Brevet FR2872554A1 — publié le 20060106

L'invention a trait au domaine général des pompes péristaltiques. Elle concerne plus particulièrement une telle pompe comportant des moyens de mise en place d'un tube prévu pour fonctionner avec cette pompe. Une pompe péristaltique, utilisée notamment dans le domaine médical, est une pompe dont le rotor est muni de galets qui compriment progressivement la section d'un tube élastique de façon à assurer le déplacement d'un liquide le long de ce tube. Une telle pompe permet ainsi de mettre en circulation un fluide à l'intérieur d'un tube en agissant uniquement sur ce tube, sans entrer en contact avec le liquide. Ce type de pompe est ainsi adapté à toute application exigeant le maintien du fluide dans une atmosphère confinée, par exemple pour éviter la contamination du fluide lors d'un travail en milieu stérile. D'une manière générale, une pompe péristaltique est prévue pour fonctionner dans un environnement où la notion de stérilité est primordiale. La pompe doit non seulement remplir sa fonction de mise en circulation d'un fluide en évitant sa contamination par le milieu mais aussi doit être prévue pour éviter elle-même toute contamination du milieu. Les différents éléments de la pompe doivent ainsi être facilement nettoyables, éventuellement en étant démontables, tout en présentant une étanchéité parfaite. Une pompe péristaltique comporte typiquement un rotor comportant des galets sur sa périphérie, ainsi qu'un mors mobile admettant une position d'ouverture dans laquelle il est écarté du rotor de sorte qu'un tube élastiquement déformable sur lequel doit agir la pompe peut être mis en place entre le mors et le rotor, et une position de fermeture dans laquelle le mors mobile est rapproché du rotor de sorte que le tube est en prise entre une surface d'appui incurvée du mors mobile et au moins un galet du rotor. La mise en place d'un tube dans l'une des pompes péristaltiques actuellement disponibles est une opération délicate. Le tube doit en effet être correctement positionné autour du rotor, sans pincement indésirable du tube par le mors mobile. Lors de la mise en place d'un tube dans ces pompes connues, le mors mobile est tout d'abord écarté du rotor puis le tube est manuellement mis en place autour de ce rotor et son maintien doit ensuite être assuré ou surveillé pendant que le mors mobile vient verrouiller le tube dans la position où il se trouve, contre le rotor. Le mouvement du mors mobile est généralement assuré par une came actionnée manuellement. Ce mouvement peut également être assuré par action directe des mains de l'utilisateur sur le mors mobile puis par verrouillage de celui-ci dans sa position rapprochée du rotor par un dispositif à genouillère. Le but de l'invention est d'améliorer ce type de pompe. A cet effet, l'invention vise une pompe péristaltique comportant un rotor à galets, un mors mobile admettant une position d'ouverture dans laquelle il est écarté du rotor de sorte qu'un tube sur lequel doit agir ladite pompe peut être mis en place entre le mors et le rotor, ainsi qu'une position de fermeture dans laquelle le mors mobile est rapproché du rotor de sorte que ledit tube est en prise entre une surface d'appui incurvée du mors mobile et au moins un galet du rotor, cette pompe étant caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, de chaque coté du rotor, un organe de positionnement dudit tube adapté à le recevoir à enfoncement tout en autorisant un coulissement de celui-ci dans la direction longitudinale suivant laquelle il s'étend, lesdits organes étant disposés selon une ligne passant entre le rotor et le mors mobile dans la position d'ouverture. Grâce à quoi, lorsqu'un tube est en place dans les organes de positionnement et que le mors mobile est commandé vers sa position de fermeture, le tube se met en place autour du rotor au fur et à mesure de la fermeture du mors mobile. Une telle pompe permet la mise en place et le retrait d'un tube facilement, rapidement et de manière répétable. Le tube peut en effet être mis en place en étant rectiligne, tendu entre les deux mains de l'utilisateur, sans qu'il soit nécessaire d'enrouler ce tube autour du rotor. Le tube peut ainsi être mise en place en aveugle, ce qui est généralement le cas lors d'un travail en environnement stérile. L'opération de fermeture du mors mobile est de plus dissociée de 5 l'opération de mise en place du tube sur la pompe, ce qui permet également une motorisation de la fermeture du mors mobile. Une fois le tube mis en place dans les organes de positionnement et avant la fermeture du mors mobile, le tube a la possibilité de coulisser latéralement pour que l'utilisateur puisse ajuster la longueur de tube disponible de part et d'autre de la tête de