JP2004036620A - 蠕動ホースポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】低電力消費を実現する小型の蠕動ホースポンプを提供する。
【解決手段】蠕動ホースポンプが、シャフト（２０）に固定される複数の偏心ディスク（２１）を備えた偏心駆動部を有する。各偏心ディスク（２１）は、接続ロッド（２５）とともにクランク駆動部（２４）を駆動させる。接続ロッド（２５）の端部にて、ポンプホース（１０）を圧迫するポンプフィンガー（１１）が支持される。ハウジング（１６）の内部への液体の侵入を防止するシールダイアフラム（２７）が、偏心駆動部とポンプホース（１０）との間に配置される。シールダイアフラム（２７）は、それが実質的な力をクランク駆動部（２４）に対して作用させないように、側方の曲折部（３１）を有する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれ軸受を備えポンプホースに対して横方向にポンプフィンガーを移動させる幾つかの偏心ディスクを有するシャフトと、該シャフトとポンプホースとの間に配置されたシールダイアフラムとを備えた蠕動ホースポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
蠕動ホースポンプは、しばしば、医療分野において、液体物質を運ぶための、注入つまり輸液ポンプとして用いられる。直線形のホースポンプが知られ、ここでは、多様なポンプフィンガーが、連続的にまた周期的に、直線形のポンプホースを周辺近傍に対して付勢させ、ポンプホース内の液体が、搬送方向に移動させられる。欧州特許０２１４４４３号明細書（特許文献１参照）は、シャフトに固定された多様な偏心ディスクを備えた蠕動式の直線形ホースポンプを開示している。各偏心ディスクは、ボールベアリングを備え、直線的に移動し得るポンプフィンガーに作用する。全てのポンプフィンガーには、駆動機構とポンプホースとの間に密閉分離を形成するために、シールダイアフラムが取り付けられている。それにより、ポンプホースの損傷及び汚染が回避される。他方、ポンプの内部は、液体の侵入に対して保護されている。
【０００３】
【特許文献１】
欧州特許第０２１４４４３号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして配置されたシールダイアフラムは、流入の精度（ｄｅｌｉｖｅｒｙ　ａｃｃｕｒａｃｙ）に悪影響を与えるものである。それは、近接するポンプフィンガー間における力の結合をもたらす。それによって、電気エネルギーの消費が増加する。このようにして配置されたダイアフラムを用いた場合、ポンプホースのリセット用の力のシェアが、ポンプフィンガーに対してシールダイアフラムを変形するのに用いられる。これにより、リセット用の力の早期の減少がもたらされることとなる。蠕動ホースポンプ等の注入ポンプは、例えば、できるだけ小さくかつ軽量に構成されるものである。したがって、アキュムレータ（ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ），パワー・パック及び駆動モータなどの構成部品をできるだけ小さく設定するために、エネルギーの条件を縮減することが重要である。同時に、長期の注入期間の間にも、選択された流入速度が保たれるという要求が満たされるべきである。
【０００５】
本発明は、小型に製造されるのに適し、低電力消費を実現し、長期間の注入においても良好な流入精度を実現する蠕動ホースポンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的は、クレーム１に開示される特徴を備えた発明によって達成される。つまり、シャフトの偏心ディスク上の各ベアリングが、直線的にガイドされるポンプフィンガー上に係合する接続ロッドと接続されている。ポンプフィンガーは、シールダイアフラムのポンプホースに対向する側に配置され、また、接続ロッドはシールダイアフラムを通過する。
【０００７】
