FR2514080A1

FR2514080A1 - PERISTALTIC PUMP WITH MOBILE STATOR

Info

Publication number: FR2514080A1
Application number: FR8216763A
Authority: FR
Inventors: Avinoam Livni
Original assignee: ELMAR MEDICAL SYSTEMS Ltd
Current assignee: ELMAR MEDICAL SYSTEMS Ltd
Priority date: 1981-10-06
Filing date: 1982-10-06
Publication date: 1983-04-08
Also published as: DE3237014A1; IL64002A0; GB2109474A; GB2109474B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES POMPES PERISTALTIQUES. ELLE SE RAPPORTE A UNE POMPE PERISTALTIQUE DANS LAQUELLE UN STATOR MOBILE 14 PEUT ETRE ECARTE D'UN ROTOR 12 DE MANIERE QU'UN TUBE 53 QUI DEPASSE D'UNE CASSETTE 50 PUISSE SE LOGER FACILEMENT ENTRE LE ROTOR ET LE STATOR. LE STATOR 14 EST ENSUITE RAPPROCHE DU ROTOR PAR COULISSEMENT D'AXES 39, 41 DANS DES FENTES 32, 33, SOUS LA COMMANDE D'UNE CAME 46. APPLICATION AUX POMPES PERISTALTIQUES DES REINS ARTIFICIELS.THE INVENTION CONCERNS PERISTALTIC PUMPS. IT RELATES TO A PERISTALTIC PUMP IN WHICH A MOBILE STATOR 14 CAN BE MOVED AWAY FROM A ROTOR 12 SO THAT A TUBE 53 WHICH EXCEEDS A CASSETTE 50 CAN BE SITTED EASILY BETWEEN THE ROTOR AND THE STATOR. THE STATOR 14 IS THEN APPROACHED TO THE ROTOR BY SLIDING AXLES 39, 41 IN SLOTS 32, 33, UNDER THE CONTROL OF A CAM 46. APPLICATION TO PERISTALTIC PUMPS OF ARTIFICIAL KIDNEYS.

Description

La présente invention concerne les pompes péris-The present invention relates to perishable pumps

taltiques et plus précisément, les pompes rotatives qui créent taltiques and more specifically, the rotary pumps that create

un mouvement ondulatoire dans un tube de transmission de flui- wave movement in a fluid transmission tube

de destiné à créer des pressions et/ou à assurer la circula- intended to create pressure and / or to ensure the circulation

tion du fluide dans le tube.fluid in the tube.

Des pompes péristaltiques utilisées pour le pom- Peristaltic pumps used for pumping

page d'un fluide dans un tube qui fait partie intégrante de la pompe, sont déjà connues On les utilise par exemple dans les reins artificiels ou les coeurs artificiels Les pompes page of a fluid in a tube that is an integral part of the pump, are already known They are used for example in the artificial kidneys or artificial hearts The pumps

péristaltiques ont un rendement excellent dans les reins ar- peristalsis have an excellent yield in the kidneys ar-

tificiels Elles réduisent au minimum le nombre de soupapes They reduce the number of valves to a minimum

nécessaires puisque les pompes jouent aussi le rôle de sou- necessary because the pumps also play the role of

papes, par compression d'un tube souple, avec arrêt de la papes, by compression of a flexible tube, with stop of

circulation lorsque le rotor comprime le tube. circulation when the rotor compresses the tube.

Les pompes connues de ce type ne peuvent pas être montées par simple disposition du tube entre le rotor et le stator puisque ceux-ci sont habituellement en butée et ne laissent que très peu de place pour le tube flexible Ainsi, un tube flexible ne peut pas être placé entre le rotor et Known pumps of this type can not be mounted by simple arrangement of the tube between the rotor and the stator since they are usually in abutment and leave very little room for the flexible tube Thus, a flexible tube can not be placed between the rotor and

le stator sans déplacement à la main de la combinaison rotor- the stator without moving the rotor-rotor combination by hand

stator par rapport à la position de butée. stator with respect to the stop position.

