Brevet FR2598468A1 — publié le 19871113

-1 Pompe péristaltique perfectionnée. L'invention concerne des pompes péristaltiques. Dans les pompes péristaltiques, un tube flexible est comprimé entre des rouleaux supportés par un rotor et circulant le long d'un parcours circulaire et d'une voie de guidage comprenant une surface adjacente et concentrique au parcours suivi par les rouleaux. A mesure 10 que la partie fermée du tube avance, le fluide qui est à l'avant est refoulé et circule dans le tube. Dans certaines pompes, le tube est maintenu en position correcte sur les rouleaux en utilisant des guides montés sur le rotor et se déplaçant par rapport au tube. Selon premier un aspect, l'invention présente les caractéristiques 15 d'une pompe péristaltique comprenant un rouleau comportant une partie centrale de grand diamètre entre des parties de plus petit diamètre pour amener le tube flexible à s'aligner de lui-même dans sa partie centrale pendant le fonctionnement. Dans des modes de réalisation préférés, le voie de guidage contre laquelle le rouleau comprime le 20 tube présente des parties de grand et de petit diamètre qui correspondent à celles du rouleau; la partie de grand diamètre du rouleau est cylindrique et les parties de plus petit diamètre sont coniques; et les rouleaux sont sollicités radialement vers l'extérieur par des ressorts. Selon un autre aspect, l'invention indique les caractéristiques d'une pompe péristaltique comprenant un couvercle monté de manière à se déplacer parallèlement à l'axe de rotation entre une position de chargement qui est espacée de la voie de guidage en vue de déterminer une ouverture d'insertion de tube suffisamment importante pour 30 permettre l'insertion du tube flexible, et une position de fonctionnement dans laquelle l'ouverture d'insertion de tube est fermée. Dans des modes de réalisation préférés, le couvercle comprend une lèvre s'étendant au- dessus de la région adjacente au tube de manière à bloquer le tube et l'empêcher de quitter la région entre le 35 rotor et la voie de guidage pendant le fonctionnement; un élément de -2 soulèvement est monté sur le couvercle pour faciliter le mouvement de traction du tube vers l'extérieur; et le couvercle comprend une plaque de recouvrement montée de façon pivotante et blocable pour fermer l'accès au rotor. Selon un autre aspect encore, l'invention indique les caractéristiques de chargement automatique d'un tube flexible dans une pompe péristaltique en utilisant des rouleaux présentant des parties de plus petit diamètre aux extrémités supérieures adjacentes à des parties centrales de plus grand diamètre pour amener le tube à être tiré en 10 direction des parties de plus grand diamètre. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré. Sur les dessins, la figure 1 est une vue en élévation d'une pompe péristaltique selon l'invention, montrée avec une cassette constituant une chambre à fluide jetable supportant un tube flexible en forme de U utilisé dans -la pompe, la figure 2 est une vue de la partie inférieure montrant le mécanisme d'entratnement de la pompe de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe partielle et horizontale, selon la ligne 3-3 de la figure 1, montrant un rouleau, la voie de guidage située en face et les parties associées de la pompe de la figure 1, les figures 4 et 5 sont des vues en coupe horizontale, selon la ligne 5-5 de la figure 1, montrant le couvercle de la figure 1 dans différentes positions, les figures 6 et 7 sont des vues en élévation latérale, selon la ligne 7- 7 de la figure 1, montrant le couvercle de la figure 1 dans différentes positions. Structure En se référant à la figure 1, celle-ci montre un pompe péristaltique 10 montée à l'avant d'une machine de préparation de 35 dialysat (dont seule la plaque de support avant 12 est représentée) - 3 dans une position permettant de recevoir le tube flexible 13 de la cassette à chambre à fluide jetable 15, montée à proximité de la pompe 10 sur la plaque avant 12 par des mâchoires 18. La pompe 10 comprend une voie de guidage 14 présentant une surface interne 16 définissant un demicercle et des parties tangentielles rectilignes 22, 24 qui s'y raccordent. La paroi 17 comprend des fentes 19 par lesquelles passe le tube 13. Le rotor 26 de la pompe porte des rouleaux 28 sur des supports de rouleau 29, montés de façon pivotante à une extrémité et sollicités élastiquement en direction radiale et vers l'extérieur à l'autre extrémité. Le couvercle mobile 30 recouvre la vole de guidage 14 et le rotor 26, ce couvercle comportant un guide de tube en forme générale de U 32 et un couvercle en matière plastique transparent et blocable 34 monté de façon