pompe. La fermeture du mors peut être effectuée sans effort ni attention particulière de la part de l'utilisateur dans la mesure où le positionnement final du tube contre le rotor est pris en charge par la pompe et non par l'opérateur. En ce qui concerne la sécurité de l'utilisateur, une telle pompe permet de réduire l'opération de mise en place du tube à son simple engagement sur les organes de positionnement. Aucune coopération directe ou indirecte avec les éléments mobiles de la pompe (tels que le rotor ou le mors mobile) n'est nécessaire, évitant ainsi tout risque de pincement des doigts ou des gants de l'utilisateur, ce dernier ayant les mains libres dès cet engagement du tube dans les organes de positionnement. Dans un mode de réalisation, les organes de positionnement sont solidaires du mors mobile. Les organes de positionnement peuvent également appartenir à un capot de protection adapté à recouvrir le mors mobile et le rotor à galets, y 25 compris dans la position d'ouverture. Le capot de protection peut par ailleurs être rigidement relié au mors mobile. Selon une caractéristique préférée, le capot de protection comporte une rainure rectiligne joignant les organes de positionnement. Selon une autre caractéristique préférée, le rotor comporte un méplat et la pompe comporte en outre des moyens pour positionner angulairement le méplat suivant ladite ligne. Ce méplat permet de délimiter un passage rectiligne entre les deux organes de positionnement. Chaque organe de positionnement peut comporter un renfoncement délimité par un fond et deux parois latérales en vis-à-vis, les parois latérales 5 comportant chacune un bossage de retenue. Selon une caractéristique préférée, la pompe péristaltique comporte un moteur propre à entraîner le mors mobile de sa position d'ouverture vers sa position de fermeture. Ce dispositif de fermeture permet d'éviter la mise en contrainte des 10 pièces, à la différence des dispositifs à genouillère. Ledit moteur peut être relié par l'intermédiaire d'un engrenage à un excentrique coopérant avec le mors mobile, l'engrenage étant choisi pour être irréversible. Ce moteur peut de plus être adapté à disposer le mors mobile dans une position où il est libre d'être séparé de la pompe. Dans un mode de réalisation, la pompe péristaltique comporte des moyens de pincement de l'âme d'un tube à plusieurs canaux reliés par une telle âme. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaissent à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré donné à titre d'exemple non limitatif, description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente en perspective une pompe péristaltique prête à fonctionner avec ses accessoires; - la figure 2 est une vue en perspective du dessous du capot de 25 protection disposé sur le dessus de la pompe de la figure 1; - la figure 3 est une vue du dessus de la pompe de la figure 1 lorsque le capot de protection de la figure 2 a été ôté ; - la figure 4 représente le rotor à galets visible sur le dessus de la pompe de la figure 3; - la figure 5 est une vue similaire à la figure 3 lorsque le rotor de la figure 4 a été ôté ; la figure 6 représente la pompe de la figure 1 selon une autre perspective; la figure 7 est un agrandissement de l'encadré Vll de la figure 6; - la figure 8 est une coupe longitudinale du dessus de la pompe des figures 1 et 6 montrant le positionnement du tube dans le capot de protection; - la figure 9 est une vue en perspective montrant la mise en place manuelle du tube dans la pompe des figures 1 et 6; - la figure 10 est une vue similaire à la figure 9 schématisant l'opération d'ajustement latéral du tube de la figure 9; - la figure 11 représente en perspective la tête pompe visible à la figure 3; - la figure 12 est une vue en perspective similaire à la figure 11 montrant également le mors mobile visible à la figure 2; - la figure 13 est une vue de côté de l'ensemble de la figure 12 15 selon une coupe passant par le rotor à galets et l'excentrique commandant le mors mobile; et - les figures 14 à 16 représentent en vue de dessus la tête de pompe de la figure 12 selon différentes positions du mors mobile. La figure 1 montre une pompe péristaltique 1 dans l'une des 20 applications de ce type de pompe. Dans le présent exemple, la pompe 1 comporte des accessoires tels qu'un porte-bouteilles 2 et un tiroir d'écoulement 3. Cette configuration permet de pomper le liquide contenu dans une bouteille 4 en direction de deux récipients 5 et ce, à travers un tube relié par l'une de ses extrémités à la bouteille 4 et par l'autre de ses extrémités aux récipients 5. Le tube 6 comporte ici deux canaux distincts étanches l'un par rapport à l'autre et reliés entre eux par une âme longitudinale 7 sécable. Cette pompe péristaltique 