EP3655062A1 - Volumetrische pumpe - Google Patents

Volumetrische pumpe

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Publication number
EP3655062A1
EP3655062A1 EP18743464.2A EP18743464A EP3655062A1 EP 3655062 A1 EP3655062 A1 EP 3655062A1 EP 18743464 A EP18743464 A EP 18743464A EP 3655062 A1 EP3655062 A1 EP 3655062A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
volumetric pump
adjusting screw
pump
biasing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18743464.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias SCHWALM
Hans-Josef Gerlach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
B Braun Melsungen AG
Original Assignee
B Braun Melsungen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by B Braun Melsungen AG filed Critical B Braun Melsungen AG
Publication of EP3655062A1 publication Critical patent/EP3655062A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14212—Pumping with an aspiration and an expulsion action
    • A61M5/14232—Roller pumps
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • A61M5/14212—Pumping with an aspiration and an expulsion action
    • A61M5/14228—Pumping with an aspiration and an expulsion action with linear peristaltic action, i.e. comprising at least three pressurising members or a helical member

Definitions

  • the present invention relates to a volumetric pump for conveying media through a flexible hose with a closable by a door or flap housing, a displacement means for introducing a pressing force on the flexible hose, an abutment portion on which the flexible hose is arranged and on which the one by the
  • Displacement device presses on pressure-exerted flexible hose and an adjustable biasing means by means of which the displacement means (e.g., slider peristaltic or pump rotor) and / or the anvil are mounted with an adjustable compliance or biased against each other to allow an adjustment of the introduced or introduced on the hose pressure force.
  • the displacement means e.g., slider peristaltic or pump rotor
  • the anvil are mounted with an adjustable compliance or biased against each other to allow an adjustment of the introduced or introduced on the hose pressure force.
  • Infusion tube pumps are usually designed as volumetric pumps, which displace a volume in the infusion tube from the outside. This has the advantage that the displacement device (slide peristalsis / pump rotor) remains unaffected by the media carried in the hose or does not come into contact with the media. In such pumps, the pressure force of the peristalsis provides a
  • a volumetric pump according to the invention for conveying media through a flexible hose has the following features / components:
  • a displacement device in particular a slide peristaltic or a pump rotor, for mounting / inserting a tube (traveling along the tube)
  • Displacement device and / or the abutment portion are mounted with an adjustable compliance or biased against each other, with an adjustment of the (by the displacement means) on the hose up / introduced or on / engageable Andruckkraft is possible.
  • the displacement device the
  • the volumetric pump according to the invention is designed to be displaced by means of a displacement device
  • Displacement device (the pump mechanism) are so constructively matched to each other and to the housing, that by the
  • Biasing device generated pressing force of the displacement device from the outside and without disassembly or opening of the housing can adjust / set.
  • Pretensioner can be adjusted with the housing closed and the
  • the biasing means may be adapted to be adjusted purely mechanically.
  • the biasing means may be adapted to be adjusted purely mechanically.
  • Biasing means comprise an adjusting spring, that is, a spring element whose biasing force can be adjusted by the method of an actuator.
  • the displacement device may comprise a number of peristaltic slides, which are for example mounted linearly displaceable in a stationary slide housing (in a sliding direction) and are driven via an eccentric shaft with a number of (angularly offset) eccentric cams.
  • the displacement device can be designed as a slide peristaltic. In such a slide peristalsis, the number of slides is preferably driven by the eccentric shaft in such a way that it displaces
  • the slider housing can either be a separate inner housing, which is arranged inside the (pump) housing or also be an integral section of the (pump) housing, on which the peristaltic slides are mounted linearly displaceable.
  • the peristaltic slides thus mounted have a single degree of freedom in the sliding direction.
  • the eccentric shaft can preferably be mounted rotatably and can be driven to rotate, preferably by a motor.
  • the pusher housing / rotor housing may be fixed to the (pump) housing to provide precise guidance of the peristaltic pusher / pressure rollers.
  • the pusher housing / rotor housing may be fixed to the (pump) housing to provide precise guidance of the peristaltic pusher / pressure rollers.
  • the eccentric shaft or the pump rotor shaft may be resiliently mounted relative to the slide housing.
  • the biasing means bias the eccentric shaft / pump rotor shaft directly or indirectly toward the abutment portion, so as to generate the pressing force.
  • the eccentric shaft (the slider peristaltic) can be pivotably mounted on the pendulum arm via a pendulum arm on the slide housing (fixed relative to the housing).
  • the eccentric shaft itself is rotatably mounted on the pendulum arm in such an embodiment.
  • the biasing device in the transverse direction to the sliding direction, in particular in the direction perpendicular to
  • Hose act. This has the background that the housing of volumetric pumps in the sliding direction and in the tube insertion direction due to the space required in these directions usually larger dimensions / edge lengths than perpendicular to these two directions (usually the vertical direction).
  • the biasing device perpendicular to the sliding direction and the tube loading direction so the distance of the biasing device can be reduced to the housing outer surface to facilitate an adjustability of the same from the outside.
  • the eccentric shaft can be mounted on the pivotable relative to the slide housing pendulum and the biasing means can, for example. Via a boom arm of the pendulum, in the transverse direction to
  • Shifting direction apply a torque to the pendulum, which counteracts the torque generated by the pressing force of the slider peristalsis on the pendulum.
  • the biasing means is an adjusting screw
  • a spring element which is arranged axially displaceable and substantially concentric with the adjusting screw; and a spring holder which is axially displaceable and substantially concentric with the adjusting screw and adapted to hold an axial end of the spring element in a specific axial position relative to the adjusting screw,
  • the spring holder in particular via a self-locking thread pairing, be so connected with adjusting screw that it is due to a rotational movement of the Einstellschraub in
  • the biasing means can be carried out such that the pressing force by a simple
  • Rotational motion can be adjusted.
  • a self-locking execution of the thread pairing can be an unintentional adjustment / procedure of the spring holder, eg.
  • the spring holder on the housing or the slider housing in particular by a positive connection, linearly displaceable and rotationally secured to be stored.
  • the adjusting screw can be rotatably mounted on the housing and / or the slider housing and / or the pendulum arm. More preferably, the adjusting screw having a circumferential detent, by means of which the adjusting screw in a number of predetermined angular increments relative to the housing can be latched.
  • the spring element may be formed as a compression spring. More preferably, the spring element may be formed as an axial wave spring. In this way, space can be saved in the axial direction of the spring element. Even more preferably, the spring element / the wave spring may be formed / shaped in such a way that it can not rotate after a break and retains the stored force. If the spring of the counterpressure bearing breaks, an uncontrolled flow will occur immediately in both Directions (depending on the pressure level). The use of the wave spring is safe at this point, as in a fraction of a turn, the spring force is almost maintained.