Les pompes connues sont souvent montées par enlè- Known pumps are often mounted by

vement du rotor ou du stator Le procédé normalement utilisé pour le montage du tube dan S les pompes péristaltiques est l'introduction d'une extrémité du tube en butée contre le stator et le rotor puis la rotation du rotor à la main afin The procedure normally used for mounting the tube in the peristaltic pumps is the introduction of one end of the tube abutting the stator and the rotor and then the rotation of the rotor by hand so

que le tube soit amené à sa position finale. that the tube is brought to its final position.

Dans les machines telles que les reins artificiels, il est important que la pompe puisse être montée rapidement afin que la machine soit utilisée au maximum En outre, dans les reins artificiels dans lesquels les tubes sont montés dans In machines such as artificial kidneys, it is important that the pump can be mounted quickly so that the machine is used to the maximum. In addition, in the artificial kidneys in which the tubes are mounted in

des cassettes, il est important que la pompe reçoive automati- cassettes, it is important that the pump automatically receives

quement le tube entre le rotor et le stator, lorsque la cassette the tube between the rotor and the stator when the cassette

est'montée dans la machine.is mounted in the machine.

L'invention concerne une pompe rotative perfec- The invention relates to an improved rotary pump

tionnée ne présentant pas les inconvénients précités. not having the aforementioned drawbacks.

Plus précisément, l'invention concerne une pompe péristaltique qui comporte un rotor plusieurs galets montés sur le rotor et formant un-lieu pour la rotation du rotor, un tube de transmission de fluide placé dans une cassette, un stator mobile entre une position de travail More specifically, the invention relates to a peristaltic pump which comprises a rotor with a plurality of rollers mounted on the rotor and forming a place for the rotation of the rotor, a fluid transmission tube placed in a cassette, a stator movable between a working position.

dans laquelle il repousse le tube contre le lieu et une posi- in which he pushes the tube against the place and a posi-

tion de chargement dans laquelle la disposition du tube entre le rotor et le stator est facilitée, et un dispositif destiné à déplacer le stator entre loading arrangement in which the arrangement of the tube between the rotor and the stator is facilitated, and a device for moving the stator between

ses positions de chargement et de travail. its loading and work positions.

Selon une autre caractéristique de la pompe, le déplacement du stator est rectiligne et un dispositif assure cette linéarité Selon une autre caractéristique, le lieu du According to another characteristic of the pump, the displacement of the stator is rectilinear and a device ensures this linearity. According to another characteristic, the locus of the

rotor est sensiblement cylindrique Selon une autre caracté- rotor is substantially cylindrical.

ristique, une came assure le déplacement du stator entre ses deux positions et un dispositif déplace la came d'une manière électromagnétique afin que le stator soit automatiquement mis a cam moves the stator between its two positions and a device moves the cam electromagnetically so that the stator is automatically set

en position par rapport au rotor.in position relative to the rotor.

D'autres caractéristiques et avantages-de l'in- Other features and benefits of the

vention seront mieux compris à la lecture de la description will be better understood by reading the description

qui va suivre d'exemples de réalisation et-en se référant- following examples of implementation and-referring

aux dessins annexés sur lesquelsto the accompanying drawings in which

la figure 1 est une élévation schématique du sta- Figure 1 is a schematic elevation of the

tor et du rotor en position de chargement; la figure 2 est une élévation schématique du rotor et du stator en position de travail; et la figure 3 est une coupe par le plan repéré par la ligne 3-3 de la figure 1, et elle représente les détails tor and rotor in loading position; Figure 2 is a schematic elevation of the rotor and the stator in working position; and FIG. 3 is a section through the plane indicated by line 3-3 of FIG. 1, and represents the details

du mécanisme de déplacement du stator. of the stator displacement mechanism.

La pompe-représentée convient parfaitement bien à un rein artificiel dans lequel les tubes qui peuvent être The pump-shown is perfectly suited to an artificial kidney in which the tubes that can be

contaminés par un patient sont compris dans une cassette. contaminated by a patient are included in a cassette.

