JPH0122476B2

JPH0122476B2 -

Info

Publication number: JPH0122476B2
Application number: JP59234229A
Authority: JP
Inventors: Tsuengurain Borufuganku; Bainbeeru Furantsuuyosefu
Original assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Current assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Priority date: 1983-11-10
Filing date: 1984-11-08
Publication date: 1989-04-26
Also published as: JPS60178986A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明はギヤーポンプ、特に医療用のギヤー
ポンプに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a gear pump, particularly a gear pump for medical use.

[Technical background of the invention and its problems]

ギヤーポンプは、医療用に例えば透析用に使用
される。医療用のギヤーポンプのハウジングは、
ベースプレートと、カバープレートと、これらの
間に配される中央部材とから構成されている。中
央部材のポンプ室には少なくとも２つのポンプ車
が設けられ、これらは特殊鋼、例えばウオークシ
ヤ８８（Waukesha88）製である。両ポンプ車は
回転軸に固定されており、被駆動ポンプ車に噛合
する駆動ポンプ車の軸にマグネツトが設けられて
いる。このマグネツトは駆動力を被駆動ポンプ車
に伝達する磁気接手の一部をなすものである。ポ
ンプ車の軸及びハウジングに設けられる軸受ブツ
シユの両者は、高力鋼例えばウイデイア鋼
（Widia steel）で作られており、時により高速回
転するポンプ車及びその軸が確実に作動するよう
にしてある。 Gear pumps are used for medical purposes, such as dialysis. The housing of the medical gear pump is
It is composed of a base plate, a cover plate, and a central member disposed between these. At least two pump cars are provided in the pump chamber of the central part, which are made of special steel, for example Waukesha 88. Both pump cars are fixed to rotating shafts, and a magnet is provided on the shaft of the driving pump car that meshes with the driven pump car. This magnet forms part of a magnetic coupling that transmits driving force to the driven pump car. Both the shaft of the pump truck and the bearing bushings in the housing are made of high strength steel, such as Widia steel, to ensure reliable operation of the sometimes high speed rotating pump truck and its shaft.

しかし、従来のギヤーポンプは高価な材料を用
いており、またその製造コストが高い。特にポン
プ車用の回転軸の取付けは非常に高価である。 However, conventional gear pumps use expensive materials and are expensive to manufacture. In particular, installing a rotating shaft for a pump truck is very expensive.

また、耐磨耗性を考えて高価な材料が医療用の
ギヤーポンプでは使用されているが、比較的短い
運転期間の後で、相当の摩耗が、特にポンプ車の
軸及びハウジングの軸受部に生じている。この摩
耗は、例えば酢酸などの腐蝕性洗浄液による腐蝕
によるものと思われる。しかし、透析用に使用さ
れるギヤーポンプでは、衛生上からこの種の腐蝕
性洗浄液を使用せざるを得ないので、従来のギヤ
ーポンプは医療用には不適当である。 Furthermore, although expensive materials are used in medical gear pumps for wear resistance, after a relatively short period of operation, considerable wear can occur, especially on the pump shaft and housing bearings. ing. This wear is believed to be due to corrosion by corrosive cleaning fluids such as acetic acid. However, gear pumps used for dialysis have no choice but to use this type of corrosive cleaning fluid for sanitary reasons, making conventional gear pumps unsuitable for medical use.

[Purpose of the invention]

この発明は、特に医療用で、第１に製造コスト
が安く、第２に腐蝕性洗浄液を用いても高い耐摩
耗性を有するギヤーポンプを提供することを目的
とするものである。 The object of the present invention is to provide a gear pump particularly for medical use, which is firstly inexpensive to manufacture and secondly has high wear resistance even when corrosive cleaning fluids are used.

[Summary and effects of the invention]

この発明のギヤーポンプでは、ポンプ車の軸を
固定する構成により、腐蝕性洗浄液を用いたとき
に特に摩耗しやすい軸受部を不用とした。これに
より高い信頼性が得られる。 The gear pump of the present invention has a structure in which the shaft of the pump car is fixed, thereby eliminating the need for a bearing part that is particularly prone to wear when a corrosive cleaning liquid is used. This provides high reliability.

更に、ポンプ車と固定軸との間に、摩耗の少な
い適当なプラスチツク材料を用いた。ポンプ車を
プラスチツク製とすることが特に医療用の場合に
実用的である。 Furthermore, a suitable plastic material with low wear was used between the pump car and the fixed shaft. It is particularly practical for pump trucks to be made of plastic, especially in medical applications.