シールダイアフラムがポンプフィンガーに及ばないことによって、近接するポンプフィンガー間におけるシールダイアフラムの連続した周期的な引き伸ばし（ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ）がない。それにより、必要とされる駆動エネルギーが小さくなる。なお必要とされるダイアフラムを変形するための力は、ポンプホースのリセット力により引き上げられる必要はなく、ポンプ駆動部により提供される。それにより、長期の注入時間にわたる流入速度の精度が改良される。更に、シールダイアフラムの摩耗が軽減される。接続用ロッドの使用は、シールダイアフラム中の簡単でかつ僅かな通過を可能にする。シールダイアフラムは、張り詰めた表面を形成すべきでなく、実質的な材料の負荷が生じないように、接続ロッドの移動に適したゆったりとした折り曲がり可能なダイアフラムである。
【０００８】
本発明は、流入の精度に対するシールダイアフラムの影響を妨害することを阻止する。シールダイアフラムはポンプフィンガーとポンプホースとの間で充満させられず、また、締め付けられない。
【０００９】
本発明の好適な実施の形態によれば、シールダイアフラムが、ポンプホースの両側で、接続ロッドの横動作に対する適応を可能とする曲折部を有する。
【００１０】
好ましくは、ポンプホース用の長手方向に延びる受け溝を備え、また、ポンプフィンガー用のガイド溝を備えたガイドプレートが、ポンプホースの側部に設けられる。適切には、このガイドプレートは、浄化の目的のために取外し可能である。
【００１１】
特定の実施の形態は、シャフトの偏心ディスクが一体的に成形されるように構成される。このように、シャフトは、いわゆるクランクシャフトを構成する。偏心ディスクの外側ジャケットは、それが同時にボール軸受の内側トラックを形成するように構成されてもよい。その上、接続ロッドは、射出成形されるのに適した外側ボール軸受リングに対して直接に形成されてもよい。この構成によって、必要とされる構成部品の数は減少し、摩擦は低下する。これにより、低電力消費が実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図示されたホースポンプは、汲み上げられる液体がその内部に位置させられるポンプホース１０を有する。欧州特許第０２１４４４３号明細書に記載されるように、このホースは、複数のポンプフィンガー１１により、連続的にまた周期的に圧迫されたり、解放されたりする。
【００１３】
ポンプホース１０は、ガイドプレート１３に形成された受け溝１２内に含まれる。ガイドプレート１３は、受け溝１２を横方向に規定する平行な壁部１３ａ，１３ｂを有している。受け溝１２は、複数のガイド溝１４と接続され、ポンプフィンガー１１の各々は、ホースの方向に対して横切るようにガイドされる。ガイドプレート１３は、ポンプハウジング１６の前側壁部１５に取り付けられている。ポンプハウジング１６は、前側に取り付けられたドアを有し、そのドアは、ポンプホース１０を支持するためのスラスト軸受１７を形成する。スラスト軸受１７は、受け溝１２内に突出する突出部１８を有する。
【００１４】
約１２のポンプフィンガー１１が存在しており、それらは、偏心駆動部により正弦波の様式で駆動する。したがって、近接するポンプフィンガーの動作は、位相差を有する。
【００１５】
ポンプフィンガーの駆動部は、挿入されたポンプホース１０に平行に延びるシャフト２０を有している。このシャフト２０では、複数の（各ポンプフィンガー１１につき１つの）偏心ディスク２１が固定されている。外側リング２３を備えたボール軸受２２は、偏心ディスク２１上に着座させられる。外側リング２３は、外側リング２３に対して径方向に突出する接続ロッド２５を有するクランク駆動部２４と接続されている。ジョイント部２６を介して、接続ロッド２５の端部が、ポンプフィンガー１１と接続される。シャフト２０が均一な速度で回転する一方、説明した偏心駆動部が、ポンプホース１０に相対したポンプフィンガー１１の正弦波の往復動作をもたらす。
【００１６】
図１は、シャフト２０の特定の回転位置における接続ロッド２５の異なる位置を示している。接続ロッド２５は、正弦波の周期を形成する。
【００１７】
このケースでは、ボール軸受２２が、内側リング２２ａ，外側リング２２ｂ及びそれらの間におけるボール２２ｃを有している。これら内側リング２２ａ，外側リング２２ｂ及びボール２２ｃは、共に、ボール軸受保持器（不図示）内に含まれる。他の実施の形態では、ボール軸受２２が、それ自体の内側リング２２ａ及びそれ自体の外側リング２２ｂを備えていない。内側リングは、むしろ、偏心ディスク２１により直接的に形成される。ボール軸受の外側リングは、クランク駆動部２４の外側リング２３により形成される。好ましくは、プラスチック製のボール軸受が、ボール軸受として用いられる。
