Brevet FR2566056A1 — publié le 19851220

POUPE PERISIALTIQUE AVEC BI=E DE ME ARRIERE La présente invention concerne une pompe péristaltique et en particulier un système de transmission de mouvement entre l'arbre moteur et le rotor d'une pompe péristaltique Les pompes péristaltiques auxquelles se referme la présente invention sont essentiellement du type qui comprend un rotor qui supporte à la périphérie au moins deux rouleaux diamétralement opposés, un élément en forme de cuvette ou berceau dans lequel est logé le rotor et qui peut recevoir un tube dans lequel, en fonctionnement, s'éL-oule du sang sous la poussée exercée par les rouleaux du rotor, un arbre support commandant la rotation du rotor a' à l'intérieur de ltélément en forme de cuvette, et des moyens d'accouplement coaxial entre 1 'arbre et le rotor d'un type susceptible d'être dégagé . En général, l'arbre support qui commande la rotation du rotor constitue l'élément de sortie d'une chaine de transmission de mouvement de type réversible qui permet, en agissant par I'extérieur, de faire tourner dans un sens ou dans l'autre l'arbre en appliquant a celui-ci simplement un couple de torsion plus ou moins élevé. Dans certaines conditions de fonctionnement de la pompe péristaltique, il peut être indispensable d'actionner le rotor manuellement; pour faciliter une telle action, le moyen d'accouplement coaxial entre l'arbre et le rotor peut être dégagé. Mais il est important que la rotation du rotor se fasse dans un seul sens, c'est-à-dire ne permette au sang de s'écouler que dans une seule direction.Actuellement il n'existe pas de systèmes qui empèchent de façon absolue la rotation du rotor dans un sens non désiré. Cependant, des systèmes de sécurité qui indiquent la présence d'air a' à l'intérieur du tube dans lequel doit couler le sang ne sont pas disposés en amont de la pompe péristaltique et dans ces cas, une action de rotation en sens inverse est très dangereuse, puisqu'elle peut entraîner l'introduction d'air dans le circuit du patient et déclencher chez ce dernier une embolie. le but de la présente invention est de proposer une pompe péristaltique dotée d'un système de transmission de mouvement entre 1 'arbre moteur et le rotor qui évite les inconvénients énumérés ci-dessus Four les pompes de type connu. Ce but est obtenu, selon la présente invention, grâce à une pompe péristaltique -qui possède - un rotor muni à la périphérie d'au moins deux rouleaux opposés; - un élément en forme de cuvette dans laquelle est logé le rotor et capable de recevoir un tube dans lequel s'écoule en fonctionnement le sang sous la poussée exercée par les rouleaux dudit rotor; - un arbre support de commande de la rotation dudit rotor; - des premiers moyens d'accouplement coaxial, entre ledit rotor et l'arbre, capables de se placer dans une première position de travail dans laquelle le rotor et 1' arbre sont accouplés coaxialement et une seconde position de travail dans laquelle le rotor peut tourner librement dans les deux sens par rapport à l'arbre; caractérisée par le fait de comprendre des moyens de transmission de mouvement de type non réversible ayant un chassis monté solidairement audit élément à cuvette et un arbre moteur qui constitue ledit arbre support de commande de la rotation dudit rotor; et des seconds moyens d'accouplement coaxial entre ledit rotor et l'arbre, lesquels1 quand lesdits premiers moyens d'accouplement sont dans ladite seconde position de travail, permettent une rotation complète et indépendante dudit rotor par rapport audit arbre, seulement dans le sens qui, en fonctionnement, détermine l'écoulement dans le sens désiré du sang dans le tube correspondant. Pour une meilleure compréhension de la présente invention, on va décrire une forme de réalisation préférée à simple type d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels -la figure 1 est une vue an élévation d'une partie frontale de la pompe péristaltique selon la présente invention, -la figure 2 est une section selon un plan de coupe II-II de la figure 1, - la figure 3 est une section en partie éclatée et à échelle agrandie selon un plan de coupe III-III de la figure 2. - la figure 4 est une section selon