Brevet FR2458694A1 — publié le 19810102

La présente invention concerne une pompe de petites dimensions de type péristaltique. Dans les pompes de ce type le pompage est effectué par écrasement d'un tronçon d'un tube souple sous l'action d'un ou plusieurs galets portés par une roue actionnée par un organe moteur. De telles pompes se sont imposées dans le domaine médical en raison du fait que le liquide à pomper, sang, liquide nutritionnel ou autre n'est pas en contact avec les surfaces frottantes. Un autre argument en faveur de ces pompes est leur conception Sil ple qui permet de réduire leurs dimensions ce qui est un avantage important dans le domaine médical notamment lorsque de telles pompes doivent entre utilisées pour la nutrition parentérale en régime ambulatoire. La nutrition parenterale en régime ambulatoire permet d'alimenter les malades en pulsant dans le sang une solution nutritive liquide contenue dans un sac sous vide que le malade peut porter sur la poitrine. Cette méthode d'application récente permet au malade devant subir de tels traitements de ne pas étre immobilisé en hopital. Les pompes péristaltiques proposées à cet usage sont conçues comme pouvant fonctionner de manière autonome au moyen d'accumulateurs. Ces pompes existantes présentent cependant un certain nombre d'inconvénients. Le débit de ce type de pompe étant lié à la vitesse de rotation de la roue à galet il est necessaire de doter ces pompes de variateurs de vitesse permettant d'adapter le débit en fonction de l'utilisée teur. Or les dispositifs de variation de vitesse utilisés n'offrent pas une plage de vitesse suffisamment étendue. Il en résulte des insuffisances de nutrition ou un temps de nutriti allongé et un risqu d'accident si le débit est trop élevé. L'autonomie de ces pompes en fonctionnement ambulatoire est de quelques heures seulement du fait du volume des accumulateurs et leur poids liés à ceux de la pompe qui doivent être necessairement réduits. La conception de la plupart de ces pompes est telle que le tube est mis en tension autour de la roue à galet et que conjointement à l'écrasement du tube se produit son étirement ce qui empoche de parvenir à une pression élevée et ce qui oblige une rotation rapide de la roue pour obtenir un débit satisfaisant. En outre ces pompes connues sont d'une mise en oeuvre malaisée et ne fonctionnent de façon satisfaisante qu'avec un diamètre de tube souple prédéterminé. La présente invention vise à obvier aux inconvénients ci-dessus en réalisant une pompe de petites dimensions donc facile à porter en usage ambulatoire, de mise en oeuvre simplifiée et qui offre cependant une autonomie de plusieurs dizaine#d'heures. La présente invention vise en outre à réaliser une pompe qui offre e une plage étendue de réglage de la vitesse de pompage et du débit et qui offre également une grande sécurité d'utilisation. A cet effet, la pompe selon l'invention de petites dimensions du type péristaltique dans laquelle le liquide est pompé par écrasement d'une portion d'un tube souple au moyen d'une roue à galets actionnée en rotation par un ensemble moteur réducteur à courant continu alimenté par un groupe d'accumulateurs succeptibles d'être reliés au réseau pour leur rechargement et/ou le fonctionnement de la pompe en poste fixe se caractérise essentiellement par un module électronique régulateur de vitesse intercalé entre la source d'énergie et le moteur en sorte que la régulation de la vitesse puisse entre obtenue de manière constante et avec une plage de variations de vitesse tten- due avec une chute de tension faible ce qui permet l'utilisation op timbale des accumulateurs permettant de réduire leur dimensions et volumes et rendant l'emploi de la dite pompe particulièrement avantageux dans la nutrition parentérale en régime ambulatoire. Suivant une autre caractéristique de l'invention le module électronique de régulation comprend des organes électroniques de régulation maintenant constant le courant dans le circuit d'alimentation, un ensemble diviseur de tension réglable permettant de faire varier la vitesse du moteur et le débit de la pompe et un groupe de sécurité des tinté à éviter l'emballement du moteur sous l'effet d'une tension excessive au cas de défaillance des organes de régulation. Suivant une autre caractéristique de l'invention le boitier a la forme d'un parallèlèpipède rectangle plat, la roue à galets fait