pivotante sur lui. En se référant aux figures 1, 2, 6 et 7, on voit que le guide de 15 tube 32 du couvercle 30 est monté de façon coulissante sur des tiges de guidage 36 et relié à un arbre fileté 38 pouvant être déplacé le long de son axe longitudinal par un moteur pas à pas 40 monté sur la plaque de support 42. Le moteur 44 du rotor est également montré aux figures 2, 6 et 7. En se référant à la figure 3, on voit que le rouleau 28 (qui est en acétal avec une teneur en TFE de 20%, soit du Delrin AF) comprend une partie centrale de grand diamètre 46 (24,257 mm), et des parties coniques de petit diamètre 48 formant chacune un angle de 10 et se terminant par une face dont le diamètre est de 25,58 mm. La surface 25 interne 16 de la paroi latérale 50 comprend une partie de grand diamètre similaire et en alignement avec la partie de grand diamètre 46 du rouleau 28 et des parties de plus petit diamètre adjacentes et en oblique 54, alignées avec les parties coniques 48 du rouleau 28. Le tube 13 est fermé dans la région de pompage 56 entre le rouleau 28 et 30 la surface interne 16. A l'extérieur de la région de pompage 56 est située la région de montage de tube 58 qui est occupée par la lèvre 60 du guide de tube 32 quand il est dans la position de fonctionnement montrée à la figure 3. En se référant à la figure 4, on voit que le guide de tube 32 35 comprend un élément de soulèvement 62 qui est un rouleau supporté sur -4 un bras 64 porté par le guide de tube 32. Fonctionnement En fonctionnement, au début de l'utilisation avec un nouveau patient, on déplace le couvercle 30 vers la position de chargement montrée à la figure 6, bien que le couvercle en matière plastique 34, qui n'est pas ouvert pendant le fonctionnement normal, reste fermé. La cassette 15 est avancée par l'opérateur vers les mâchoires 18 dans une position permettant son serrage par ces dernières; dans le même temps, la boucle 13 du tube est passée par l'ouverture d'insertion de tube 66 10 et placée dans la région de montage de tube 58. La pompe 10 charge automatiquement la boucle 13 du tube par actionnement du moteur pas à pas 40 de manière à tirer la tige filetée 38 vers l'intérieur, ce qui amène le guide de tube 32 à se déplacer en direction de la voie de guidage 14 en même temps que le rotor 26 tourne 15 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. L'action des rouleaux 28 sur le tube 13 dans la région de montage de tube 58 amène le tube 13 à ître tiré dans la région de pompage 56. Le rayon qui augmente de la partie conique 48 amène le tube 13 à être avancé vers la partie centrale de grand diamètre 46. A mesure que le guide de tube 32 continue de se déplacer vers la voie de guidage 14, la lèvre 60 occupe partiellement et bloque la région de montage de tube 58, empêchant le tube d'y retourner. Dans la position de fonctionnement (figure 7), le couvercle 34 recouvre complètement la région située autour du rotor 26. Pendant l'opération de pompage, le tube 13 conserve un alignement 25 correct de sa partie centrale 46 du fait que si la tube a tendance à se déplacer vers les parties de plus petit diamètre, il est renvoyé vers la partie centrale de grand diamètre en raison de la différence de vitesse linéaire de la surface du rouleau entre le bord et la couronne. Comme la surface interne 16 de la voie de guidage 14 présente de façon 30 similaire des parties coniques de petit diamètre 54 correspondantes, il est impossible, dans le cas o0 le tube 13 se déplace temporairement par rapport à la partie centrale de grand diamètre, qu'il s'ouvre et qu'il permette au fluide de s'écouler au-delà du rouleau. Quand la cassette 15 et le tube 13 doivent être retirés, on met le 35 moteur pas à pas 40 sous tension, ce qui amène le guide de tube 32 à se 5 déplacer vers l'extérieur. Dans le même temps, l'élément de soulèvement 62, relié au guide de tube 32 et se déplaçant de la position de la figure 5 à celle de la figure 4, soulève la partie avant du tube 13 vers l'extérieur au-delà des rouleaux 28 pour l'amener dans la région 5 de montage de tube 58 alors qu'ils continuent de tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Lorsque le guide de tube 32 est dans la position montrée à la figure 6, le tube 13 est libre de se déplacer vers l'extérieur en passant par l'ouverture d'insertion de tube 66 quand la cassette 15 est retirée de la machine par l'opérateur. 