POMPE PERISTALTIQUE A PORTEE AMOVIBLE DEFORMABLE

Description

[0001] La présente invention concerne les pompes péristaltiques à tube déformable.

[0002] De manière générale, une pompe péristaltique se compose d'un bâti sur lequel est fixé un moteur dont l'axe entraîne en rotation une cage comportant une pluralité de galets. Les galets sont en contact avec un tube déformable qu'ils écrasent jusqu'à étanchéité. Le déplacement angulaire du point d'étanchéité provoque, derrière la zone écrasée, une dépression dans le tube se remplissant aussitôt de fluide. La quantité de fluide emprisonnée dans le tube déformable entre deux galets est alors pulsée vers la sortie de la pompe. Un liquide, pompé à une extrémité ouverte du tube déformable, dite extrémité d'admission ou amont, est ainsi refoulé à l'autre extrémité du tube déformable, dite extrémité de refoulement ou aval. Une grande majorité des pompes péristaltiques comporte un carter disposant d'une face cylindrique interne, dite portée, contre laquelle le tube est écrasé par les galets pour garantir l'étanchéité du tube. L'enveloppe balayée par les trajectoires des faces extérieures des galets est dénommée chemin de roulement.

[0003] L'élément principal d'une pompe péristaltique est son tube corps de pompe généralement réalisé dans un matériau élastomère. Les tubes corps de pompe sont réalisés par extrusion. Les caractéristiques physiques et dimensionnelles des tubes données par le constructeur ne sont que des valeurs moyennes. Les valeurs mesurées d'une caractéristique particulière fluctuent statistiquement, par exemple selon une loi gaussienne, autour de la valeur moyenne correspondante. Le constructeur du tube déformable définit un intervalle de tolérance autour de la valeur moyenne dans lequel la probabilité de trouver la valeur mesurée de la caractéristique est élevée. L'épaisseur mesurée d'un tube déformable à l'endroit où il est déformé fluctue autour de la valeur moyenne. Il est donc probable que la portion de tube déformable écrasée par les galets possède des parois dont l'épaisseur cumulée est inférieure ou supérieure à la côte d'étanchéité nominale prévu par le constructeur de la pompe. Incidemment, l'étanchéité du tube corps de pompe, caractérisée par la côte d'étanchéité, consiste d'abord à mettre en contact les deux parois du tube puis à appliquer un serrage approprié fonction de l'épaisseur du tube, de sa dureté de la température etc.

[0004] De manière similaire, au cours de l'utilisation du tube déformable, la paroi subit une usure, un gonflement, une perte d'épaisseur, une modification de la nature physique du matériau composant le tube etc. Cette usure au sens large peut être due à l'action mécanique répétée des galets sur la surface extérieure du tube, à l'action chimique des liquides transportés dans le tube sur la surface intérieure du tube, ou encore aux conditions par exemple de température dans lesquelles la pompe péristaltique est utilisée. En conséquence, l'épaisseur cumulée des parois du tube déformable tend à varier au cours du temps. Il arrive un instant où l'épaisseur cumulée des parois devient inférieure ou supérieur à la côte d'étanchéité nominale.

[0005] Lorsque la cote d'étanchéité nominale n'est pas respectée, soit la pompe péristaltique perd de son efficacité car l'étanchéité n'est pas réalisée, soit la surépaisseur conduit à un serrage superflu augmentant le couple résistant de la pompe péristaltique.

[0006] Pour un type de tube donné, il y a donc un besoin pour une pompe péristaltique permettant de rattraper les variations des caractéristiques du tube.

[0007] Par ailleurs, le remplacement d'un premier tube par un deuxième tube corps de pompe doit pouvoir être réalisé rapidement par l'utilisateur. Les réglages permettant de faire fonctionner la pompe péristaltique avec un deuxième tube doivent pouvoir être réalisés simplement et de préférence automatiquement, en minimisant les risques d'erreur.

[0008] Par ailleurs, et dans le domaine médical en particulier, les tubes déformables doivent être entièrement changés lors d'une nouvelle application, notamment pour des raisons sanitaires. Il y a un besoin permanent de simplifier le consommable de manière à augmenter le nombre de pièces réutilisables d'une application à l'autre, pour diminuer le coût d'exploitation de la pompe et réduire le nombre d'éléments souvent réalisés en plastique, jetés à chaque nouvelle application.

[0009] Pour résoudre ces différents problèmes, les constructeurs de pompes péristaltiques sont amenés à trouver des solutions mécaniques permettant de garantir l'étanchéité. Les solutions les plus connues conduisent à faire varier mécaniquement la distance radiale entre la face intérieure de la portée et des chemins de roulement des galets sur le tube corps de pompe.

[0010] Le brevet SU 1 262 106 du 7 octobre 1986 décrit une pompe péristaltique améliorée pour limiter les fluctuations de débit lors de l'utilisation. Le tube souple est ici écrasé entre une pluralité de galets et une bande souple en forme de "U". La courbure de la bande souple est contrainte par des tiges de réglage tangentielles reliées aux extrémités de la bande souple et des tiges de réglage radiales reliées à une portion centrale de la bande souple. En vissant plus ou moins les tiges de réglage, l'utilisateur confère une forme optimale à la bande souple.

[0011] Le tube déformable est écrasé jusqu'à l'étanchéité uniquement contre la portion centrale de la bande souple qui possède un profil en arc de cercle d'une ouverture de 360°/k et d'un rayon r₁ = r₀ + 2e (où κ est le nombre de galets ; r₀ est le rayon du chemin de roulement parcouru par les galets). Le profil des sections d'entrée et de sortie est incurvé et suit la relation r2 = r₁ + D 2r (où r est le rayon interne du tube et D un paramètre correspond au degré d'écrasement du tube variant entre 0 et 1).

[0012] Dans ce document, l'insertion du tube déformable entre la bande souple et les galets n'est pas décrite. Bien que dans les relations ci-dessus l'épaisseur et le rayon du tube déformable apparaissent comme paramètres, l'utilisation de tubes déformables présentant des caractéristiques variables n'est pas évoquée. Aucune information particulière sur la variation du paramètre D le long des sections d'entrée et de sortie n'est donnée pour définir le profil optimal. Enfin, le réglage de la courbure de la bande souple réalisé au cours du fonctionnement de la pompe est effectué manuellement par l'utilisateur.

[0013] Le brevet SU 794 243 du 7 janvier 1981 décrit une pompe péristaltique dont le support de tube est enroulé de manière à former un pas d'hélice autour d'un galet monté sur un axe décentré par rapport à l'axe de l'hélice. Le tube déformable est placé entre le galet et le support de tube. Le support de tube est constitué d'une lame métallique présentant une certaine élasticité dont les extrémités sont reliées par un goujon de réglage. Lorsque l'utilisateur tourne le goujon, les deux extrémités de la lame s'écartent ou se rapprochent l'une de l'autre. En conséquence, le rayon de l'hélice est modifié pour changer la distance entre le support de tube et le galet pour modifier l'occlusion du tube déformable permettant de rattraper l'épaisseur du tube.

[0014] Par ailleurs, le support de tube est relié au bâti par une série de boulons, annulairement répartis de manière régulière, engagés respectivement dans des rainures de guidage. Les rainures de guidage, dont la forme n'est pas explicitée, permettent indirectement de contraindre le déplacement du support de tube pour que celui-ci conserve un rayon de courbure constant sur toute sa longueur. Une fois le réglage effectué par l'utilisateur, les boulons sont serrés, ce qui empêche toute modification du rayon lors du fonctionnement de la pompe. US 5 249 937 décrit le préambule de la revendication 1.

[0015] Enfin, le brevet US 5 549 461 attribué le 27 août 1996 divulgue une pompe péristaltique comportant un anneau d'occlusion relié à un support à charnière au moyen d'une série de boulons filetés. Alors que les galets tournent, le support à charnière est abaissé de manière à ce que le tube déformable soit écrasé contre l'anneau d'occlusion, embrayant ainsi le pompage. En position abaissée, le support à charnière est maintenu au bât i par un système de fermeture permettant éventuellement d'éviter les surpressions. Le rayon de l'anneau d'occlusion, qui est concentrique à l'axe de rotation des galets, peut être ajusté par l'utilisateur au moyen d'une série de vis pour permettre l'utilisation de la pompe avec des tubes déformables ayant des épaisseurs différentes.