プラスチツク製のポンプ車と固定軸の組合せ
は、潤滑を必要としないという利点がある。何故
ならプラスチツク製ポンプ車は良好な運転特性を
持つているので、潤滑なしですませる。 The combination of a plastic pump truck and a fixed shaft has the advantage that it does not require lubrication. Plastic pump trucks have good operating characteristics and do not require lubrication.

中空軸の１端に駆動ポンプ車を接続し、他端に
磁気接手のマグネツトを接続する構成とした。 The drive pump car was connected to one end of the hollow shaft, and the magnet of the magnetic joint was connected to the other end.

この構成により、駆動ポンプ車が固定軸に回転
自在に取付けられていても、駆動ポンプ車とマグ
ネツトとを駆動連結することができる。 With this configuration, even if the drive pump car is rotatably attached to a fixed shaft, the drive pump car and the magnet can be drivingly connected.

また、中空軸を運転特性のよい耐摩耗性プラス
チツク製とすることにより、中空軸の摩耗を防止
することができる。 Further, by making the hollow shaft made of wear-resistant plastic with good operating characteristics, wear of the hollow shaft can be prevented.

ところで、運転特性のよいプラスチツクで回転
軸を作り、この回転軸にポンプ車を固定すること
が、軸受部の摩耗を少なく途であると考えられ
る。しかし、この構造ではポンプ車の軸が弱く、
曲りやすくて適当でないことが分つた。しかし、
この発明では駆動ポンプ車とマグネツトとを接続
する軸は、固定軸上を回転する中空軸となつてい
る。そしてこの中空軸はその全長が固定軸に支持
され、且つこの発明の軸の直径に相当する上記代
替回転軸の直径より大きな有効径をもつているの
で、曲りの問題は全く生じない。一方上記のプラ
スチツク製回転軸の直径を大きくすることは、ス
ペースを要し、ギヤーポンプの全体を大きくする
ことになるので、実用的でない。 By the way, it is thought that making the rotating shaft out of plastic with good operating characteristics and fixing the pump truck to this rotating shaft is a way to reduce wear on the bearing part. However, with this structure, the shaft of the pump truck is weak,
It turned out that it was easy to bend and was not suitable. but,
In this invention, the shaft connecting the drive pump car and the magnet is a hollow shaft that rotates on a fixed shaft. Since this hollow shaft is supported over its entire length by a fixed shaft and has an effective diameter larger than the diameter of the alternative rotating shaft which corresponds to the diameter of the shaft of the present invention, no problem of bending occurs. On the other hand, increasing the diameter of the plastic rotating shaft is not practical because it requires space and increases the size of the gear pump as a whole.

また、ポンプ車及び中空軸の材料をポリテトラ
フルオルエチレン・グラフアイトにすることによ
り、固定軸上での良好な運転特性を得ることがで
き、またこの材料は透析分野で用いられるすべて
の溶液に対して耐えられる。 In addition, by using polytetrafluoroethylene graphite as the material for the pump truck and hollow shaft, good operating characteristics on a fixed shaft can be obtained, and this material can be used for all solutions used in the dialysis field. can withstand against

また、駆動ポンプユニツトと中空軸ユニツトを
１体にすることにより生産性が向上する。勿論、
他の理由により、これらユニツトを別体とし、ピ
ン連結するようにしてもよい。 Furthermore, by integrating the drive pump unit and the hollow shaft unit, productivity is improved. Of course,
For other reasons, these units may be separate and connected by pins.

若し、被駆動ポンプ車用の軸がハウジングのカ
バープレートだけに支持されている構成とすれ
ば、ハウジングのベースプレートに案内孔を設け
る必要がなくなり、生産コストを下げることがで
きる。被駆動ポンプ車用の軸は余り長くなく、そ
の上両端支持を必要とする程大きな負荷が掛らな
いので、片持ち支持構造にすることができる。 If the shaft for the driven pump car is supported only by the cover plate of the housing, there is no need to provide a guide hole in the base plate of the housing, and production costs can be reduced. Since the shaft for the driven pump car is not very long and does not carry such a large load that it requires support at both ends, it can be of a cantilevered structure.

駆動及び被駆動ポンプ車用の固定軸をハウジン
グのカバープレートに接着するようにすれば、接
着は材料及び組立の両面から安価であるので、生
産技術の面から有利である。 Gluing the fixed shafts for the drive and driven pump cars to the cover plate of the housing is advantageous from a production technology point of view, since gluing is inexpensive both in terms of materials and assembly.