rotation sur un petit ctté du dit boitier et un capot mobile sur le petit côté fait fonction de corps de pompe autour de la roue i à galets le dit capot étant doté d'une rampe semi circulaire contre laquelle est écrasé le tube souple ce qui permet d'obtenir une pression élevée sans allongement préjudiciable du tube. D'autres avantages et caractéristiques de 1 invention apparattront à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins joints dans lesquels - La figure 1 est une vue en plan de la pompe selon l'invention. - La figure 2 est une vue en coupe de la figure 1. - La figure 3 est une vue schématique du circuit et du module re- gulateur de vitesse. - La figure 4 est une vue de face de la pompe selon l'invention. - La figure 5 est une vue en coupe partielle de la figure 1 (au niveau du corps de la pompe). - La figure 6 est une vue de face du capot corps de pompe. - La figure 7 est une vue de face et en coupe de la roue à galets. Telle que représentée la pompe selon l'invention comprend un boitier t de forme parallèlèpipèdique rectangle peu épais constitué par assemblage au moyen de vis 2 de deux coquilles venant de mou laye. Le boitier 1 présente sur sa face arrière 3 un logement en creux 4 et sur son petit cté avant 5 une section supérieure plus large avec bossage 6 sur lequel et contre lequel se bloque un capot corps de pompe comme décrit plus avant. A l'intérieur du boitier 1 sont disposés un ensemble moteur réduc- teur 7, un groupe d'accumulateurs 8, une prise 9 d'alimentation des dits accumulateurs au moyen d'un chargeur transformateur non représenté à partir du réseau et un module régulateur de vitesse 10 avec potentiomètre. Le moteur électrique est du type à courant continu connu en soi dont l'arbre 11 fait saillie hors du boitier sur le petit cté avant de celui-ci. Le module regulateur de vitesse tel que représenté sur le schéma de la figure 3 comprend sur la ligne d'alimentation du moteur un transistor "ballast" il commandé par un amplificateur constitué par les transistors T2 et T3. Une résistance R1 limite le courant de commande de T1 a une valeur optimale et une résistance R2 fixe le point de fonctionnement du transistor T3. Le montage selon l'invention comprend un diviseur de tension constitué par les résistances R3 et R4 et le potentiomètre P. Le dit diviseur de tension permet d'appliquer à l'entrée du transistor T3 une fraction de la tension d'alimentation du moteur selon le réglage du potentiomètre. Cette tension d'alimentation peut se stabiliser entre par exemple 1,5 et 4,5 volts environ, ce qui permet, le courant étant maintenu régulé par le transistor ballast Ti, par variation de la tension d'alimentation de faire varier la vitesse du moteur et le débit de la pompe. Le montage du module régulateur de vitesse de la pompe selon l'invention comprend également un groupe de sécurité qui est constitué d'un fusible calibré F monté sur la ligne d'alimentation du moteur et d'une diode de Zener DZ. Le fusible F est de préférence un fusible calibré à 100 mA. Ce groupe de sécurité présente la propriété de se comporter comme un coupe circuit entrafnant la fusion du fusible F dès que la tension à ses bornes dépasse 5 à 6 volts. De ce fait par interruption de l'alimentation est évité l'emballement du moteur sous l'effet d'une tension excessive. Ce cas peut se présenter lorsque se produirait une défaillance du chargeur transformateur enfichable sur le réseau domestique simultanément à une défaillance du régulateur dans l'hypothèse où les accumulateurs ne seraient plus en mesure de limiter l'excès de tension du fait de leur vieillissement par exemple. Le régulateur utilisé tel que décrit présente entre autre avantage celui de travailler avec une chute de tension très faible, si necessaire il est possible d'atteindre en sortie une tension de l'ordre de 4,7 avec une tension de 4,8 V en entrée. De ce fait la capacité des batteries est utilisée au maximum ce qui autorise ltemploi de batteries de dimensions réduites. Le dispositif chargeur fourni avec l'appareil est également doté de moyens de sécurité et notamment de moyens d'arrêt automatique de fonctionnement en surcharge. Le potentiomètre P est commandé par le bouton moleté 12 rotatif dons l'évidement 4 du dos de l'appareil suivant une graduation qui de la position arrt/marche permet d'obtenir une plage comportant par vexez ple dix vitesses différentes et donc dix débits