un plan de coupe rv-rv de la figure 2 et - la figure 5 est une vue en coupe d'une variante de réalisaton particulière de la pompe péristaltique selon la présente invention. En se référant particulièrement à la figure 1, la référence 1 désigne dans son ensemble la pompe péristaltique selon la présente invention qui comprend essentiellement un rotor (2), un élément (3) en forme de cuvette (ou berceau) dans laquelle est logé le rotor (2), et un arbre (4) qui supporte et entraîne en rotation le rotor (2). Celui-ci supporte à la périphérie au moins deux rouleaux opposés (5) et deux couples d'ergots (6), lesquels, en fonctionnement, exercent la fonction de maintenir dans une position correcte le tube (7) contenant le sang qui doit être pompé par la pompe péristaltique (1). En particulier le tube (7) est disposé le long de la surface interne d'une paroi latérale (8) de l'élément en forme de cuvette (3), de façon à former essentiellement un U. le rotor (2) est accouplé coaxialement à l'arbre (4), de manière à pouvoir etre dégagé au moyen d'une manivelle (9), pouvant tourner autour d'un pivot (10) logé dans le corps (11) du rotor (2). La manivelle antérieure s'engage dans une rainure frontale (12) que l'arbre (4) présente axialement juste dans la partie antérieure. En d'autres termes, la manivelle (9) exerce la fonction d'une clavette et est essentiellement mobile entre une première position (voir la figure 1) dans laquelle elle vient se loger dans la rainure (12) de l'arbre (4), accouplant coaxialement celui-ci au rotor (2), et une seconde position de travail (voir la figure 2) dans laquelle elle a basculé de 1800 autour du pivot (10) de façon à dégager le rotor (2) de l'arbre (4) précité. Dans des conditions normales, la manivelle est essentiellement contenue à l'intérieur du corps (11) et est retenue à celui-ci au moyen d'une sphère (15) qui est poussée contre un siège concave (16), dans la manivelle elle-même, au moyen d'un ressort cylindrique (17) comprimé par une vis filetée (18), l'ensemble étant logé dans un trou ménagé dans le corps (11) du rotor (2). En se référant aux figures 1 et 4 , on observe que 1' arbre (4) présente une gorge annulaire (21) dans laquelle sont engagés une paire de pions (22) solidaires du corps (11) du rotor (2). L'arbre (4) présente en outre une paire de rainures longitudinales (23) diamétralement opposées (figures 1 et 3) permettant le passage des pions (22) dans le cas où on désirerait extraire entièrement le rotor (2). En se référant à la figure 2, on observe en outre que la rainure frontale (12) est située dans les mêmes plans que les rainures longitudinales (23), pendant que les pions (22) dépassent du corps du rotor (2) en position perpendiculaire aux plans définis par les rainures (12) et (23) précitées. Selon la présente invention et en se référant plus paticulierement aux figures 2 et 3, l'arbre (4) de la pompe péristaltique (1) constitue l'arbre de sortie des moyens de transmission du mouvement (25) de type non réversible, lequel est par exemple un motoréducteur de vitesse de type à double vis sans fin. les moyens (25) comprennent un socle (26) solidaire d'une façon non représentée, d'une plaque support (27) de l'élement à cuvette (3). Cependant, en l'absence d'une alimentation des moyens de transmission de mouvement (25), l'arbre (4) ne peut tourner dans aucun sens. En outre, selon la présente invention, la pompe péristaltique (1) comprend des moyens d'accouplement coaxial supplémentaires (30) entre le rotor (2) et l'arbre (4); de tels moyens permettent en particulier une rotation complète et indépendante du rotor (2) par rapport à l'arbre (4), seulement dans un sens, conme cela est mieux décrit par la suite. Les moyens (30) d'accouplement comprennent en particulier un ergot (31) cylindrique présentant d'un côté une tête hémisphérique (32) et, du coté opposé, une tête cylindrique (33) avec un diamètre supérieur. L'ergot (31) est introduit à l'intérieur d'un logement cylindrique (34) creusé dans le-corps (11) du rotor (2) et dimensi-=é de manière à permettre à 1' ergot (31) de dépasser partiellement et radialement vers l'intérieur (11) de façon à s'engager dans la rainure (23) présentée par