JPH07286582A - 蠕動ポンプ組立体及びその管の装填方法 - Google Patents
蠕動ポンプ組立体及びその管の装填方法Info
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- JPH07286582A JPH07286582A JP7005949A JP594995A JPH07286582A JP H07286582 A JPH07286582 A JP H07286582A JP 7005949 A JP7005949 A JP 7005949A JP 594995 A JP594995 A JP 594995A JP H07286582 A JPH07286582 A JP H07286582A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
- F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
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Abstract
プを提供すること。 【構成】 管の装填が容易である蠕動ポンプ組立体10
は、湾曲面を有するポンプハウジング24を備えてい
る。管ループ12がそこから伸長する固定管マニホルド
14が湾曲面と一直線に配置されている。軸線の周りで
回転可能なポンプロータ20が湾曲面に隣接して配置さ
れている。該ロータ20は、湾曲面の上方に配置され、
ロータ20を囲繞する溝18を有しており、ロータ20
とマニホルド14との間の装填位置にて管ループ12を
保持し且つ延伸させる。装填中、ロータ20が回転する
とき、ロータ20に形成された切欠き26が管12を前
進的に捕捉し且つ管12を湾曲面とポンプロータ20と
の間にて下方に付勢する。
Description
立体に関する。
プ組立体は、使用前に、プラテンとロータとの間で蠕動
ポンプ内に管を装填しなければならない。該ロータは、
当該ロータの外周に設けられたローラが管を間欠的に且
つ前進的にプラテンに押圧して、管を通じて流体を圧送
することが出来るように、プラテンに関して位置決めさ
れている。
ロータのローラとプラテンとの間のスペースは、管径よ
りも小さく、このため、管をポンプ内に装填するとき、
ローラとプラテンとの間で管を圧搾しなければならな
い。
は、一方の手でローラを回転させる間に、その他方の手
で管を送り込む方法である。ローラを手で回転させる間
に、管をプラテンとローラとの間で付勢させるため、道
具、ロータに形成された突起又は切欠きを利用すること
が出来る。管を手で蠕動ポンプ内に送り込む場合の問題
点は、両手を使用しなければならず、このため、操作が
面倒なことである。
の間に管を装填するためのより簡単な方法は、ばね負荷
式の退却機構によってローラをプラテンから退却させる
か、又はプラテンをロータから退却させるかの何れかに
よる方法である。この方法では、管を容易に装填するこ
とが可能であるように、ローラとプラテンとの間の距離
を管径を上廻る程度に増す。この方法の問題点は、退却
機構の伴って部品数が増大し、ポンプのコスト及び複雑
さを増すことである。
せる別の方法は、米国特許第4,861,242号に開
示されている。マニホルドカートリッジから伸長する管
ループがタブを係合させることで蠕動ポンプ内に装填さ
れ、該タブは、管をプラテンとロータのローラとの間で
付勢すると同時に、モータ被動の線形アクチュエータに
よって、プラテンよりも上方の位置からプラテンと一直
線の高さまで管ループを下降させる。ローラの上方部分
は、小径の円錐形部分を有し、管がローラの大径部分に
て自己整合されるようにする。しかし、この方法は、複
雑で且つコストがかかる。
である簡単で低廉な蠕動ポンプが必要とされている。
プ組立体を提供するものである。湾曲面を有するポンプ
ハウジングが管マニホルドに隣接して配置されている。
軸線の周りで回転し、管ループを湾曲面に前進的に且つ
間欠的に押圧するポンプロータが、該湾曲面に隣接して
配置されている。ポンプロータは、長手方向軸線に沿っ
て同心状にハウジングを越えて伸長する第一の部分と、
湾曲面に隣接して長手方向軸線に沿って伸長する第二の
部分とを備えている。ロータは、湾曲面の上方にてロー
タを囲繞する溝を有している。該溝は、管ループを湾曲
面の上方の装填位置に保持している。管の装填中にロー
タが回転するとき、溝と湾曲面との間でロータに形成さ
れた切欠きが管を前進的に捕捉し、該管を湾曲面とポン
プロータとの間で下方に付勢する。
湾曲面と同一の高さにて管をポンプハウジングに固着す
る。管ループは、ポンプハウジングに形成された一対の