磁気接手のマグネツトを中空軸に取付けられる
ハブに取付けるようにすれば、マグネツトを中空
軸と無関係に取付けることができる。従つて、中
空軸は固定軸上での良好な運転特性を得る面にの
み注目して構成されればよく、またマグネツトの
取付問題は中空軸に取付けられるハブへの取付だ
けに制限される。 By attaching the magnet of the magnetic joint to the hub attached to the hollow shaft, the magnet can be attached independently of the hollow shaft. Therefore, the hollow shaft need only be constructed with attention to obtaining good operating characteristics on the fixed shaft, and the mounting problem of the magnet is limited to the mounting on the hub mounted on the hollow shaft.

そして、マグネツトをハブに接着し、且つこの
ハブを中空軸にバイオネツト方式で取付けるよう
にすれば更に好都合である。 It is even more convenient if the magnet is glued to the hub and the hub is attached to the hollow shaft in a bayonet manner.

[Embodiments of the invention]

以下この発明の一実施例を図面により説明す
る。ギヤーポンプ１のハウジング２は、ベースプ
レート３、カバープレート４及び中央部材５とか
ら構成されている。中央部材５はベースプレート
３とカバープレート４との間に配され、カバープ
レート４にねじ止め等により固定されている。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The housing 2 of the gear pump 1 is composed of a base plate 3, a cover plate 4, and a central member 5. The central member 5 is arranged between the base plate 3 and the cover plate 4, and is fixed to the cover plate 4 by screws or the like.

中央部材５には、ポンプ室６が形成され、この
中に２つのポンプ車７，８が配されている。ポン
プ車７は駆動ポンプ車、ポンプ車８は被駆動ポン
プ車である。そしてポンプ車８はポンプ車７に噛
合している。 A pump chamber 6 is formed in the central member 5, in which two pump cars 7, 8 are arranged. The pump car 7 is a driving pump car, and the pump car 8 is a driven pump car. The pump car 8 is meshed with the pump car 7.

フード９がハウジング２に取付けられている。
フード９の内側１０にマグネツト１１が配されて
いる。このマグネツトはギヤーポンプ１に駆動力
を伝達する磁気接手の一部をなすものである。 A hood 9 is attached to the housing 2.
A magnet 11 is arranged inside 10 of the hood 9. This magnet forms part of a magnetic joint that transmits driving force to the gear pump 1.

ポンプ車７，８はそれぞれ固定軸１２，１３に
嵌められている。固定軸１２，１３は、それぞれ
カバープレート４の支持孔１４，１５に嵌めら
れ、この例では接着されている。軸１２，１３の
材料としては、例えばV4A鋼が適当であり、ま
た接着剤としてはロクタイト６４８
（Loctite648）が好適である。軸１２，１３をハ
ウジングに固着するだけで他の支持を必要としな
い。従つてベースプレート３に、支持部などを設
ける必要がないので、生産コストを下げることが
できる。 The pump cars 7, 8 are fitted on fixed shafts 12, 13, respectively. The fixed shafts 12 and 13 are fitted into support holes 14 and 15 of the cover plate 4, respectively, and are bonded in this example. For example, V4A steel is suitable as the material for the shafts 12 and 13, and Loctite 648 is suitable as the adhesive.
(Loctite648) is preferred. No other support is required just by fixing the shafts 12, 13 to the housing. Therefore, since there is no need to provide a support portion or the like on the base plate 3, production costs can be reduced.

ポンプ車７，８の材料としては、ポリテトラフ
ルオロエチレン・グラフアイト（テフロン・グラ
フアイト）が好適である。この材料は特に良好な
運転特性を有するので、ポンプ車７，８と係合す
る軸１２，１３との間で殆んど摩耗が生じない。
更に、例えば透析などの医療用及びその洗浄用に
通常用いられる溶液に耐えられる。 A suitable material for the pump cars 7 and 8 is polytetrafluoroethylene graphite (Teflon graphite). This material has particularly good operating properties, so that almost no wear occurs between the pump cars 7, 8 and the engaging shafts 12, 13.
Furthermore, it can withstand solutions commonly used for medical applications, such as dialysis, and for cleaning thereof.

更に、ポンプ車７，８の歯を、ヘリカル歯にす
ることによりノイズレベルを下げることができ
る。このために駆動ポンプ車７に6゜左ねじれの歯
を設け、一方被駆動ポンプ車８には6゜右ねじれの
歯を設けてもよい。 Furthermore, the noise level can be lowered by using helical teeth for the pump wheels 7 and 8. For this purpose, the driving pump wheel 7 may be provided with teeth with a 6° left-hand helix, while the driven pump wheel 8 may be provided with teeth with a 6° right-hand helix.

