Brevet FR2707703A1 — publié le 19950120

POMPE PERISTALTIQUE UTILISANT LES CORPS ROULANTS D'UN PALIER DE TYPE ROULEMENT COMME ELEMENTS PRESSEURS D'UN TUBE DEFORMABLE La présente invention se rapporte aux pompes péristaltiques rotatives à tube déformable formant corps de pompe, interposé entre un stator et des moyens de laminage entraînés par friction sur un rotor. Le document FR-A-2 417 025 décrit une pompe péristaltique à moyens de laminage entraînés par friction, dont l'intérêt consiste à diminuer les pertes par frottement et à favoriser les faibles débits par l'effet réducteur de vitesse entre corps roulants et rotor. Les pompes péristaltiques à moyens de laminage entraînés par friction présentent le défaut de nécessiter des ajustements très précis entre le stator, les éléments presseurs, et le rotor. Si ces ajustements ne sont pas obtenus à la fabrication ou si les pièces s'usent, l'effort de contact des éléments presseurs contre le rotor n'est plus suffisant pour provoquer l'entraînement par friction. D'autre part, il est recommandé d'utiliser des paliers pour supporter les efforts radiaux sur le rotor. La fabrication de telles pompes est donc délicate et onéreuse. La présente invention vise à réduire les inconvénients mentionnés ci-dessus. Un autre but est de permettre la réalisation de pompes miniatures, à débit très faible, ceci sans difficulté de fabrication et à coût réduit. Dans ce but, l'invention propose une pompe péristaltique du type indiqué au début, caractérisée en ce que lesdits moyens de laminage et ledit rotor sont respectivement les corps roulants et la bague intérieure ou extérieure d'un palier du type roulement, à billes, rouleaux, ou aiguilles, l'autre bague du palier formant le stator et étant pourvue d'une fente s'étendant en regard des corps roulants dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation dudit palier, et sur un secteur d'arc correspondant à la zone de laminage du tube. Ainsi, les tolérances précises de forme des chemins de roulement et des corps roulants sont concentrées dans un palier du type roulement utilisé comme mécanisme de pompe péristaltique, disponible en toutes tailles, toutes qualités, et à faible coût. En particulier, la pompe sera aisément miniaturisable. A titre d'exemple non limitatif, l'encombrement de la pompe sera celui d'une pastille de 12 mm de diamètre sur une hauteur de 5mm, pour un débit continu de 0,1 microlitre par heure à une vitesse de rotation de 1 tour par heure. Le palier à corps roulants, même modifié par l'usinage de la fente dans l'une de ses bagues, joue néanmoins parfaitement le rôle de palier pouvant supporter un arbre lié au rotor car le tube déformable exerce sur le palier un effort radial de direction constante, qui tend à plaquer les corps roulants sur la partie de la bague opposée à la fente, donc possédant le performances nominales de guidage en rotation du palier non modifié. De surcroît, dans le cas où la fente est moins large que le chemin de roulement des corps roulants, il subsistera sur le secteur d'arc où se trouve la fente deux petites bandes de roulement conférant au palier une fonction de guidage en rotation même dans la zone de la fente. D'une manière générale, un roulement d'un mécanisme quelconque peut être utilisé pour la pompe péristaltique en plus de sa fonction primaire de palier. L'invention diminue le nombre de pièces nécessaires pour une pompe péristaltique, et donc simplifie le montage et augmente la fiabilité. Selon des modes particuliers de réalisation - le rotor est la bague intérieure du palier, la bague extérieure du palier étant fixée dans un alésage prévu dans un boîtier fixe percé de deux orifices pour l'entrée et la sortie du tube déformable de la zone de laminage, débouchant dans l'alésage de préférence tangentiellement à celui-ci, en face des deux extrémités de la fente de la bague extérieure du palier et dans la continuité de celle-ci - un ou plusieurs paliers peuvent être juxtaposés sur l'arbre d'entraînement, chacun laminant un tube, ces tubes formant autant de corps de pompe indépendants ou étant connectés en entrée et en sortie pour former une seule pompe offrant une meilleure régularité de débit - le secteur d'arc pour loger le tube peut prendre toute valeur de 0 à 360', le cas 360' impliquant que la bague extérieure du palier est séparée