NO762264L - - Google Patents

Description

Rotasjons-rullepumpe.

Denne oppfinnelse angår en rotasjons-rullepumpe for ut-førelse av en sekvensmessig pumping av fluidum i et antall separate , sammenklembare rørledninger.

Selv om rotas jons-rullepumpen ifølge oppfinnelsen med fordel generelt kan benyttes ved teknologiske anvendelser, hvor det er ønskelig ved hjelp av bare én pumpe å utføre sekvensmessige pumpeoperas joner på to eller flere separate rørledninger, vil denne oppfinnelse bli beskrevet spesielt i forbindelse med dens anvendelser på det medisinske området, særlig for opprettelse av blodsirkulasjon utenfor legemet (i det følgende benevnt utenom-legemlig blodsirkulasjon) som vil være nødvendig f.eks. ved dialyse og ultrafiltrering av blod, og innenfor rammen av forskjellige medisinske og kirurgiske inngrep og situasjoner som krever anvendelse av såkalte "hjerté-lungemaskiner" og lignende innretninger .

Innen rammen av ovennevnte medisinske og kirurgiske situasjoner er der ofte behov for å kunne bruke visse innretninger ved hjelp av hvilke en alternerende pumping av haematisk væske som føres langs to separate og avgrensede rørledninger kan gjennomfø-res. F.eks. ved dialyse og ultra filtrering av blod ved hjelp av kanyletéknikken med én enkelt nål og en Y-forbindelse er det ofte nødvendig med en dobbelt pumpevirkning i den utenomlegemlige krets som omfatter en lengde arterielédning for overføring av blodet som skal renses fra pasientens vene med oksygentilsatt blod til dialysatoren, og en lengde veneledning for å lede det rensede blod fra dialysatoren til venen med oksygentilsatt blod, for å sikre den nødvendige strømningshastighet på blodet. Fordi pumpeopera-sjonene på arterie- og vene ledningene i kretsen må alternere eller på annen måte finne sted ifølge en forutbestemt tidsrekkefølge, krever bruken av to pumper eller en dobbelthodet pumpe ikke bare særskilte drivorganer, men også elektroniske synkroniseringsorga- ner for påvirkning av pumpene eller pumpehodene ifølge den forut-bestemte tidsrekkefølge. Dette vil igjen ikke bare komplisere pumpeinnretningene med tilhørende øking av risikoen for brudd eller driftsforstyrrelser, men har også vesentlig betydning for fremstillings- og vedlikeholdskostnadene for de enheter som ovennevnte utenomlegemlige kretser benyttes i.

Oppfinnelsen tar følgelig sikte på å tilveiebringe en rotasjons-rullepumpe av forholdsvis enkel konstruksjon, ved hjelp av hvilken det er mulig å utføre alternerende eller vekselvise pumpeoperasjoner på to separate og adskilte rørledninger.

Ifølge oppfinnelsen er der tilveiebragt en rotasjons-rullepumpe for utførelse av sekvensmessig pumping av fluidum i et separate, sammenklembare rørledninger, hvilken pumpe omfatter en stator og en rotor som i sine motsatte tverrender er forsynt med ruller, for respektivt inngrep med rørledningene, og er slik montert at en spalte opprettes mellom et innadvendende seteparti i statoren, hvilket seteparti delvis omgir rotoren, og rullene for opptakelse av rørledningene som skal anordnes vesentlig parallelt i forhold til hverandre og slik at de strekker seg i den generelle omkretsretning, idet hver rull omfatter to sylindriske og koaksiale deler med forskjellig diameter slik at når rørlednin-gene er således opptatt og anordnet danner den sylindriske del med størst diameter inngrep med en respektiv rørledning mellom denne sylindriske del og det innadvendte sete på en slik måte at der ut-øves en pumpevirkning på denne rørledningen når rotoren roterer, mens den sylindriske del med minst diameter ikke utøver en pumpevirkning på den eller hver øvrige rørledning.

For å gi en bedre forståelse av foreliggende oppfinnelse og for å vise hvorledes den kan utføres, skal i det følgende hen-vises til tegningen, hvor r Figur 1 er et enderiss av et pumpehode i en form for rotas jons -rulle pumpe i henhold til oppfinnelsen. Figur 2 er et sideriss av pumpehodet delvis med deler

fjernet og delvis i snitt langs linjen Il-ll i figur 1.

Figur 3 er et enderiss, tilsvarende figur 1, som meget skjematisk viser pumpehodet hvor pumpens ruller er anordnet på en slik måte at begynnelsen av pumpetrinnet på én rørledning faller sammen med slutten av pumpetrinnet på den andre rørledning, og

figur 4 er et enderiss, tilsvarende risset i figur 3, men hvor rullene er anordnet på en slik måte at begynnelsen på

pumpetrinnet på den ene rørledning finner sted før slutten av pumpetrinnet på den andre rørledning.

