DE3326784C2

DE3326784C2 - Peristaltisch arbeitende Rollenpumpe

Info

Publication number: DE3326784C2
Application number: DE3326784A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Chem. Dr. 6683 Spiesen-Elversberg Mathieu; Artur Dipl.-Ing. 6690 St Wendel Meisberger; Hans-Jürgen Dipl.-Phys. Dr. 6690 St Wendel Neumann; Wolfram Dipl.-Ing. 6683 Spiesen-Elversberg Weber
Original assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Current assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Priority date: 1983-07-25
Filing date: 1983-07-25
Publication date: 1986-06-05
Also published as: GB2145776A; FR2550828A1; IT8422037A0; FR2550828B1; ES8505038A1; JPS6075785A; GB2145776B; ES534579A0; JPH0633777B2; DE3326784A1; US4545744A; GB8418844D0; IT1176470B

Abstract

Eine Rollenpumpe (1) weist ein Statorteil (2) auf, in dem ein Pumpenbett (3) mit spezieller Geometrie ausgebildet ist. Im Inneren des Pumpenbettes (3) ist ein Rotor (6) drehbar gelagert. In das Pumpenbett (3) ist ein Pumpenschlauch (10) einlegbar, wobei der Pumpenschlauch (10) schleifenförmig gebogen ist und seine beiden Enden in einem Anschlußstück (11) in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander zusammengefaßt sind. Das Anschlußstück (11) ist in das Statorteil (2) lagemäßig fixiert einsetzbar, wobei die Anordnung in dem Statorteil (2) durch Zusammenwirken einer Paßzone (23) und eines Paßschlitzes (22) unverwechselbar ist. Eine Vertauschung von druckseitigem und saugseitigem Anschluß ist somit ausgeschlossen. Ein Niederhalter (24), der an dem Rotor (6) angeordnet ist, ermöglicht ein automatisches Einfädeln und Auswerfen des Pumpenschlauches (10) bzw. des Schlauchsystems (9).

Description

ncs vorgefertigten Schlauchsystems unverrückbar an einem Anschlußstück befestigt ist, wobei weiterhin das Anschlußstück vom Pumpenbett abnehmbar ist, sind die oben geschilderten Nachteile des gattungsgemäßen Standes der Technik ausgeschlossen.

Die Bildung eines vorgefertigten Schlauchsystems, Destehend aus dem Pumpenschlauch und dem Anschlußstück ermöglicht es, den Pumpenschlauch mit wenigen Handgriffen in das Pumpenbett einzulegen, wooei weder am Pumpenbett noch am Rotor Manipulationen vorgenommen werden müssen. Insbesondere sind die bei herkömmlichen Rollenpumpen auftretenden Probleme wie Überdehnung oder Verdrillen des Pumpenschlauches ausgeschlossen, da an dem Anschlußstück ein Pumpenschlauch mit exakter Länge unverlierbar befestigt ist. Es ist somit sichergestellt, daß nur ein Pumpenschlauch mit einer für das Pumpenbett optimalen Länge eingelegt werden kann. Weiterhin er?ibt sich aus der unverlierbaren Befestigung der beiden Schlauchenden an dem Anschlußstück, daß eine Verdrillung des Pumpenschlauches um seine Längsachse während des Einlegevorgangs nahezu ausgeschlossen ist. Sollte während des Einlegevorgangs tatsächlich eine Verdrillung des Pumpenschlauches auftreten, so ist aufgrund der Lagefixierung der Enden des Pumpenschlauches an dem Anschlußstück sichergestellt, daß sich der Pumpenschlauch nach einigen Umdrehungen des Rotors selbständig entdrillt. Weiterhin ergibt sich aus der unverrückbaren Befestigung des Pumpenschlauches am Anschlußstück, daß der Pumpenschlauch während des Betriebes der Rollenpumpe in dem Pumpenbett sicher lagefixiert ist und somit auch während des Betriebes nicht wandern kann. Da das Anschlußstück von dem Pumpenbett abnehmbar ist, können Pumpenschläuche mit verschiedenem Durchmesser verwendet werden, da bei dem Auswechseln des Pumpenschlauches gleichzeitig das dazugehörende, passende Anschlußstück mitausgewechselt wird.