[0016] La pompe péristaltique décrite n'est pas faite pour des applications fines de laboratoire ou médicales. La courbure de l'anneau et la manière de l'obtenir en vissant les boulons ne sont pas décrites.

[0017] L'invention a pour but de fournir une autre solution technique aux problèmes posés ci-dessus et de palier aux inconvénients précités.

[0018] Pour cela l'invention a pour objet une pompe péristaltique, destinée à fonctionner avec un tube corps de pompe souple et déformable, comportant un boîtier, une portée formant avec le boîtier un carter, et une pluralité de galets cylindriques logés à l'intérieur du carter, les galets étant aptes à être entraînés en rotation autour d'un axe principal et à écraser le tube en au moins un point d'une face de la portée, orientée vers l'intérieur du carter, dite face intérieure, caractérisée en ce que la portée comporte une portion intermédiaire déformable ayant une face intérieure intermédiaire possédant une forme cylindrique dont l'axe coïncide avec l'a xe principal, et des premier et deuxième bras latéraux rigides disposés de part et d'autre de la portion intermédiaire déformable, des première et deuxième extrémités libres des premier et deuxième bras latéraux rigides comportant respectivement des premier et deuxième moyens de guidage, et en ce que le boîtier comporte des pistes amont et aval sur lesquelles les premier et deuxième moyens de guidage sont susceptibles de glisser, les pistes amont et aval possédant des tracés respectifs prédéfinis destinés à contraindre le déplacement des première et deuxième extrémités libres des premier et deuxième bras latéraux rigides de manière à déformer la portion intermédiaire déformable de telle sorte que le rayon de la face intérieure intermédiaire soit modifié tout en laissant l'axe de la face intérieure intermédiaire en coïncidence avec l'axe principal, de manière à ce que la pompe péristaltique s'adapte automatiquement à un tube présentant des caractéristiques physiques et géométriques variables.

[0019] De préférence, la portée est amovible pour permettre le positionnement d'un tube corps de pompe entre au moins un galet de la pluralité de galets et la face intérieure intermédiaire de la section intermédiaire déformable de la portée.

[0020] De préférence encore, la portée est placée sur le boîtier de la pompe péristaltique lors de la mise en service de la pompe péristaltique.

[0021] De préférence, la portée est placée sur le boîtier par encliquetage des premier et deuxième moyens de guidage sur les pistes amont et aval.

[0022] De préférence, le boîtier est constitué par la réunion d'une pièce intérieure et d'une pièce extérieure, la portée étant unie à la pièce extérieure de manière à former éventuellement avec un tube corps de pompe un sous-ensemble interchangeable, le sous-ensemble interchangeable étant placé sur la pièce intérieure du boîtier lors de la mise en service de la pompe péristaltique.

[0023] De préférence, la pompe péristaltique est symétrique par rapport à un plan de symétrie principal défini par l'axe principal et la bissectrice de l'angle d'ouverture de la face intérieure intermédiaire.

[0024] De préférence, la variation du rayon de la face intérieure intermédiaire par rapport au rayon non-contraint de la face intérieure intermédiaire est dans un rapport de 10 % au maximum.

[0025] De préférence, la pluralité de galets est composée de trois galets et la face intérieure intermédiaire possède un angle d'ouverture d'au moins 120° de manière à ce qu'à tout instant, au moins l'un des trois galets se trouve en vis-à-vis de la face intérieure intermédiaire, le tube étant écrasé en au moins un point.

[0026] De préférence, encore la longueur des premier et deuxième bras latéraux est entre 0,9 et 1,2 fois la valeur du rayon (R) non-contraint de la face intérieure intermédiaire.

[0027] De préférence, le tracé prédéfini des pistes amont et aval est assimilable à des premier et deuxième segments de droite reposant dans un plan perpendiculaire à l'axe principal, les segments faisant respectivement un angle d'environ 45° avec le plan principal.

[0028] Dans un autre mode de réalisation, le tracé prédéfini des pistes amont et aval est assimilable à des arcs de cercle dont le centre repose dans un plan perpendiculaire à l'axe principal.

[0029] De préférence, les premier et deuxième moyens de guidage sont constitués par des premier et deuxième bossages situés latéralement sur les extrémités libres respectives de chacun des premier et deuxième bras latéraux, et aptes à glisser respectivement le long des pistes amont et aval.

[0030] De préférence, les pistes amont et aval sont constituées par des faces latérales chanfreinés de première et deuxième parois principales du boîtier.

[0031] Dans un autre mode de réalisation, les pistes amont et aval sont constituées par des faces latérales d'évidements pratiqués dans les première et deuxième parois principales du boîtier.

[0032] En variante, les pistes amont et aval sont crantées.

[0033] De préférence, la portée comporte des moyens de guidage secondaires placés à l'apex de la portion intermédiaire déformable et faisant saillie latéralement de part et d'autre de cette dernière, et le boîtier comporte des première et deuxième rainures pratiquées selon le plan de symétrie principal dans des première et deuxième parois principales du boîtier, les rainures étant destinées à coopérer avec les moyens de guidage secondaires pour maintenir la portée symétriquement par rapport au plan de symétrie principal durant le fonctionnement de la pompe péristaltique.

[0034] De préférence, la pompe comporte des moyens de stockage permettant de maintenir la portée sur le boîtier de telle sorte que le tube corps de pompe ne soit pas contraint lors du stockage de la pompe, les moyens de stockage permettant à la portée de se positionner correctement lors de l'utilisation de la pompe.

[0035] De préférence, le boîtier comporte des contre-portées amont et aval fixes placées respectivement en vis-à-vis de première et deuxième faces intérieures des premier et deuxième bras latéraux pour maintenir le tube fixe relativement à la portée lors de l'utilisation de la pompe péristaltique.

[0036] De préférence, la pompe comporte un sous-ensemble préassemblé amovible constitué au moins d'une portée et d'un tube.

[0037] L'invention a également pour objet un sous-ensemble préassemblé constitué d'au moins d'une portée et d'un tube pour pompe péristaltique selon l'une des pompe décrites ci-dessus.

[0038] De préférence, le sous-ensemble comporte également une pièce extérieure de boîtier, la pièce extérieure portant des pistes.

[0039] L'invention a également pour objet un sous-ensemble préassemblé constitué d'une portée et d'un tube pour pompe péristaltique selon ce qui est décrit ci-dessus.

[0040] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins :

• la figure 1 est une vue en perspective éclatée du mode de réalisation préféré de la pompe péristaltique selon l'invention ;
• la figure 2 est une vue de face de la pompe péristaltique de la figure 1, l'un des demi-boîtiers étant ôté pour des raisons de clarté ;
• la figure 3 est une coupe selon le plan III-III, dit plan de symétrie principal P, de la pompe péristaltique de la figure 2 ;
• la figure 4 est une représentation schématique des forces agissant sur la portée mobile de la pompe péristaltique de la figure 1 ;
• la figure 5 est un ensemble de courbes représentant différents profils de la portée mobile de la pompe péristaltique de la figure 1 ;
• la figure 6 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de la pompe péristaltique selon l'invention ; et,
• la figure 7 est une vue de face d'encore un autre mode de réalisation de la pompe péristaltique selon l'invention.

[0041] Le mode de réalisation actuellement préféré de la pompe péristaltique selon l'invention, va maintenant être décrit en référence aux figures annexées.

[0042] En se référant aux figure 1 à 3, la pompe péristaltique 100 comporte un boîtier 200, un dispositif d'entraînement 300, une portée mobile 400 et un tube corps de pompe 500 déformable (représenté en traits mixtes sur la figure 2).

[0043] Le boîtier 200 est composé d'un premier demi-boîtier 201 et d'un deuxième demi-boîtier 202. Les premier et deuxième demi-boîtiers sont strictement identiques. S'ils sont réalisés en matière plastique, comme dans le mode de réalisation actuellement préféré, chacun des deux demi-boîtiers peut être moulés en utilisant un unique moule.

[0044] Le premier demi-boîtier 201 va maintenant être décrit en détail. Tout ce qui sera dit du premier demi-boîtier 201 se retrouve à l'identique sur le deuxième demi-boîtier 202. En conséquence, chaque élément du deuxième demi-boîtier 202 porte le même chiffre de référence que l'élément correspondant de premier demi-boîtier 201 augmenté d'une unité.