différents susceptibles d'aller en fonction du diamètre interne du tube souple de 1/2 litre à 3 litres en 12 heures. il va de soi que dans le cas ou la pompe selon 11 invention est destinée à être utilisée en pédiatrie le débit n sera limité. Sur le petit ctté avant 5 du boitier au niveau du bossage 6 de sec- tion plus large est calé sur l'arbre 11 de sortie du groupe moteur réducteur une roue 13 dotée de galets radiaux périphériques 14. La roue 13 peut être réalisée par assemblage de deux flasques en un matériau synthétique entre lesquelles sont emprisonnés les galets 14 comme représenté aux dessins la roue est constituée d'une flasque male 15 avec épaulement annulaire arrière 16 et tétons 17 qui pénètrent dans des orifices correspondants 18 d'une flasque 19 femel le. Chacune des flasques est dotée d'une gorge circulaire 20, les dites gorges venant en vis-à-vis l'une de l'autre au montage. Au niveau de lacune des gorges circulaires et transversaîleient à elles sont ménagées au moulage des lumières oblongues 21 radiales par rapport au centre de chacune des flasques. De préférence trois lumières oblongues sont réalisées sur chacune des flasques suivant une répartition angulaire de 1200, les lumières de l'une des flasques venant en vis-à-vis au montage des lumières de l'autre. Dans les lumières oblongues sont enfilés les axes 22 des galets 14 qui font saillie sur la roue. De préférence les galets de forme cylindrique on un diamètre plus important sur leurs extrémités qu'en leur milieu. Dans les gorges 20 est disposé sous chacun des galets un organe élas tique 22 dont la fonction est de pousser en pression le galet correspondant vers la périphérie de la flasque tout en permettant au dit galet de revenir en arrière. Cette disposition permet d'adapter à la pompe selon l'invention des tubes de différents diamètres et donc dans le cas ou la pompe est utilisée en nutrition parentérale ou en perfusion de pouvoir utiliser les différents matériels se trouvant sur le marché. Sur la face avant du boitier de la pompe selon l'invention sous la roue à galets est réalisé au moulage un tenon 23 perpendiculaire à la paroi 5 et de forme sensiblement rectangle dont les cotés et la paroi inférieure présentent une dépouille en biseau 24. Sous la paroi inférieure du tenon à l'extrémité de sa dépouille en biseau 24 est ménagée une gorge 25 transversale. A travers le tenon 23 sont réalisées deux encoches parallèles 26 verticales disposées de part et d'autre de son centre et dont l'entrée 26A est resserée. Ces encoches reçoivent et bloquent le tuyau souple comme il sera décrit plus avant. Au sommet de la face frontale 5 sur le bossage 6 est ménagée une réservation en creux ou mortaise 27 dont les cotés sont dotés d'un perçage axial. Dans la mortaise 27 vient se loger un tenon 28 d'un capot 29 formant corps de pompe. Un perçage du tenon en vis-à-vis de celui des cotés de la mortaise permet de fixer le capot sur le boitier tout en lui laissant la pas- sibilité de pivoter. Le capot se présente sous la forme d'une boite oblongue évidée dotée d'une paroi frontale 30 transparente dont une paroi inférieure interne 31 orthogonale correspondant à la position du tenon 23 est dotée d'une patte centrale 32 avec nervure 33 d'encliquetage dans la gorge inférieure du tenon 23. Au delà de la paroi interne orthogonale 31 la paroi frontale 30 permet par pression du doigt d'ouvrir ou de fermer le capot. Les parois latérales 34 du couvercle épousent les contours de la face frontale 5 et de son bossage 6. A cet effet les parois 34 sont resserrées au-delà de l'évidement in terne occupé par la roue à galets. La partie supérieure de la paroi 34 du capot constituant corps de pompe est dotée d'une rampe 35 semi-circulaire qui entoure la roue à galets sur sa moitié supérieure et descend sous son diamètre. De part et d'autre de la rampe 35 un biseau 36 relie la dite rampe à la paroi interne du couvercle. La rampe 35 est concentrique avec la roue à galet et son diamètre est très légèrement supérieur à celui de la dite roue à galets en sorte que par rotation de celle-ci le tuyau souple soit comprimé contre la rampe ce qui assure le pompage au fur et à mesure du passage des galets. La mise en oeuvre de la pompe selon l'invention s'effectue de la manière suivante Le capot est relevé, le tube souple est mis en place autour de la roue à galets, il est bloqué dans les deux encoches du