  • the volumetric pump may have a through-bore or recess in the housing and / or the
  • Slider housing which is corresponding to, in particular concentric with, the biasing device is formed to provide accessibility to the same. It is advantageous if the through-hole / recess is sealed by a sealing device to prevent the ingress of dirt into the
  • Fig. 1 is a schematic sectional view through an inventive
  • volumetric pump according to a preferred embodiment of the invention
  • FIG. 2 is an exploded view of a volumetric pump displacement device according to the preferred embodiment
  • FIG. 3 is a rear perspective view of the volumetric pump displacement device according to the preferred embodiment
  • FIG. 4 is a detailed view of an adjustable biasing device according to a preferred embodiment
  • Fig. 5 is a diagram of the balance of forces in the displacement device; and Fig. 6 is a schematic view of another preferred embodiment of a volumetric pump according to the invention of the radial design.
  • volumetric pumps In medical technology, the use of volumetric pumps is known. In such pumps, the pressure force of peristaltic makes a significant contribution to the delivery accuracy. It is therefore necessary to adjust the pressure force of the peristalsis as precisely as possible. In known pumps, such an adjustment of the pressure force of the peristaltic is possible only in a disassembled or opened state of the pump housing. Due to the assembly-related position tolerances of the individual components arising during reassembly of the pump, the achievable accuracy of adjustment of such pumps is limited. Object of the present invention is therefore a pump mechanism with higher
  • volumetric pump 1 for conveying media through a flexible hose 2 according to a preferred embodiment of the invention. More specifically, it is an infusion tube pump, which can supply or supply a means of action from an agent reservoir (not shown) at a predetermined delivery rate via an infusion line to a patient.
  • the volumetric pump 1 basically has a door 3
  • the flexible hose 2 is arranged between the door 3 and the housing 4.
  • the hose 2 is provided between a displacement device 5 arranged in the housing 4 and an abutment section 6 formed by the door 3, the abutment section 6 forming an abutment to a contact pressure generated by the displacement device 5.
  • volumetric pump 1 is designed as a slide peristalsis mechanism. As such, it has a number of (peristaltic) sliders 8 (here twelve) which are in a slide housing 9 are mounted linearly movable. The slides 8 are driven by an eccentric shaft 10, which has a number of slides 8 corresponding number of eccentric cam 10.1, which are each arranged corresponding to a slider 8.
  • the eccentric cam 10.1 of the illustrated eccentric shaft 10 are each offset by 30 ° relative to the respective adjacent eccentric cam 10.1, so that, in a driven by a motor 1 1 rotation of the eccentric shaft 10, by the eccentric cam 10.1 in their
  • Linear movement forcibly guided slide 8 promote a volume in a conveying direction in a substantially sinusoidal displacement movement.
  • the slide housing 9 is fixedly arranged on the pump housing 4 in order to allow the most accurate possible guidance of the slide 8.
  • the slide housing 9 is formed as a separate housing (inner body), which is advantageously attached to the pump housing 4 (outer body) positively and / or non-positively. In the example shown, the attachment of the
  • Slider housing 9 on the housing 4 by means of pressed pin.
  • all conventional fastening methods are considered, for example by means of other fastening means such as screws, a positive connection or a press or welded connection.
  • the slider housing 9 may also be formed as a stoffein Glaiger portion of the housing 4.
  • Both slider housing 9 and the abutment portion 6 are thus set in the illustrated voiumetric pump with respect to the pump housing 4.
  • the adjustable pressure force of the peristaltic slide 8 relative to the abutment portion 6 is consequently realized via the mounting of the eccentric shaft 10. This is the
  • the eccentric shaft 10 is pivotable relative to the slider housing 9 via a pendulum arm 9.1 mounted on a slider housing hinge 9.2.
  • the pendulum arm 9.1 is biased by means of the adjustable biasing means 7 such that the eccentric shaft 10 rotatably mounted on the pendulum arm 9.1 is urged in the direction of the abutment portion 6 (see Fig .. 1). Accordingly, those of the Eccentric shaft 10 positively driven slide 8 a force application, corresponding to the biasing force of the biasing device. 7
  • the biasing means 7 in the illustrated preferred embodiment as (in this case, three-part)
  • Displacement device 5 as adjustable pressure-loaded spring formed between a boom 9.4 of the valve body 9 and a
  • Jib 9.5 of the pendulum arm 9.1 is tensioned to bias the eccentric shaft in the direction of the abutment portion.
  • the pretensioning device is arranged essentially transversely to the sliding direction of the peristaltic slides 8.
  • the biasing means 7 thus generates a torque about the axis of rotation of the slide housing hinge 9.2, about which the pendulum arm 9.1 is pivotable, which is opposite to the torque generated by the pressing force of the peristaltic valve 8.
  • the vertical orientation of the biasing direction and the sliding direction of the peristaltic slide 8 relative to each other has the advantage that the distance to the pump housing 4 in the transverse direction to the sliding direction is shorter than in the sliding direction or in tube loading direction.
  • volumetric pump housings are generally cuboid and have the shortest edge length in a direction transverse to the sliding direction and to the tube loading direction (usually the vertical direction).
  • the accessibility of the adjustable pretensioning device 7 can be improved from outside the housing 4 by such a structural design, since a smaller distance must be bridged.
  • Markers 14 are provided, which the user with an increase or
  • Reduction of the pressure force of the peristaltic indicate the corresponding direction of rotation.
  • the biasing device 7 formed here as a spring adjustment is constructed in three parts from an adjusting screw 7.1, a spring element (wave spring) 7.2 and a spring retainer 7.3 (retaining ring).
  • the adjusting screw is, as can be seen in Figure 3, rotatably mounted on the boom 9.4 of the slide housing 9 and the boom 9.5 of the pendulum arm 9.1.
  • the spring holder 7.2 acts via an internal thread with an external thread of
  • Adjusting screw 7.1 together and thus proceeds in a rotational movement of the adjusting screw 7.1 relative to this in the axial direction.
  • the spring holder 7.2 also acts in such a form-fitting manner with the slide housing 9 that this is secured against rotation or co-rotation with the adjusting screw 7.1 and yet mounted axially movable relative to the slide housing. This is achieved in the example shown in that the spring holder 7.3 an integral
  • Fork portion forms, which a rib 9.3 of the valve body.
  • Stop surfaces 9.6 on the slide housing 9 limit the possible compression of the spring element 7.2.
  • the spring element 7.2 is advantageously arranged such that it with its axial ends a shock with the spring holder 7.3 and the boom 9.4 of the
  • Pendulum arm 9.1 forms.
  • the spring element 7.2 can preload the eccentric shaft 10 mounted on the pendulum arm 9.1 in the direction of the abutment section 6.
  • a rotation of the adjusting screw 7.1 triggers an axial movement of the spring holder 7.3, as a result of which the spring element 7.2 is compressed or relaxed.
  • An adjustment of the introduced on the pendulum arm 9.1 biasing force is thus made possible by a simple rotation of the adjusting screw 7.1, which by the
  • the spring element 7.2 is formed in the illustrated preferred embodiment as a wave spring. This has the advantage that wave springs
  • Adjusting screw 7.1 are formed in the example shown as a self-locking thread (eg., As trapezoidal thread) to prevent the axial position of the spring holder 7.3 changed due to the biasing force or to ensure that the set by the user pressure force is maintained.