[0045] Le premier demi-boîtier 201 comporte une première paroi principale 203. En position assemblée des premier et deuxième demi-boîtiers 201 et 202 l'un sur l'autre, la face de la première paroi principale 203 placée en vis-à-vis du deuxième demi-boîtier 202 est dite "première face intérieure" 205a. La face de la première paroi principale 203 opposée à la première face intérieure 205a est dite "première face extérieure" 205b.

[0046] La première paroi principale 203 a globalement la forme d'un triangle isocèle. Sur la figure 2, la base de ce triangle est placée "horizontalement", et la hauteur issue de la base est placée "verticalement". Les qualificatifs "horizontal" et "vertical" sont arbitraires et ne présupposent pas une orientation particulière de la pompe péristaltique, mais permettent simplement de donner une orientation relative aux éléments qu'ils qualifient. Le plan perpendiculaire à la base et contenant la hauteur sera dit "plan de symétrie principal" et sera noté P à travers ce document.

[0047] Du côté de la première face intérieure 205a, la première paroi principale 203 comporte un alésage 207 dont l'axe A, horizontal sur la figure 2, repose dans le plan de symétrie principal P. L'alésage 207 comporte un épaulement 209. Le fond de l'alésage 207 est muni d'un trou 211 traversant la première paroi principale 203 et apte à recevoir sans frottement un arbre moteur 301 comme cela sera décrit plus bas.

[0048] Par ailleurs, la première face intérieure 205a comporte une paroi de renfort 213 faisant saillie perpendiculairement à ladite paroi principale 203. La paroi de renfort 213 possède une hauteur H (figure 3). Comme représentée sur la figure 2, la paroi de renfort 213 possède une forme complexe symétrique par rapport au plan de symétrie principal P. La paroi de renfort 213 comporte une portion centrale 213a en arc de cercle d'axe A, une première portion de dégagement amont 213e et une première portion de contre-portée amont 213f côté admission (côté gauche sur la figure 2), une première portion de contre-portée aval 213b et une première portion de dégagement aval 213c côté refoulement (côté droit sur la figure 2), et finalement une portion de base 213d relie la première portion de dégagement amont 213e et la première portion de dégagement aval 213c.

[0049] Au niveau de la jonction des premières portions de contre-portée aval 213b ou amont 213f et de dégagement aval 213c ou amont 213e, la paroi de support 213 est munie, côté refoulement, d'un moyen de positionnement femelle 215 et, côté admission, d'un moyen de positionnement mâle 217.

[0050] Enfin, la paroi principale 203 est chanfreinée. Les angles identiques du triangle isocèle que forme la paroi principale 203 (les angles formés à la base de celle-ci) sont coupés. De cette manière, la paroi principale 203 comporte à sa périphérie une première face latérale amont 221 et une première face latérale aval 223. Il est à noter que les premières faces latérales amont et aval 221 et 223 font globalement un angle de 135° avec la base de la paroi principale 203.

[0051] Le deuxième demi-boîtier 202 identique au premier demi-boîtier 201 subit une rotation de 180° et est positionné en vis-à-vis du premier demi-boîtier 201. Ainsi, le premier moyen de positionnement mâle 217 est logé à l'intérieur du deuxième moyen de positionnement femelle 216 et le premier moyen de positionnement femelle 215 reçoit le deuxième moyen de positionnement mâle 218. Ainsi, le deuxième demi-boîtier 202 est correctement positionné latéralement relativement au premier demi-boîtier 201. Les deux demi-boîtiers sont rapprochés jusqu'à ce que la première paroi de renfort 213 entre en contact sur toute sa section avec la deuxième paroi de renfort 214. De cette manière, les première et deuxième parois principales 205 et 206 sont à la fois parallèles et maintenues à une distance prédéfinie l'une de l'autre valant 2 H. Les deux demi-boîtiers 201 et 202 sont maintenus dans cette position correcte d'assemblage par collage, par vissage ou par tout autre moyen par ailleurs connu.

[0052] En position assemblée des deux demi-boîtiers 201 et 202, le premier alésage 207 et le deuxième alésage 208 forment le carter de la pompe péristaltique 100.

[0053] Par ailleurs, les première et deuxième faces latérales amont 221 et 222 forment une surface de guidage ou piste amont 251, et les première et deuxième faces latérales aval 223 et 224 forment une surface de guidage ou piste aval 252.

[0054] Le dispositif d'entraînement 300 comporte un séparateur 305 muni en son centre d'un trou traversant 306. Le séparateur 305 est muni d'une pluralité de tiges annulairement réparties de manière régulière, montées perpendiculairement au plan du séparateur. Chacune des tiges de la pluralité de tiges porte un galet cylindrique libre en rotation. Dans le mode de réalisation actuellement préféré, le séparateur 305 comporte trois tiges 311, 312 et 313 et trois galets 321, 322, 323.
En conséquence, chaque galet est espacé angulairement de son voisin de 120°.

[0055] Au moment de l'assemblage des premier et deuxième demi-boîtiers 201 et 202 entre eux, les moyens d'entraînement 300 sont logés dans le carter formé par les premier et deuxième alésages 207 et 208 placés en vis-à-vis. Le séparateur 305 est logé sans friction, et est donc libre en rotation au fond du premier alésage 207 au-delà du premier épaulement 209.

[0056] En position assemblée des deux demi-boîtiers 201 et 202, la hauteur h d'un galet cylindrique est telle qu'une première extrémité du galet vient se positionner à l'intérieur du premier épaulement 209 et que la deuxième extrémité du galet vient se positionner à l'intérieur du deuxième épaulement 210 (figure 3). Si ℓ correspond à la profondeur des épaulements 209 et 210, la relation suivante existe : 2H < h < 2H + 2ℓ

[0057] Le bâti de la pompe péristaltique 100 ainsi formé est monté sur l'arbre moteur 301 d'un moteur par exemple électrique (non représenté) apte à entraîner en rotation lesdits galets 321, 322, 323.

[0058] L'arbre moteur 301 est passé à travers le premier trou 211, et le trou 306 du séparateur 305. L'arbre moteur 301 est ensuite inséré à force entre la pluralité de galets. Ces derniers sont alors appliqués contre les première et deuxièmes faces axiales 209a et 210a des premier et deuxième épaulements 209 et 210. Enfin, l'arbre moteur 301 est passé à travers le deuxième trou 212 de la deuxième paroi 204 du deuxième demi-boîtier 202.

[0059] Par simple roulement sans glissement de l'arbre moteur 301 sur les faces axiales extérieures des galets 321, 322, 323, le mouvement de rotation de l'arbre moteur est transmis aux galets. Ces derniers parcourent les première et deuxièmes faces axiales 209a et 210a des premier et deuxième épaulement 209 et 210. En conséquence, les première et deuxième faces axiales 209a et 210a définissent respectivement des premier et deuxième chemins de roulement de rayon r.

[0060] La portée mobile 400 comporte une portion intermédiaire 401 et des premier et deuxième bras latéraux 403 et 404 disposés respectivement de part et d'autre de la portion intermédiaire 401. La portée mobile 400 est symétrique par rapport à un plan de symétrie qui, en position assemblée de la portée mobile sur le bâti de la pompe péristaltique, correspond au plan de symétrie principal P.

[0061] La portion intermédiaire 401 a une forme correspondant à une portion d'anneau d'axe A' et de section rectangulaire. La portion d'anneau s'étend angulairement de part et d'autre du plan de symétrie principal P sur un arc de demi-ouverture au sommet α, le sommet ou apex correspondant au point B. La face intérieure intermédiaire 405 de la portion intermédiaire 401 est la face axiale radialement interne de l'anneau.

[0062] Dans le mode de réalisation actuellement préféré, le premier et deuxième bras latéraux 403 et 404 sont rectilignes. En variante, et pour des problèmes d'ergonomie et de place disponible dans certaines applications, les bras latéraux peuvent présenter d'autres formes : coudés, à angle de section rectangulaire. La face du premier bras latéral 403 se raccordant tangentiellement à la face intérieure intermédiaire 405 de la portion intermédiaire sera dite première face intérieure 407 du premier bras latéral 403. De même le deuxième bras latéral 404 comporte une deuxième face intérieure 408 se raccordant tangentiellement avec la face intérieure intermédiaire 405.

[0063] Par ailleurs, les premier et deuxième bras latéraux 403 et 404 comportent respectivement à leur extrémité libre, opposée à l'extrémité reliée à la portion intermédiaire 401, des moyens de préhension, des moyens de maintien du tube et des moyens de guidage.