Zwar ist aus der G B-OS 20 12 373 ein Schlauchsystem für eine Rollenpumpe bekannt, bei dem druckseitiger und saugseitiger Anschluß eines Pumpenschlauches mittels eines gemeinsamen Anschlußstückes lagefixiert sind. Allerdings bildet hierbei das Anschlußstück gleichzeitig das Pumpenbett, das nach Art einer Einmal-Kasscite mit einer Schubbewegung in den Arbeitsbereich des Rotors gebracht werden kann. Nach erfolgter Benutzung wird die Kassette zusammen mit dem daran gelagerten Pumpenschlauch abgenommen und weggeworfen. Abgesehen von der beträchtlichen Materialverschwendung erlaubt die Einschubbewegung der Kassette in den Arbeitsbereich des Rotors keine Führung des druckseitigen und saugseitigen Anschlusses in unmittelbarer gegenseitiger Nachbarschaft, so daß ein schleifenförmiges Schlauchsystem entsteht, was wiederum den Nachieil mit sich bringt, daß an den Übergangsstellen zwischen dem kreisförmigen Arbeitsbereich des Pumpenbettes und den sich daran anschließenden linearen Auslaufbereichen starke Krümmungen oder Abknikkungen des Pumpenschlauches vorliegen, was hinsichtlich einer erhöhten Materialbeanspruchung des Pumpenschlauches in diesen Bereichen und hinsichtlich Druckpulsationen nachteilig ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Besonders vorteilhaft zeigt sich die Verwendung eines vorgefertigten schleifenförmigen Schlauchsystems, welches ein selbständig handelbares Teil darstellt, welches erfindungsfunktionell individualisiert ist.

Weitere Einzelheiten. Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Rollenpumpe in schematisch vereinfachter Darstellung.

Eine in der Figur mit 1 bezeichnete Rollenpumpe weist im wesentlichen ein Statorteil 2 auf, in dem ein Pumpenbett 3 ausgebildet ist. Das Pumpenbett 3 ist als eine Vertiefung in dem Statorteil 2 ausgebildet mit einer parallel zur Oberfläche des Statorteiles 2 verlaufenden Bodenfläche 4 und einer bezüglich der Bodenfläche 4 aufrechtstehenden Lagerwand 5. Bezüglich weiterer Einzelheiten hinsichtlich Aufbau und Funktion des Pumpenbettes wird auf die parallele deutsche Patentanmeldung P 33 26 786.3—15 der gleichen Anmelderin vom gleichen Tag vollinhaltlich Bezug genommen.

Im geometrischen Mittelpunkt des Pumpenbettes 3 ist ein Rotor 6 drehbeweglich gelagert. An dem Rotor 6 sind zwei Rollen 7 und 8 drehbeweglich gelagert. Bezüglich weiterer Einzelheiten hinsichtlich Aufbau und Funktion des Rotors wird auf die parallele deutsche Patentanmeldung P 33 26 785.5—15 der gleichen Anmelderin vom gleichen Tag vollinhaltlich Bezug genommen.