l'arbre (4) . L'ergot (31) est maintenu par une poussée axiale exercée par un ressort (35) comprimé par une vis filetée (36) introduite dans le logement cylindrique (34), ménagé dans le corps (11) du rotor (2).De manière correspondante, chacune des rainures (23) creusées longitudinalement dans l'arbre (4) est limitée sur un côté par une surface (37) parallèle à l'axe de l'ergot cylindrique (31), et , du côté opposé, par une surface (38) inclinée, de préférence de 60", par rapport a' à l'axe précité. Selon une autre forme de réalisation, l'accouplement coaxial entre l'arbre (4) et le corps (11) du rotor (2) est obtenu, figure 5, avec des moyens (40) de transmission de mouvement équivalents aux moyens (30) décrits ci-avant avec pour unique différence que l'ergot, le ressort et la vis filetée, indiqués respectivement par les références (41), (45), (46), sont contenus à l'intérieur de l'arbre (4) dans les rainures longitudinales (53) qui sont au nombre de 4, équidistantes, et sont logées dans le corps (11).Dans ce cas également, chacune des rainures recevant 1 ergot (41) présente une surface (47) parallèle à l'axe de l'ergot et une surface (48) inclinée de la manière décrite ci-avant. le fonctionnement de la pompe péristaltique (1) est simple et se comprend de façon intuitive. Dans des conditions normales, la manivelle (9) placée dans la position indiquée dans la figure 1, est engagée dans la rainure frontale qui a été pratiquée en tête de l'arbre (4) de façon à accoupler coaxialement à celui-ci le corps (11) du rotor (2). Cependant la rotation de l'arbre (4), commandée par les moyens de transmission de mouvement (25), entraîne la rotation correspondante du rotor (2) et donc le pompage du sang le long du tube(7), grâce à la compression cyclique de celui-ci contre la paroi latérale (8) de l'élément à cuvette (3) par les rouleaux (5) entraînés par le rotor (2). Dans le cas où on désirerait actionner manuellement le rotor (2) au moyen de la manivelle (9), il suffirait de dégager la manivelle (9) en la faisant pivoter de 1800 dans la position illustrée figure 2. Une telle opération permettrait de dégager de l'accouplement coaxial le corps (11) du rotor (2), de l'arbre (4). Grâce à la manivelle (9) il est aussi possible d'entraîner en rotation le rotor (2) autour de l'arbre (4). Un tel mouvement ne peut toutefois s'effectuer que dans un seul sens quand, en se référant aux figures 2 et 3, on observe que l'inclinaison des surfaces (37) et (38) délimitant latéralement les rainures longitudinales (23) creusées dans l'arbre (4) permettent uniquement la rotation en sens contraire aux aiguilles d'une montre du corps (11) du rotor (2) dans lequel est disposé l'ergot cylindrique (31). En fait, ce dernier trouve dans le sens de rotation inverse des aiguilles d'une montre la surface inclinée (38) qui permet le retrait de l'ergot (31), lequel peut cependant glisser sur les surfaces latérales cylindriques de l'arbre (4) pendant qu'il tourne dans ce sens inverse des aiguilles d'une montre. Ceci n'est pas possible dans l'autre sens lorsque ltextrémité cylindrique et la tete hémisphérique (32) de l'ergot (31) rencontrent l'obstacle insurmontable constitué par la surface (37) qui est exactement parallèle aux surfaces de contact correspondantes de l'ergot (31). Avec deux rainures (23) diamétralement opposées présentées par l'arbre (4), on observe que la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du corps (11)-du rotor (2) est au maximum de 1800. Par analogie à ce qui est décrit en référence aux figures (2) et (3), on observe que l'autre solution des moyens d'accouplement angulaire (40) est équivalente du point de vue des résultats obtenus à la solution décrite cidessus en référence aux moyens d'accouplement angulaire (30). Comme unique différence, on observe que les rainures longitudinales, référencées maintenant (53), sont en pratique dans le corps (11) du rotor (2), cependant que l'ergot avec le ressort et la vis filetée correspondants sont indiqués respectivement par (41), (45), (46) et sont contenus dans l'arbre (4). De l'examen des caractéristiques de la présente invention, les avantagea obtenus apparaissent évidents. En fait, l'action