La figure 1 représente la pompe rotative 11 dans sa position de chargement, c'est-à-dire lorsque le rotor 12 et le stator 14 sont distants l'un de l'autre Le rotor el or tourne autour d'un axe fixe 13 Le stator 14 est mobile par FIG. 1 shows the rotary pump 11 in its loading position, that is to say when the rotor 12 and the stator 14 are spaced from each other. The rotor el or rotates about a fixed axis 13 The stator 14 is mobile by

rapport à l'axe du rotor, par exemple en direction verticale. relative to the axis of the rotor, for example in the vertical direction.

Sur la figure 1, le stator 14 est éloigné au maximum de In FIG. 1, the stator 14 is at most

l'axe 13 du rotor 12.the axis 13 of the rotor 12.

Plusieurs galets tels que 17, 18 et 19 sont fixés au rotor 12 par des leviers 21, 22 et 23 Les leviers pivotent autour de points 24, 26 et 27 d'articulation Les galets eux-mêmes peuvent tourner autour d'axes 28, 29 et 31 Several rollers such as 17, 18 and 19 are fixed to the rotor 12 by levers 21, 22 and 23 The levers pivot about articulation points 24, 26 and 27 The rollers themselves can rotate about axes 28, 29 and 31

portés par les leviers 21, 22 et 23 respectivement. carried by the levers 21, 22 and 23 respectively.

Un dispositif est destiné à guider et limiter le déplacement du stator par rapport au rotor Plus précisément, A device is intended to guide and limit the movement of the stator relative to the rotor More precisely,

les figures 1 et 2 représentent des fentes 32 et 33 Celles- Figures 1 and 2 show slots 32 and 33.

ci sont représentées sous forme double, c'est-à-dire qu'elles comportent des fentes relativement larges 37, 38 destinées à loger les têtes 34, 36 alors que les fentes 32, 33 logent ci are represented in double form, that is to say that they comprise relatively wide slots 37, 38 intended to house the heads 34, 36 while the slots 32, 33 house

les corps 39, 41 des vis.the bodies 39, 41 of the screws.

Les fentes doubles ont une largeur supérieure à celles des têtes et des corps afin que le stator ne puisse pas se coincer enposition intermédiaire Il faut cependant noter que les extrémités des fentes 40 a et 40 b ont une moindre The double slots have a width greater than those of the heads and bodies so that the stator can not get stuck in intermediate position It should be noted however that the ends of the slots 40a and 40b have a smaller

largeur afin que le stator soit maintenu en position de travail. width so that the stator is held in the working position.

Il faut noter que, bien qu'on ait représenté les fentes, d'autres dispositifs de guidage tels que des rails It should be noted that, although the slots are shown, other guiding devices such as rails

peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention. can be used in the context of the invention.

Un dispositif est destiné à manoeuvrer le stator, A device is intended to manipulate the stator,

dans ses déplacements en translation par rapport au rotor. in its displacement in translation relative to the rotor.

Plus précisément, un axe 42 de came est représenté L'axe se loge dans une fente horizontale borgne 43 L'axe constitue un organe de came car il porte un organe cylindrique rotatif 44 en un point décentré L'axe 42 est entouré par un dispositif d'appui réduisant le frottement,par exemple un revêtement 46 de "Nylon" afin que le frottement entre l'axe et le stator More specifically, a cam shaft 42 is shown. The shaft is housed in a blind horizontal slot 43. The shaft constitutes a cam member because it carries a rotatable cylindrical member 44 at an off-center point. The axis 42 is surrounded by a device. friction reducing support, for example a nylon coating 46 so that the friction between the axis and the stator

soit réduit.be reduced.