complètement en deux parties qu'il faut alors fixer indépendamment sur la partie fixe de la pompe - une ou plusieurs fentes peuvent être prévues, permettant de loger autant de tubes, ces tubes formant autant de corps de pompe indépendants ou étant connectés en entrée et en sortie pour former une seule pompe offrant une meilleure régularité de débit - la fente usinée dans la bague extérieure du palier peut être moins large que le chemin de roulement des corps roulants, plus large que le chemin de roulement mais moins large que les corps roulants, ou plus large que les corps roulants. Dans ce troisième cas, c'est le tube élastique qui maintient radialement les corps roulants dans le palier - à la place de la bague extérieure, la bague intérieure du palier peut être modifiée par l'usinage d'une fente pour recevoir le tube déformable. La pièce amovible qui presse le tube devient alors une partie constitutive de l'arbre fixe ou du doigt qui supporte la bague intérieure, le tube entre et sort de la pompe par cet arbre, et l'entraînement de la pompe se fait par la bague extérieure du palier qui est, dans ce cas, le rotor de la pompe. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe dans un plan radial A-A indiqué à la figure 2 d'un premier mode de réalisation d'une pompe péristaltique selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe de cette pompe dans le plan axial B-B indiqué à la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan C-C indiqué à la figure 4 de la bague extérieure du palier faisant partie de la pompe des figures 1 et 2 - la figure 4 est une vue de dessus de cette bague extérieure - la figure 5 est une vue en coupe, dans un plan radial A'-A' indiqué à la figure 6 d'un second mode de réalisation d'une pompe péristaltique selon l'invention - la figure 6 est une vue en coupe de cette pompe dans le plan axial B'-B' indiqué à la figure 5 - la figure 7 est une vue en coupe suivant le plan C'-C' indiqué à la figure 8 de la bague intérieure du palier faisant partie de la pompe des figures 5 et 6 ; et - la figure 8 est une vue de dessus de cette bague intérieure. Selon le mode particulier de réalisation représenté aux figures 1 à 4, la pompe comprend un boîtier fixe 1 comportant un alésage lc dans lequel est fixé un palier 2 de type roulement, par exemple un roulement à billes. La bague extérieure 2b du palier 2 constitue le stator de la pompe, tandis que la bague intérieure 2c en constitue le rotor. Une fente 2a est usinée dans la bague extérieure 2b du palier, dans le plan médian du palier perpendiculaire à son axe de rotation (figures 3 et 4). Cette fente reçoit un tronçon du tube déformable 3 et en définit la zone de laminage. La largeur de la fente 2a est de préférence égale à la largeur du tube 3 lorsqu'il est écrasé, comme le montre la figure 2. Le boîtier 1 est muni de deux orifices la et lb pour la passage du tube 3, qui débouchent dans l'alésage lc du boîtier, tangentiellement à celui-ci en face des deux extrémités de la fente et dans la continuité de celle-ci, et d'une pièce amovible 4 constituant le secteur d'arc de l'alésage lc situé en vis-à-vis de la fente 2a, et jouant rôle de matrice pour l'écrasement du tube 3 (figures 1 et 2). La bague intérieure 2c du palier, qui constitue le rotor pour les corps roulants 2d, est fixée sur un arbre d'entraînement 5 relié à un moteur électrique non représenté. Un capot 6 est fixé au moyen de vis 7 sur le boîtier 1, à son extrémité opposée à l'arbre 5, afin de maintenir en place la bague extérieure 2b du palier et la pièce amovible 4. Comme le montre la figure 2, la pièce amovible 4 est munie, sur sa face intérieure, d'une bande en surépaisseur 4a qui s'insère dans la fente 2a afin d'assurer la force d'écrasement désirée sur le tube 3. Un chanfrein est pratiqué à chaque extrémité de cette bande 4a pour éviter les chocs au passage des corps roulants 2d. Selon le mode particulier de réalisation représenté aux figures 5 à 8, la pompe comprend un doigt cylindrique fixe 11 sur lequel est fixé un palier 12 de type roulement, par exemple un roulement à billes. La bague intérieure 12b du palier 12 constitue le stator de la pompe, tandis que la bague extérieure 12c en constitue le rotor. Une fente 12a est usinée dans la bague intérieure 12b du palier, dans le plan médian du palier perpendiculaire à son