tenon de la face avant du boitier par blocage de sa butée sous l'encoche gauche et est tiré vers le bas par l'utilisateur sans entre tendu. Par abaissement du capot le tube est bloqué entre la roue à galets et la rampe du dit capot. il est alors possible de mettre la pompe en fonctionnement en manoeuvrant le potentiomètre. Selon une autre forme de réalisation non représentée pour simplifier le dessin le capot corps de pompe est réalisé non pas pivotant mais coulissant sur la face frontale du boitier dans des glissières ménagées sur ses côtés. La pompe selon l'invention est de dimension et de poids particulièrement réduits en sorte qu'il est possible à l'utilisateur de l'utiliser en poste fixe, ou dans le cas d'une utilisation autonome am- bulatoire de la porter dans sa poche ou de la fixer à sa ceinture, la dite pompe étant dotée de brides à cet effet. Le boitier de la pompe est doté d'un moyen qui peut être comme représenté en figure 2 un perçage 37 permettant la fixation d'une dragonne non représentée qui facilite la manutention et la fixation de la pompe sur tout support tel que par exemple une tette de lit, une potence ou plus simplement un crochet. En poste fixe la pompe est reliée su réseau électrique au moyen du transformateur-chargeur et elle peut fonctionner pendant une durée illimitée. En fonctionnement ambulatoire l'autonomie est de plusieurs dizaines d'heures le module électronique de régulation permettant l1utili- sation optimum de l'énergie stockée. La pompe selon l'invention peut recevoir des aménagements et des variantes dans le domaine des-équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS Rîl Pompe de petites dimensions du type péristaltique dans laquelle le liquide est pompé par écrasement d'une portion d'un tube souple au moyen d'une roue à galets actionnée en rotation par un ensemble moteur-réducteur à courant continu alimenté par un grou. pe d'accumulateurs susceptible d'étire relié au réseau pour leur rechargement et/ou le fonctionnement de la pompe en poste fixe caractérisé par un module électronique régulateur de vitesse intercalé entre le groupe d'accumulateurs et le groupe moteur réducteur en sorte que la régulation de la vitesse soit obtenus de manière constante et suivant une plage de variations de vi tesse étendue avec une chute de tension très faible ce qui per met une utilisation optimum des accumulateurs permettant de ré- duire leurs dimensions et volumes, rendant l'emploi de la dite pompe particulièrement avantageuse dans la nutrition parentérale ambulatoire ou à poste fixe. R2/ Pompe selon la revendication I caractérisée en ce que le module électronique de régulation comprend des organes électroniques de régulation maintenant constant le courant dans le circuitvun ensemble diviseur de tension réglable permettant d'obtenir un variation de la vitesse du moteur et du débit de la pompe et un groupe de sécurité destiné à éviter l'emballement du moteur sous l'effet d'une tension excessive. R3/ Pompe selon la revendication 1 caractérisée en ce que le boitie de la pompe se présente sous la forme d'un parallélépipède rec tangle plat, que la roue à galets fait rotation sur un petit c8- té du dit bottier et que un capot mobile sur le dit petit cOté fait fonction de corps de pompe autour de la roue à galets. R4/ Pompe selon la revendication 1 et la revendication 2 caractéri an ence que le capot mobile est pourvu d'une rampe semi-circu laire interne qui entoure la moitié supérieure de la roue à ga lets contre laquelle est comprimée la portion de tube souple. R5/ Pompe selon la revendication 1 et la revendication 3 caractFrisJ en ce que le tube souple est maintenu sous la roue à galets par blocage dans deux encoches d'un tenon perpendiculaire au petit côté du boitier sur lequel fait rotation la dite roue. R6/ Pompe selon la revendication 1 et chacune des revendications 3.4 et 5 caractérisée en ce que le capot est articulé au boi tier et qu'il coopère an blocage avec le tenon du petit ctté du dit boitier sur lequel fait rotation la roue à galets. R7/ Pompe selon la revendication 1 et la revendication 3 caractéri sée en ce que les galets sont mobiles en pression au moyen d'un organe élastique dans des lumières oblongues de la roue ména gée suivant des rayons de la dite roue en sorte que par enfon cément des galets des tubes souples de différents diamètres puissent etre comprimés contre la rampe du capot.