  • a circumferential crown-shaped detent 15 is provided, which cooperates with a corresponding detent portion 16 (eg. A triangular-shaped snap-in lug) of the valve body 9 to an unintentional Vers kind the adjusting 7.1. (in addition to the self-locking thread) to prevent.
  • the detent 15, 16 also gives the user a better haptic and acoustic feedback when going through the angular steps, when this adjusts the pressing force by means of the biasing device 7.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a balance of forces within the illustrated displacement device 5.
  • the eccentric shaft 10 urges the slider 8 in the direction of the flexible hose 2 to effect a displacement. This is held by the fixed abutment portion 6 whereby a restoring force FR arises, which on the eccentric shaft 10 and thus also on the boom 9.1 (on which the eccentric shaft 10 is rotatably mounted). Consequently, a torque is created on the slide housing hinge 9.2, on which the pendulum arm 9.1 is pivotally mounted.
  • Arm 9.5 undergoes a biasing force Fv by the spring element 7.2, which is aligned perpendicular to the return force FR and counteracts the torque generated by the restoring force FR.
  • Fig. 6 is an alternative embodiment of an inventive
  • volumetric pump 1 which in this case not as
  • the housing 4 is a
  • Insertion recess formed with a substantially arcuate outer edge, which represents the abutment portion 6.
  • the displacement device 5 is formed in the embodiment shown in Fig. 6 as a pump rotor 5, which is rotatably mounted in the housing 4 and a number (here three) of pressure rollers or shoes 5.1 has.
  • the pump rotor 5 is arranged within the recess so that it forms an arcuate gap in conjunction with the part-circular edge of the same (ie the abutment portion 6), in which the flexible tube 2 is inserted or inserted.
  • the hose 2 undergoes a pressure force traveling in the axial direction of the hose (in the circumferential direction of the pump rotor 5) by the pressure rollers 5.1, which compresses the hose 2 to a defined extent in cooperation with the abutment portion 6 and in this way Moves volume in a conveying direction / promotes.
  • the pressing force is made adjustable.
  • the pump 1 for this purpose has two separate adjusting springs 7, with which the abutment portion 6 and the pump rotor 5 are each biased against each other (towards each other).
  • both adjusting springs 7 are arranged in the housing 4 (for example in a through-bore in the same) in such a way that they can be adjusted from the outside, without the door 3 having to be opened or the housing 4 being dismantled.
  • the abutment portion 6 is mounted relative to the rest of the housing 4 relatively movable in the example shown, to bias it against the pump rotor 5 to enable.
  • the biasing force of the biasing device 7, which applies the biasing force to the pump rotor 5 and thus urges it in the direction of the abutment portion 6, is introduced into the rotor axis 5.2.
  • biasing device 7 which biases either the pump rotor 5 or the abutment portion 6 toward the other component 5, 6.
  • volumetric pump 1 is therefore characterized by various design measures (such as, for example, the mutually perpendicular
  • Displacement device (peristaltic mechanism) from the outside and without disassembly of the housing 4 can be adjusted. For the user, this means that the pressure force could even be adjusted without the tube 2 (disposable) would have to be removed.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine volumetrische Pumpe (1) zum Fördern von Medien durch einen flexiblen Schlauch (2) mit einem mittels einer Tür (3) verschließbaren Gehäuse (4), einer Verdrängungseinrichtung (5) zum Einbringen einer Andruckkraft auf den flexiblen Schlauch (2), einem Gegenlagerabschnitt (6), an welchem der flexible Schlauch (2) angeordnet und gegenüber der von der Verdrängungseinrichtung (5) eingebrachten Andruckkraft abgestützt wird und einer justierbaren Vorspanneinrichtung (7), mittels welcher die Verdrängungseinrichtung (5) und/oder das Gegenlager (6) mit einer einstellbaren Nachgiebigkeit gelagert oder gegeneinander vorgespannt sind, um ein Justieren der auf den Schlauch (2) eingebrachten bzw. einbringbaren Andruckkraft zu ermöglichen. Die Verdrängungseinrichtung (5), der Gegenlagerabschnitt (6) und die Vorspanneinrichtung (7) sind dabei im geschlossenen Zustand des Gehäuses (4) innerhalb desselben angeordnet und die Vorspanneinrichtung (7) ist im geschlossenen Zustand des Gehäuses (4) von außen her justierbar, ohne dass hierzu das Gehäuse (4) geöffnet werden muss.

Description

Volumetrische Pumpe
Beschreibung Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine volumetrische Pumpe zum Fördern von Medien durch einen flexiblen Schlauch mit einem mittels einer Tür oder Klappe verschließbaren Gehäuse, einer Verdrängungseinrichtung zum Einbringen einer Andruckkraft auf den flexiblen Schlauch, einem Gegenlagerabschnitt, an welchem der flexible Schlauch angeordnet ist und an dem sich der durch die
Verdrängungseinrichtung andruckkraftbeaufschlagte flexible Schlauch abstützt und einer justierbaren Vorspanneinrichtung, mittels welcher die Verdrängungseinrichtung (z.B. Schieberperistaltik oder Pumpenrotor) und/oder das Gegenlager mit einer einstellbaren Nachgiebigkeit gelagert oder gegeneinander vorgespannt sind, um ein Justieren der auf den Schlauch eingebrachten oder einbringbaren Andruckkraft zu ermöglichen.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind diverse Infusionsschlauchpumpen
(Quetschpumpen) bekannt. Diese werden dazu genutzt, beispielsweise einen Wirkstoff mit einer bestimmten Förderrate aus einem Wirkstoffreservoir über einen
Infusionsschlauch zu einem bzw. in einen Patienten zu fördern.
Infusionsschlauchpumpen werden in der Regel als volumetrische Pumpen ausgeführt, welche von außen her ein Volumen im Infusionsschlauch verdrängen. Dies hat den Vorteil, dass die Verdrängungseinrichtung (Schieberperistaltik/Pumpenrotor) von den im Schlauch geführten Medien unberührt bleibt bzw. nicht mit den Medien in Kontakt kommt. Bei derartigen Pumpen liefert die Andruckkraft der Peristaltik einen
maßgeblichen Beitrag zur Fördergenauigkeit Es ist demnach erforderlich, diese
Andruckkraft präzise zu justieren, beispielsweise um sie auf die abweichende Elastizität verschiedener Schläuche (Einmalartikel) einzustellen. Es ist ein lange bestehendes Bedürfnis in zuständigen Fachkreisen, die Fördergenauigkeit und Druckstabilität von Infusionsschlauchpumpen weiter zu verbessern, um bspw. Medikamente in noch präziseren Dosierungen verabreichen zu können.
Ferner besteht bei bekannten Lösungen die Gefahr eines unkontrollierten
Versagens in der Justiereinrichtung für die Andruckkraft, bspw. durch den Bruch einer Feder. In einem solchen Fall kann es zu einem Abheben der Peristaltikschieber von ihrem entsprechenden Gegenlager kommen, woraus eine unkontrollierte Menge an Wirkstoff in oder aus den Patienten gelangen könnte. Kurzbeschreibung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, Mittel und Wege
bereitzustellen, mit welchen die Fördergenauigkeit in einer volumetrischen Pumpe verbessert werden kann.