1 comporte un corps de pompe 8 sur lequel est disposé un afficheur 9 et des touches de commande 10. La pompe 1 comporte également une tête de pompe 11 (visible à la figure 3) qui est recouverte sur la figure 1 par un capot de protection 12. La figure 2 représente en perspective le capot de protection 12, vu de dessous, une fois qu'il a été déposé de la pompe 1. Ce capot de protection 12 comporte une enveloppe 13 en forme de couvercle adapté à recouvrir les éléments de la tête de pompe 11 de manière que l'utilisateur ne puisse pas entrer en contact avec ces éléments mobiles. L'enveloppe 13 comporte une rainure rectiligne 14 d'une largeur suffisante pour y glisser le tube 6. Un mors mobile 15 est de plus fixé sur la paroi interne de l'enveloppe 13 grâce à trois vis 16. Ce mors mobile 15 a une forme générale en croissant de lune présentant au niveau de la paroi interne d'une portion recourbée, une surface d'appui incurvée 17 en forme d'arc de cercle. De part et d'autre de cette surface d'appui 17, le mors mobile 15 comporte respectivement une dent 18 et un appui 19, tous deux destinés à coopérer avec le tube 6 de même que la surface d'appui 17. Le mors mobile 15 comporte également un trou d'axe 20 qui 15 débouche au travers de la paroi de l'enveloppe 13 (voir figure 1). Une lumière 21 communiquant avec un trou oblong 22 est également pratiquée dans l'épaisseur du mors mobile 15. Sur la figure 13 qui montre le profil du trou oblong 22, il apparaît que ce dernier comporte un épaulement 22' sensiblement à mi-épaisseur du mors mobile 15. La lumière 21, quant à elle, ne comporte pas cet épaulement. En référence à la figure 3, la tête de pompe 11 est visible une fois que le capot de protection 12 a été enlevé. Cette tête de pompe 11 se présente sous la forme d'une platine sur laquelle sont montés fixes, un contre-appui 24, un pion de blocage 25 ainsi qu'un arbre 23 destiné à s'engager dans le trou d'axe 20 du mors mobile 15 pour permettre sa rotation. La tête de pompe 11 reçoit également, montés de manière tournante, un rotor à galets 26 et un plateau 27 duquel saille un doigt excentrique 28. La figure 4 représente le rotor à galets 26 une fois déposé de la pompe 1. Ce rotor 26 comporte deux flasques 29 entre lesquels sont montés tournants trois galets 30 cylindriques ainsi que deux galets centreurs 31, les galets cylindriques 30 étant disposés de manière régulière, à 120 les uns des autres, sur le contour des flasques 29. Le flasque 29, qui est le flasque supérieur sur la figure 4, comporte un méplat 32. La disposition des galets cylindriques 30, des galets centreurs 31 et du méplat 32 peut être observée à la figure 14. La figure 5 montre la tête de pompe de la figure 3 lorsque le rotor 26 a été déposé. Cette figure montre l'arbre d'entraînement 33 adapté à entraîner le rotor 26 en rotation pour remplir la fonction principale de la pompe 1. La figure 6 est une vue de côté en perspective de la pompe 1 montrant la coopération entre le tube 6 et le capot 12 au niveau de l'encadré VII. La figure 7, qui est un agrandissement du cadre VII, montre la portion de la rainure 14 dans laquelle est engagé le tube 6. Cette portion de la rainure 14 est délimitée par un fond 35 en arc de cercle et par deux parois latérales 36 en vis-à-vis. Chacune de ces parois latérales 36 comporte un bossage de retenue 37, les deux bossages 37 étant également en vis-à-vis. Cette portion de la rainure 14 visible sur la figure 7 forme un organe de positionnement adapté à recevoir le tube 6 à enfoncement tout en autorisant un coulissement de celui-ci par rapport à l'axe longitudinal le long duquel il s'étend, ou autrement dit parallèlement à lui-même. On constate en effet que lors de l'enfoncement du tube 6 dans cette portion de rainure 14 (voir figure 9) pour obtenir l'assemblage de la figure 7, le tube 6 glisse tout d'abord le long des parois latérales 36 pour ensuite venir en contact, par son canal inférieur, avec les bossages 37, ce qui crée un point dur à l'enfoncement du tube 6. L'utilisateur poursuit alors la manoeuvre d'enfoncement ce qui a pour conséquence de déformer élastiquement le canal inférieur du tube 6 afin que ce dernier vienne se positionner en vis-à-vis du fond 35. L'âme 7 du tube 6 vient alors se positionner entre les deux bossages 37, ce qui permet le maintien du tube 6 dans la direction dans laquelle s'étend la portion de rainure 14 visible sur la figure 7. Bien que le canal inférieur du tube 6 soit maintenu dans son logement par les bossages 37, il existe un jeu entre le tube 6 et l'organe de positionnement, ce qui permet le coulissement précité (voir figure 10). Le retrait du tube 6 s'effectue également en déformant élastiquement le canal inférieur du tube 6 ce qui matérialise un point dur. La