スロットを通って進む。該切欠きは、角度を成す上面を
有する前縁と、角度を成す下面を有する後縁とを備えて
いる。ポンプロータは、管ループを湾曲面に間欠的に且
つ前進的に押圧する少なくとも一つの一定径のローラを
備えている。溝を囲繞するブッシュが管とロータとの間
の摩擦力を軽減する。
が最小であり、管の装填が容易である簡単で且つ低廉な
装置を提供するものである。管は、手でロータを一回転
させて、片手で装填することが出来、又はロータをモー
タ駆動装置で回転させることで自動的に装填することが
出来る。
点は、幾つかの図面の全体を通じて同一の部品は同様の
符号で表示する図面に関する、好適な実施例の以下のよ
り詳細な説明から明らかになるであろう。添付図面は勿
論、縮尺通りではなく、本発明の原理を示すことを主眼
とするものである。
10は、ポンプハウジング24と、互いに隣接して配置
された固定の管マニホルド14とを備えている。マニホ
ルド14は、マニホルド取り付け具16によってポンプ
ハウジング24に隣接して固着されている。ポンプ10
内に装填される管ループ12が管マニホルド14から伸
長している。長手方向軸線「A」の周りで回転可能なポ
ンプロータ20がポンプハウジング24内に配置されて
いる。該ポンプロータ20は、長手方向軸線に沿って同
心状にハウジング24を越えて伸長する第一の部分1
と、湾曲面24aに隣接する長手方向軸線に沿って伸長
する第二の部分2とを備えている。ロータ20は、該ロ
ータ20の外周の周りに対称に配置され、軸線「A」と
同心状の軸線「B」、「C」、「D」、「E」の周りを
回転可能である、一対の駆動ローラ30と、一対の案内
ローラ31、32とを備えている。
20を囲繞している。溝18は、半径方向中方に伸長し
且つ管12をロータ20上に保持して、管12をポンプ
10内に装填可能な位置に配置する。フランジ36の外
周と溝18との間にて上方フランジ36には、切欠き2
6が形成されている。該切欠き26は、装填中、ローラ
30、32と、ポンプハウジング24の湾曲内面24a
との間にて、管12を捕捉し且つポンプ10内で下方に
前進的に付勢する。ポンプハウジング24の側部に形成
されたスロット22は、管12がポンプハウジング24
を通過することを許容する。
プ10内に装填したとき、ローラ30は、管12をポン
プハウジング24の内面24aに間欠的に且つ前進的に
押圧して、管12を通じて流体を圧送する。スロット2
2の間でローラ30によって管12が押圧される内面2
4aの部分は、プラテン、又はポンプ10の圧送領域2
8として機能する。案内ローラ31、32は、望ましく
は、ローラ30から等距離にてロータ20の上に配置さ
れている。これらの案内ローラ31、32は、管12に
係合して、管12を適正な位置に保つ凹面31b、32
bを有している。
ためには、最初に、管12をロータ20を越えて溝18
内に配置する。次に、管マニホルド14をマニホルド取
り付け具16上の所定位置に配置する。これにより、マ
ニホルド14は圧送領域28と一直線に、又は同一の高
さの位置に配置される。好適な実施例において、マニホ
ルド14は、所定位置にスナップ嵌めされるが、これと
選択的に、キー溝のようなその他の任意の適当な方法で
固着することも可能である。この形態の場合、管12が
マニホルド14から溝18まで上方に角度を付けて延伸
され、その結果、管12は圧送領域28の上方の装填位
置に位置決めされる。次に、ロータ20を時計方向に回
転させ、上方フランジ36の切欠き26が管12を前進
的に捕捉し且つ溝18から引き出して、管12を下方に
付勢し、これにより、管を圧送領域28とローラ30、
31、32との間で付勢する。ロータ20は、手で回転
させ、又はモータ46により自動的に駆動することが出
来る。選択例において、最初にマニホルド14をマニホ
ルド取り付け具16に固着し、その後に、管12をロー
タ20の上方で延伸させて、溝18内に保持されるよう
にしてもよい。
結合した駆動シャフト44によって駆動される。駆動シ
ャフト44は、ロータ20の穴44b内に挿入される。
端ぐり穴48a(図4)内のねじ48が、ロータ20を
駆動シャフト44に固着する。駆動シャフト44は、該
駆動シャフト44の両側部から伸長するピン44aを有
し、該ピン44aは、ロータ20の底部に形成されたス
ロット38aに係合する。これと選択的に、その他の適
当な方法によって、駆動シャフト44をロータ20に固
着してもよい。
であり、又、コンピュータ50によって制御することが
望ましい。コンピュータ50は、駆動モータ及びロータ
20を一回転させ、管12をポンプ10内に自動的に装
填可能にプログラム化することが出来る。駆動シャフト
44は、モータ46に直接結合した状態で示してある
が、歯車減速装置を採用してもよい。更に、その他の適