【００１８】
偏心駆動部とポンプフィンガー１１との間には、受け溝１２の長手方向に延び、また、長手方向に延びる縁部２７ａ，２７ｂで、ハウジング壁部１５の後側に固定されているシールダイアフラム２７が存在する。その結果、ガイドプレートを含む開口部が、シールダイアフラム２７により閉鎖される。シールダイアフラムは、各接続ロッド２５用の密閉された通路２９を有している。接続ロッド２５は円筒形であり、丸形の断面を有しており、その結果、シールが比較的簡単にもたらされる。シールダイアフラム２７の幅は、ハウジング壁部１５の開口３０の幅よりも大きく、それによって、接続ロッド２５の両側にて曲折部３１が形成される。シールダイアフラム２７は、張り詰められるものでなく、折れ曲がった構造を有している。シールダイアフラム２７は、液体が、ハウジング１６の内部へ侵入することを防止する。ドアが開かれた後には、ガイドプレート１３が、浄化目的で取り外され得る。同様に、個々のポンプフィンガーは、接続ロッド２５から簡単に分離可能である。
【００１９】
シールダイアフラム２７が、実質的にポンプフィンガー１１又は接続ロッド２５上に力を働かせないため、ホースポンプは、低電力消費で済む。低電力化は、非常に低い摩擦損失のボール軸受２２の使用により促進させられる。
【００２０】
なお、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、蠕動ホースポンプとして、小型に製造されるのに適し、低電力消費を実現し、長期間の注入においても良好な流入精度を実現するポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】偏心ディスク及び接続ロッドを備えたシャフトの斜視図である。
【図２】蠕動ホースポンプの縦断面説明図である。
【符号の説明】
１０…ポンプホース
１１…ポンプフィンガー
１２…受け溝
１４…ガイド溝
１６…ハウジング
１７…スラスト軸受
１８…突出部
２０…シャフト
２１…偏心ディスク
２２…軸受
２３…外側リング
２５…接続ロッド
２７…シールダイアフラム
３１…曲折部

Claims (7)

1. それぞれ軸受（２２）を備え、ポンプホース（１０）に対して横方向にポンプフィンガー（１１）を移動させる複数の偏心ディスク（２１）を有するシャフト（２０）と、シャフト（２０）とポンプホース（１０）との間に配置されたシールダイアフラム（２７）とを備えた蠕動ホースポンプであって、
   各軸受（２２）が、直線的にガイドされるポンプフィンガー（１１）上に係合する接続ロッド（２５）と接続され、
   上記ポンプフィンガー（１１）が、シールダイアフラム（２７）のポンプホース（１０）に対向する側に配置され、更に、
   上記接続ロッド（２５）が、シールダイアフラム（２７）を通過する、ことを特徴とする蠕動ホースポンプ。
2. 上記シールダイアフラム（２７）が、上記接続ロッド（２５）の横動作に対して適応可能とする側方の曲折部（３１）を有していることを特徴とする請求項１記載の蠕動ホースポンプ。
3. 上記ポンプホース（１０）用の長手方向に延びる受け溝（１２）と、ポンプフィンガー（１１）用のガイド溝（１４）とを備えたガイドプレート（１３）がハウジング（１６）に対して取外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の蠕動ホースポンプ。
4. 上記ポンプホース（１０）を支持するためのスラスト軸受（１７）が、上記受け溝（１２）内に突出する突出部（１８）を有していることを特徴とする請求項３記載の蠕動ホースポンプ。
5. 上記シャフト（２０）の偏心ディスク（２１）が一体的に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の蠕動ホースポンプ。
6. 上記偏心ディスク（２１）が、ボール軸受（２２）の内側リングを構成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一に記載の蠕動ホースポンプ。
7. 上記接続ロッド（２５）が、上記軸受（２０）を取り囲む外側リング（２３）を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一に記載の蠕動ホースポンプ。

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