Vorstehende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Grundsätzlich weist eine erfindungsgemäße volumetrische Pumpe zum Fördern von Medien durch einen flexiblen Schlauch folgende Merkmale/Bestandteile auf:
ein mittels einer Tür/Klappe/Deckel verschließbares Gehäuse,
eine Verdrängungseinrichtung, insbesondere eine Schieberperistaltik oder ein Pumpenrotor, zum Auf-/Einbringen einer (längs des Schlauchs wandernden)
Andruckkraft auf den flexiblen Schlauch,
einen Gegenlagerabschnitt (Widerlager), an welchem der flexible Schlauch angeordnet und in Folge der durch die Verdrängungseinrichtung auf-/eingebrachten Andruckkraft abgestützt wird und
eine justierbaren Vorspanneinrichtung, mittels welcher die
Verdrängungseinrichtung und/oder der Gegenlagerabschnitt mit einer einstellbaren Nachgiebigkeit gelagert oder gegeneinander vorgespannt sind, wobei ein Justieren der (durch die Verdrängungseinrichtung) auf den Schlauch auf-/eingebrachten oder auf- /einbringbaren Andruckkraft ermöglicht ist. Erfindungsgemäß sind dabei die Verdrängungseinrichtung, der
Gegenlagerabschnitt und die Vorspanneinrichtung im geschlossenen Zustand des Gehäuses innerhalb desselben angeordnet und die Vorspanneinrichtung ist im geschlossenen Zustand des Gehäuses von außen her justierbar, ohne dass hierzu das Gehäuse geöffnet werden muss. In anderen Worten ist die erfindungsgemäße volumetrische Pumpe dazu ausgebildet, mittels einer Verdrängungseinrichtung
(Schieberperistaltik/Pumpenrotor) durch die Kompression eines definierten
Schlauchvolumens mit einer definierten, durch eine Vorspanneinrichtung
eingestellte/eingebrachte, Andruckkraft eine bestimmte Menge an
Fluid/Wirkmittel/Infusionslösung zu fördern. Die einzelnen Komponenten der
Verdrängungseinrichtung (der Pumpenmechanik) sind dabei derart konstruktiv aufeinander und auf das Gehäuse abgestimmt, dass sich die durch die
Vorspanneinrichtung erzeugte Andruckkraft der Verdrängungseinrichtung von außen her und ohne eine Demontage oder ein Öffnen des Gehäuses justieren/einstellen lässt.
Bei bekannten Lösungen ist es durchaus möglich, die Andruckkraft der
Verdrängungseinrichtung (Peristaltik) einzustellen, allerdings ist hierzu ein Öffnen bzw. eine Demontage der Pumpe (des Pumpengehäuses) erforderlich. Hierbei kommt es, bedingt durch den Wiederzusammenbau der Pumpe und der daraus resultierenden Toleranzen, zu Ungenauigkeiten bzw. Abweichungen und die so erreichbare
Fördergenauigkeit ist folglich limitiert. Die oben beschriebene erfindungsgemäße Anordnung bietet deshalb nicht nur ergonomische Vorteile für den Anwender sondern ermöglicht auch eine verbesserte Fördergenauigkeit, da die Andruckkraft der
Vorspanneinrichtung bei geschlossenem Gehäuse justiert werden kann und die
Maßabweichungen/Toleranzen beim Wiederzusammenbau der Pumpe kompensiert werden.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung kann die Vorspanneinrichtung dazu ausgebildet sein, rein mechanisch justiert zu werden. Bevorzugt kann die
Vorspanneinrichtung eine Justierfeder aufweisen, also ein Federelement, dessen Vorspannkraft durch Verfahren eines Stellglieds justiert werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Verdrängungseinrichtung eine Anzahl an Peristaltikschiebern aufweisen, welche z.B. in einem feststehenden Schiebergehäuse (in eine Schieberichtung) linearverschiebbar gelagert sind und über eine Exzenterwelle mit einer Anzahl an (winkelversetzten) Exzenternocken angetrieben werden. In anderen Worten kann die Verdrängungseinrichtung als Schieberperistaltik ausgebildet sein. In einer solchen Schieberperistaltik wird die Anzahl an Schiebern bevorzugt derart von der Exzenterwelle angetrieben, dass diese versetzt
aufeinanderfolgend in einer Wellenbewegung ein definiertes Volumen in dem flexiblen Schlauch in eine Förderrichtung schieben. Das Schiebergehäuse kann entweder ein separates Innengehäuse sein, welches innerhalb des (Pumpen-)Gehäuses angeordnet ist oder auch ein integraler Abschnitt des (Pumpen-)Gehäuses sein, an welchem die Peristaltikschieber linear verschiebbar gelagert sind. Bevorzugt haben die derart gelagerten Peristaltikschieber einen einzigen Freiheitsgrad in Schieberichtung. Die Exzenterwelle kann bevorzugt rotierbar gelagert und zu einer Rotation, vorzugsweise durch einen Motor, antreibbar sein.
Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, die (Quetsch-)Pumpe mit einem Pumpenrotor auszustatten, an dessen Umfang eine Anzahl von winkelbeabstandeten Andrückrollen gelagert ist, wobei der flexible Schlauch bogenförmig um den
Pumpenrotor geführt ist und sich dabei gegen den ebenfalls bogenförmige um den flexiblen Schlauch (um den Pumpenrotor) ausgebildeten Gegenlagerabschnitt quasi als Schlauchführung anlegt.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt kann das Schiebergehäuse/Rotorgehäuse gegenüber dem (Pumpen-)Gehäuse festgelegt sein, um eine präzise Führung der Peristaltikschieber/Andrückrollen bereitzustellen. Im Stand der Technik ist zum
Einbringen der justierbaren Andruckkraft oftmals das gesamte
Schiebergehäuse/Rotorgehäuse in Richtung hin zum Gegenlagerabschnitt vorgespannt. Die daraus resultierende Beweglichkeit der Lagerung der
Peristaltikschieber/Andrückrollen schlägt sich jedoch in einer ungenaueren Förderung nieder. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Exzenterwelle oder die Pumpen rotorwelle gegenüber dem Schiebergehäuse nachgiebig gelagert sein.
Bevorzugt kann die Vorspanneinrichtung die Exzenterwelle/Pumpenrotorwelle dabei direkt oder mittelbar in Richtung hin zum Gegenlagerabschnitt vorspannen, um so die Andruckkraft zu erzeugen.