Ein Schlauchsystem 9 ist in dem Pumpenbett 3 bzw. dem Statorteil 2 angeordnet. Das Schlauchsystem 9 weist einen sich im Pumpenbett 3 befindlichen und an dessen Lagerwand 5 anliegenden Pumpenschlauch 10 auf, der schleifenförmig gebogen ist und dessen Enden in unmittelbarer gegenseitiger Nachbarschaft in einem gemeinsamen Anschlußstück 11 zusammengefaßt sind. Die Befestigung des Pumpenschlauches 10 an dem Anschlußstück 11 erfolgt mittels Schlauchklemmen 12, 13 oder dgl., die den Pumpenschlauch 10, der über zwei vorspringende Zapfen 14 und 15 gestülpt wird, zusammenziehen und damit sichern. Die Zapfen 14 und 15 sind an dem Anschlußstück 11 im wesentlichen so angeordnet, daß sie jeweils in die Verlaufsrichtung des Pumpenschlauches 10 weisen. Im Inneren des Anschlußstückes 11 sind zwei Kanäle 16 und 17 ausgebildet, die mit den Zapfen 14 und 15 derart in Kontakt sind, daß ein ungehindertes Durchströmen des mit der Rollenpumpe 1 zu fördernden Mediums gegeben ist. In den Austrittsöffnungen der beiden Kanäle 16 und 17 sind zwei Anschlußschläuche 18 und 19 unverlierbar, z. B. durch Einkleben, angeordnet. Die beiden Anschlußschläuche 18 und 19 weisen an ihren freien Enden jeweils ein geeignetes, insbesondere genormtes, Teil einer Schlauchkupplung 20, 21, beispielsweise einen Luer-Konus auf. Im unmittelbaren Bereich des Anschlußstückes 11 weist das Statorteil einen Paßschlitz 22 auf, in den eine am Anschlußstück 11 unsymmetrisch vorspringende Paßzunge 23 eingreifen kann. Der Eingriff der Paßzunge 23 in den Paßschlitz 22 stellt zum einen sicher, daß das Schlauchsystem 9 aufgrund der kodierten Formgebung des Anschlußstückes 11 immer richtig in die Rollenpumpe 1 eingelegt wird, zum anderen wird durch die formschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlußstück 11 und dem Statorteil 2 erreicht, daß das Schlauchsystem 9 lagefixiert in der Rollenpumpe 1 angeordnet ist.

Dei Rotor 6 weist in seinem Umfangsbereich zwischen den benachbarten Rollen 7 und 8 einen bezüglich

b5 der Drehachse des Rotors 6 radial in den Bereich des Pumpenschlauches 10 ausragenden, bezüglich der Drehachse des Rotors 6 axial oberhalb des Pumpenschlauches 10 angeordneten Niederhalter 24 auf. Der

Niederhalter 24 besteht aus einem Stift 25, der in geeigneter Weise, beispielsweise durch Einschrauben an dem Rotor 6 befestigt ist. Der Stift 25 ist umfangsseitig mit einer Druckrolle 26 versehen, die bezüglich der Drehachse des Rotors 6 radial drehbar gehalten ist.

Die Wirkungsweise des Niederhalters 24 läßt sich wie folgt beschreiben:

Das Schlauchsystem 9 mit dem Pumpenschlauch 10 befindet sich nicht in der Rollenpumpe 1; der Rotor 6 wird manuell oder automatisch so eingestellt, daß der Niederhalter 24 in Richtung des sich später dort befindenden Anschlußstückes 11 weist. Das Schlauchsystem 9 wird durch seitliches Einschieben des Anschlußstückes 11, wobei die Paßzunge 23 mit dem Paßschlitz 22 in Eingriff gelangt, eingelegt. Der Niederhalter 24 ist an dem Rotor 6 so angeordnet, daß sich das Anschlußstück 11 nach dem vollständigen Einführen in das Statorteil 2 bezüglich der Drehachse des Rotors 6 axial näher an der Bodenfläche 4 befindet, als der Niederhalter 24. Aufgrund seiner materialspezifischen Flexibilität ist in dieser Stellung des Rotors 6 der Pumpenschlauch gebogen, d. h. der Pumpenschlauch 10 liegt in Bereichen 27 und 28 auf den beiden Rollen 7 und 8 auf und verläuft zu beiden Seiten schräg nach unten in Richtung auf das Anschlußstück 11 zu. Bei einer anschließenden Rotation des Rotors 6 läuft der Niederhalter 24 über den Pumpenschlauch 10 und drückt ihn bei weiterlaufender Drehung von außen nach innen in den Anlagebereich an der Lagerwand 5.

