JP2006017118A - 管の位置決めをするための部材を備えた蠕動ポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】 管の取り付けが容易な蠕動ポンプを提供する。
【解決手段】 蠕動ポンプ(1)はローラー(30)を組み込んだローター(26)と、開位置と閉位置を取る可動ジョー(15)とを備える。可動ジョー(15)は、開位置において、ローター(26)から離れ、該ポンプ(1)が作用を及ぼすべき管(6)がジョー(15)とローター(26)との間に置かれ、また、閉位置において、可動ジョー(15)がローター(26)に向かって移動して、管(6)が可動ジョー(15)の湾曲支持面(17)とローター(26)のローラー(30)との間に係合する。ポンプ(1)は、ローター(26)の各側部において、管(6)が押し込まれた際に該管を受け入れ、かつ、該管が延びる方向に該管が滑動することを許容するように適合された、該管のための位置決め部材を備える。該位置決め部材は、ローター(26)と開位置にある可動ジョー(15)との間のあるラインに配置される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、蠕動ポンプの一般分野に関連する。
更に詳しくは、本発明は、蠕動ポンプで機能を果たすことを企図とした管の位置決めをするための手段を備えた当該ポンプに関する。
特に医療分野で使用される蠕動ポンプは、弾性管の断面を漸次圧縮して液体を該管に沿って移動させるローラーを組み入れたローターが設けられたポンプである。
従って、この種のポンプは、液体との接触を伴わず、管のみに対する作用により、管内部の液体を循環させるように用いられる。従って、この種のポンプは、例えば、無菌環境での作業時に流体の汚染を避けるため、流体が限られた雰囲気内にとどまることが要求されるどのような用途にも適している。蠕動ポンプは、一般に、無菌概念が根本的に重要である環境で作動するように適合される。該ポンプは、従って、流体の循環及び周囲からの該ポンプの汚染防止という機能を果たさなければならないだけでなく、ポンプ自体からの環境汚染を回避しなければならない。そのため、該ポンプの種々の部材(部品)は、完全な封止(シール)を保証しつつ、他方、必要に応じて取り外すことにより容易に洗浄できなければならない。
蠕動ポンプは、周囲にローラーを有するローターと、開位置と閉位置を取るように適合された可動ジョーとを一般的に備えている。可動ジョーは、開位置において、該ポンプが作用を及ぼすべき弾性的に変形可能な管が該ジョーとローターとの間に置かれ得るように、ローターから離れる方に移動する。閉位置において、可動ジョーは、管が可動ジョーの湾曲した支持面とローターの少なくとも一つのローラーとの間で把持されるように、ローターに向かって移動する。
現在利用できる蠕動ポンプへの管の配置は、難しい作業である。その理由は、可動ジョーによる管の望ましくないかみ込みを伴うことなく、管がローターの周囲に正確に位置付けられなければならないからである。
これらの先行技術ポンプに管を取り付ける場合、可動ジョーは、最初、ローターから離され、その後、管は、手動でローターの周囲に手動で配置される。管の保持は、次いで、可動ジョーが移動して管のロック位置で管をローターに対しロックする間、保証又は監視されなければならない。可動ジョーは、一般に、手動で動作するカムによって動かされる。このカムの運動は、ユーザーの手によって可動ジョーに対し直接、等しくかつ十分に与えられ得る。その後、可動ジョーはトグル機器によってローター付近の位置でロックされる。
本発明の目的は、上記タイプのポンプを改良することである。
この目的のため、本発明は、次の蠕動ポンプを提供する。該蠕動ポンプは、(複数)ローラーを組み込んだローターと、開位置と閉位置を取る可動ジョーとを備え、開位置において可動ジョーは、ローターから離れ、該ポンプが作用を及ぼすべき管がジョーとローターとの間に置かれ得る。また、閉位置において可動ジョーは、ローターに向かって移動して、管が可動ジョーの湾曲した支持面とローターの少なくとも一つのローラーとの間に係合される。そして、該ポンプは、次の点によって特徴付けられる。すなわち、ローターの各側部において、前記管が押し込まれた場合に該管を受け入れ、かつ、該管が延びる方向である長手方向に該管が滑動することを許容するように適合された、該管のための位置決め部材を更に備え、該位置決め部材は、ローターと前記開位置にある可動ジョーとの間のあるライン(線)に配置される。