10 Pendant l'opération de chargement, seule une très petite ouverture vers la région de montage de tube existe autour du rotor, ce qui réduit la possibilité que l'opérateur puisse accidentellement mettre ses doigts dans la région des parties mobiles pendant l'opération de chargement. En raison de la caractéristique d'auto-alignement, due uniquement à la forme du rouleau 28, il n'est pas nécessaire d'utiliser des surfaces de guidage pour diriger le tube vers sa position correcte, et il y a donc moins de friction associée au mouvement d'alignement, ce qui permet de réduire l'usure et d'augmenter la durée de vie du tube 13 et de la cassette 15, qui peut être réutilisée. D'autres modes de réalisation sont dans les limites du champ d'application des revendications qui suivent. -6 REVENDICATIONS 1. Pompe péristaltique (10) caractérisée en ce qu'elle comprend un rotor (26) monté de façon rotative autour d'un axe et supportant des rouleaux qui circulent le long d'un parcours circulaire et présentent 5 une partie centrale de grand diamètre (46) entre des parties de plus petit diamètre (48), et une voie de guidage (14) présentant une surface interne (16) pour supporter un tube flexible (13) dans une région de pompage (56) entre elle-même et le parcours circulaire, ladite surface (16) comprenant des points situés sur des rayons égaux à partir de 10 l'axe du rotor dans des plans perpendiculaires à l'axe dudit rotor, la forme des rouleaux (28) du rotor (26) amenant le tube à effectuer un mouvement d'auto-alignement au niveau de la partie centrale des rouleaux. 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface interne de la voie de guidage (14) comprend une partie de voie de guidage de grand diamètre en alignement avec ladite partie centrale (46) desdits rouleaux du rotor, et deux parties de voie de guidage de petit diamètre (22, 24) en alignement avec lesdites parties de plus 20 petit diamètre (48) des rouleaux du rotor. 3. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie centrale de grand diamètre des rouleaux est cylindrique, et les parties de plus petit diamètre des rouleaux sont coniques. 25 4. Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que les rouleaux du rotor sont sollicités par un ressort en direction radiale et vers l'extérieur. 5. Pompe péristaltique, caractérisée en ce qu'elle comprend un rotor monté de façon rotative autour d'un axe et supportant des rouleaux qui circulent le long d'un parcours circulaire, une voie de guidage (14) présentant une surface interne (16) pour supporter un tube flexible (13) dans une région de pompage (56) entre elleJ-m9me et le 35 parcours circulaire, ladite surface (16) comprenant des points situés - 7 sur des rayons égaux à partir de l'axe du rotor dans des plans perpendiculaires à l'axe dudit rotor, et un couvercle (30) monté sur la voie de guidage (14) de manière à se déplacer dans une direction parallèle à l'axe de rotation entre une position de chargement espacée 5 suffisamment de la voie de guidage pour permettre l'insertion du tube (13) par une ouverture d'insertion de tube (66) débouchant dans une position de montage de tube (58) adjacente à la région de pompage (56), et une position de fonctionnement dans laquelle l'ouverture d'insertion de tube est fermée. 6. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface interne s'étend au-delà du rotor dans une direction parallèle à l'axe du rotor de manière à définir en partie ladite région de montage de tube, le couvercle présente une lèvre (60) s'étendant sur ladite 15 région de montage de tube quand il est dans ladite position de chargement, et située dans ladite région de montage de tube quand il est dans ladite position de fonctionnement, de manière à empêcher que le tube se déplace de ladite région de pompage vers ladite région de montage de tube quand le couvercle est dans la position de 20 fonctionnement. 7. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un élément de soulèvement (62) pour déplacer le tube dans une direction parallèle à l'axe du rotor et en s'éloignant des 25 rouleaux du rotor quand le couvercle est déplacé de la position de fonctionnement à la position de chargement. 8. Pompe selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'élément de soulèvement est un rouleau de soulèvement (62) monté sur 30 le couvercle de manière que le rouleau de soulèvement soit situé au-dessous des rouleaux du rotor quand il est dans la position de fonctionnement, et passe par une région dans le même emplacement le long d'axes parallèles aux axes des rouleaux du rotor quand.il se déplace de la position de fonctionnement vers la position de 35 chargement. -8 9. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour déplacer le couvercle parallèlement à l'axe de rotation entre la position de chargement et la position de fonctionnement. 