Das Ausfädeln bzw. Auswerfen des Pumpenschlauches 10 geschieht sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge, d. h. der Rotor 6 wird wieder manuell oder automatisch in die oben beschriebene Stellung gebracht, das Anschlußstück 11 wird aus dem Statorteil 2 herausgehoben und bei einer sich nunmehr anschließenden Drehung des Rotors 6 faßt der Niederhalter 24 den Pumpenschlauch 10 von unten und hebt ihn aus dem Pumpenbett 3 heraus.

Das Prinzip des Anschlußstückes 11 in Verbindung mit der schleifenförmigen Ausbildung des Schlauchsystems 9 bietet weiterhin den Vorteil, daß der Pumpenschlauch 10 mit exakter und konstanter Länge in die Rollenpumpe 1 eingelegt werden kann und so ein Höchstmaß an absoluter Genauigkeit der gewünschten Fiußrate gewährleistet ist.

Beim Einlegen zweier Pumpenschläuche 10 exakt gleicher Länge in Form zweier Schlauchsysteme 9 erfolgt eine ausgezeichnete Substitution der geförderten Mengen, d. h. eine Hin- und Herförderung exakt gleicher Volumina, wie es in der Medizin beispielsweise beim Ersatz von Blutkomponenten gefordert wird.

Durch die Geometrie des Anschlußstückes 11 mit der unsymmetrisch vorspringenden Paßzunge 23 wird der Pumpenschlauch 10 in dem Pumpenbett 3 derart fixiert, daß unnötige Bewegungen des Pumpenschlauches 10 während des Betriebes vermieden werden.

Bei den sicherheitstechnisch sehr sicheren Rollenpumpen mit einem starren Stator und voll okkludierenden Rollen des Rotors bedeutet die automatische Einfädelvorrichtung eine erhebliche Vereinfachung der Handhabung und eine Erhöhung der Sicherheit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Peristaltisch arbeitende Rollenpumpe mit einem Pumpenbett, mit einem drehend angetriebenen Ro- j tor, der an seinem Umfang drehbare Rollen trägt, mit einem Pumpenschlauch, der zwischen einem druckseitigen Anschluß und einem saugseitigen Anschluß radial außerhalb der Rollen entlang einer inneren Lagerwand des Pumpenbettes angeordnet ist und im Bereich der Rollen gegen die Lagerwand gedrückt und dadurch okkludiert ist, wobei der druckseitige Anschluß und der saugseitige Anschluß unter Bildung eines schleifenförmig gebogenen Pumpenschlauches in unmittelbarer gegenseitiger Nachbarschaft angeordnet sinti und in einem gemeinsamen Anschluß zusammengefaßt sind, der am Pumpenbett lagegesichert angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Anschluß in Form eines Anschlußstückes (11) ausgebildet ist, welches vom Pumpenbett (3) abnehmbar ist und daß der Pumpenschlauch (10) unter Bildung eines vorgefertigten Schlauchsystems (9) unverrückbar am Anschlußstück (11) befestigt ist.

2. Rollenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (11) einteilig, insbesondere als Kunststofformteil ausgebildet ist.

3. Rollenpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Pumpenschlauch (10) gegenüberliegenden Seite des Anschlußstückes (11) zwei Anschlußschläuche (18, 19) unverlierbar angeordnet sind, die an ihren freien Enden mit einem geeigneten, insbesondere genormten Teil einer Schlauchkupplung (20,21) versehen sind.

4. Rollenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (11) ausschließlich in einer vorbestimmten Stellung am Pumpenbett (3) anordenbar ist.

5. Rollenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Stellung des Anschlußstückes (11) durch dessen Formgebung definiert ist.

6. Rollenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (11) eine unsymmetrisch vorspringende Paßzunge (23) aufweist, welche in einem Paßschlitz (22) am Pumpenbett (3) lagerbar ist.

7. Rollenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der inneren Lagerwand (5) des Pumpenbettes (3) zwei gleiche vorgefertigte Schlauchsysteme (9) mit je einem Anschlußstück (11) axial nebeneinander und zueinander parallel anordenbar sind.