駆動ポンプ車７は、中空軸１６に接続されてい
る。そしてこの例では、軸１６とポンプ車７は同
じプラスチツク材料で１体に成形されている。第
２図に示す如く、ポンプ車７と軸１６とはコンパ
クトに１体成形され、大きなトルクを伝達できる
ようになつている。しかし必要により両者を別体
として、例えばピン連結してもよい。 The drive pump car 7 is connected to the hollow shaft 16. In this example, the shaft 16 and the pump car 7 are integrally molded from the same plastic material. As shown in FIG. 2, the pump car 7 and the shaft 16 are compactly molded into one unit and are capable of transmitting large torque. However, if necessary, the two may be separated, for example, connected by a pin.

ポンプ車７と軸１６は、それぞれ孔１７，１８
を有する中空体となつている。そしてこれらを１
体成形するときは、１つの連続した孔とする。軸
１６のポンプ車１７と反対側には、ロツク凹部１
９が形成されている。このロツク凹部は、軸方向
部２０を、これに直交する直交部２１とからな
る。第３図に示す如く、中空軸１６には、ロツク
凹部１９と軸対称にロツク凹部２２が形成されて
いる。ロツク凹部２２は軸方向部３６と直交部２
３とからなり、直交部２３は上記直交部２１と反
対向きになつている。 The pump car 7 and the shaft 16 have holes 17 and 18, respectively.
It is a hollow body with a and these 1
When forming the body, make one continuous hole. A lock recess 1 is provided on the opposite side of the shaft 16 from the pump car 17.
9 is formed. This lock recess consists of an axial section 20 and an orthogonal section 21 orthogonal thereto. As shown in FIG. 3, a lock recess 22 is formed in the hollow shaft 16 axially symmetrically with the lock recess 19. As shown in FIG. The lock recess 22 has an axial portion 36 and a perpendicular portion 2.
3, and the orthogonal part 23 is oriented in the opposite direction to the orthogonal part 21.

第４図に示す如くマグネツト１１がハブ２４に
取付けられている。このハブは、孔２６を有する
スリーブ２５の端部に環状フランジ２７を有した
構成となつている。フランジ２７は、スリーブ２
５の孔と同じ直径の孔２８を有している。スリー
ブ２５には、軸対称位置に２つの孔２９，３０が
あげられている。これらの孔にはロツクピン３
１，３２が例えば接着により固定されている。マ
グネツト１１は、スリーブ２５の外周面上に接着
して固定されている。 As shown in FIG. 4, a magnet 11 is attached to a hub 24. The hub consists of an annular flange 27 at the end of a sleeve 25 having a hole 26 therein. The flange 27 is connected to the sleeve 2
The hole 28 has the same diameter as the hole 5. Two holes 29 and 30 are provided in the sleeve 25 at axially symmetrical positions. These holes have locking pins 3
1 and 32 are fixed, for example, by adhesive. The magnet 11 is adhesively fixed onto the outer peripheral surface of the sleeve 25.

第１図に示す如く、ポンプ車７は中空軸１６に
接続されて、軸１２に嵌められている。軸１６は
全長に亘つて軸１２に支持されているので、軸１
６がプラスチツク製であつても曲がる必配はな
い。ベースプレート３及びフード９のフランジ３
３には、軸１６とマグネツト１１がそれぞれ通る
孔３４，３５が形成されている。マグネツト１１
が取付けられたハブ２４は、軸１６がフード９の
内部１０に延出した所に、ロツクピン３１，３２
をロツク凹部１９，２０に係止させて、バイオネ
ツト係合により取付けられている。従つて、ハブ
２４が中空軸１６から抜け出すことはない。 As shown in FIG. 1, the pump car 7 is connected to a hollow shaft 16 and fitted onto the shaft 12. Since the shaft 16 is supported by the shaft 12 over its entire length, the shaft 1
Even if 6 is made of plastic, there is no need for it to bend. Base plate 3 and flange 3 of hood 9
3 is formed with holes 34 and 35 through which the shaft 16 and magnet 11 pass, respectively. magnet 11
The hub 24 to which the shaft 16 is attached has lock pins 31 and 32 at the location where the shaft 16 extends into the interior 10 of the hood 9.
are locked in the lock recesses 19, 20 and attached by bayonet engagement. Therefore, the hub 24 will not come off the hollow shaft 16.

