zwischenraum
zwischen der Gruppe 26A der druckbeaufschlagenden Finger 26 und
der Platte 23 lokalisiert zu werden. In diesem Zustand werden
die druckbeaufschlagenden Finger 26 nacheinander durch die
Betätigung entsprechender Nocken betätigt, um in ihre
Arbeitspositionen gebracht zu werden, so daß die Position des
zusammengedrückten Abschnittes des Schlauchs fortschreitend in der
Längsrichtung des Schlauchs 18 bewegt wird. Demzufolge wird die
Flüssigkeit im inneren Flüssigkeitsdurchlaß im Schlauch
versetzt, damit sie in beispielsweise den Körper eines Patienten
abgegeben wird, während der Abschnitt des Schlauchs, der von
der durch den Druckfinger 26 ausgeübten Druckkraft freigegeben
wird, aufgrund seiner Elastizität seine ursprüngliche Form
wieder einnimmt, so daß der innere Durchlaß wieder aufgeweitet
wird, um einen neuen Abschnitt der Flüssigkeit anzusaugen,
wodurch ein Pumpvorgang ausgeführt wird.
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Wenn einer der Finger 26 der Gruppe 26A betätigt wird, um eine
außergewöhnlich große Kraft auf den Schlauch 18 auszuüben,
dient eine entsprechend große elastische Reaktionskraft, die
vom Schlauch erzeugt wird, dazu, das bewegliche Element 22 von
der Platte 23 fort zurück gegen die Kraft des
Druckbeaufschlagungsmittels 27 zu drücken, damit der in diesem beweglichen
Element 22 eingebaute Finger 26 zusammen mit dem beweglichen
Element 22 von der Platte 23 fort, d. h. vom Schlauch 18 fort,
bewegt wird, wodurch der übermäßige Anteil der durch den Finger
26 ausgeübten Zusammendrückkraft absorbiert wird. Demzufolge
wird der Schlauch 18 stets durch die Platte 23 auf ganz stabile
Weise gehalten und wird glatt durch die aufeinanderfolgenden
Finger 26 unter einer normalen Arbeitsbedingung
zusammengedrückt. In dem Fall, daß eine außergewöhnlich große
Druckbeaufschlagungskraft durch einen der Finger 26 ausgeübt wird, wird
der übermäßige Anteil der Zusammendrückkraft fehlerfrei
absorbiert, um den Schlauch 18 zu schützen und einen stabilen
Pumpbetrieb sicherzustellen.
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Außerdem ist der Schlauch 18 in der in der Führungsplatte 42
gebildeten Schlauchführungsvertiefung 45 aufgenommen und durch
diese geführt, so daß der gesamte Abschnitt des Schlauchs
korrekt ohne Winden angeordnet ist derart, daß
aufeinanderfolgende Schlauchabschnitte mit einer vorbestimmten Länge in den
aufeinanderfolgenden Bereichen angeordnet werden, wo
Druckbeaufschlagungskräfte durch aufeinanderfolgende
Druckbeaufschlagungsfinger 26 ausgeübt werden sollen. Daher wird der Schlauch
auf ganz stabile Weise zusammengedrückt, wenn die
aufeinanderfolgenden Druckbeaufschlagungsfinger in die Arbeitspositionen
versetzt werden, womit die Präzision bei der Steuerung des
Durchflusses der in Transfusion befindlichen Flüssigkeit erhöht
wird.
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2 Die Haupt- und wesentlichen Teile, einschließlich der
Exzenternocken 25, Druckbeaufschlagungsfinger 26 und der Platte
23, sind im Gehäuse 11 mittels der Tür 13 untergebracht, so daß
ein kompakter Aufbau der Pumpe 10 erhalten wird. Außerdem ist
es möglich, die Pumpe 18 in der korrekten Position zwischen der
Gruppe 26A der Druckbeaufschlagungsfinger 26 und dem Schlauch
18 sehr leicht durch die Öffnungs- und Schließbetätigung der
Tür 13 anzuordnen.