8. Schlauchsystem, insbesondere für eine peristaltisch arbeitende Rollenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß der druckseitige und der saugseitige Anschluß des Pumpenschlauches (10) in unmittelbarer gegenseitiger Nachbarschaft unter Bildung eines vorgefertigten Schlauchsystems (9) unverrückbar an dem gemeinsamen Anschluß befestigt sind, der in Form eines Anschlußstückes (11) ausgebildet ist.

9. Schlauchsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenschlauch (10) exakt abgelängt an dem Anschlußstück (11) vormontiert ist.

Die Erfindung betrifft eine peristaltisch arbeitende Rollenpumpe, insbesondere eine Schlauchpumpe in der Medizintechnik, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Rollenpumpe ist aus der US-PS 42 11 519 bekannt. Bei dieser bekannten Rollenpumpc ist ein Pumpenbett von einem Antriebsteil abnehmbar, wobei das Pumpenbett aus zwei schwenkbeweglich miteinander verbundenen Halbschalen gebildet ist, welche im geschlossenen Zustand den Pumpenrotor mit den daran gelagerten Rollen umschließen. Bei Einlegen eines Pumpenschlauches wird das Pumpenbett von dem Antriebsteil abgenommen und danach werden die beiden Halbschalen auseinandergeschwenkt, so daß der Rotor frei zugänglich ist. Der Pumpenschlauch wird danach entweder von vorne oder von oben um den Rotor herumgeführt, wonach die beiden Halbschalen wieder geschlossen werden, so daß der Pumpenschlauch an der inneren Umfangsoberfläche der beiden Halbschalen zu liegen kommt. Der druckseitige und der saugseitige Anschluß des Pumpenschlauches werden durch zwei in der Umfangswandung der Halbschalen ausgebildete öffnungen nach außen geführt, wobei die beiden Anschlüsse nach dem Schließen der beiden Halbschalen in unmittelbarer gegenseitiger Nachbarschaft zusammengefaßt sind. Danach wird das Pumpenbett an dem Antriebsteil befestigt, wobei gleichzeitig die geschlossene Stellung der beiden Halbschalen gesichert wird und die Antriebswelle des Rotors mit der Abtriebswelle des Antriebsteiles in Eingriff gelangt.

Diese bekannte peristaltisch arbeitende Rollenpumpe weist zwei wesentliche Nachteile auf:

Zum einen ist das Einlegen eines neuen Pumpenschlauches äußerst umständlich und zeitaufwendig, da wenigstens vier Schrauben gelöst werden müssen; das Pumpenbett muß von dem Antriebsteil abgenommen und geöffnet werden und danach muß der Pumpenschlauch von Hand um den Rotor geführt werden, wobei einerseits darauf zu achten ist, daß das eingelegte Schlauchscgment nicht zu kurz und nicht zu lang ist und andererseits sichergestellt sein muß, daß der Pumpenschlauch nach dem Schließen der beiden Halbschalcn ordnungsgemäß an der Lagerwand des Pumpenbettes, d. h. an der inneren Umfangsoberfläche der beiden Halbschalen anliegt. Zum anderen ist darauf zu achten, daß der Pumpenschlauch in den beiden DurchtriltsölT-nungen sauber geführt und gehalten ist, um auszuschließen, daß der Pumpenschlauch während des Betriebes der Rollenpumpe wandert.

Darüber hinaus ergibt sich noch der wesentliche Nachteil, daß nur ein Pumpenschlauch mit definiertem Außendurchmesser verwendet werden kann, da ein dünnerer Pumpenschlauch in den beiden Durchtrittsöffnungen nicht mehr sauber gehalten wird und ein /u dicker Pumpenschlauch in den Durchtrittsöffnungen geklemmt oder gequetscht werden würde. Es ist somit notwendig, für jeden Schlauchdurchmesser ein eigenes Pumpenbett bereitzuhalten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine peristaltisch arbeitende Rollenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, deren Pumpcnschlauch schnell eingelegt werden kann und sicher ordnungsgemäß an der Lagerwand des Pumpenbettes anliegt und an einem Wandern während des Betriebs gehindert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Dadurch, daß der PumDenschlauch unter Bildung ei-