これにより、管が位置決め部材の所定位置にあり、かつ、可動ジョーがその閉位置へと移動する場合、該管は、可動ジョーが閉じるにつれローターの周囲の位置を取る。
上記型種のポンプは、容易で迅速でかつ繰り返し行うことができる管の取り付け及び取り外しを可能にする。該管は、ローターの周囲に該管を巻き付ける必要なく、ユーザーの両手間で引き伸ばされて、直線状に取り付けられ得る。該管は、従って、一般に無菌環境で作業する場合のように盲目的に(目で見なくても)取り付けられ得る。
可動ジョーを閉じる操作はまた、ポンプに管を取り付ける作業から分離され、そのため、可動ジョーの閉鎖はモーターで駆動され得る。
上記管が位置決め部材に置かれた場合で可動ジョーが閉じる前において、管は側方に滑ることができ、そのため、ユーザーは、ポンプヘッドのいずれの側においても利用できる管の長さを調節することができる。
該ジョーは、ユーザー側の特別な注意を払うことなく難なく閉じ得る。その理由は、ローターに対する管の最終位置がポンプによってもたらされ、操作者がもたらすものではないからである。
ユーザーの安全性の観点から、上記型種のポンプは、単に管を位置決め部材に取り付けるようにして管の取り付け作業を減らす。ポンプの(ローターもしくは可動ジョーのような)可動部材との直接的もしくは間接的な協同(連携)を全く必要としないため、ユーザーの手もしくは手袋が挟まれるようなすべての危険性を防ぐ。ユーザーは、管が位置決め部材に係合されるや否や、彼の手を自由とする。
一実施形態において、上記位置決め部材は可動ジョーに固定される。
上記(複数)位置決め部材は、等しく、動ジョーとローラーを組み込んだローターとをこれらの開位置を含み覆うように適合された保護キャップの一部であり得る。
保護キャップは可動ジョーに堅く連結され得る。
好ましい特徴によれば、保護キャップは、上記位置決め部材を結合する(位置決め部材と結び付く)直線状溝を備える。
別の好ましい特徴によれば、ローターは平坦部を備え、該ポンプは、該平坦部を上記ラインに沿って位置付けるための手段を更に備える。
この平坦部は、二つの位置決め部材間の直線状通路の境界を定める。
各位置決め部材は、底部によって区切られた(範囲が定められた)凹部と、それぞれ保持ボスを有する二つの向かい合う側壁とを備え得る。
好ましい特徴によれば、蠕動ポンプは、可動ジョーをその開位置から閉位置へと駆動するように適合されたモーターを備える。
この閉鎖装置(機器)は、トグル装置(機器)とは異なり、上記部材(部分)に応力をかけることを回避する。
上記モーターは、不可逆性(戻らない)歯車によって、可動ジョーと協同するカムに連結され得る。
上記モーターは、加えて、可動ジョーがポンプから自由に分離される位置に可動ジョーを置くように適合され得る。
蠕動ポンプの一実施形態は、複数通路がウェブで連結される複数通路管のウェブを把持するための手段を備える。
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例によって与えられる本発明の好ましい実施形態についての以下の記載を参照図面と共に考慮することにより明らかとなろう。
図1は、この種のポンプの応用例の一つにおける蠕動ポンプ1を示す。
本例において、ポンプ1は、ボトルラック2及び流れ引出し(flow drawer)3等の付属物を備えている。この構成は、ボトル(圧力容器)4に収容された液体を二つの容器5に向けて、一端部がボトル4に他端部が容器5に接続された管を通じてポンプ(ポンピング/ポンプ送り)するために使用される。
この例において、管6は二つの分離した通路を備え、該二つの通路は、相互に対してシール(封止)され、かつ、切断が容易な長手(縦/軸)方向ウェブ7によって相互に連結される。
蠕動ポンプ1はポンプ本体8を備え、該ポンプ本体上に表示部9及び制御キー10が配置される。
ポンプ1はまた、図1において保護キャップ12でカバーされるポンプヘッド11(図3に示す)を備える。
図2は、ポンプ1から取り外された際の保護キャップ12の底面斜視図である。保護キャップ12は、カバーの形態のエンベロープ13を備え、該エンベロープは、ユーザーがポンプヘッド11の可動要素と接触状態となることを防止するため、該可動要素を覆うように適合される。エンベロープ13は、直線状の溝14を備え、該溝は、管6が該溝内を滑る(滑動/スライドする)のに十分な幅である。