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3 Die Nockenantriebsvorrichtung der Pumpe ist am beweglichen
Element 22 angebracht, das die Exzenternocken 25 enthält, so
daß der Betätigungsmechanismus, der funktionsmäßig die
Exzenternocken 25 mit der Nockenantriebsvorrichtung verbindet, am
beweglichen Element 22 angeordnet werden kann, womit zu einer
Vereinfachung des Aufbaus beigetragen wird.
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4 Die durch die Torsionsfeder 28 erzeugte
Druckbeaufschlagungskraft, die das bewegliche Element 22 gegen die durch den
Schlauch 18 erzeugte elastische Reaktionskraft sichert, ist
mittels der Verstellschraube 29 einstellbar. Somit ist das
Vermögen des Druckbeaufschlagungsfingers 26, der zusammen mit
dem beweglichen Element 22 verstellbar ist, jegliche übermäßige
Zusammendrückkraft zu absorbieren, ohne Schwierigkeit gemäß
Änderungen in den Bedingungen, wie der Elastizität des Schlauchs
18, Abmessung des Schlauchs 18, usw., einstellbar.
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5 Die Paare der Klemmabschnitte, die an bestimmten Positionen
entlang der Länge der Führungsvertiefung 45 und der
Führungsplatte 42 vorgesehen sind, klemmen den Schlauch 18 effektiv, so
daß der Schlauch 18 präziser in dem Bereich lokalisiert wird,
wo die zusammendrückenden Druckkräfte durch die
aufeinanderfolgenden druckbeaufschlagenden Finger 26 ausgeübt werden.
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6 Durch Druckbeaufschlagen der Klemmabschnitte 46 an der
Führungsplatte 42 mittels der Klemmfinger 47 ist es möglich, die
Lokalisierungswirkung der Klemmabschnitte 46 zum Anordnen des
Schlauchs 18 zu steigern.
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7 Ein kompakter Aufbau der Pumpe 10 wird dank der Verwendung
des Gehäuses 11 mit der Tür 13 zur Unterbringung der
Exzenternocken 25, Druckbeaufschlagungsfinger 26 und der Platte 23
erhalten. Außerdem ist es möglich, den Schlauch 18 auf einfache
Weise in der Führungsplatte 42 anzuordnen, wenn die Tür
ge
öffnet und geschlossen wird, wodurch der Schlauch 18 korrekt in
dem Zwischenraum zwischen der Gruppe 26A der
Druckbeaufschlagungsfinger 26 und der Platte 23 angeordnet wird.
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Die Führungsplatte 42 der Pumpe 10 dient zur stabilen Anordnung
des Schlauchs 18 in dem Bereich, wo die Zusammendrückkräfte
durch aufeinanderfolgende Druckbeaufschlagungsfinger
aufgebracht werden, um die Kontrollpräzision des Durchflusses der
Flüssigkeit zu erhöhen, und sie überdeckt das
Druckbeaufschlagungsfenster 41 im Befestigungselement 11A, um zu verhindern,
daß Flüssigkeit im Schlauch 18 zufällig in den mechanischen
Teil der Pumpe gelangt. Demzufolge wird auch eine Kontamination
des Mechanismus verhindert.
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Fig. 9 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der
peristaltischen Pumpe der vorliegenden Erfindung. Die in Fig. 9 gezeigte
peristaltische Pumpe unterscheidet sich von der peristaltischen
Pumpe des ersten Ausführungsbeispiels darin, daß die Finger zur
linearen Bewegung in bezug auf das bewegliche Element
angeordnet sind, wie aus der nachfolgenden Beschreibung verständlich
wird.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 9, die peristaltische Pumpe 50 des
zweiten Ausführungsbeispiels hat, wie im Fall des ersten
Ausführungsbeispiels, ein Gehäuse 51, einen Türschaft 52, eine Tür
53 und einen Knopf 54.
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Die Pumpe 50 hat auch eine Halterungsachse 61, die an beiden
Enden mittels eines am Gehäuse 51 befestigten
Befestigungselements 51A getragen wird. Die Halterungswelle 61 trägt
schwenkbar ein bewegliches Element 62. Die Pumpe 50 hat auch
eine durch die Tür 53 gehalterte Platte 63.