ギヤーポンプ１を組立てるには、ハブ２４を軸
１６に取付ける前に、まず軸１２，１３をカバー
プレート１４に固着し、ついでポンプ車７，８を
軸１２，１３にそれぞれ嵌める。中空軸１６がポ
ンプ車７と１体になつている場合は１緒に軸１２
に嵌める。その後マグネツト１１を取付けたハブ
２４を、軸１６にバイオネツト係合させる。そし
て、他の部材即ちカバープレート４、ベースプレ
ート３及び中央部材５の組立て、並びにフード９
のハウジング２への取付は、通常の方法で行う。 To assemble the gear pump 1, before attaching the hub 24 to the shaft 16, the shafts 12, 13 are first secured to the cover plate 14, and then the pump cars 7, 8 are fitted onto the shafts 12, 13, respectively. If the hollow shaft 16 is integrated with the pump car 7, the shaft 12
Fit it into. Thereafter, the hub 24 to which the magnet 11 is attached is bayonetly engaged with the shaft 16. Then, the other members, namely the cover plate 4, the base plate 3, and the central member 5 are assembled, and the hood 9 is assembled.
Attachment to the housing 2 is carried out in the usual manner.

上述のように、本発明のギヤーポンプ１は、簡
単に、短時間で組立てることができる。これは固
定軸１２，１３を設けた構成により、ポンプ車
７，８用の回転軸を有するギヤーポンプを組立て
る場合に必要な複雑な工程を省くことができるか
らである。また軸１６を中空軸にしたことによ
り、マグネツト１１と駆動ポンプ車７との駆動連
結が極めて簡単になる。そして、これらをプラス
チツク材料で作つてあるに拘らず、中空軸１６の
全長を軸１２で支持させることにより、安定性を
得ることができる、更に、軸１６及びポンプ車
７，８を良好な運転特性を有すると共に耐摩耗性
を有するプラスチツク材料で作ることにより摩耗
を防止できる。その上特に医療用に用いる場合に
通常使用される溶液に対して耐えることができ
る。 As described above, the gear pump 1 of the present invention can be assembled easily and in a short time. This is because the configuration in which the fixed shafts 12 and 13 are provided makes it possible to omit complicated steps required when assembling a gear pump having rotating shafts for the pump cars 7 and 8. Furthermore, by making the shaft 16 a hollow shaft, the driving connection between the magnet 11 and the drive pump car 7 becomes extremely simple. Even though they are made of plastic material, by supporting the entire length of the hollow shaft 16 with the shaft 12, stability can be obtained. Wear can be prevented by making it from a plastic material that has properties and is wear resistant. Moreover, it can withstand the solutions commonly used, especially in medical applications.

[Brief explanation of drawings]

第１図は、本発明の一実施例を示す縦断面図、
第２図は第１図のポンプ車及び中空軸の一部を切
欠いた拡大説明図、第３図は第２図の矢視図、
第４図は第１図のマグネツトが取付けられたハブ
の拡大縦断面図である。１……ギヤーポンプ、２……ハウジング、３…
…ベースプレート、４……カバープレート、５…
…中央部材、７……駆動ポンプ車、８……被駆動
ポンプ車、１１……マグネツト、１２，１３……
固定軸、１６……駆動軸（中空軸）、１９，２２
……ロツク凹部、２４……ハブ、３１，３２……
ロツクピン。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is an enlarged explanatory view with a part of the pump car and hollow shaft in Fig. 1 cut away, Fig. 3 is a view taken in the direction of the arrow in Fig. 2,
FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of the hub to which the magnet of FIG. 1 is attached. 1...Gear pump, 2...Housing, 3...
...Base plate, 4...Cover plate, 5...
... Central member, 7... Drive pump car, 8... Driven pump car, 11... Magnet, 12, 13...
Fixed shaft, 16... Drive shaft (hollow shaft), 19, 22
... Lock recess, 24 ... Hub, 31, 32 ...
Lock pin.

Claims

[Claims] 1. A gear pump, particularly for medical use, whose housing consists of a base plate, a cover plate, and a central member disposed between these, and this central member has at least two drive and driven parts. In the case where the gears are respectively attached to two metal shafts fixed to the housing, (a) the drive gear 7 is provided at the end of the hollow drive shaft 16 connected to the drive section, ( (b) The hollow drive shaft 16 is made of the same material as the drive gear 7 and is integrated with the drive gear 7; (c) The metal shaft 12 is fixed to the housing.
extends in the axial direction through the hollow drive shaft 16. A gear pump characterized by: 2. The gear pump according to claim 1, wherein the driving and driven gears 7, 8 and the hollow drive shaft 16 are made of polytetrafluoroethylene. 3 Metal shaft 1 to which the driven gear 8 is attached
3. A gear pump according to claim 1 or 2, wherein the gear pump 3 is supported only by a cover plate 4. 4 Metal shafts 12, 13 fixed to the housing
A gear pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the gear pump is bonded to the cover plate 4.