Brevet FR2514080A1 — publié le 19830408

La présente invention concerne les pompes péris- taltiques et plus précisément, les pompes rotatives qui créent un mouvement ondulatoire dans un tube de transmission de flui- de destiné à créer des pressions et/ou à assurer la circula- tion du fluide dans le tube. Des pompes péristaltiques utilisées pour le pom- page d'un fluide dans un tube qui fait partie intégrante de la pompe, sont déjà connues On les utilise par exemple dans les reins artificiels ou les coeurs artificiels Les pompes péristaltiques ont un rendement excellent dans les reins ar- tificiels Elles réduisent au minimum le nombre de soupapes nécessaires puisque les pompes jouent aussi le rôle de sou- papes, par compression d'un tube souple, avec arrêt de la circulation lorsque le rotor comprime le tube. Les pompes connues de ce type ne peuvent pas être montées par simple disposition du tube entre le rotor et le stator puisque ceux-ci sont habituellement en butée et ne laissent que très peu de place pour le tube flexible Ainsi, un tube flexible ne peut pas être placé entre le rotor et le stator sans déplacement à la main de la combinaison rotor- stator par rapport à la position de butée. Les pompes connues sont souvent montées par enlè- vement du rotor ou du stator Le procédé normalement utilisé pour le montage du tube dan S les pompes péristaltiques est l'introduction d'une extrémité du tube en butée contre le stator et le rotor puis la rotation du rotor à la main afin que le tube soit amené à sa position finale. Dans les machines telles que les reins artificiels, il est important que la pompe puisse être montée rapidement afin que la machine soit utilisée au maximum En outre, dans les reins artificiels dans lesquels les tubes sont montés dans des cassettes, il est important que la pompe reçoive automati- quement le tube entre le rotor et le stator, lorsque la cassette est'montée dans la machine. L'invention concerne une pompe rotative perfec- tionnée ne présentant pas les inconvénients précités. Plus précisément, l'invention concerne une pompe péristaltique qui comporte un rotor plusieurs galets montés sur le rotor et formant un-lieu pour la rotation du rotor, un tube de transmission de fluide placé dans une cassette, un stator mobile entre une position de travail dans laquelle il repousse le tube contre le lieu et une posi- tion de chargement dans laquelle la disposition du tube entre le rotor et le stator est facilitée, et un dispositif destiné à déplacer le stator entre ses positions de chargement et de travail. Selon une autre caractéristique de la pompe, le déplacement du stator est rectiligne et un dispositif assure cette linéarité Selon une autre caractéristique, le lieu du rotor est sensiblement cylindrique Selon une autre caracté- ristique, une came assure le déplacement du stator entre ses deux positions et un dispositif déplace la came d'une manière électromagnétique afin que le stator soit automatiquement mis en position par rapport au rotor. D'autres caractéristiques et avantages-de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et-en se référant- aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une élévation schématique du sta- tor et du rotor en position de chargement; la figure 2 est une élévation schématique du rotor et du stator en position de travail; et la figure 3 est une coupe par le plan repéré par la ligne 3-3 de la figure 1, et elle représente les détails du mécanisme de déplacement du stator. La pompe-représentée convient parfaitement bien à un rein artificiel dans lequel les tubes qui peuvent être contaminés par un patient sont compris dans une cassette. La figure 1 représente la pompe rotative 11 dans sa position de chargement, c'est-à-dire lorsque le rotor 12 et le stator 14 sont distants l'un de l'autre Le rotor el or tourne autour d'un axe fixe 13 Le stator 14 est mobile par rapport à l'axe du rotor, par exemple en direction verticale. Sur la figure 1, le stator 14 est éloigné au maximum de l'axe 13 du rotor 12. Plusieurs galets tels que 17, 18 et 19 sont fixés au rotor 12 par des leviers 21, 22 et 23 Les leviers pivotent autour de points 24, 26 et 27 d'articulation Les galets eux-mêmes peuvent tourner autour d'axes 28, 29 et 31 portés par les leviers 21, 22 et 23 respectivement. Un dispositif est destiné à guider et limiter le déplacement du stator par rapport au rotor Plus précisément, les figures 1 et 2 représentent des fentes 32 et 33 Celles- ci sont représentées sous forme double, c'est-à-dire qu'elles comportent des fentes relativement larges 37, 38 destinées à loger les têtes 34, 36 alors que les fentes 32, 33 logent les corps 39, 41 des vis. Les fentes doubles ont une largeur supérieure à celles des têtes et des corps afin que le stator ne puisse pas se coincer enposition intermédiaire Il faut cependant noter que les extrémités des fentes 40 a et 40 b ont une moindre largeur afin que le stator soit maintenu en position de travail. Il faut noter que, bien qu'on ait représenté les fentes, d'autres dispositifs de guidage tels que des rails peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention. Un dispositif est destiné à manoeuvrer le stator, dans ses déplacements en translation par rapport au rotor. Plus précisément, un axe 42 de came est représenté L'axe se loge dans une fente horizontale borgne 43 L'axe constitue un organe de came car il porte un organe cylindrique rotatif 44 en un point décentré L'axe 42 est entouré par un dispositif d'appui réduisant le frottement,par exemple un revêtement 46 de "Nylon" afin que le frottement entre l'axe et le stator soit réduit. Comme l'indique la figure 3, l'organe cylindrique 44 se déplace sur