[0064] Les moyens de préhension 409 sont formés intégralement aux bras latéraux, en coudant vers l'extérieur de la portée mobile 400 la portion d'extrémité du bras latéral correspondant. Les premier et deuxième bras latéraux 403 et 404 présentent respectivement un coude au niveau du point E et F.

[0065] Les moyens de maintien du tube sont constitués par une pièce 411 (412) en forme d'arche, dont la partie centrale est reliée à la face intérieure 407 (408), dans la largeur de celle-ci, au niveau du point E (F). Les pattes 411a et 411b (412a et 412b) de l'arche, de forme effilée, font saillie à l'écart de la première face intérieure 407 (408).

[0066] Les premiers moyens de guidage 413 sont, dans le mode de réalisation actuellement préféré, constitués par des premières arêtes 413a et 413b. La largeur des moyens de préhension 409 est supérieure à la largeur du premier bras latéral 403 de manière à former des paliers avant et arrière de part et d'autre de ce dernier. Ces paliers avant et arrière possèdent respectivement deux bossages dont la jonction forme une première arête avant 413a et une première arête arrière 413b. Il est à noter que la première arête avant est dans le prolongement de la première arête arrière.

[0067] De manière similaire, le deuxième bras latéral 404 comporte des deuxièmes moyens de guidage 414, ces derniers étant constitués par des deuxièmes arêtes avant et arrière 414a et 414b.

[0068] La portée mobile 400 présente une certaine flexibilité dans la portion intermédiaire 401. En revanche, les premier et deuxième bras latéraux 403 et 404 sont rigides. La portée mobile est dans ce mode de réalisation réalisée d'une seule pièce par moulage d'une matière plastique. Il est donc nécessaire que l'épaisseur de la portion intermédiaire 401 soit plus faible que l'épaisseur des premier et deuxième bras latéraux 403 et 404. Comme la face intérieure intermédiaire 405 se raccorde tangentiellement aux première et deuxième faces intérieures des bras latéraux, et qu'aucune discontinuité de la face intérieure de la portée mobile 400 n'est présente, la variation d'épaisseur entre la portion intermédiaire 401 et chacun des premier et deuxième bras latéraux 403 et 404 est rattrapée sur la face extérieure de la portée mobile 400 au niveau des points d'extrémité C et D de la portion intermédiaire 401.

[0069] Dans la variante de réalisation présentée sur les figures 6 et 7, la portée mobile est en métal. Elle est obtenue par découpe d'une plaque métallique suivie d'une mise en forme pour obtenir une lame déformable élastiquement. Cette variante permet d'obtenir une portée mobile ayant des caractéristiques physiques très précises, telles que le module de Young caractérisant son élasticité. Ici l'épaisseur de la portée mobile est réduite.

[0070] Un tube corps de pompe 500 est positionné contre la face intérieure de la portée mobile 400. Plus particulièrement, le tube est incéré de manière à être légèrement pincé, en amont entre les pattes 411a et 411b de la première arche 411 et en aval entre les pattes 412a et 412b de la deuxième arche 412. Aucune contrainte longitudinale n'est appliquée sur le tube s'il est correctement positionné le long de la portée mobile.

[0071] La portée mobile 400, sur laquelle est disposé le tube 500, est ensuite mise en position sur le bâti de la pompe péristaltique par clipsage. L'utilisateur écarte les premier et deuxième moyens de préhension 409 et 410 l'un de l'autre de manière à déformer la portée mobile 400 au niveau de sa portion intermédiaire 401, jusqu'à ce que les moyens de guidage 413 et 414 franchissent la section la plus large du boîtier 200 correspondant aux portions d'extrémité de chacune des pistes amont et aval 251 et 252. Après le franchissement, l'utilisateur relâche les moyens de préhension. La portée mobile 400 se place alors d'elle-même correctement sur le bâti par le jeu des forces comme cela sera décrit plus bas.

[0072] Dans la position correcte d'assemblage, l'axe A' de la portion intermédiaire 405 en forme d'anneau, vient coïncider avec l'axe A autour duquel tourne les galets. De cette manière, la face intérieure de la portée mobile vient fermer le carter ménagé dans le bâti de la pompe péristaltique. La portée mobile 400 est également placée symétriquement de part et d'autre du plan de symétrie principal P. Le positionnement correct de la portée mobile 400 se fait de manière automatique. Aucun réglage particulier n'est demandé à l'utilisateur.

[0073] En position assemblée, la portion intermédiaire 405 est logée entre les première et deuxième parois principales 203 et 204 des deux demi-boîtiers 201 et 202. La largeur de la portée mobile L est en conséquence légèrement inférieure à 2 H.

[0074] Comme le montre la figure 3, le tube déformable 500 se trouve, axialement, entre les deux chemins de roulement 209a et 210a et radialement entre la face intérieure de la portée mobile 400 et au moins l'un des galets 321, 322 ou 323. En conséquence, pour qu'à tout instant l'un au moins des galets écrase le tube déformable, il est nécessaire que l'angle d'ouverture 2α de la portion intermédiaire 401 soit supérieur à l'angle entre deux galets successifs. Ici, puisque le dispositif d'entraînement 300 comporte trois galets, l'angle d'ouverture 2α doit être supérieur à 120°, et ceci quelle que soit l'ouverture de la portée mobile. Le cas le plus défavorable étant lorsque la portée est très ouverte c'est-à-dire lorsque les moyens de guidage 413 et 414 se trouvent à proximité de la section la plus large du boîtier 200, i.e. dans la partie supérieure des pistes 251 et 252.

[0075] La condition d'écrasement du tube déformable 500 par au moins l'un des galets s'écrit : R = r + 2 δ e, où R est le rayon de la face intérieure intermédiaire 405 de la portion intermédiaire 401 ; r est le rayon des chemins de roulement 209a et 210a qui est une constante géométrique de la pompe péristaltique 100 ; e est l'épaisseur du tube déformable 500 et δ un paramètre sans dimension inférieur à l'unité traduisant l'écrasement des deux parois du tube l'une sur l'autre pour atteindre la côte d'étanchéité nominale.

[0076] Par ailleurs, le long du premier bras latéral 403, le tube déformable 500 est légèrement compressé entre la première face intérieure 407 et une contre-portée amont placée en vis-à-vis qui est constituée de la première portion de contre-portée amont 213f de la première paroi de renfort 213 et de la deuxième portion de contre-portée amont 214b de la deuxième paroi de renfort 214. De manière identique, le long du deuxième bras latéral 404, le tube déformable 500 est légèrement compressé entre la deuxième face intérieure 408 et une contre-portée aval placée en vis-à-vis qui est constituée de la première portion de contre-portée aval 213b de la première paroi de renfort 213 et de la deuxième portion de contre-portée aval 214f de la deuxième paroi de renfort 214. De cette manière, lors du fonctionnement de la pompe péristaltique 100, le tube déformable 500 n'est pas entraîné par le mouvement des galets.

[0077] Afin d'expliquer physiquement le fonctionnement de la pompe péristaltique 100 à portée mobile 400, le cas particulier d'une position statique remarquable dans laquelle l'axe du galet 323 écrasant le tube 500 se situe dans le plan de symétrie P va être décrit en détail. L'adaptation automatique de la portée mobile 400 à différents types de tube et le fonctionnement dynamique de la pompe péristaltique seront compréhensibles d'après cette position remarquable.

[0078] En se référant à la figure 4, un tube 500 d'épaisseur e est écrasé par le galet 323. Ce dernier applique sur le tube une force d'écrasement F radiale. L'amplitude de la force d'écrasement F est faible lorsqu'il s'agit de déformer le tube 500 en rapprochant ses parois l'une vers l'autre, puis subit une discontinuité et croit rapidement une fois que les deux parois sont mises en contact l'une avec l'autre.

[0079] Si, par exemple, le tube 500 se trouve déjà à sa côte d'étanchéité, mais à une distance trop proche de l'axe de rotation A, le galet va appliquer une force d'écrasement F trop importante. Nous allons montrer dans ce qui suit que la portée mobile 400 va se déplacer de manière à éloigner le tube 500 de l'axe de rotation A.

[0080] Le tube 500 écrasé transmet la force d'écrasement F à la portée mobile 400 au niveau du point de contact, ici l'apex B. Par ailleurs, la portée mobile 400 est retenue au niveau des extrémités libres des bras latéraux par les premières et deuxièmes arêtes 413 et 414 en contact avec les pistes amont et aval 251 et 252. En conséquence, la force du tube sur la portée mobile est transmise par la portée jusqu'au point de contact de la portée avec le boîtier. Une force F₁ correspondant à la moitié de la force F est appliquée par la première arête sur la piste amont 251, et une force F₂ correspondant à la moitié de la force F est appliquée par la deuxième arête sur la piste aval 252.