Rullepumpen som er konstruert for å utføre vekselvis pumping» på to separate, sammenklembare rørledninger, omfatter et pumpehode som generelt er angitt ved henvisningstallet T, idet motoren og andre konvensjonelle deler for klarhetens skyld ikke er vist på tegningen. Hodet T omfatter en stator 1 forsynt med festebøyler (ikke vist) for å feste pumpen til et fundament (ikke vist). Statoren 1 har et halvsylindrisk innvendig seteparti som vender innover mot pumpens lengdeakse. En aksel 2 er dreibart montert i en aksial stilling i det halvsylindriske seteparti, idet akselens ender er anordnet i rullelagre 3, 4 opptatt i hensikts-.. messige utsparinger i statoren.

På akselen 2 er fastkilt en rotor 5 som omfatter en midtre hoveddel 5a som er fast festet til akselen 2, og løsbart monterte gaf felformede elementer 5b, 5c. En dreietapp P<1>strekker seg mellom armene til elementet 5b. En frittløpende rull 8 er roterbart montert på dreietappen P<1>ved hjelp av rullelagre 6, 7. Rullen 8 omfatter to sylindriske koaksiale deler eller elementer 8a, 8b, idet elementet 8a har større diameter enn elementet 8b. Likeledes strekker seg en dreietapp P" mellom armene til elementet 5c. En frittløpende rull 11 er roterbart montert på dreietappen P" ved hjelp av rullelagre 9, 10. Rullen 11 omfatter to sylindriske koaksiale deler eller elementer lia, 11b, idet elementet lia har større diameter enn elementet 11b. Rullene 8, 11 er montert i sine respektive gaffelformede elementer på en slik måte at de sylindriske elementer med størst diameter er anordnet på motsatte ender av rotoren, av grunner som senere skal forklares.

Stillingen til elementene 5b, 5c og deres ruller i forhold til den midtre hoveddel 5a kan varieres ved hjelp av glidekoplinger 12, 13 og nøyaktig justeres ved hjelp av mikrometerskruer 14, 15.Festeskruene 16, 17 fester de gaffelformede elementer 5b, 5c i hvilken som helst ønsket stilling. Ved hjelp av ovennevnte glidekoplinger kan rullene 8, 11 forskyves i sideret-ningen i forhold til pumpens lengdeakse og i rett vinkel til ro-torens 5 radialakse a- a. Rullene 8, 11 med sine dreietapper P', P" kan også forskyves parallelt med aksen a-a til rotoren 5, ved utforming av hensiktsmessige slisser i de gaffelformede elementer for opptakelse av en mikrometer-reguleringsenhet av kjent type,

som for klarhetens skyld ikke er vist på tegningen.

Inne i det halvsylindriske sete, konformt med dettes profil og anordnet mellom rullene 8, 11 og det halvsylindriske sete, er. et par sammenklembare rørledninger 18, 19 fremstilt av hvilket som helst inert materiale som innehar den nødvendige elas-tisitet (f.eks. polyvinylklorid) i hvilke føres fluidet eller flu-idene som skal pumpes.Rørledningene er anordnet vesentlig parallelt med hverandre og slik at de strekker seg i den generelle omkretsretning.

Som det.klart fremgår av figur 2 foreligger en spalte mellom det halvsylindriske sete og sideflatene til de sylindriske elementer med forskjellig diameter som utgjør rullene, og spalten .er slik at bare den rørledning som er anordnet mellom det halvsylindriske séte og det sylindriske element med størst diameter på den rull som i et gitt øyeblikk beveger seg parallelt med overfla-ten til det halvsylindriske sete, sammenklemmes med tilhørende pumpevirkning på fluidet i rørledningen, mens den andre rørledning i mellomtiden bare understøttes av elementene med minst diameter, hvilke derfor ikke utøver noen vesentlig utflatingsvirkning på sistnevnte rørledning. Ingen pumpevirkning oppstår i sistnevnte rørledning ved denne svake utflating.

Pumpens virkemåte er som følger: idet rotoren 5 roterer i den retning som er vist ved pil i figur 1 utflater det sylindriske element 8a med størst diameter rørledningen 18 (figur 2) mot veggen i det halvsylindriske sete, mens det sylindriske element 8b med minst diameter ikke utøver noen vesentlig trykkvirkning på rørledningen 19. Denne situasjon varer ved i hele den tid rullen 8 trenger for å vandre langs banen parallelt med den halvsylindriske setevegg (dvs. inntil rullen 8 har dreiet 180° i forhold til stillingen vist i figur 1)-.