Gemäß einem weiter bevorzugten Aspekt der Erfindung kann die Exzenterwelle (der Schieberperistaltik) über einen Pendelarm schwenkbar/drehbar am (gegenüber dem Gehäuse festgelegten) Schiebergehäuse gelagert sein. Die Exzenterwelle selbst ist bei einer solchen Ausführungsform rotierbar an dem Pendelarm gelagert.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Vorspanneinrichtung in Querrichtung zur Schieberichtung, insbesondere in Richtung senkrecht zur
Schieberichtung und senkrecht zur Ausrichtung des im Gehäuse eingelegten
Schlauches, wirken. Dies hat den Hintergrund, dass die Gehäuse von volumetrischen Pumpen in Schieberichtung sowie in Schlaucheinlegerichtung aufgrund des in diese Richtungen benötigten Bauraums in der Regel größere Abmessungen/Kantenlängen aufweisen als senkrecht zu diesen beiden Richtungen (meist die vertikale Richtung). Durch die Ausrichtung der Vorspanneinrichtung senkrecht zur Schieberichtung sowie zur Schlaucheinlegerichtung kann also die Distanz der Vorspanneinrichtung zur Gehäuseaußenfläche reduziert werden, um eine Justierbarkeit derselben von außen zu begünstigen. Besonders bevorzugt, kann die Exzenterwelle an dem gegenüber dem Schiebergehäuse schwenkbaren Pendelarm gelagert sein und die Vorspanneinrichtung kann, bspw. über einen Auslegearm des Pendelarms, in Querrichtung zur
Schieberichtung eine Drehmoment auf den Pendelarm aufbringen, welches dem durch die Andruckkraft der Schieberperistaltik erzeugten Drehmoment auf den Pendelarm entgegenwirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Vorspanneinrichtung eine Einstellschraube;
ein Federelement, welches axialverschiebbar und im Wesentlichen konzentrisch an der Einstellschraube angeordnet ist; und einen Federhalter, welcher axialverschiebbar und im Wesentlichen konzentrisch an der Einstellschraube angeordnet und dazu ausgebildet ist, ein axiales Ende des Federelements in einer bestimmten axialen Position relativ zur Einstellschraube zu halten,
aufweisen.
Gemäß einem weiter bevorzugten Aspekt der Erfindung kann der Federhalter, insbesondere über eine selbsthemmende Gewindepaarung, derart mit Einstellschraube verbunden sein, dass er sich infolge einer Drehbewegung der Einstellschraub in
Axialrichtung zwangsgeführt verschiebt. Auf diese Weise kann die Vorspanneinrichtung derart ausgeführt werden, dass sich die Andruckkraft durch eine einfache
Drehbewegung justieren lässt. Eine selbsthemmende Ausführung der Gewindepaarung kann ein ungewolltes Verstellen/Verfahren des Federhalters, bspw. infolge der
Vorspannkraftbeaufschlagung, unterbinden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Federhalter an dem Gehäuse oder dem Schiebergehäuse, insbesondere durch einen Formschluss, linear verschiebbar und drehgesichert gelagert sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Einstellschraube drehbar an dem Gehäuse und/oder dem Schiebergehäuse und/oder dem Pendelarm gelagert sein. Weiter bevorzugt kann die Einstellschraube eine umlaufende Rastung aufweisen, mittels welcher die Einstellschraube in einer Anzahl vorbestimmter Winkelschritte gegenüber dem Gehäuse verrastbar ist.
Gemäß einem weiter bevorzugten Aspekt der Erfindung kann das Federelement als Druckfeder ausgebildet sein. Weiter bevorzugt kann das Federelement als axiale Wellenfeder ausgebildet sein. Auf diese Weise kann Bauraum in Axialrichtung des Federelements eingespart werden. Noch weiter bevorzugt kann das Federelement/ die Wellenfeder derart ausgebildet/geformt sein, dass sie sich nach einem Bruch nicht in sich verdrehen kann und die gespeicherte Kraft beibehält. Bei einem Bruch der Feder des Gegendrucklagers kommt es unverzüglich zu einem unkontrollierten Fluss in beide Richtungen (je nach Druckniveau). Der Einsatz der Wellenfeder ist an dieser Stelle sicher, da bei einem Bruch einer Windung die Federkraft nahezu erhalten bleibt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die volumetrische Pumpe eine Durchgangsbohrung oder Ausnehmung in dem Gehäuse und/oder dem
Schiebergehäuse aufweisen, die korrespondierend zu, insbesondere konzentrisch mit, der Vorspanneinrichtung ausgebildet ist, um eine Zugänglichkeit zu derselben bereitzustellen. Es ist von Vorteil, wenn die Durchgansbohrung/Ausnehmung durch eine Dichtungseinrichtung abgedichtet ist, um das Eintreten von Schmutz in das
Gehäuseinnere zu verhindern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße
volumetrische Pumpe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Explosionsansicht einer Verdrängungseinrichtung der volumetrischen Pumpe gemäß der bevorzugten Ausführungsform; Fig. 3 eine perspektivische Rückansicht der Verdrängungseinrichtung der volumetrischen Pumpe gemäß der bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 4 eine Detailansicht einer justierbaren Vorspanneinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 5 ein Schema des Kräftegleichgewichts in der Verdrängungseinrichtung; und Fig. 6 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen volumetrischen Pumpe der radialen Bauart.
In der Medizintechnik ist der Einsatz volumetrischer Pumpen bekannt. Bei derartigen Pumpen leistet die Andruckkraft der Peristaltik einen maßgeblichen Beitrag zur Fördergenauigkeit. Es ist deshalb erforderlich, die Andruckkraft der Peristaltik möglichst präzise zu justieren. Bei bekannten Pumpen ist ein solches Justieren der Andruckkraft der Peristaltik nur in einem auseinandergebauten bzw. geöffneten Zustand des Pumpengehäuses möglich. Aufgrund der beim Wiederzusammenbau der Pumpe entstehenden montagebedingte Lagetoleranzen der einzelnen Komponenten relativ zueinander, ist die erreichbare Justiergenauigkeit solcher Pumpen begrenzt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Pumpenmechanik mit höherer
Justiergenauigkeit bereitzustellen. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die einzelnen Komponenten der Pumpe derart konstruktiv aufeinander abgestimmt sind, dass das Justieren der Andruckkraft der Peristaltik im geschlossenen Zustand des Pumpengehäuses (ohne Demontage der Pumpe) erfolgen kann.
In Figur 1 ist eine volumetrische Pumpe 1 zum Fördern von Medien durch einen flexiblen Schlauch 2 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Genauer gesagt handelt es sich um eine Infusionsschlauchpumpe, die ein Wirkmittel aus einem Wirkmittelreservoir (nicht dargestellt) mit einer vorbestimmten Förderrate über eine Infusionsleitung einem Patienten zuführt bzw. zuführen kann. Dazu weist die volumetrische Pumpe 1 grundsätzlich ein mittels einer Tür 3
verschließbares Gehäuse 4 auf. Im Betrieb wird der flexible Schlauch 2 zwischen Tür 3 und Gehäuse 4 angeordnet. Der Schlauch 2 ist in dieser Anordnung zwischen einer im Gehäuse 4 angeordneten Verdrängungseinrichtung 5 und einem durch die Tür 3 ausgebildeten Gegenlagerabschnitt 6 vorgesehen, wobei der Gegenlagerabschnitt 6 ein Gegenlager zu einer durch die Verdrängungseinrichtung 5 erzeugten Andruckkraft bildet.
Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Verdrängungseinrichtung 5 der
volumetrischen Pumpe 1 ist als eine Schieberperistaltik-Mechanik ausgebildet. Als solche weist sie eine Anzahl an (Peristaltik- )Schiebern 8 (hier zwölf) auf, welche in einem Schiebergehäuse 9 linear beweglich gelagert sind. Die Schieber 8 werden über eine Exzenterwelle 10 angetrieben, welche über eine der Anzahl der Schieber 8 entsprechende Anzahl an Exzenternocken 10.1 aufweist, die jeweils korrespondierend zu einem Schieber 8 angeordnet sind. Die Exzenternocken 10.1 der dargestellten Exzenterwelle 10 sind jeweils um 30° gegenüber der bzw. den jeweils benachbarten Exzenternocken 10.1 versetzt, so dass, bei einer durch einen Motor 1 1 angetriebenen Rotation der Exzenterwelle 10, die, durch die Exzenternocken 10.1 in ihrer
Linearbewegung zwangsgeführten Schieber 8, in einer im Wesentlichen sinusförmigen Verdrängungsbewegung ein Volumen in eine Förderrichtung fördern.
Das Schiebergehäuse 9 ist fest an dem Pumpengehäuse 4 angeordnet, um eine möglichst genaue Führung der Schieber 8 zu ermöglichen. Im dargestellten Beispiel ist das Schiebergehäuse 9 als ein separates Gehäuse (Innenkorpus) ausgebildet, welches vorteilhafter Weise an dem Pumpengehäuse 4 (Außenkorpus) form- und/oder kraftschlüssig befestigt ist. Im dargestellten Beispiel erfolgt die Befestigung des
Schiebergehäuses 9 am Gehäuse 4 mittels eingepresster Zapfen. Es sind jedoch sämtliche dem Fachmann gebräuchlichen Befestigungsmethoden angedacht bspw. mittels anderer Befestigungsmittel wie etwa Schrauben, über einen Formschluss oder eine Press- oder Schweißverbindung. Das Schiebergehäuse 9 kann auch als stoffeinstückiger Abschnitt des Gehäuses 4 ausgebildet sein.
Sowohl Schiebergehäuse 9 als auch der Gegenlagerabschnitt 6 sind also in der dargestellten voiumetrischen Pumpe gegenüber dem Pumpengehäuse 4 festgelegt. Die justierbare Andruckkraft der Peristaltikschieber 8 gegenüber dem Gegenlagerabschnitt 6 wird folglich über die Lagerung der Exzenterwelle 10 realisiert. Dazu ist die
Exzenterwelle relativbeweglich zu den restlichen Komponenten der
Verdrängungseinrichtung 5 gelagert. Im dargestellten Beispiel, ist die Exzenterwelle 10 über einen, an einem Schiebergehäusenscharnier 9.2 gelagerten, Pendelarm 9.1 relativ zum Schiebergehäuse 9 schwenkbar. Zur Erzeugung der justierbaren Andruckkraft, ist der Pendelarm 9.1 mittels der justierbaren Vorspanneinrichtung 7 derart vorgespannt, dass die am Pendelarm 9.1 rotierbar gelagerte Exzenterwelle 10 in Richtung des Gegenlagerabschnitts 6 gedrängt wird (vgl. Fig. 1 ). Entsprechend erfahren die von der Exzenterwelle 10 zwangsgeführten Schieber 8 eine Kraftbeaufschlagung, korrespondierend zur Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 7.
Um die Einstellbarkeit der durch die Vorspanneinrichtung 7 in die Peristaltik- Mechanik eingebrachte Kraft zu gewährleisten, ist die Vorspanneinrichtung 7 in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform als (in diesem Falle dreiteilige)
Federjustierung ausgebildet. Die Federjustierung ist in der dargestellten
Verdrängungseinrichtung 5 als justierbare auf Druck belastete Feder ausgebildet, welche zwischen einen Auslegerarm 9.4 des Schiebergehäuses 9 und einen
Auslegerarm 9.5 des Pendelarms 9.1 gespannt ist, um die Exzenterwelle in Richtung des Gegenlagerabschnitts vorzuspannen.
Wie am besten den Figuren 2 und 3 zu entnehmen ist, ist die Vorspanneinrichtung hier im Wesentlichen quer zur Schieberichtung der Peristaltikschieber 8 angeordnet. Die Vorspanneinrichtung 7 erzeugt folglich ein Drehmoment um die Drehachse des Schiebergehäusenscharniers 9.2, um welche der Pendelarm 9.1 verschwenkbar ist, welches dem durch die Andruckkraft der Peristaltikschieber 8 erzeugten Drehmoment entgegengesetzt ist. Die senkrechte Ausrichtung der Vorspannrichtung und der Schieberichtung der Peristaltikschieber 8 relativ zueinander hat den Vorteil, dass die Distanz zum Pumpengehäuse 4 in Querrichtung zur Schieberichtung kürzer ist als in Schieberichtung oder in Schlaucheinlegerichtung. Dies liegt daran, dass volumetrische Pumpengehäuse meist quaderförmig sind und in quer zur Schieberichtung und zur Schlaucheinlegerichtung (meist die Vertikal richtung) die kürzeste Kantenlänge aufweisen. In anderen Worten lässt sich durch eine solche konstruktive Gestaltung die Erreichbarkeit der justierbaren Vorspanneinrichtung 7 von außerhalb des Gehäuses 4 her verbessern, da eine geringere Distanz überbrückt werden muss.
Um die Verstellbarkeit der Vorspanneinrichtung 7 im zusammengebauten Zustand des Gehäuses 4 bereitzustellen, ist in der dargestellten Pumpe eine
Durchgangsbohrung 12 durch das Gehäuse 4 und durch den Auslegerarm 9.4 des Schiebergehäuses 9 vorgesehen, zu welcher die Vorspanneinrichtung 7 konzentrisch angeordnet ist und durch welche die Vorspanneinrichtung 7 zugänglich ist. Wie Figur 4 zu entnehmen ist, ist der Zugang zur Federjustierung im dargestellten Beispiel durch eine Dichtungseinrichtung 13 (die hier eine Verschlussschraube und einen Dichtring aufweist) abgedichtet, um ein Eindringen von Schmutzpartikeln in das Pumpengetriebe zu verhindern. Benachbart zu dem in Fig. 4 dargestellten Zugang zur justierbaren Vorspanneinrichtung 7 sind zudem an der Außenseite des Pumpengehäuses 4
Markierungen 14 vorgesehen, welche dem Anwender die mit einer Erhöhung bzw.
Verringerung der Andruckkraft der Peristaltik korrespondierende Drehrichtung anzeigen.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist die hier als Federjustierung ausgebildete Vorspanneinrichtung 7 dreiteilig aus einer Einstellschraube 7.1 , einem Federelement (Wellenfeder) 7.2 und einem Federhalter 7.3 (Haltering) aufgebaut. Die Einstellschraube ist, wie in Figur 3 zu sehen ist, drehbar an dem Auslegerarm 9.4 des Schiebergehäuses 9 und dem Auslegerarm 9.5 des Pendelarms 9.1 gelagert. Der Federhalter 7.2 wirkt über ein Innengewinde mit einem Außengewinde der
Einstellschraube 7.1 zusammen und verfährt folglich bei einer Rotationsbewegung der Einstellschraube 7.1 relativ zu dieser in Axialrichtung. Hierzu wirkt der Federhalter 7.2 zusätzlich derart formschlüssig mit dem Schiebergehäuse 9 zusammen, dass dieser gegen ein Verdrehen bzw. Mitdrehen mit der Einstellschraube 7.1 gesichert und dennoch relativ zum Schiebergehäuse axial bewegbar gelagert ist. Dies wird im dargestellten Beispiel dadurch gelöst, dass der Federhalter 7.3 einen integralen
Gabelabschnitt ausbildet, welcher eine Rippe 9.3 des Schiebergehäuses 9
formschlüssig aufnimmt. Anschlagsflächen 9.6 am Schiebergehäuse 9 begrenzen die mögliche Stauchung des Federelements 7.2.