[0081] La force F₁ se décompose en une force F_1N perpendiculaire et en une force F_1T tangentielle à la piste amont 251.

[0082] En faisant l'hypothèse que le coefficient de frottement, la réaction de la piste amont sur la première arête est perpendiculaire à la piste amont. La réaction de la piste amont permet uniquement de compenser la force F_1N. De manière similaire, la réaction de la piste aval sur la deuxième arête ne compense que la composante perpendiculaire F_2N. En conséquence, les première et deuxième extrémités libres des premier et deuxième bras latéraux sont respectivement soumises à des forces résultantes correspondant aux composantes F_1T et F_2T des forces F₁ et F₂.

[0083] Les composantes F_1T et F_2T possèdent une contribution selon le plan de symétrie P tendant à déplacer la portée mobile 400 vers le haut. Les composantes F_1T et F_2T possèdent également des contributions perpendiculaires au plan de symétrie P et dans des sens opposés tendant à écarter les première et deuxième extrémités libres des premier et deuxième bras latéraux.

[0084] Or la forme de la portée mobile 400 est étudiée de telle sorte que cet écartement des première et deuxième extrémités libre entraîne uniquement une déformation de la portion intermédiaire 401 de la portée mobile 400. Cette déformation, combinée avec le mouvement vers le haut de la portée mobile 400, se traduit par un accroissement ΔR de la valeur du rayon R de la face intérieure intermédiaire 405 mais sans modification de la position du centre de courbure de la face intérieure intermédiaire 405, l'axe A' de la face intérieure intermédiaire 405 coïncidant en permanence avec l'axe A de rotation des galets. Ainsi, la portée contre laquelle le tube 500 est écrasé augmente automatiquement son rayon. Ce mouvement de la portée permet au tube de trouver une position un peu plus éloignée des galets correspondant à sa côte d'étanchéité nominale.

[0085] La portée 400 fonctionne comme un ressort à lame. Plus la portion intermédiaire est déformée plus la force de réaction qu'applique la portée sur le tube est importante. Cette force de réaction finit par contre balancer la force d'écrasement F des galets sur le tube. Progressivement un équilibre se crée de manière à ce que le tube se trouve à sa côte d'étanchéité nominale. Dans cette position d'équilibre les composantes tangentielles F_1T et F_2T s'annulent.

[0086] Selon ce mécanisme, l'étanchéité du tube 500 est assurée quelle que soit l'épaisseur, la dureté etc. du tube. L'étanchéité est assurée tout le long de l'ouverture angulaire 2α de la face intérieure intermédiaire de la portion intermédiaire de la portée mobile.

[0087] Sur ce principe de fonctionnement, la demanderesse a réalisé des simulations informatiques qui ont permis de définir un profil particulier pour une portée mobile destinée à équiper une pompe péristaltique pour des applications médicales. Les pièces de la pompe sont réalisées en polyuréthane. La pompe possède un rayon r d'environ 18 mm. Le rayon R non-contraint de la portée est de 19 min. Les bras latéraux rigides possèdent une longueur L de 40 mm correspondant à 2 R. Les déformations du profil de la portée mobile sont représentées sur la figure 5. La variation de rayon ΔR vaut environ 10 % de la valeur du rayon R, ce qui conduit à un rayon maximum de 21 mm. Lors de la déformation de la portion intermédiaire, l'angle d'ouverture de cette dernière passe de 66° à 60° environ. L'épaisseur de la portée mobile au niveau de la portion intermédiaire vaut 3 mm, alors que l'épaisseur de la portée mobile au niveau des premier et deuxième bras latéraux vaut 5 mm.

[0088] En particulier, les simulations informatiques permettent de définir la forme des pistes de guidage 251 et 252 qui vont permettre de contraindre les extrémités libres des premier et deuxième bras latéraux. Sur la figure 5, on peut constater que les pistes de guidage amont et aval sont, en première approximation, des segments de droite inclinés à 45° par rapport à l'axe vertical. Un tel tracé simplifié est exploité pour réaliser les pistes de guidage dans les parois principales du boîtier car on reste dans la plage de tolérances géométriques généralement admises lors de la réalisation d'éléments en matière plastique injectée soit ± 0,1 mm. Lors de la description des demi-boîtiers ci-dessus il a été question d'un angle à 135° par rapport à la base du triangle isocèle. Dans la variante de réalisation représentée sur des figures 6 et 7, des pistes plus précises sont décrites par des arcs de cercle dont le centre est situé dans le plan principal P.

[0089] Incidemment, la longueur des premier et deuxième bras latéraux est choisie pour que les extrémités libres aient un déplacement ample permettant de faire varier sur de petites échelles le rayon de la portion intermédiaire de la portée mobile, et qu'une petite force appliquée au niveau des extrémités libres des bras latéraux soit transformée en une force de réaction importante de la portée sur le tube, les bras latéraux agissant comme des bras de levier.

[0090] Il est à noter un écart de comportement par rapport à ce qui a été décrit plus haut. Sur la figure 4, lorsque le galet écrasant le tube est hors du plan de symétrie P, la force appliquée par le tube sur la portée mobile est une force M radiale possédant une composante M_PT dans le plan de symétrie principal P ayant les effets décrits ci-dessus, mais également une composante M_PP perpendiculaire audit plan de symétrie principal P ayant pour effet de pousser la portée mobile 400 hors du plan de symétrie principal. C'est la raison pour laquelle l'apex B de la portion intermédiaire peut être muni d'une agrafe supplémentaire rapportée dans l'épaisseur de la portée mobile 400. Cette agrafe supplémentaire en métal possède un axe parallèle à l'axe A. L'agrafe supplémentaire fait saillie de part et d'autre de la portée mobile 400 et vient s'engager dans des première et deuxième rainures 251 et 252 (figure 7) respectivement ménagées dans les première et deuxième parois principales 203 et 204 du côté des faces intérieures 205a et 206a de ces dernières. Les première et deuxième rainures reposent dans le plan de symétrie principal P. En conséquence, la portée mobile 400 est empêchée de sortir du plan de symétrie principal P, la composante perpendiculaire M_PP étant compensée par la réaction de l'agrafe supplémentaire contre les bords latéraux de chacune des première et deuxième rainures 251 et 252.

[0091] Il semble par ailleurs que le fait que la portée mobile 400 sorte légèrement du plan de symétrie principal P ait un effet de lissage sur les fluctuations de pression constituant un phénomène classique connu des pompes péristaltiques.

[0092] Ayant en vue, entre autres applications, l'utilisation de la pompe péristaltique décrite ci-dessus pour des applications médicales, il est commode de présenter comme consommable jetable à utilisation unique un préassemblé composé d'une portée et d'un tube. Le tube est par exemple déjà pincé entre les premiers et deuxièmes moyens de fixations et positionné contre la face intérieure de la portée mobile. Eventuellement, le tube en élastomère est collé en différents points le long de la face intérieure de la portée mobile. Le préassemblé ainsi constitué est ensuite conditionné dans un sachet stérile. Sur ce dernier sont indiqués les caractéristiques du tube et le type de bâti sur lequel la portée mobile peut être clipsée. L'utilisateur a simplement à déballer le préassemblé et à le clipser sur le bâti correspondant.

[0093] L'avantage immédiat est de permettre la réutilisation, d'une application à l'autre, à la fois du moteur électrique et de l'arbre moteur 301, comme dans l'art antérieur, mais également de l'ensemble du bâti composé du boîtier 200 et du dispositif d'entraînement 300. Le consommable présentant un nombre de pièces réduit est moins coûteux. Il est facilement mis en position, se règle automatiquement et permet d'éviter les erreurs de réglage.

[0094] Ainsi, la pompe péristaltique selon l'invention peut être utilisée avec des types de tubes variés. La variation de l'épaisseur des parois du tube ayant des origines diverses (fabrication, usure, différents types de tube etc.) est compensée automatiquement par l'ajustement du rayon de la face intérieure intermédiaire de la portée mobile.

[0095] La figure 6 représente un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, le boîtier est constitué de deux pièces : une pièce intérieure (non représentée) formant un carter pour recevoir les galets ; et une pièce extérieure 260 portant les pistes de guidage. Une fois assemblées, les pièces intérieure et extérieure 260 forment un boîtier similaire au boîtier 200 décrit dans le mode de réalisation actuellement préféré illustré sur les figures 1 à 5.