axe de rotation (figures 7 et 8). Cette fente reçoit un tronçon du tube déformable 13 et en définit la zone de laminage. Le doigt Il est muni de deux sillons lîa et llb pour la passage du tube, débutant l'un à côté de l'autre dans une zone située au voisinage de la bague intérieure 12b du palier, et plongeant sous celle-ci en se séparant de part et d'autre du doigt 11 et en prenant progressivement une orientation dans le plan médian du palier perpendiculairement à son axe, pour terminer en face des deux extrémités de la fente de la bague intérieure du palier et dans la continuité de celle-ci (figures 5 et 6). Le doigt 11 est aussi muni d'une pièce amovible 14 constituant le secteur d'arc du doigt situé en vis-à-vis de la fente 12a, et jouant le rôle de matrice pour l'écrasement du tube. La bague extérieure 12c du palier, qui constitue le rotor pour les corps roulants 12d, est fixée dans la pièce d'entraînement 15 qui comporte un alésage cylindrique 15a dans lequel se logent le palier 12 et l'extrémité du doigt 11 et, à l'opposé de cet alésage, une tige d'entraînement 15b coaxiale au palier 12 est reliée à un moteur électrique non représenté. Une pièce 16 est fixée au moyen de vis 17 à l'extrémité du doigt 11 afin de maintenir en place la bague intérieure 12b du palier et la pièce amovible 14. REVENDICATIONS 1. Pompe péristaltique rotative comprenant au moins un tube déformable (3;13) formant corps de pompe, interposé entre un stator et des moyens de laminage entraînés par friction sur un rotor, caractérisée en ce que lesdits moyens de laminage et ledit rotor sont respectivement les corps roulants (2d;12d) et la bague intérieure (2c) ou extérieure (12c) d'un palier (2;12) du type roulement, à billes, rouleaux, ou aiguilles, l'autre bague (2b;12b) du palier formant le stator et étant pourvue d'une fente (2a;12a) s'étendant en regard des corps roulants dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation dudit palier, et sur un secteur d'arc correspondant à la zone de laminage du tube (3;13). 2. Pompe péristaltique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite fente (2a;12a) a une largeur sensiblement égale à la largeur du tube déformable (3;13) lorsque celui-ci est écrasé. 3. Pompe péristaltique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le rotor est la bague intérieure (2c) du palier, et en ce que la bague extérieure (2b) du palier est fixée dans un alésage (lc) prévu dans un boîtier (1) percé de deux orifices (la, lb) pour l'entrée et la sortie du tube déformable (3) de la zone de laminage, ces orifices débouchant dans l'alésage (tic) tangentiellement à celui-ci, en face des deux extrémités de la fente (2a) de la bague extérieure du palier et dans la continuité de celleci. 4. Pompe péristaltique selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un secteur d'arc de l'alésage (lc) situé en vis-à-vis de la fente (2a) usinée dans la bague extérieure (2c) du palier est constitué d'une pièce amovible (4). 5. Pompe péristaltique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le rotor est la bague extérieure (12c) du palier, et en ce que la bague intérieure (12b) du palier est fixée sur un doigt (11), sur la surface duquel sont creusés deux sillons (lla,llb) pour l'entrée et la sortie du tube déformable (13) de la zone de laminage, ces sillons débutant l'un à côté de l'autre dans une zone située au voisinage de la bague intérieure (12b) du palier, et plongeant sous celle-ci en se séparant de part et d'autre du doigt (11) et en prenant progressivement une orientation dans le plan médian du palier perpendicu-lairement à son axe, pour terminer en face des deux extrémités de la fente (12a) de la bague intérieure du palier et dans la continuité de celle-ci. 6. Pompe péristaltique selon la revendication 5, caractérisée en ce que le secteur d'arc du doigt (11) situé en vis-à-vis de la fente (12a) usinée dans la bague intérieure (12b) du palier est constitué d'une pièce amovible (14). 7. Pompe péristaltique selon la revendication 4 ou 6, caractérisée en ce que la pièce amovible (4) est munie d'une bande en surépaisseur (4a) s'insérant dans la fente (2a) de la bague du palier formant le stator. 8. Pompe péristaltique selon la revendication 7, caractérisée en ce que la bande en surépaisseur (4a) est munie d'un chanfrein à chacune de ses extrémités.