Das Federelement 7.2 ist vorteilhafterweise derart angeordnet, dass sie mit ihren axialen Enden einen Stoß mit dem Federhalter 7.3 und dem Auslegerarm 9.4 des
Pendelarms 9.1 bildet. Auf diese Weise kann Das Federelement 7.2 die am Pendelarm 9.1 gelagerte Exzenterwelle 10 in Richtung des Gegenlagerabschnitts 6 vorspannen. Ein Verdrehen der Einstellschraube 7.1 löst ein axiales Verfahren des Federhalters 7.3 aus, infolgedessen Das Federelement 7.2 gestaucht bzw. entspannt wird. Ein Justieren der auf den Pendelarm 9.1 eingebrachten Vorspannkraft wird also durch ein einfaches Verdrehen der Einstellschraube 7.1 ermöglicht, welche durch die
Durchgangsbohrung/Ausnehmung 12 zugänglich ist. Das Federelement 7.2 ist in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform als Wellenfeder ausgebildet. Dies hat zum einen den Vorteil, dass Wellenfedern
vergleichsweise wenig Bauraum in Axialrichtung benötigen, um die gleiche Kraft aufzubringen wie viele andere Federarten. Zudem kann die Wellenfeder - im
Gegensatz zu herkömmlichen (Spiral-)Druckfedern - derart ausgebildet sein, dass bei einem Bruch an einer Stelle des Federelements 7.2, die beiden aus dem Bruch resultierenden Bruchstücke sich nicht relativ zueinander verdrehen können. Dies ist insbesondere für die vorliegende medizinische Anwendung von Vorteil, da auf diese Weise auch bei einem Versagen des Federelements 7.2 die in derselben gespeicherte Vorspannkraft sicher beibehalten werden kann. Wäre dies nicht der Fall , so könnte es bei einem Versagen des Federelements 7.2 zu Schwankungen in der Förderrate und damit zu einer unkontrollierten Medikamentenabgabe kommen.
Das Innengewinde des Federhalters 7.3 und das Außengewinde der
Einstellschraube 7.1 sind im dargestellten Beispiel als selbsthemmendes Gewinde (bspw. als Trapezgewinde) ausgebildet, um zu verhindern, dass sich die Axialposition des Federhalters 7.3 infolge der Vorspannkraft verändert bzw. um sicherzustellen, dass die vom Anwender eingestellte Andruckkraft beibehalten wird. An der Einstellschraube 7.2 ist eine umlaufende kronenzackenförmige Rastung 15 vorgesehen, welche mit einem entsprechenden Rastungsabschnitt 16 (bspw. einer dreiecksprofilförmigen Rastnase) des Schiebergehäuses 9 zusammenwirkt, um ein ungewolltes Versteilen der Einstellschraube 7.1 . (zusätzlich zum selbsthemmenden Gewinde) zu verhindern. Die Rastung 15, 16 gibt dem Anwender zudem ein besseres haptisches und akustisches Feedback beim Durchlaufen der Winkelschritte, wenn dieser die Andruckkraft mittels der Vorspanneinrichtung 7 justiert.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Kräftegleichgewichts innerhalb der dargestellten Verdrängungseinrichtung 5. Die Exzenterwelle 10 drängt den Schieber 8 in Richtung des flexiblen Schlauchs 2, um eine Verdrängung zu bewirken. Dieser wird vom feststehenden Gegenlagerabschnitt 6 gehalten wodurch eine Rückstellkraft F R entsteht, welche auf die Exzenterwelle 10 und damit auch auf den Auslegerarm 9.1 (an welchem die Exzenterwelle 10 rotierbar gelagert ist). Folglich entsteht ein Drehmoment an dem Schiebergehäusenscharnier 9.2, an welchem der Pendelarm 9.1 schwenkbar gelagert ist. Ein senkrecht zum Hauptkorpus des Pendelarms 9.1 orientierter
Auslegerarm 9.5 erfährt eine Vorspannkraft Fv durch das Federelement 7.2, welche senkrecht zur Rückstell kraft FR ausgerichtet ist und dem durch die Rückstellkraft FR erzeugten Drehmoment entgegenwirkt.
In Fig. 6 ist eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
volumetrischen Pumpe 1 dargestellt, die in diesem Falle nicht als
Schieberperistaltikpumpe sondern als radiale Peristaltikpumpe
(Schlauchquetschpumpe) ausgeführt ist. Entsprechend der vorangehend
beschriebenen Ausführungsform, weist auch die radiale Peristaltikpumpe 1 ein mittels einer Tür 3 verschließbares Gehäuse 4 auf. In dem Gehäuse 4 ist eine
Einlegeausnehmung mit im Wesentlichen bogenförmiger Außenkante ausgebildet, welche den Gegenlagerabschnitt 6 darstellt. Die Verdrängungseinrichtung 5 ist in der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform als Pumpenrotor 5 ausgebildet, welcher rotierbar in dem Gehäuse 4 gelagert ist und eine Anzahl (hier drei) an Andrückrollen oder Gleitschuhen 5.1 aufweist. Der Pumpenrotor 5 ist innerhalb der Ausnehmung so angeordnet, dass er im Zusammenspiel mit dem teilkreisförmigen Rand derselben (also dem Gegenlagerabschnitt 6) einen bogenförmigen Spalt ausbildet, in welchen der flexible Schlauch 2 einlegbar oder eingelegt ist. Bei einer Rotation des Pumpenrotors 5 erfährt der Schlauch 2 durch die Andrückrollen/Gleitschuhe 5.1 eine in Axialrichtung des Schlauches (in Umfangsrichtung des Pumpenrotors 5) wandernde Andruckkraft, welche den Schlauch 2 in Zusammenwirkung mit dem Gegenlagerabschnitt 6 in definiertem Maße quetscht und auf diese Weise ein Volumen in eine Förderrichtung schiebt/fördert. Auch bei der radialen volumetrischen Pumpe 1 , ist die Andruckkraft justierbar ausgeführt. In dem dargestellten Beispiel weist die Pumpe 1 hierfür zwei separate Justierfedern 7 auf, mit welchen der Gegenlagerabschnitt 6 und der Pumpenrotor 5 jeweils gegeneinander (zueinander hin) vorgespannt sind. Erfindungsgemäß sind beide Justierfedern 7 derart in dem Gehäuse 4 (bspw. in einer Durchgangsbohrung in demselben) angeordnet, dass sie von außen her justierbar sind, ohne dass hierzu die Tür 3 geöffnet oder das Gehäuse 4 demontiert werden muss. Der Gegenlagerabschnitt 6 ist in dem dargestellten Beispiel gegenüber dem restlichen Gehäuse 4 relativ bewegbar gelagert, um ein Vorspannen desselben gegen den Pumpenrotor 5 zu ermöglichen. Vorzugsweise wird die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 7, welche die Vorspannkraft auf die den Pumpenrotor 5 aufbringt und diesen somit in Richtung des Gegenlagerabschnitts 6 drängt, in die Rotorachse 5.2 eingeleitet.