[0096] Deux sous-ensembles peuvent ainsi être distingués : d'une part un sous-ensemble fixe comportant éventuellement le moteur, le séparateur 305, les galets 321, 322 et 323 et la pièce intérieure du boîtier ; d'autre part un sous ensemble interchangeable comportant un tube 500, une portée mobile 400 et la pièce extérieure 260 du boîtier (et donc les pistes de guidage). Le sous-ensemble interchangeable peut par exemple être relié à un flacon contenant un liquide à pomper. L'utilisateur réunit les sous-ensembles fixe et interchangeable entre eux pour former une pompe péristaltique avec son volume de liquide à pomper.

[0097] Par ailleurs, sur la figure 6, la portée mobile 400 est constituée d'une lame métallique comportant une portion intermédiaire en arc de cercle et des bras latéraux amont et aval rectilignes et rigides positionnés de part et d'autre de la portion intermédiaire. L'épaisseur de la portée mobile 400 est faible. En particulier, les moyens de guidage sont des bossages amont 473a et 473b et aval 474a et 474b constitués par des languettes découpées dans la masse de la lame métallique lors de la découpe de cette dernière. Les languettes sont ensuite recourbées sur elles-mêmes pour former un bossage apte à glisser le long des pistes de guidage.

[0098] Une variante de réalisation de la pompe péristaltique consiste à ce que les pistes de guidage amont et aval 251 et 252 ne soient pas positionnées sur les faces latérales amont 221 et 222 et aval 223 et 224 du boîtier, mais sur les faces latérales d'évidements pratiqués dans les parois principales du boîtier. Plus particulièrement, la première paroi principale 263 de la pièce extérieure 260 comporte un premier évidement amont 265 et un premier évidement aval 266. De manière similaire, la deuxième paroi principale 264 de la pièce extérieure 260 comporte un deuxième évidement amont 266 et un deuxième évidement aval 268. Les faces latérales 275 et 276 les plus proches de l'axe de rotation A respectivement des évidements 265 et 266 ont un tracé prédéfini pour former la piste amont 251. De manière similaire, les faces latérales 277 et 278 les plus proches de l'axe de rotation A respectivement des évidements 267 et 268 ont un tracé prédéfini pour former la piste aval 252. De cette manière, et avantageusement pour le mode de réalisation de la figure 7 dans lequel le boîtier est la réunion de deux sous-ensembles, la portée mobile 400 est associée à la partie extérieure 260 du boîtier de manière à unir les pièces constituant le sous-ensemble interchangeable. La portée mobile est logée dans la partie extérieure 260, c'est-à-dire les bossages 473a, b et 474 a, b sont logés dans les évidements 265-278 correspondants, lors de la superposition des parois principales 264 et 263 de la partie extérieure 260.

[0099] Il est à noter que les pistes de guidage sont des arcs de cercle dont le centre est situé dans le plan principal P. Ce tracé particulier des pistes est le résultat des caractéristiques géométriques particulières de ce mode de réalisation de la pompe péristaltique (longueur des bras de levier des bras latéraux, gamme des tubes utilisables dans cette pompe, etc.), de la plus grande précision de réalisation des pistes par moulage, et de l'utilisation d'une portée mobile métallique d'une grande précision de fabrication.

[0100] La figure 7 représente encore un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, les première et deuxième faces latérales amont et aval ne sont plus des surfaces lisses, mais comportent une pluralité de crans 280 millimétriques. La forme de chaque cran 280 est asymétrique. Un cran est constitué d'une face courte 281, orientée en direction du plan de symétrie principal P, faisant un angle important avec la tangente du tracé de la piste 251 ou 252, et une face longue 282, orientée à l'écart du plan de symétrie principal P, faisant un angle faible avec la tangente au tracé de la piste 251 ou 252.

[0101] De cette manière, les bossages 473a, b et 474a, b de la portée mobile 400 ne peuvent se déplacer le long de la piste 251 et de la piste 252 que dans le sens du serrage du tube 500, c'est-à-dire vers le plan de symétrie principal P. Ce sens est privilégié car il correspond à l'évolution normale d'un tube au cours de son utilisation, sous l'effet de l'usure et de la perte d'élasticité de la paroi du tube. De plus, cet arrangement permet à la pompe péristaltique de supporter des pressions de fonctionnement élevées sans modification du rayon de courbure, les bossages prenant appui sur les faces courtes 281 des crans 280.

[0102] Sur la figure 7, la rainure 251 de guidage de l'agrafe située à l'apex de la portée mobile 400 est représentée. Elle comporte une cale 290. La cale 290 permet, en position de stockage de la pompe péristaltique, de maintenir la portée mobile 400 à l'écart des galets 321-323 afin que le tube corps de pompe 500 ne soit pas écrasé ou contraint durant cette période de stockage.

[0103] Pour cela, la cale 290 est de forme globalement parallélépipédique et est apte à être insérée dans la rainure 251. La face 291 de la cale 290 prenant appui sur le galet 323 situé dans le plan principal P est circulaire. Elle possède un rayon de courbure égal à celui de la face extérieure du galet 323. L'agrafe située à l'apex de la portée mobile vient prendre appui sur une face 292 de la cale 290 opposée à la face 291 cylindrique.

[0104] Lorsque l'utilisateur souhaite utiliser la pompe péristaltique, le moteur d'entraînement force pour appliquer un couple supplémentaire pour que le galet 323 se désengage de la cale 290 et puisse rouler le long du chemin de roulement 209. La cale 290 est alors poussée vers le haut et soulève la portée mobile 400. Puis, une fois que le galet 323 est désengagé de la cale 290, cette dernière tombe derrière le galet 323 dans l'intervalle entre deux galets successifs. La portée mobile 400 qui n'est alors plus soutenue par la cale 290 glisse le long de la rainure 251 et vient de placer automatiquement dans sa position correcte de fonctionnement.

[0105] Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée à celui-ci et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Revendications

1. Pompe péristaltique (100), destinée à fonctionner avec un tube corps de pompe (500) souple et déformable, comportant un boîtier (200), une portée (400) formant avec ledit boîtier un carter, et une pluralité de galets (321, 322, 323) cylindriques logés à l'intérieur dudit carter, lesdits galets étant aptes à être entraînés en rotation autour d'un axe principal (A) et à écraser ledit tube en au moins un point d'une face de ladite portée, orientée vers l'intérieur dudit carter, dite face intérieure, ladite portée (400) comporte une portion intermédiaire (401) déformable ayant une face intérieure intermédiaire (405) possédant une forme cylindrique dont l'axe (A') coïncide avec ledit axe principal, et des premier et deuxième bras latéraux (403, 404) rigides disposés de part et d'autre de ladite portion intermédiaire déformable, des première et deuxième extrémités libres (E, F) desdits premier et deuxième bras latéraux rigides comportant respectivement des premier et deuxième moyens de guidage (413, 414), caractérisée en ce que ledit boîtier comporte des pistes amont et aval (251, 252) sur lesquelles lesdits premier et deuxième moyens de guidage sont susceptibles de glisser dans une position assemblée de ladite pompe, lesdites pistes amont et aval possédant des tracés respectifs prédéfinis destinés à contraindre le déplacement desdites première et deuxième extrémités libres des premier et deuxième bras latéraux rigides de manière à déformer ladite portion intermédiaire déformable de telle sorte que le rayon de ladite face intérieure intermédiaire soit modifié tout en laissant ledit axe de ladite face intérieure intermédiaire en coïncidence avec ledit axe principal, de manière à ce que ladite pompe péristaltique s'adapte automatiquement à un tube présentant des caractéristiques physiques et géométriques variables.

2. Pompe péristaltique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite portée (400) est amovible pour permettre le positionnement d'un tube corps de pompe (500) entre au moins un galet de ladite pluralité de galets (321, 322, 323) et ladite face intérieure intermédiaire (405) de ladite section intermédiaire (401) déformable de la portée.

3. Pompe péristaltique selon la revendication 2,
caractérisée en ce que ladite portée (400) est placée sur ledit boîtier (200) de ladite pompe péristaltique (100) lors de la mise en service de ladite pompe péristaltique.

4. Pompe péristaltique selon la revendication 3,
caractérisée en ce que ladite portée est placée sur ledit boîtier par encliquetage des premier et deuxième moyens de guidage (413, 414) sur lesdites pistes amont et aval.