当な型式のモータを使用して、ロータ20を駆動するこ
とが可能である。
は、ロータ20を手で回転させることを可能にするハン
ドル部分20aを有している。ハンドル部分20aと頂
部フランジ36との間に溝18が形成されている。溝1
8は、管12と略同一の半径を有する。管12との摩擦
を少なくするため、ロータ20及び溝18には、ポリテ
トラフロロエチレン(PTFE)を含浸させた硬質被覆
(陽極処理被覆のような)が被覆されている。これと選
択的に、溝18には、その他の摩擦緩和材料を含浸させ
ることが出来、又、V字形のようなその他の適当な回転
止めの形態とすることも可能である。更に、溝18では
なくて、ロータの突起を利用して、管12の回転を阻止
することも出来る。頂部フランジ36の縁部に沿って切
欠き26が形成されている。切欠き26は、前縁40
と、後縁42とを備えている。前縁40は、角度を成し
た上面26aを有し、又、後縁42は、角度を成した下
面26bを有して、管12を円滑に捕捉し且つ管12を
下方に付勢する。中央ハブ34は下方フランジ38を上
方フランジ36に接続する。
36と下方フランジ38との間にて、それぞれの軸線
「B」、「C」、「D」、「E」の周りで軸線「A」の
周囲に同心状に配置されている。好適な実施例におい
て、これらのローラ30、31、32は、互いに等距
離、離間されているが、これと選択的に、互いに異なる
間隔となるようにしてもよい。ローラ31は、管12の
案内を促進し得るように凹面31bの下方に配置された
フランジ33を有するが、ローラ31の頂部にはフラン
ジがない。ローラ31の頂部フランジを省略することに
より、管12はローラ31に食い込むことなく、容易に
装填することが出来、又、装填中にローラ20を回転さ
せるのに必要なトルクが小さくて済む。これに反して、
ローラ32(図5)は、該ローラ32の頂部及び底部に
配置されたフランジ35、37を備えている。ローラ3
2が管12に係合する所定位置に回転するとき迄に、管
12は、既に、ポンプ10内に装填されているから、管
12が上方フランジ35に食い込むことはない。ローラ
30、31、32は、ローラピン30a、31a、32
aによって、それぞれロータ20に堅固に固着されてい
る。好適な実施例において、これらのローラ30、3
1、32は、ローラピン35、30a、31a、32a
の周りにてブッシュ上で回転する。しかしながら、これ
と選択的に、ニードル軸受、ローラ軸受及びボール軸受
といったその他の適当な型式の軸受を採用することも可
能である。
0デュロメータ硬さのウレタン被覆であることが望まし
い弾性的被覆を有する。これと選択的に、この弾性的被
覆は、その他の適当なポリマーとすることも出来る。該
弾性的被覆は、ポンプの構成要素の許容公差の差を補正
する。このことは、許容公差の差を補正するため、ばね
負荷式のプラテン又はローラを採用することに代えて、
ローラ30、31、32がローラピン30a、31a、
32aの周りに一定の中心を有することを可能にする。
更に、ウレタン製ローラを使用することは、ロータ20
を駆動するのに必要なトルクを軽減し、駆動モータの電
流を50%削減する。また、ウレタン製ローラは、鋼製
ローラよりも静かに作動し、精密管以外の管の使用を可
能にする。ウレタンは、管を急速に摩耗させることがな
く、長時間の運転時に、ポンプ容積を一定に保つ。これ
と選択的に、ローラ30の外面は、鋼、アルミニウム又
は剛性なポリマーのようなその他の適当な材料で形成す
ることが出来る。
るポンプ組立体60が示してある。ポンプ組立体60
は、ポンプ組立体10と同様の方法で作動する。ポンプ
組立体60は、溝18の周りでロータ20を囲繞するブ
ッシュ66を備えている。ブッシュ66の内径は、溝1
8の外径よりも大きく、このため、溝18とブッシュ6
6との間には、ブッシュ66が自由に高速回転するのに
十分な隙間が得られる。好適な実施例において、ブッシ
ュ66は、溝18に係合する放射状内面を有する。これ
と選択的に、この放射状内面は省略することも可能であ
る。更に、ブッシュ66は、デルリンのようなポリマー
で形成することが望ましい。しかしながら、テフロン及
びナイロンのようなその他の適当なポリマー、又は青
銅、黄銅のようなその他の材料を使用することが出来
る。
20の上で引き伸ばすことにより、溝18内に配置され
る。ブッシュ66の引き伸ばしを容易にするため、ヒー
トガンを採用することが出来る。ブッシュ66を溝18
の周りにより容易に組み付けることが出来るようにロー
タ20は二以上の要素にて構成することが出来る。
0との間の摩擦を最小にする。その結果、管12をポン
プ60内に自動的に装填するとき、ロータ20を回転さ
せ、又、管12を装填するのに必要なトルクが最小で済