Selbstverständlich genügt es zur Umsetzung der Erfindung eine einzige
Vorspanneinrichtung 7 vorzusehen, welche entweder den Pumpenrotor 5 oder den Gegenlagerabschnitt 6 in Richtung hin zur jeweils anderen Komponente 5, 6 vorspannt.
Zusammengefasst ist die erfindungsgemäße volumetrische Pumpe 1 also durch verschiedene konstruktive Maßnahmen (wie bspw. die zueinander senkrechte
Ausrichtung der Schiebe- und der Vorspannrichtung oder den Einsatz einer axialen auf Druck belasteten Wellenfeder) dazu angepasst, dass die Andruckkraft der
Verdrängungseinrichtung (Peristaltik-Mechanik) von außen her und ohne Demontage des Gehäuses 4 justiert werden kann. Für den Anwender bedeutet dies, dass die Andruckkraft sogar eingestellt werden könnte, ohne dass der Schlauch 2 (Einmalartikel) herausgenommen werden müsste.
Bezuqszeichen:
1 volumetrische Pumpe;
2 flexibler Schlauch;
3 Tür / Pumpenklappe;
4 Gehäuse;
5 Verdrängungseinrichtung;
5.1 Andrückrollen/Gleitschuhe;
5.2 Rotorachse;
6 Gegenlagerabschnitt;
7 justierbare Vorspanneinrichtung;
7.1 Einstellschraube;
7.2 Federelement;
7.3 Federhalter;
8 Schieber;
9 Schiebergehäuse;
9.1 Pendelarm;
9.2 Schiebergehäusenscharnier;
9.3 Rippe;
9.4 Auslegerarm des Schiebergehäuses
9.5 Auslegerarm des Pendelarms;
9.6 Anschlagsflächen
10 Exzenterwelle;
10.1 Exzenternocke;
1 1 Motor;
12 Durchgangsbohrung;
13 Dichtungseinrichtung;
14 Markierung;
15 Rastung;
16 Rastungsabschnitt.

Claims

Patentansprüche
1 . Volumetrische Pumpe (1 ), insbesondere Infusionspumpe, zum Fördern von Medien durch einen flexiblen Schlauch (2) mit
- einem mittels einer Tür oder Klappe (3) verschließbaren Gehäuse (4);
- einer Verdrängungseinrichtung (5), insbesondere einer Schieberperistaltik, zum Auf-/Einbringen einer Andruckkraft auf den flexiblen Schlauch (2);
- einem Gegenlagerabschnitt (6), an welchem der flexible Schlauch (2) angeordnet ist und an welchem der flexible Schlauch (2) gegenüber der durch die
Verdrängungseinrichtung (5) eingebrachten Andruckkraft abgestützt wird; und
- einer justierbaren Vorspanneinrichtung (7), mittels welcher die
Verdrängungseinrichtung (5) und/oder der Gegenlagerabschnitt (6) mit einer einstellbaren Vorspannkraft zumindest abschnittsweise vorgespannt gelagert oder gegeneinander vorgespannt sind, um ein Justieren der auf den Schlauch (2) eingebrachten oder einbringbaren Andruckkraft zu ermöglichen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verdrängungseinrichtung (5), der Gegenlagerabschnitt (6) und die
Vorspanneinrichtung (7) im geschlossenen Zustand des Gehäuses (4) innerhalb desselben derart angeordnet sind, dass
die Vorspanneinrichtung (7) im geschlossenen Zustand des Gehäuses (4) von außen her justierbar ist, ohne dass hierzu das Gehäuse (4) geöffnet werden muss.
2. Volumetrische Pumpe (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung (7) als eine rein mechanische Federjustierung (7.1 , 7.2, 7.3) ausgebildet ist, welche von außerhalb des Gehäuses (4) zugänglich ist.
3. Volumetrische Pumpe (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängungseinrichtung (5) eine Anzahl an Peristaltikschiebern (8) aufweist, welche in einem feststehenden Schiebergehäuse (9) in eine Schieberichtung
linearverschiebbar gelagert sind und über eine Exzenterwelle (10) angetrieben werden, welche insbesondere an einem Pendelarm (9.1 ) und mittels der Vorspanneinrichtung (7) gegenüber dem Schiebergehäuse (9) nachgiebig gelagert ist.
4. Volumetrische Pumpe (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung (7) die Vorspannkraft über die
Exzenterwelle (10), in die Verdrängungseinrichtung (5) einleitet.
5. Volumetrische Pumpe (1 ) gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung (7) derart ausgebildet ist, dass die durch diese
eingebrachte Vorspannkraft quer zur Schieberichtung der Peristaltikschieber (8) ausgerichtet ist.
6. Volumetrische Pumpe (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung (7)
eine Einstellschraube (7.1 );
ein Federelement (7.2), insbesondere eine Wellenfeder, welche axialverschiebbar und im Wesentlichen konzentrisch an der Einstellschraube (7.1 ) angeordnet ist; und einen Federhalter (7.3), welcher axialverschiebbar und im Wesentlichen konzentrisch an der Einstellschraube (7.1 ) angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, ein axiales Ende des Federelements (7.2) in einer bestimmten axialen Position relativ zur Einstellschraube (7.1 ) zu halten,
aufweist.
7. Volumetrische Pumpe (1 ) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federhalter (7.3), insbesondere über eine selbsthemmende Gewindepaarung, derart mit Einstellschraube (7.1 ) verbunden ist, dass er sich infolge einer
Drehbewegung der Einstellschraube (7.1 ) in Axialrichtung zwangsgeführt verschiebt.
8. Volumetrische Pumpe (1 ) gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschraube (7.1 ) drehbar an dem Gehäuse (4) und/oder dem
Schiebergehäuse (9) gelagert ist und eine Rastung (15) aufweist, mittels welcher die Einstellschraube (7.1 ) in einer Anzahl vorbestimmter Winkelschritte gegenüber dem Gehäuse (4) und/oder dem Schiebergehäuse (9) verrastbar ist.
9. Volumetrische Pumpe (1 ) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (7.1 ) als Wellenfeder und in seiner Geometrie derart ausgebildet ist, dass es sich nach einem Bruch nicht verdrehen kann.
10. Volumetrische Pumpe (1 ) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Durchgangsbohrung (12) oder Ausnehmung in dem
Gehäuse (4) und/oder dem Schiebergehäuse (4), die korrespondierend zu,
insbesondere konzentrisch mit, der Vorspanneinrichtung (7) ausgebildet ist, um eine Zugänglichkeit zu derselben bereitzustellen.
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