5. Pompe péristaltique selon la revendication 2,
caractérisée en ce que ledit boîtier est constitué par la réunion d'une pièce intérieure et d'une pièce extérieure (260), ladite portée étant unie à ladite pièce extérieure de manière à former éventuellement avec un tube corps de pompe un sous-ensemble interchangeable, le sous-ensemble interchangeable étant placé sur ladite pièce intérieure du boîtier lors de la mise en service de ladite pompe péristaltique.

6. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite pompe péristaltique (100) est symétrique par rapport à un plan de symétrie principal (P) défini par ledit axe principal (A) et la bissectrice de l'angle d'ouverture de ladite face intérieure intermédiaire (405).

7. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la variation du rayon (ΔR) de ladite face intérieure intermédiaire (405) par rapport au rayon (R) non-contraint de ladite face intérieure intermédiaire est dans un rapport de 10 % au maximum.

8. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ladite pluralité de galets (321, 322, 323) est composée de trois galets et que ladite face intérieure intermédiaire (405) possède un angle d'ouverture d'au moins 120° de manière à ce qu'à tout instant, au moins l'un desdits trois galets se trouve en vis-à-vis de ladite face intérieure intermédiaire, ledit tube (500) étant écrasé en au moins un point.

9. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la longueur desdits premier et deuxième bras latéraux (403, 404) est entre 0,9 et 1,2 fois la valeur dudit rayon (R) non-contraint de ladite face intérieure intermédiaire (405).

10. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ledit tracé prédéfini desdites pistes amont et aval est assimilable à des premier et deuxième segments de droite reposant dans un plan perpendiculaire audit axe principal (A), lesdits segments faisant respectivement un angle d'environ 45° avec ledit plan principal.

11. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ledit tracé prédéfini desdites pistes amont et aval est assimilable à des arcs de cercle dont le centre repose dans un plan perpendiculaire audit axe principal (A).

12. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que lesdits premier et deuxième moyens de guidage sont constitués par des premier et deuxième bossages (413, 414) situés latéralement sur les extrémités libres respectives de chacun desdits premier et deuxième bras latéraux (403, 404), et aptes à glisser respectivement le long desdites pistes amont et aval.

13. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que lesdites pistes amont et aval sont constituées par des faces latérales chanfreinés de première et deuxième parois principales dudit boîtier.

14. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que lesdites pistes amont et aval sont constituées par des faces latérales d'évidements pratiqués dans les première et deuxième parois principales dudit boîtier.

15. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que les pistes amont et aval sont crantées.

16. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce ladite portée (400) comporte des moyens de guidage secondaires placés à l'apex (B) de ladite portion intermédiaire (405) déformable et faisant saillie latéralement de part et d'autre de cette dernière, et en ce que ledit boîtier (200) comporte des première et deuxième rainures (251, 252) pratiquées selon ledit plan de symétrie principal (P) dans des première et deuxième parois principales (203, 204) dudit boîtier, lesdites rainures étant destinées à coopérer avec lesdits moyens de guidage secondaires pour maintenir la portée symétriquement par rapport audit plan de symétrie principal durant le fonctionnement de ladite pompe péristaltique.

17. Pompe péristaltique selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de stockage permettant de maintenir ladite portée sur ledit boîtier de telle sorte que ledit tube corps de pompe ne soit pas contraint lors du stockage de ladite pompe, lesdits moyens de stockage permettant à la portée de se positionner correctement lors de l'utilisation de ladite pompe.

18. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que ledit boîtier (200) comporte des contre-portées amont et aval fixes placées respectivement en vis-à-vis de première et deuxième faces intérieures (407, 408) desdits premier et deuxième bras latéraux (403, 404) pour maintenir le tube (500) fixe relativement à ladite portée (400) lors de l'utilisation de ladite pompe péristaltique.

19. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisée en ce qu'elle comporte un sous-ensemble préassemblé amovible constitué au moins d'une portée (400) et d'un tube (500).

20. Sous-ensemble préassemblé constitué au moins d'une portée (400) et d'un tube (500) pour pompe péristaltique (100) selon l'une des revendications 1 à 19.

21. Sous-ensemble préassemblé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comporte également une pièce extérieure (260) de boîtier, ladite pièce extérieure portant des pistes.

Claims

1. Peristaltic pump (100) which is intended to function with a flexible and deformable pump body tube (500), comprising a housing (200), a bearing surface (400) forming a casing with the housing, and a plurality of cylindrical rollers (321, 322, 323) which are accommodated inside the casing, the rollers being capable of being rotated about a main axis (A) and of squeezing the tube at least at one location of a face of the bearing surface, orientated towards the inner side of the casing, referred to as the internal face, the bearing surface (400) comprises a deformable intermediate portion (401) which has an intermediate internal face (405) of cylindrical shape whose axis (A') coincides with the main axis, and first and second rigid lateral arms (403, 404) which are arranged at one side and the other of the deformable intermediate portion, first and second free ends (E, F) of the first and second rigid lateral arms comprising first and second guiding means (413, 414), respectively, characterised in that the housing comprises upstream and downstream tracks (251, 252) on which the first and second guiding means are capable of sliding when the pump is in an assembled position, the upstream and downstream tracks having predefined courses which are intended to constrain the movement of the first and second free ends of the first and second rigid lateral arms so as to deform the deformable intermediate portion in such a manner that the radius of the intermediate internal face is modified whilst leaving the axis of the intermediate internal face coincident with the main axis, in such a manner that the peristaltic pump automatically adapts to a tube having variable physical and geometric characteristics.

2. Peristaltic pump according to claim 1, characterised in that the bearing surface (400) is removable in order to allow a pump body tube (500) to be positioned between at least one roller of the plurality of rollers (321, 322, 323) and the intermediate internal face (405) of the deformable intermediate portion (401) of the bearing surface.

3. Peristaltic pump according to claim 2, characterised in that the bearing surface (400) is positioned on the housing (200) of the peristaltic pump (100) when the peristaltic pump is operated.

4. Peristaltic pump according to claim 3, characterised in that the bearing surface is positioned on the housing by the first and second guiding means (413, 414) being snap-fitted to the upstream and downstream tracks.

5. Peristaltic pump according to claim 2, characterised in that the housing is constituted by the assembly of an internal component and an external component (260), the bearing surface being joined to the external component so as to optionally form with a pump body tube an interchangeable sub-assembly, the interchangeable sub-assembly being positioned on the internal component of the housing when the peristaltic pump is operated.

6. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the peristaltic pump (100) is symmetrical relative to a main plane of symmetry (P) which is defined by the main axis A and the bisector of the angle of aperture of the intermediate internal face (405).

7. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 6, characterised in that the variation of the radius (ΔR) of the intermediate internal face (405) relative to the non-constrained radius (R) of the intermediate internal face is at a maximum ratio of 10%.

8. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 7, characterised in that the plurality of rollers (321, 322, 323) is composed of three rollers and the intermediate internal face (405) has an angle of aperture of at least 120° so that, at all times, at least one of the three rollers is facing the intermediate internal face, the tube (500) being squeezed at least at one location.

9. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 8, characterised in that the length of the first and second lateral arms (403, 404) is between 0.9 and 1.2 times the value of the non-constrained radius (R) of the intermediate internal face (405).

10. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 9, characterised in that the predefined course of the upstream and downstream tracks can be assimilated in first and second straight segments which lie in a plane perpendicular to the main axis (A), the segments forming an angle of approximately 45° with the main plane, respectively.

11. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 9, characterised in that the predefined course of the upstream and downstream tracks can be assimilated in circle arcs, the centre of which lies in a plane perpendicular to the main axis (A).

12. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 11, characterised in that the first and second guiding means are constituted by first and second projections (413, 414) which are located laterally at the free ends of each of the first and second lateral arms (403, 404) and which are capable of sliding along the upstream and downstream tracks, respectively.

13. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 12, characterised in that the upstream and downstream tracks are constituted by chamfered lateral faces of first and second main walls of the housing.

14. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 12, characterised in that the upstream and downstream tracks are constituted by lateral faces of recesses which are constructed in the first and second main walls of the housing.

15. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 14, characterised in that the upstream and downstream tracks are notched.

16. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 15, characterised in that the bearing surface (400) comprises secondary guiding means which are positioned at the apex (B) of the deformable intermediate portion (405) and which protrude laterally at one side and the other of the intermediate portion, and in that the housing (200) comprises first and second grooves (251, 252) which are constructed in the main plane of symmetry (P) in first and second main walls (203, 204) of the housing, the grooves being intended to cooperate with the secondary guiding means in order to retain the bearing surface in a symmetrical manner relative to the main plane of symmetry during the operation of the peristaltic pump.

17. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 16, characterised in that it comprises storage means which allow the bearing surface to be retained on the housing in such a manner that the pump body tube is not constrained during the storage of the pump, the storage means allowing the bearing surface to be positioned correctly when the pump is used.

18. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 17, characterised in that the housing (200) comprises fixed upstream and downstream counter-bearing surfaces which are positioned opposite first and second internal faces (407, 408) of the first and second lateral arms (403, 404), respectively, in order to keep the tube (500) fixed relative to the bearing surface (400) when the peristaltic pump is used.

19. Peristaltic pump according to any one of claims 1 to 18, characterised in that it comprises a removable pre-assembled sub-assembly which is constituted at least by a bearing surface (400) and a tube (500).

20. Pre-assembled sub-assembly constituted at least by a bearing surface (400) and a tube (500) for a peristaltic pump (100) according to any one of claims 1 to 19.

21. Pre-assembled sub-assembly according to claim 20, characterised in that it also comprises an external housing component (260), the external component carrying tracks.

Ansprüche

1. Schlauchpumpe (100), die dazu vorgesehen ist, mit einem nachgiebigen und verformbaren schlauchförmigen Pumpenkörper (500) zu arbeiten und die einen Kasten (200), einen Träger (400), der mit dem Kasten ein Gehäuse bildet, und eine Vielzahl von zylindrischen Rollen (321, 322, 323) aufweist, die im Inneren des Gehäuses aufgenommen und geeignet sind, in Drehrichtung um eine Hauptachse (A) angetrieben zu werden und den Schlauch an wenigstens einem Punkt einer Seite des Trägers einzudrücken, die zum Inneren des Gehäuses hinweist und Innenseite genannt wird, wobei der Träger (400) einen deformierbaren Zwischenabschnitt (401) umfaßt, der eine innere Zwischenfläche (405), die eine zylindrische Form hat, deren Achse (A') mit der Hauptachse zusammenfällt, und erste sowie zweite starre Seitenarme (403, 404) aufweist, die beidseits dieses deformierbaren Zwischenabschnittes vorgesehen sind, wobei erste und zweite freie Enden (E, F) der ersten und zweiten starren Seitenarme jeweils erste und zweite Führungsmittel (413, 414) umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten stromaufwärtige und stromabwärtige Bahnen (251, 252) umfaßt, auf denen die ersten und zweiten Führungsmittel im zusammengesetzten Zustand der Pumpe gleiten können, wobei die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Bahnen jeweils im Voraus festgelegte Bahnführungen haben, die dazu vorgesehen sind, das Versetzen der ersten und zweiten freien Enden der ersten und zweiten Seitenarme so zu erzwingen, daß der deformierbare Zwischenabschnitt derart verformt wird, daß bei einer Änderung des Radius der inneren Zwischenfläche die Achse der inneren Zwischenfläche in Übereinstimmung mit der Hauptachse verbleibt, und zwar derart, daß die Schlauchpumpe sich automatisch einem Schlauch anpaßt, der variable physikalische und geometrische Eigenschaften aufweist.

2. Schlauchpumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (400) abnehmbar ist, um das Anbringen eines schlauchförmigen Pumpenkörpers (500) zwischen mindestens einer Rolle aus der Vielzahl der Rollen (321, 322, 323) und der unteren Zwischenfläche (405) des deformierbaren Zwischenabschnitts (401) des Trägers zuzulassen.

3. Schlauchpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (400) während der Verwendung der Schlauchpumpe auf dem Kasten (200) der Schlauchpumpe (100) angebracht ist.

4. Schlauchpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (400) auf dem Kasten durch Einklipsen der ersten und zweiten Führungsmittel (413, 414) an den stromauf- und stromabwärtigen Bahnen angebracht ist.

5. Schlauchpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten durch Zusammenfügen eines inneren und eines äußeren Teiles (260) gebildet wird, wobei der Träger mit dem äußeren Teil derart verbunden ist, daß er gegebenenfalls mit einem schlauchförmigen Pumpenkörper eine auswechselbare Unterbaugruppe bildet, die auf dem inneren Teil des Kastens während der Verwendung der Schlauchpumpe angebracht ist.

6. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchpumpe (100) zu einer Symmetrie-Hauptebene (P) symmetrisch ist, die durch die Hauptachse (A) und die Winkelhalbierende des Öffnungswinkels der unteren Zwischenfläche (405) festgelegt ist.

7. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Radiusses (ΔR) der inneren Zwischenfläche (405) relativ zum nicht-belasteten Radius (R) der inneren Zwischenfläche bei einem Verhältnis von maximal 10 % liegt.

8. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Rollen (321, 322, 323) aus drei Rollen besteht, und daß die innere Zwischenfläche (405) einen Öffnungswinkel von wenigstens 120° derart aufweist, daß zu jedem Zeitpunkt zumindest eine der drei Rollen sich der inneren Zwischenfläche gegenüber befindet, wobei der Schlauch (500) an mindestens einem Punkt flachgedrückt ist.

9. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der ersten und zweiten Seitenarme (403, 404) zwischen dem 0,9-fachen und dem 1,2-fachen des Wertes des unbelasteten Radius (R) der inneren Zwischenfläche (405) liegt.

10. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die im voraus festgelegte Bahnführung der Bahnen stromaufwärts und stromabwärts vergleichbar ist mit ersten und zweiten Geraden-Segmenten, die in einer Ebene senkrecht zur Hauptachse (A) liegen und jeweils einen Winkel von etwa 45° mit der Hauptebene bilden.

11. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Bahnführung der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Bahnen vergleichbar ist mit Kreisbögen, deren Mitte in einer Ebene rechtwinkelig zur Hauptachse (A) liegen.

12. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Führungsmittel durch erste und zweite Buckel (413, 414) gebildet werden, die seitlich auf den jeweiligen Enden jeder der ersten und zweiten Seitenarme (403, 404) angebracht und geeignet sind, jeweils längs der stromabwärtigen und stromaufwärtigen Bahnen zu gleiten.

13. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Bahnen durch abgeschrägte Seitenflächen von ersten und zweiten Seitenhauptwänden des Kastens gebildet werden.

14. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Bahnen durch Seitenflächen von Vertiefungen gebildet werden, die in den ersten und zweiten Seitenhauptwänden des Kastens ausgebildet sind.

15. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärtigen und die stromabwärtigen Bahnen mit Rasten versehen sind.

16. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (400) zweite Führungsmittel aufweist, die an der Spitze (B) des deformierbaren Zwischenabschnitts (405) angebracht sind und beidseits des letzteren seitlich überstehen, und daß der Kasten (200) erste und zweite Nuten (251, 252) umfaßt, die entsprechend der Hauptsymmetrieebene (P) in den ersten und zweiten Hauptwänden (203, 204) des Kastens ausgebildet und dazu vorgesehen sind, mit den zweiten Führungsmitteln zusammenzuwirken, um den Träger symmetrisch zur Hauptsymmetrieebene während des Betriebs der Schlauchpumpe zu halten.

17. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie Lagerungsmittel umfaßt, die es gestatten, den Träger auf dem Kasten so zu halten, daß der schlauchförmige Pumpenkörper während des Lagerns der Pumpe nicht unter Spannung steht, wobei es die Lagerungsmittel gestatten, daß der Träger sich während der Benutzung der Pumpe korrekt positioniert.

18. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (200) stromaufwärtige und stromabwärtige feste Gegenhalter umfaßt, die jeweils gegenüber ersten und zweiten Innenflächen (407, 408) der ersten und zweiten Seitenarme (403, 404) angebracht sind, um den Schlauch (500) während der Benutzung der Pumpe relativ zum Träger (400) festzuhalten.

19. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine vormontierte, auswechselbare Unterbaugruppe umfaßt, die von wenigstens einem Träger (400) und einem Schlauch (500) gebildet wird.

20. Vormontierte Unterbaugruppe, bestehend aus wenigstens einem Träger (400) und einem Schlauch (500) für eine Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 19.

21. Vormontierte Unterbaugruppe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch ein äußeres Gehäuseteil (260) umfaßt, das Bahnen trägt.

Dessins