cadbinée des moyens de transmission de mouvement (25) de type irréversible et des moyens d'accouplement coaxial (30) entraîne comme conséquence directe la possibilité de faire tourner complètement et indépendamment le corps (11) du rotor (2) par rapport à l'arbre (4) seulement dans le sens qui; en fonctionnement, correspond a' à l'écoulement normal du sang à l'intérieur du tube (7). De cette manière, on rend impossible une manipulation erronée quelconque de la part de l'opérateur et donc on exclut tout danger correspondant d'embolie pour le patient. I1 résulte clairement que l'on peut apporter à la pompe péristaltique décrite ci-dessus des modifications et des variantes sans pour autant sortir de la présente invention. Par exemple , outre la solution équivalente illustrée figure 5 et les solutions équivalentes d'accouplement dans lesquelles l'ergot présente une tête taillée obliquement (ou arrondie); les surfaces opposées correspondantes délimitant la rainure peuvent être parallèles. Avantageusement, on peut prévoir des moyens de positionnement capables d'éviter que l'ergot puisse tourner autour de son axe propre; une solution pourrait être d'utiliser un ergot avec une section transversale rectangulaire. REVENDICATICNS 1. Pompe péristaltique avec - un rotor (2) supportant à la périphérie au moins deux rouleaux (5) opposés; - un élément avec une cuvette (3) dans laquelle est logé le rotor (2) et capable de recevoir un tube(7) dans lequel , en fonctionnement, le sang s'écoule sous la poussée exercée par les rouleaux (5) dudit rotor (2)i - un arbre support (4) pour commander la rotation dudit rotor (2); - des premiers moyens d'accouplement coaxial (9,12) entre ledit rotor (2) et l'arbre (4), capables de prendre une première position de travail dans laquelle le rotor (2) et l'arbre (4) sont accouplés coaxialement, et une seconde position de travail dans laquelle le rotor (2) peut tourner librement dans les deux sens par rapport à l'arbre (4);; caractérisée par le fait de comprendre des mayens de transmission de mouvement (25) de type irréversible ayant un socle (26) solidaire dudit élément à cuvette (3) et un arbre moteur qui constitue ledit arbre support (4) de commande de la rotation dudit rotor (2) et des seconds moyens d'accouplement coaxial (30) entre ledit rotor (2) et l'arbre (4) qui , lorsque lesdits premiers moyens d'accouplement (9, 12) sont dans ladite seconde position de travail, ne permettent une rotation complète et indépendante dudit rotor (2) par rapport audit arbre (4), que seulement dans le sens qui, en fonctionnement, correspond à l'écoulement normal du sang dans ledit tube (7). 2. pompe selon la revendication 1 , caractérisée par le fait que lesdits moyens de transmission de mouvement (25) comprennent au moins un élément d'accouplement du type à vis sans fin. 3. Pompe selon la revendication 2 , caractérisée par le fait que lesdits moyens de transmission de mouvement (25) sont constitués essentiellement par un motoréducteur de vitesse à double vis sans fin. 4. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesdits seconds moyens (30) d'accouplement coaxial sont du type à action radiale. 5. Pompe selon la revendication 4, caractérisée par le fait que lesdits seconds moyens (30) d'accouplement coaxial comprennent essentiellement une rainure (23) délimitant des surfaces convenablement inclinées et creusées sur l'arbre (4) et des moyens coopérant avec ladite rainure (23) sous l'action exercée par des moyens élastiques logés dans ledit élément à cuvette (3), ou vice versa. 6. pompe selon la revendication 5, caractérisée par le fait que ladite rainure (23) est délimitée d'un côté par une surface essentiellement radiale (37) et, du côté opposé, par une surface oblique (38), définissant ensemble une section transversale essentiellement en forme de trapèze rectangle. 7. Pompe selon la revendication 5 ou 6, caractérisée par le fait que lesdits moyens d'engagement dans ladite rainure (23) sont constitués essentiellement par un ergot (31) dispose axialement avec des moyens élastiques constitués par un ressort (35). 8. Pompe selon la revenication 7, caractérisée par le fait que ledit ergot (31) a une extrémité (32) arrondie.