I dette øyeblikk begynner rullen 11, som under omdrei-ningen over 180° i forhold til stillingen vist i figur 1 ikke har utøvet noen trykkvirkning på noen av rørledningene, ved hjelp av det sylindriske element lia med størst diameter å sammentrykke rør-ledningen 19, mens dets sylindriske element 11b med minst diameter ikke utøver noen vesentlig trykkvirkning på rørledningen 18. Av det ovenstående vil det være klart at under en fullstendig omdreining av rotoren 5 blir rørledningene vekselvis påvirket og sammen-trykket, i tilstrekkelig grad tii å frembringe en pumpevirkning, bare av én av rullene, hver rørledning bare i løpet av en halv om dreining av rotoren 5, hvorved der frembringes en vekselvis pumping av fluidet i rørledningene.

Som vist på figur 3 og 4 er det ved hjelp av det ovenfor beskrevne pumpehode, mulig å oppnå en ønsket faseforskyvning (en forsinkelse eller alternativt en fremskyvning) i begynnelsen av pumpefasen på én av rørledningene i forhold til slutten av pumpefasen på den andre rørledning. Når det f.eks. er ønskelig at begynnelsen av pumpefasen på den ene rørledning faller sammen med slutten av pumpefasen på den andre rørledning, vil man etter å ha løsnet skruene 16, 17 kunne feste mikrometerskruene 14, 15 på en slik måte at de gaffelformede elementer 5b, 5c bringes i den på figur 3 skjematisk viste stilling.

Av figur 4, som meget skjematisk viser pumpehodet vist i figur 1, men i en noe forskjellig stilling for rotoren 5, vil det fremgå at når rullen 8 (i den høyeste stilling) begynner sam*-mentrykking av rørledningen 18 har rullen 11 (i nederste stilling) ikke ennu fullført sammentrykking av rørledningen 19. I henhold til arrangementet av de gaffelformede elementer vist i figur 4 er der derfor et tidsintervall under hvilket en samtidig sammentrykking utøves på begge rørledninger. Enhver fagmann vil være istand til å innstille de gaffelformede elementer 5b, 5c med den relative avstand som er nødvendig for å bevirke en ønsket fremskyvning eller forsinkelse mellom pumpefasené.

Ved hjelp av den ovenfor beskrevne pumpe er det således mulig under en halv omdreining å utføre pumping på bare den første rørledning, mens under den neste halve omdreining utføres pumpingen bare på den andre rørledning, eller alternativt er det mulig å frembringe en forsinkelse eller fremskyvning, variabelt innenfor vide grenser, mellom, slutten av pumpingen på én rørledning og begynnelsen av pumpingen på den andre rørledning.

Claims (6)

1. Rotas jons-rullepumpe for utførelse av sekvensmessig pumping av^ fluidum i et antall separate, sammenklembare rørledninger, karakterisert ved at den omfatter en stator (1) og en rotor (5) som ved sine motsatte tverrender er forsynt med rul ler (8, 11) for respektivt inngrep med rørledningene (18, 19), og er slik montert at en spalte foreligger mellom et innadvendende seteparti i statoren, hvilket seteparti delvis omgir rotoren og rullene for opptakelse av rørledningene som skal være anordnet vesentlig parallelt med hverandre <p> g slik at de strekker seg i den generelle omkretsretning, at hver rull omfatter to sylindris- ■ ke og koaksiale deler (8a, 8b, lia, 11b) med forskjellige diamete-re, slik at når rørledningene er således opptatt og anordnet påvirker den sylindriske del med størst diameter en respektiv rør-ledning mellom sistnevnte sylindriske del og det innadvendte sete- .parti på en slik måte at der utøves en pumpevirkning på sistnevnte rørledning når rotoren roterer, mens den sylindriske del med minst diameter ikke utøver en pumpevirkning på den eller hver øvrige rørledning.

2. Pumpe som angitt i krav 1 for utførelse av vekselvis pumping av fluidum i et par separate, sammenklembare rørledninger, karakterisert ved at bare to slike ruller er anordnet og disse ruller er slik anordnet at under bruk påvirker rullene sine respektive rørledninger under respektive halve omdreininger av rotoren.

3. Pumpe som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter organer for mikrometrisk regulering av spalten mellom setepartiet og rullene.

4. Pumpe som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter organer for å variere tids-rommet mellom slutten av et pumpetrinn på én av rørledningene og begynnelsen av pumpetrinnet på neste rørledning.

5. Pumpe som angitt i krav 4, karakterisert ved at de tidsvarierende organer omfatter organer som gjør det mulig å forskyve rullene sideveis i forhold til pumpens lengdeakse og i rett vinkel til en radialakse på rotoren.

6. Pumpe som angitt i krav 5, karakterisert ved at rotoren omfatter en midtre hoveddel, som er fast festet til en aksel, og et par gaffelformede elementer som danner løs-bart inngrep med den midtre hoveddel, at organene som gjør det mulig å. forskyve rullene sideveis omfatter en glidekopling mellom hvert gaffelformet element og den midtre hoveddel, og at den omfatter mikrometerskruer og festeskruer for henholdsvis å regulere rullenes relative stilling og for fastklemming av rullene i ønsket stilling.