Comme l'indique la figure 3, l'organe cylindrique 44 se déplace sur l'organe d'appui 47 et il-est entouré par le bottier 48 Les parties essentielles de la pompe sont placées par exemple dans le rein artificiel, comprenant les éléments placés à _gauche du couvercle externe 12 A L'axe 13 du rotor passe à travers la cloison 12 A Le cylindre 44 est raccordé à un axe 49 d'entraînement qui est-lui-méme entralné par un pignon 51 fixé à un-moteur, par exemple (non représenté) -Le cylindre 44 est destiné à tourner d'environ 1600 Lorsqu'il tourne de cet angle, l'axe 42 appuie sur les parois de la fente 43 du stator 14, si bien que celui-ci doit se déplacer verticalement puisqu'il est maintenu par les fentes 32 et 33, As indicated in FIG. 3, the cylindrical member 44 moves on the support member 47 and is surrounded by the casing 48. The essential parts of the pump are placed for example in the artificial kidney, comprising the elements The shaft 13 of the rotor passes through the wall 12A The cylinder 44 is connected to a drive shaft 49 which is itself entralné by a pinion 51 fixed to a motor, for example (not shown) -The cylinder 44 is intended to rotate about 1600 When it rotates from this angle, the axis 42 presses on the walls of the slot 43 of the stator 14, so that it must be move vertically since it is maintained by slots 32 and 33,

coopérant avec les corps 39 et 40 des vis. cooperating with the bodies 39 and 40 of the screws.

Dans la position représentée sur la figure 1, l'espace séparant les galets du rotor de la partie supérieure 52 du stator est important Cette partie supérieure 52 du In the position shown in FIG. 1, the space separating the rollers from the rotor from the upper part 52 of the stator is important.

stator a une forme tangente au lieu des galets lors de la ro- stator has a tangent shape instead of pebbles during the rotation.

tation du rotor L'espace séparant le stator du rotor permet The space separating the stator from the rotor allows

facilement la disposition d'un tube 53 de transport de fluide- easily the arrangement of a tube 53 for transporting fluid-

représenté comme sortant d'une cassette 50 don t une partie est représentée sur les figures 1 et 2 L'espace ainsi laissé permet la disposition automatique du tube entre le stator shown as leaving a cassette 50 don t part is shown in Figures 1 and 2 The space thus left allows the automatic arrangement of the tube between the stator

et le rotor lorsque la pompe fait partie d'une machine de trai- and the rotor when the pump is part of a processing machine

tement du sang et lorsque le tube est placé dans une cassette. blood and when the tube is placed in a cassette.

Un dispositif est destiné à repousser les galets A device is intended to repel the pebbles

à distance du rotor et à les maintenir dans'la position repré- away from the rotor and keep them in the position

sentée sur les figures 1 et 2 Plus précisément, un dispositif élastique, par exemple des ressorts repérés schématiquement par les références 56, 57 et 58, sont montés entre les leviers 21, 22 et 23 et le corps -12 et ils maintiennent les galets dans les positions représentées Il faut noter que, dans un mode de réalisation avantageux, les ressorts sont placés FIGS. 1 and 2 More specifically, an elastic device, for example springs schematically marked by the references 56, 57 and 58, are mounted between the levers 21, 22 and 23 and the body -12 and they maintain the rollers in the positions shown It should be noted that, in an advantageous embodiment, the springs are placed

autour des axes d'articulation.around the axes of articulation.

Sur la figure 2, le stator est représenté plus près de l'axe 13 du rotor Il faut noter que l'axe 42 est écarté du côté de la fente 43 et que les corps 39 et 41 des vis se sont déplacés de la partie supérieure des fentes 32, 33 -à leur partie inférieure Les galets sont alors en appui ferme contre le tube 53, si bien que celui-ci est comprimé et un courant de liquide ne peut pas y circuler En plus des autres avantages, la pompe rotative réduit au minimum le nombre de soupapes nécessaires puisque, même lorsque la pompe ne tourne pas et n'assure pas un pompage, elle joue le rôle d'une soupape fermée tant que le stator est-dans sa position la plus proche de l'axe du rotor comme représenté In Figure 2, the stator is shown closer to the axis 13 of the rotor It should be noted that the axis 42 is spaced apart on the side of the slot 43 and that the bodies 39 and 41 of the screws have moved from the top The rollers are then firmly supported against the tube 53, so that the latter is compressed and a stream of liquid can not flow in. In addition to the other advantages, the rotary pump reduces at least the number of valves necessary since, even when the pump is not rotating and does not provide pumping, it acts as a closed valve as long as the stator is in its position closest to the axis of the rotor as shown

sur la figure 2.in Figure 2.