可動ジョー15は、三つのねじ16でエンベロープ13の内側壁に固定される。可動ジョー15の全体的形状は三日月形状であり、その湾曲部分の内側壁は、円弧形状の湾曲支持面17を備える。この支持面17の両側部それぞれにおいて、可動ジョー15は、歯18及び支持(支点)部材19を備え、該歯18及び支持部材19は、支持面17と同様に管6と協同するように適合される。
可動ジョー15は、エンベロープ13の壁を貫通する穴20(図1参照)を更に備える。
長円形穴22と連通する円形穴21がまた、可動ジョー15の厚さに形成される。長円形穴22の断面(側面)を示す図13において、長円形穴22は、可動ジョー15の厚さの実質上中間(途中)に肩部22’を備えていることが分かる。円形穴21は、この肩部を含まない。
図3は、保護キャップ12が取り去れた際のポンプヘッド11を示す。ポンプヘッド11は板の形態を採り、該板上に、カウンター部材24、ストップピン25及び軸23がしっかりと取り付けられる。軸23は、可動ジョー15の穴20内に挿入されるように適合され、該ジョーを回転可能とする。
ポンプヘッド11はまた、ローラー及び板27を組み込む回転可能に取り付けられたローター26を受け、板27からは偏心フィンガー28が突出する。
図4は、ポンプ1から取り外された際の、ローラー30及び31を組み込むローター26を示す。ローター26は二つのフランジ29を備え、これらフランジ29間において、三つの円筒状ローラー30と二つのセンタリング(調心)ローラー31が回転可能に取り付けられる。円筒状ローラー30は、フランジ29の輪郭の周りに互いに120°間隔で規則正しく配置される。
図4において上方のフランジ29は、平坦部32を備える。
円筒状ローラー30、センタリングローラー31及び平坦部32の配列は、図14に見ることができるであろう。
図5は、ローター26が取り去れた際の図3に示すポンプヘッドを示す。この図は、ローター26を回転駆動してポンプ1の主要機能を実行させる駆動軸33を示す。
図6は、ポンプ1の斜視側面図であり、この図の枠で囲んだ部分VIIは、管6とキャップ12の協同(連携)を示す。
図6の枠で囲んだ部分VIIの拡大図である図7は、管が係合(連結)する溝14の部分を示す。この溝14の部分は、円弧形状の底部35と、二つの対面する側壁36とによって境界が定められる。これら各側壁36は二つの保持ボス37を含み、該ボス37は向かい合って配置される。
図7に見ることができる溝14の部分は位置決め部材を形成し、該位置決め部材は、管6が溝14内に押し込まれると管6を受け入れ、かつ、管6が延びる方向に沿う長手軸線に対し管が滑ること、換言すれば、管自体に対し平行に該管が滑ることを可能にするように適合される。
ここで留意すべきは、図7に示す組立体を得るために管6が溝14の上記部分に圧入される際(図9参照)、管6は、最初、その下方通路が両ボス37と接触するまで両側壁36を滑り落ちる。ボス37は、管6を最後まで押し込むために乗り越えるのが難しい地点(ハードポイント)を作り出す。ユーザーは、次に、管6を引き続き押し込み、これは、該管の下方通路を弾性的に変形させ、該下方通路は、次いで、底部35に面する位置を取る。管6のウェブ7は、二つのボス37間の位置を取り、これが、図7に示す溝14部分の方向に管6を保持する。
管6の下方通路がボス37によってそのハウジング内に保持されるが、管6と上記位置決め部材との間には間隙が残り、該間隙が上述した滑りを許容する(図10参照)。
管6はまた、上記ハードポイントを同様に乗り越える弾性変形を上記管6の下方通路に与えることにより取り外される。
図8は、上記のような管6の位置の断面図を示す。
図11は、図3の構成におけるポンプヘッド11の斜視図である。
図12は、可動ジョー15が適合された際のポンプヘッド11を示す。この図は、ポンプヘッド11上に取り付けられた部材(部品)と可動ジョー15との協同を示すために、カバー12から分離した該ジョーを表す。
図13は、図12に示す組立体の断面図であり、特に、ポンプヘッド11上への板27の取り付けを示す。
板27は駆動軸38に固定され、該駆動軸は、軸受に取り付けられて、ポンプヘッド11に対し回転する。軸38は、ウォーム歯車40と噛み合う歯車39に固定される。ウォーム歯車40は、モーター(図示せず)によって回転駆動される。
図14〜16は、偏心フィンガー28すなわち板27の角度位置によって規定される可動ジョー15の三つの特定の位置における図12に示す組立体の平面図である。
図14は、可動ジョー15がポンプヘッド11に対し適合することを許容する位置における偏心フィンガー28を示す。