む。
クリップ62によってポンプ領域28と同一の高さにて
ポンプハウジング24に固着される。管12は、クリッ
プの頂部に形成されたスロットを通じて管クリップ62
に圧搾される。管12に接着された二つの管ストッパ6
4が管12が管クリップ62を通って摺動するのを防止
する。管クリップ62の底部68は、マニホルド取り付
け具16に固着されている。これと選択的に、管クリッ
プ62は、ポンプハウジング24と一体に形成すること
も出来る。
し且つ説明したが、特許請求の範囲に記載した本発明の
精神及び範囲から逸脱せずに、形態及び細部の点で本発
明が変形可能であることは、当業者に理解されよう。例
えば、二重のポンプ組立体及び二重のマニホルド組立体
を採用することも可能である。
の第二の部分 10 蠕動ポンプ組立体 12 管ループ 14 管マニホルド 16 マニホルド
取り付け具 18 溝 20 ポンプロー
タ 20a ハンドル部分 22 スロット 24 ポンプハウジング 24a 内面 26 切欠き 28 ポンプの圧
送領域 30、31、32 ローラ 31b、32b
凹面 30a、31a、32a ローラピン 34 中央ハブ 35、36、3
7、38 フランジ 38a スロット 40 切欠きの前
縁 42 切欠きの後縁 44 駆動シャフ
ト 44a ピン 44b ロータの
穴 46 モータ 48 ねじ 48a 端ぐり穴 50 コンピュー
タ
Claims (17)
- 【請求項1】 蠕動ポンプ組立体にして、 管ループ(12)と、 湾曲面を有するポンプハウジング(24)と、 長手方向軸線に沿って伸長し且つ該軸線の周りで回転可
能であり、前記管ループを前記湾曲面に前進的に且つ間
欠的に押圧するポンプロータ(20)とを具備し、 前記ポンプロータは、 前記長手方向軸線に沿って且つ該軸線に対して同心状に
ハウジングを越えて伸長する第一の部分(1)と、前記
ハウジングの湾曲面(24a)に隣接して長手方向軸線
に沿って伸長する第二の部分(2)とを有し、 第一のロータ部分(1)には溝(18)が形成され、 該溝と第二のロータ部分との間にフランジ(36)が設
けられ、 前記溝が第一のロータ部分の周りでロータを囲繞して、
湾曲面に対向する管ループを保持しており、 前記溝と前記第二のロータ部分との間を伸長する切欠き
(26)が前記フランジに形成され、 装填中にロータが回転するとき、該切欠き(26)が管
を前進的に捕捉して、該管を湾曲面とロータの第二の部
分との間で下方に付勢することを特徴とする蠕動ポンプ
組立体。 - 【請求項2】 請求項1に記載の蠕動ポンプ組立体にし
て、 前記管ループがポンプハウジングに形成されたスロット
を貫通して伸長することを特徴とする蠕動ポンプ組立
体。 - 【請求項3】 請求項1に記載の蠕動ポンプ組立体にし
て、 前記管を前記湾曲面と同一の高さにてポンプハウジング
に固着するマニホルド取り付け具を更に備えることを特
徴とする蠕動ポンプ組立体。 - 【請求項4】 請求項1に記載の蠕動ポンプ組立体にし
て、前記切欠きが、角度付き上面を有する前縁と、角度
付き下面を有する後縁とを備えることを特徴とする蠕動
ポンプ組立体。 - 【請求項5】 請求項1に記載の蠕動ポンプ組立体にし
て、 前記ポンプロータの第二の部分が管ループを間欠的に且
つ前進的に湾曲面に押圧する、一定径のローラを更に備
えることを特徴とする蠕動ポンプ組立体。 - 【請求項6】 請求項1に記載の蠕動ポンプ組立体にし
て、 前記管と前記ロータとの間の摩擦を軽減すべく前記溝を
囲繞するブッシュを更に備えることを特徴とする蠕動ポ
ンプ組立体。 - 【請求項7】 蠕動ポンプ組立体にして、 管ループ(12)と、 湾曲面を有するポンプハウジング(24)と、 長手方向軸線に沿って伸長し且つ該軸線の周りで回転可
能であり、前記管ループを前記湾曲面に前進的に且つ間
欠的に押圧するポンプロータ(20)とを具備し、 前記ポンプロータは、 長手方向軸線に沿って且つ該軸線に対して同心状にハウ
ジングを越えて伸長する第一の部分(1)と、前記ハウ
ジングの湾曲面(24a)に隣接して長手方向軸線に沿
って伸長する第二の部分(2)とを有し、 該第二の部分(2)が一定径のローラ(30、31、3
2)を備え、 前記第一のロータ部分(1)には溝(18)が形成さ
れ、 該溝と前記第二のロータ部分との間にフランジ(36)
が設けられ、 前記溝が湾曲面の上方で第一のロータ部分の周りでロー
タを囲繞して、湾曲面に対向する管ループを保持してお
り、 前記溝と前記第二のロータ部分との間を伸長する切欠き
(26)がフランジに形成され、装填中にロータが回転
するとき、該切欠き(26)が管を前進的に捕捉して、
該管を湾曲面とロータの第二の部分との間で下方に付勢