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Das bewegliche Element 62 wird zur Schwenkbewegung um die
Halterungswelle 61 zur Platte 63 hin und von dieser fort
gehaltert. Das bewegliche Element 62 weist eine Nockenwelle 64 auf,
die sich parallel zur Halterungswelle 61 erstreckt und eine
Anzahl von Nocken 65 enthält, die fest von der Nockenwelle 64
getragen werden und entlang der Länge der Halterungswelle 61
angeordnet sind. Das bewegliche Element 72 enthält auch eine
Anzahl von Druckbeaufschlagungsfingern 66, die durch die Nocken
65 linear betätigt werden können.
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Somit ist jeder der Druckbeaufschlagungsfinger 66 zwischen
einer zurückgezogenen Position und einer Arbeitsposition durch
die Wirkung der zugeordneten Nocke 65 beweglich. Die Platte 63
kann so positioniert werden, daß sie der Gruppe 66A der Finger
66 gegenüberliegt, um den Schlauch 18 zwischen ihr und den
Druckbeaufschlagungsfingern 66 zu halten. Wenn die
aufeinanderfolgenden Nocken betätigt werden, werden die zugehörigen Finger
an den Arbeitspositionen so angeordnet, daß die Positionen des
zusammengedrückten Abschnitts des Schlauches fortschreitend in
der Längsrichtung des Schlauchs bewegt wird. Die Pumpe 50 weist
weiter ein Druckbeaufschlagungsmittel 67 auf, das das
bewegliche Element 62 zur Platte 63 hindrückt. Das
Druckbeaufschlagungsmittel 67 besteht aus einer Zugfeder 68
(Druckbeaufschlagungselement) und einer Verstellschraube 69 (Verstellelement).
Ein Ende der Zugfeder 68 ist mittels eines Endes der
Verstellschraube 69 gehalten, die am beweglichen Element 62 verschraubt
ist, und das andere Ende ist durch das Befestigungselement 51A
am Gehäuse 51 gehalten. Die Verstellschraube 69 kann in das
gewindeversehene Loch im Befestigungselement 61A eingetrieben
und herausgetrieben werden, um die Druckbeaufschlagungskraft
einzustellen, die durch die Zugfeder 68 erzeugt wird.
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Die Pumpe 50 hat auch einen Antriebsmotor 71, der am
beweglichen Element 62 angebracht ist und in der Lage ist, die
Nockenwelle 64 anzutreiben, um die Nocken 65 an der Nockenwelle 64 zu
drehen, wodurch die druckbeaufschlagenden Finger 66
entsprechend diesen Nocken 65 betätigt werden.
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Wie im Fall der Pumpe 10 des ersten Ausführungsbeispiels hat
die Pumpe 50 eine Führungsplatte 82, die so angeordnet ist, daß
sie das Druckbeaufschlagungsfenster 81 im Befestigungselelement
51A des Gehäuses 51 überdeckt und die mit einer
Schlauchführungsvertiefung 83 zur Anordnung des Schlauchs 18 versehen ist.
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Das Bezugszeichen 84 bezeichnet einen Rahmen. Der Schlauch 50
mit der beschriebenen Konstruktion arbeitet im wesentlichen auf
dieselbe Weise wie die Pumpe 10 des ersten
Ausführungsbeispiels.
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Bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie
beschrieben, wird das bewegliche Element für eine lineare
Bewegung in bezug auf das Gehäuse gehaltert.
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Wie beschrieben wurde, wird der Schlauch stets auf stabile
Weise durch die Platte gehalten und wird stabil durch die
aufeinanderfolgenden Finger bei normalem Betriebszustand
zusammengedrückt, während in dem Fall, daß eine außergewöhnlich
große Kraft ausgeübt wird, der übermäßige Teil der
Zusammendrückkraft, die durch den Druckbeaufschlagungsfinger ausgeübt
wird, wirksam absorbiert wird, um einen stabilen Pumpbetrieb
sicherzustellen.
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Des weiteren ist es möglich, das Ausmaß der übermäßigen
Zusammendrückkraft, die absorbiert werden soll, einfach gemäß
einer Änderung in den Bedingungen einzustellen, wie der
Elastizität des Schlauchs, Abmessung des Schlauchs, usw.
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Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, den Schlauch stabil in
der richtigen Position zwischen der Gruppe der
druckbeaufschlagenden Finger und der Platte anzuordnen.