Le pompage péristaltique apparatt plus claire- Peristaltic pumping appears clearer

ment sur la figure 2 Lorsque le rotor tourne dans le sens de la flèche 16, le fluide est chassé le long du tube 53 lorsque les galets tournent dans le sens anti-horaire Juste derrière un galet, une dépression aspire le fluide Juste 2 when the rotor rotates in the direction of the arrow 16, the fluid is driven along the tube 53 when the rollers turn in the counterclockwise direction Just behind a roller, a vacuum sucks the fluid Just

en avant des galets, le fluide est chassé le long du tube. in front of the rollers, the fluid is driven along the tube.

Ainsi, le pompage assure la circulation du fluide. Thus, the pumping ensures the circulation of the fluid.

Le tube peut être facilement chargé dans la pompe The tube can be easily loaded into the pump

gr Ace au stator mobile qui distincue la pompe selon l'inven- gr Ace mobile stator that distinguishes the pump according to the invention

tior des pompes connues.tior known pumps.

Lors du fonctionnement, la pompe est placée comme représenté sur la figure 1, le stator étant le plus éloigné du rotor, si bien que le tube se loge entre le stator et le rotor même lorsqu'il dépasse d'une cassette Lorsque la pompe doit assurer un pompage ou une obturation du tube, le stator est déplacé afin que le rotor appuie sur le tube entre les In operation, the pump is positioned as shown in FIG. 1 with the stator furthest from the rotor so that the tube fits between the stator and the rotor even when it protrudes from a cassette. pumping or sealing the tube, the stator is moved so that the rotor presses the tube between the

galets et le stator Toute circulation est alors interdite. pebbles and the stator All traffic is prohibited.

Cependant, lorsque le rotor tourne, le fluide est chassé ou However, when the rotor rotates, the fluid is driven out or

pompé dans le tube Les organes élastiques portés par les le- pumped into the tube The elastic organs worn by the

viers des galets permettant la construction du dispositif sans rollers allowing the construction of the device without

respect de tolérances très serrées. very tight tolerances.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the devices which have just been described as non-limiting examples,

sans sortir du cadre de l'invention. without departing from the scope of the invention.

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Claims

REVENUE OF CATI ONS

1 Peristaltic pump, characterized in that it comprises a rotor (12), a plurality of rollers (17, 18, 19) mounted on the rotor and passing through a place during rotation of the rotor, a tube (53) for conveying fluid placed in a cassette (50) and protruding therefrom,

a stator (14) movable between a working position

vail in which the tube is pushed back against the place and

a loading position in which the stator is dis-

both of the rotor and facilitates the introduction of the tube protruding from the cassette between the rotor and the stator, and a device (42, 44) for moving the

stator between its loading and working positions.

2 pump according to claim 1, characterized in that the stator (14) moves linearly between its

loading and working positions.

3 pump according to claim 2, characterized in that it comprises a device (32, 33) intended to ensure

the linearity of the displacement of the stator.

Pump according to Claim 3, characterized

in that the device intended to ensure the linearity of the de-

placement of the stator comprises two slots (32, 33) formed on the stator which is movable on axes (39, 41) passing

by the slits.

Pump according to claim 4, characterized in that the slots (32, 33) are wider than the axes (39, 41) except at the ends which delimit the position of

job.

Pump according to Claim 1, characterized in that the device intended to move the stator comprises

a cam (44).

7 pump according to claim 6, characterized in that the cam passes through a slot (43) formed in the stator.

Pump according to one of claims 4 and 7,

characterized in that the cam slot (43) is perpendicular

two slits (32, 33).

Pump according to Claim 1, characterized

in that the place is a cylinder, and elastic devices

-5 ques (56, -57, 58) keep the rollers away from the rotor

so that they roam the place.