することを特徴とする蠕動ポンプ組立体。 - 【請求項8】 請求項7に記載の蠕動ポンプ組立体にし
て、 前記管ループがポンプハウジングに形成されたスロット
を貫通して伸長することを特徴とする蠕動ポンプ組立
体。 - 【請求項9】 請求項7に記載の蠕動ポンプ組立体にし
て、 前記管を前記湾曲面と同一の高さにてポンプハウジング
に固着するマニホルド取り付け具を更に備えることを特
徴とする蠕動ポンプ組立体。 - 【請求項10】 請求項7に記載の蠕動ポンプ組立体に
して、 前記切欠きが、角度付き上面を有する前縁と、角度付き
下面を有する後縁とを備えることを特徴とする蠕動ポン
プ組立体。 - 【請求項11】 請求項7に記載の蠕動ポンプ組立体に
して、 前記管と前記ロータとの間の摩擦を軽減すべく前記溝を
囲繞するブッシュを更に備えることを特徴とする蠕動ポ
ンプ組立体。 - 【請求項12】 蠕動ポンプ内にてポンプハウジング
(24)の湾曲面(24a)と長手方向軸線に沿って該
ハウジング(24)を越えて伸長するポンプロータ(2
0)との間にて管(12)を装填する方法であって、 該ポンプロータ(20)は、長手方向軸線に沿って且つ
該軸線に対して同心状に伸長する第一の部分(1)と、
前記ハウジングの湾曲面(24a)に隣接して長手方向
軸線に沿って伸長する第二の部分(2)とを有するよう
な前記管を装填する方法にして、 第一のロータ部分に形成された溝(18)を有する湾曲
面(24a)に対向する管ループ(2)を保持する段階
であって、該溝(18)と前記第二の部分(2)との間
にフランジ(36)が設けられ、前記溝が湾曲面の上方
にて第一のロータ部分の周りでポンプロータ(20)を
囲繞する前記段階と、 ポンプロータ(20)を長手方向軸線の周りで回転さ
せ、前記溝と前記第二のロータ部分との間を伸長するフ
ランジ(36)に設けた切欠き(26)により、前記管
(12)を前進的に捕捉する段階であって、該フランジ
を湾曲面とロータの第二の部分との間にて下方に付勢さ
せる前記段階とを備えることを特徴とする方法。 - 【請求項13】 請求項12に記載の方法にして、 前記湾曲面と同一の高さの位置にて管の取り付け具によ
り該管をポンプハウジングに固着する段階を更に備える
ことを特徴とする方法。 - 【請求項14】 請求項12に記載の方法にして、 管ループをポンプハウジングを貫通して通すため、ポン
プハウジングにスロットを形成する段階を更に備えるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項15】 請求項12に記載の方法にして、前記
切欠きが、角度付き上面を有する前縁と、角度付き下面
を有する後縁とを備えることを特徴とする方法。 - 【請求項16】 請求項12に記載の方法にして、 前記ポンプロータの第二の部分が管ループを間欠的に且
つ前進的に湾曲面に押圧する、一定径のローラ(30、
31、32)を更に備えることを特徴とする方法。 - 【請求項17】 請求項12に記載の方法にして、 前記ブッシュが前記溝を囲繞する状態で管と前記ロータ
との間の摩擦を軽減する段階を更に備えることを特徴と
する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/183,483 US5387088A (en) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | Peristaltic pump tube loading assembly |
US183483 | 1994-01-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07286582A true JPH07286582A (ja) | 1995-10-31 |
JP2593058B2 JP2593058B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=22672981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7005949A Expired - Lifetime JP2593058B2 (ja) | 1994-01-18 | 1995-01-18 | 蠕動ポンプ組立体及びその管の装填方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5387088A (ja) |
EP (1) | EP0663529B1 (ja) |
JP (1) | JP2593058B2 (ja) |
DE (1) | DE69500304T2 (ja) |
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