l'organe d'appui 47 et il-est entouré par le bottier 48 Les parties essentielles de la pompe sont placées par exemple dans le rein artificiel, comprenant les éléments placés à _gauche du couvercle externe 12 A L'axe 13 du rotor passe à travers la cloison 12 A Le cylindre 44 est raccordé à un axe 49 d'entraînement qui est-lui-méme entralné par un pignon 51 fixé à un-moteur, par exemple (non représenté) -Le cylindre 44 est destiné à tourner d'environ 1600 Lorsqu'il tourne de cet angle, l'axe 42 appuie sur les parois de la fente 43 du stator 14, si bien que celui-ci doit se déplacer verticalement puisqu'il est maintenu par les fentes 32 et 33, coopérant avec les corps 39 et 40 des vis. Dans la position représentée sur la figure 1, l'espace séparant les galets du rotor de la partie supérieure 52 du stator est important Cette partie supérieure 52 du stator a une forme tangente au lieu des galets lors de la ro- tation du rotor L'espace séparant le stator du rotor permet facilement la disposition d'un tube 53 de transport de fluide- représenté comme sortant d'une cassette 50 don t une partie est représentée sur les figures 1 et 2 L'espace ainsi laissé permet la disposition automatique du tube entre le stator et le rotor lorsque la pompe fait partie d'une machine de trai- tement du sang et lorsque le tube est placé dans une cassette. Un dispositif est destiné à repousser les galets à distance du rotor et à les maintenir dans'la position repré- sentée sur les figures 1 et 2 Plus précisément, un dispositif élastique, par exemple des ressorts repérés schématiquement par les références 56, 57 et 58, sont montés entre les leviers 21, 22 et 23 et le corps -12 et ils maintiennent les galets dans les positions représentées Il faut noter que, dans un mode de réalisation avantageux, les ressorts sont placés autour des axes d'articulation. Sur la figure 2, le stator est représenté plus près de l'axe 13 du rotor Il faut noter que l'axe 42 est écarté du côté de la fente 43 et que les corps 39 et 41 des vis se sont déplacés de la partie supérieure des fentes 32, 33 -à leur partie inférieure Les galets sont alors en appui ferme contre le tube 53, si bien que celui-ci est comprimé et un courant de liquide ne peut pas y circuler En plus des autres avantages, la pompe rotative réduit au minimum le nombre de soupapes nécessaires puisque, même lorsque la pompe ne tourne pas et n'assure pas un pompage, elle joue le rôle d'une soupape fermée tant que le stator est-dans sa position la plus proche de l'axe du rotor comme représenté sur la figure 2. Le pompage péristaltique apparatt plus claire- ment sur la figure 2 Lorsque le rotor tourne dans le sens de la flèche 16, le fluide est chassé le long du tube 53 lorsque les galets tournent dans le sens anti-horaire Juste derrière un galet, une dépression aspire le fluide Juste en avant des galets, le fluide est chassé le long du tube. Ainsi, le pompage assure la circulation du fluide. Le tube peut être facilement chargé dans la pompe gr Ace au stator mobile qui distincue la pompe selon l'inven- tior des pompes connues. Lors du fonctionnement, la pompe est placée comme représenté sur la figure 1, le stator étant le plus éloigné du rotor, si bien que le tube se loge entre le stator et le rotor même lorsqu'il dépasse d'une cassette Lorsque la pompe doit assurer un pompage ou une obturation du tube, le stator est déplacé afin que le rotor appuie sur le tube entre les galets et le stator Toute circulation est alors interdite. Cependant, lorsque le rotor tourne, le fluide est chassé ou pompé dans le tube Les organes élastiques portés par les le- viers des galets permettant la construction du dispositif sans respect de tolérances très serrées. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 14080 REVEN Dl CATI ONS 1 Pompe péristaltique, caractérisée en ce qu'elle comprend un rotor ( 12), plusieurs galets ( 17, 18, 19) montés sur le rotor et parcourant un lieu lors de la rotation du rotor, un tube ( 53) de transport de fluide placé dans une cassette ( 50) et dépassant de celle-ci, un stator ( 14) mobile entre une position de tra- vail dans laquelle le tube est repoussé contre le lieu et une position de chargement dans laquelle-le stator est dis- tant du rotor et facilite la mise en place du tube dépassant de la cassette entre le rotor et le stator, et un dispositif ( 42, 44) destiné à déplacer le stator entre ses positions de chargement et de travail. 2 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le stator ( 14) se déplace linéairement entre ses positions de chargement et de travail. 3 Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif ( 32, 33) destiné à assurer la linéarité du déplacement du stator. 4 Pompe selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif destiné à assurer la linéarité du dé- placement du stator comporte deux fentes ( 32, 33) formées sur le stator qui est mobile sur des axes ( 39, 41) passant par les fentes. Pompe selon la revendication 4, caractérisée en ce que les fentes ( 32, 33) sont plus larges que les axes ( 39, 41) sauf aux extrémités qui délimitent la position de travail. 6 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif destiné à déplacer le stator comporte une came ( 44). 7 Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que la came passe par une fente ( 43) formée dans le stator. 8 Pompe selon l'une des revendications 4 et 7, caractérisée en ce que la fente ( 43) de came est perpendicu- laire aux deux fentes ( 32, 33). 9 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le lieu est un cylindre, et des dispositifs élasti- -5 ques ( 56,-57, 58) maintiennent les galets à distance du rotor afin qu'ils parcourent le lieu.