10. Pompe selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits moyens de déplacement comprennent un moteur pas à pas (40) entraînant un arbre d'entratnement (38) pouvant se déplacer linéairement et relié au couvercle, le couvercle étant monté de façon coulissante par rapport 10 à la voie de guidage par l'intermédiaire de tiges de guidage (36). 11. Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que le couvercle présente une surface s'étendant dans la direction du parcours du couvercle et surplombe une partie de la voie de guidage quand il est dans la position de fonctionnement. 12. Pompe selon la revendication 11, caractérisée en ce que le couvercle comprend une plaque de recouvrement blocable et montée de façon pivotante, qui se dispose au-dessus du rotor et de la région de 20 pompage. 13. Pompe selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une paroi montée adjacente au rotor et comprenant deux fentes traversantes (19) pour recevoir le tube, les ouvertures des 25 fentes étant recouvertes par le couvercle quand il est dans la position de fonctionnement et étant ouvertes quand il est dans la position de chargement. 14. Pompe péristaltique caractérisée en ce qu'elle comprend un 30 rotor monté de façon rotative autour d'un axe de rotor et supportant des rouleaux de rotor qui circulent le long d'un parcours circulaire et une voie de guidage présentant une surface interne définissant une partie d'un cercle pour supporter un tube flexible dans une région de pompage entre elle-mime et ledit parcours circulaire, la surface comprenant des points situés sur des rayons égaux à partir de l'axe du - 9 rotor dans des plans perpendiculaires à l'axe dudit rotor, la surface interne de la vole de guidage s'étendant au-delà des rouleaux dans une direction parallèle à l'axe du rotor de manière à définir en partie une région de montage de tube adjacente à la région de pompage, lesdits rouleaux ayant une partie de petit diamètre à une extrémité adjacente à la région de montage de tube et une partie centrale de grand diamètre adjacente à la partie de petit diamètre pour que le tube puisse se charger automatiquement pendant la rotation du rotor, depuis la région de montage de tube vers la région de pompage. 10 15. Pompe selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un couvercle monté sur la voie de guidage de manière à se déplacer dans une direction parallèle à l'axe du rotor entre une position de chargement espacée suffisamment de la voie de guidage pour 15 permettre l'insertion du tube par une ouverture d'insertion de tube débouchant dans la région de montage de tube, et une position de fonctionnement dans laquelle l'ouverture d'insertion de tube est fermée, et en ce que le couvercle présente une lèvre s'étendant sur la région de montage de tube lorsqu'il est dans la position de chargement 20 et se disposant dans la région de montage de tube lorsqu'il est dans la position de fonctionnement de manière à éviter que le tube se déplace de la région de pompage vers la région de montage de tube quand le couvercle est dans ladite position de fonctionnement. 16. Pompe selon la revendication 15, caractérisée en outre en ce qu'elle comprend un élément de soulèvement pour déplacer le tube dans une direction parallèle à l'axe du rotor et s'éloignant des rouleaux dudit rotor quand le couvercle est déplacé de la position de fonctionnement vers la position de chargement. 30 17. Pompe selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'élément de soulèvement est un rouleau de soulèvement monté sur le couvercle de manière qu'il se dispose au-dessous des rouleaux du rotor quand il est dans la position de fonctionnement et se déplace dans une 35 région dans le même emplacement le long d'axes parallèles à l'axe du - 10 rotor que les rouleaux du rotor quand il se déplace de la position de fonctionnement à la position de chargement. 18. Pompe selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour déplacer le couvercle parallèlement a l'axe de rotation entre la position de chargement et la position de fonctionnement. 19. Pompe selon la revendication 18, caractérisée en ce que 10 lesdits moyens de déplacement comprennent un moteur pas à pas entrainant un arbre d'entralnement mobile linéairement et relié au couvercle, et le couvercle est monté de façon coulissante par rapport à la voie de guidage par l'intermédiaire de tiges de guidage. 20. Pompe selon la revendication 15, caractérisée en ce que le couvercle présente une surface s'étendant dans la direction du parcours du couvercle et surplombe une partie de la voie de guidage lorsqu'il est dans la position de fonctionnement. 21. Pompe selon la revendication 20, caractérisée en ce que le couvercle comprend une plaque de recouvrement blocable et montée de façon pivotante qui se dispose sur le rotor et sur la région de pompage.