図15において、可動ジョー15は図14と同じ位置にあるが、偏心フィンガー28は、可動ジョー15をロックして、ポンプヘッド11から可動ジョー15が抜き取られることを防ぐ位置にある。
図16は、偏心フィンガー28によって閉じられた際の可動ジョーを示す。
図14〜16に表された連続する位置は、ポンプ1の通常の使用において外部から見ることはできず、この領域は、通常、ジョー15上に取り付けられるキャップ12で覆われる。
上記の蠕動ポンプ1は、以下に示す態様で動作する。
ポンプ1が始動される際、可動ジョー15は、図15に示す位置にあり、これは、図9及び10に示すキャップ12の位置に対応する。また、ローター26も図15に示す位置にあり、直線(状)通路がローター26とジョー15との間に形成されるように平坦部32が配置される。キャップ12の位置決め部材は、その際、この直線通路と整列(位置合わせ)される。
まず第一に、管6がポンプ1に取り付けられる。この目的のため、図9に示すように、ユーザーは、両手で管6を保持して溝14内に挿入する。ボス37により、技術を要するこの押し込み操作では、既述したようにハードポイントを乗り越える必要があり、それにより、管6は、図7に示すように、溝14の各端部に形成された位置決め部材における適切な位置に到達する。
図10を参照して、ユーザーは、次いで、管6を側方(横方向)両方向に滑らせることができ、管6が連結される付属物(図1)の機能としてカバー12の両側で利用できるように管6の長さを適合させる。
一旦、この操作が行われると、ポンプ1における管6の位置決めに関する限り、ユーザーの介入はもはや必要ない。
制御キー10を用いて、ユーザーはポンプ1の始動要求を指示し、これは、可動ジョー15が図16に示す位置に達するまでその駆動システムを介して板27を回転駆動し、該位置において、ジョー15の歯18は、固定ピン25に対して管6のウェブ7を締め付ける。
この位置に到達したら、モーターは失速し、より高い電流を受ける(消費する)。この消費ピークが検出されると、モーターは停止する。
ジョー15が閉じるにつれ、管6は、ローター26の周囲に巻き付けられ、同時に必要に応じてキャップ12の位置決め部材内を滑る。
管6は、結局、一方では歯18と固定ピン25との協同により、他方では、管6の両通路を軽く把持する支持部材19とカウンター部材24との協同により、ローター26のいずれの側部でも保持される。
可動ジョー15は、歯車(ホイール)39及びウォーム40を備える不可逆性(戻せない/逆転不能)のシステムのため、この閉鎖位置に保たれる。これら部材のピッチ及びねじれ(螺旋)角度は、ウォーム40の回転が歯車39を駆動するが、歯車39の回転はウォーム40を回転駆動できないような機械工学技術において良く知られている態様にて選択される。
管6が上記のように挿入されたら、ローター26は、ローラー30の運動により、管6内に収容された流体の循環を開始するために回転され得る。
ポンプ1が作動している際、可動ジョー15が図16の位置にあり、従って、偏心フィンガー28と可動ジョー15の長円形穴22における肩部22’とによって可動ジョーと保護キャップの組み合わせたものを取り外すことが防止される位置にあるため、ユーザーの安全が保証される。また、可動ジョー15が図15の位置にある際、すなわち、ローター26は動かないが、ポンプ1の電源が入れられた際(もしくはポンプ1の出力が高められた際)、キャップ12を取り外すことも不可能である。
他方、ポンプ1の電源が切られた際(もしくはポンプ1の出力が下げられた際)、偏心フィンガー28は、図14に示す位置を再び取り、これは、可動ジョーと保護キャップの組み合わせたものを外して、例えば、ポンプヘッド11の部材の洗浄を許容する。
本発明の範囲から逸脱しない本装置の変形が考えられ得る。特に、管6は、単一の通路からなり得、又は逆に、第2番目の通路に加えて複数の通路を備え得る。
同様に、管位置決め部材は、ここではキャップ12の一部の形態を採るが、該位置決め部材は、可動ジョー15から独立し得るのと同様に、いかなるそのようなキャップからも独立することができる。例えば、該位置決め部材は、ポンプヘッド11に直接連結され得る。更に、該位置決め部材は、管が延びる方向に沿う長手(縦)軸線に沿う滑動を許容し、かつ、横(断)方向における管の固定化(不動化)を与えるどのような型種の締め付け部材もしくは保持部材をも含み得る。
運転可能な状態の蠕動ポンプ及びその付属物の斜視図である。 図1に示すポンプの上部に配置される保護キャップの底面斜視図である。 図2に示す保護キャップが取り外された際の図1に示すポンプの斜視図である。 図3のポンプの上部に見える、複数のローラーを組み込んだローターを示す。 図4のローターが取り去れた際の図3と同様の斜視図である。 図1に示すポンプの別の斜視図である。 図6の枠部分VIIの拡大図である。 管の保護キャップ内への配置を示す、図1及び6に示すポンプの上部の縦断面図である。 図1〜6に示すポンプへの管の手動による取り付けを示す斜視図である。 図9に示す管の管の横方向調整を示す、図9と同様の図である。 図3に示すポンプヘッドの斜視図である。 図2に示す可動ジョーをも示す、図11と同様の斜視図である。 ローラーを組み込むローターと可動ジョーを作動させるカムとを通る面における図12に示す組立体の側断面図である。 異なる位置の可動ジョーを示す、図12に示すポンプヘッドの平面図である。 異なる位置の可動ジョーを示す、図12に示すポンプヘッドの平面図である。 異なる位置の可動ジョーを示す、図12に示すポンプヘッドの平面図である。
符号の説明
1 蠕動ポンプ
6 管
7 ウェブ
8 ポンプ本体
11 ポンプヘッド
12 保護キャップ(キャップ)
14 溝
15 可動ジョー
17 湾曲支持面
18 歯
19 支持部材
26 ローター
28 偏心フィンガー
30、31 ローラー
32 平坦部
35 底部
36 側部
37 保持ボス
39 歯車
40 ウォーム歯車

Claims (11)

  1. ローラー(30)を組み込んだローター(26)と、開位置と閉位置を取る可動ジョー(15)とを備えた蠕動ポンプ(1)であって、開位置において可動ジョー(15)がローター(26)から離れ、該ポンプ(1)が作用を及ぼすべき管(6)がジョー(15)とローター(26)との間に置かれる得ると共に、閉位置において可動ジョー(15)がローター(26)に向かって移動して、管(6)が可動ジョー(15)の湾曲した支持面(17)とローター(26)の少なくとも一つのローラー(30)との間に係合する蠕動ポンプ(1)において、
    前記管が押し込まれた場合に該管を受け入れ、かつ、該管が延びる方向である長手方向に該管が滑動することを許容するように適合された、該管のための位置決め部材を、ローター(26)の各側部において更に備え、該位置決め部材は、ローター(26)と前記開位置にある可動ジョー(15)との間のラインに配置されることを特徴とする蠕動ポンプ。
  2. 前記位置決め部材は、可動ジョー(15)に固定されることを特徴とする請求項1に従う蠕動ポンプ。
  3. 前記位置決め部材は、可動ジョー(15)とローラー(30)を組み込んだローター(26)とをこれらの前記開位置状態を含み覆うように適合された保護キャップ(12)の部分であることを特徴とする請求項1又は2に従う蠕動ポンプ。
  4. 前記保護キャップ(12)は、可動ジョー(15)に堅く連結されることを特徴とする請求項3に従う蠕動ポンプ。
  5. 前記保護キャップ(12)は、前記位置決め部材と結合する直線溝(14)を備えることを特徴とする請求項3又は4に従う蠕動ポンプ。
  6. 前記ローター(26)は、平坦部(32)を含み、該ポンプ(1)は、該平坦部(32)を前記ラインに沿って配置するための手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一に従う蠕動ポンプ。
  7. 前記各位置決め部材は、底部(35)によって境界が定められる凹部と、それぞれ保持ボスを有する二つの向かい合う側壁(36)とを備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一に従う蠕動ポンプ。
  8. 前記可動ジョー(15)をその開位置から閉位置へと駆動するように適合されたモーターを備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一に従う蠕動ポンプ。
  9. 前記モーターは、不可逆性歯車(39、40)によって、可動ジョー(15)と協同するカム(28)に連結されることを特徴とする請求項8に従う蠕動ポンプ。
  10. 前記モーターは、可動ジョー(15)がポンプ(1)から自由に分離される位置に可動ジョー(15)を置くように適合されることを特徴とする請求項8又は9に従う蠕動ポンプ。
  11. 複数の通路がウェブ(7)で連結される管(6)のウェブ(7)を締め付けるための手段(18、25)を備える請求項1〜10のいずれか一に従う蠕動ポンプ。
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