figure 8 permet de voir en coupe le positionnement du tube 6 qui vient d'être décrit. La figure 11 est une vue en perspective de la tête de pompe 11 dans la configuration de la figure 3. La figure 12 représente quant à elle la tête de pompe 11 sur laquelle est monté le mors mobile 15 qui a été séparé du capot 12, afin de montrer la coopération du mors mobile 15 avec les éléments montés sur cette tête de pompe 11. La figure 13 représente une vue en coupe de la figure 12 et montre 15 notamment le montage du plateau 27 sur la tête de pompe 11. Le plateau 27 est solidaire d'un arbre 38 d'entraînement en rotation qui est monté sur roulement relativement à la tête de pompe 11. Cet arbre 38 est solidaire d'une roue 39 engrenant sur une vis sans fin 40 elle-même entraînée en rotation par un moteur (non représenté). Les figures 14 à 16 sont des vues de dessus du montage de la figure 12 dans trois positions particulières du mors mobile 15, ces positions étant définies par le doigt excentrique 28, c'est-à-dire par la position angulaire du plateau 27. La figure 14 montre l'excentrique 28 dans une position permettant le 25 montage du mors mobile 15 sur la tête de pompe 11. Sur la figure 15, le mors mobile 15 est dans la même position que sur la figure 14 tandis que le doigt excentrique 28 est dans une position où il verrouille le mors mobile 15 en l'empêchant d'être extrait de la tête de pompe 11. La figure 16, quant à elle, représente le mors mobile dans sa position de fermeture commandée par le doigt excentrique 28. Les positions successives représentées sur ces figures 14 à 16 ne sont pas visibles de l'extérieur lors d'une utilisation normale de la pompe 1, cette zone étant recouverte par le capot 12 qui est normalement montée sur le mors 15. La pompe péristaltique 1 qui vient d'être décrite fonctionne de la manière indiquée ci-après. Lors du démarrage de la pompe 1, le mors mobile 15 est dans la position de la figure 15, ce qui correspond à la position du capot 12 visible sur les figures 9 et 10, le rotor 26 est également dans la position de la figure 15, le méplat 32 étant disposé de sorte qu'un passage rectiligne soit ménagé entre le rotor 26 et le mors 15. Les organes de positionnement du capot 12 sont alors alignés avec ce passage rectiligne. Un tube 6 est tout d'abord mis en place sur la pompe 1. Pour ce faire, conformément à la figure 9, l'utilisateur tend le tube 6 entre ses deux mains et l'insère dans la rainure 14. Cette manoeuvre d'enfoncement rencontre un point dur lié à l'existence des bossages 37, tel qu'exposé précédemment, pour parvenir au positionnement du tube 6 dans chacun des organes de positionnement formés de part et d'autre de la rainure 14, conformément à la figure 7. En référence à la figure 10, l'utilisateur peut ensuite faire coulisser latéralement le tube 6, dans un sens ou dans l'autre, pour adapter la longueur de tuyau disponible de part et d'autre du couvercle 12 en fonction des accessoires auxquels est relié le tube 6 (voir figure 1). Une fois cette opération effectuée, l'intervention de l'utilisateur n'est 25 plus nécessaire en ce qui concerne le positionnement du tube 6 dans la pompe 1. L'utilisateur indique à l'aide des touches de commande 10 qu'il désire démarrer la pompe 1, ce qui a pour conséquence d'entraîner en rotation le plateau 27 par l'intermédiaire de sa motorisation jusqu'à ce que le mors mobile 15 ait atteint la position de la figure 16 dans laquelle la dent 18 du mors 15 vient pincer l'âme 7 du tube 6 contre le pion de blocage 25. Lorsque cette position est atteinte, le moteur se trouve bloqué et consomme plus de courant. Ce pic de consommation étant détecté, le moteur est alors stoppé. Au fur et à mesure de la fermeture du mors 15, le tube 6 s'enroule 5 autour du rotor 26 en même temps qu'il coulisse à la demande dans les organes de positionnement du capot 12. Le tube 6 se trouve finalement maintenu de part et d'autre du rotor 26 par la coopération de la dent 18 et du pion de blocage 25 d'une part, et, d'autre part, par la coopération de l'appui 19 et du contre-appui 24 qui viennent légèrement serrer les deux canaux du tube 6. Le mors mobile 15 est maintenu dans cette position de fermeture grâce à une propriété d'irréversibilité du système de roue 39 et vis sans fin 40. Le pas de vis et l'angle d'hélice de ces éléments sont en effet choisis, de manière connue en mécanique, pour que la rotation de la vis sans fin 40 puisse entraîner la roue 39 mais que la rotation de la roue 39 ne puisse pas entraîner la rotation de la vis sans fin 40. Le tube 6 étant ainsi engagé, le rotor 26 peut être mis en rotation pour procéder à la mise en circulation du fluide contenu dans le tube 6 grâce au mouvement des galets 30. Durant le fonctionnement de la pompe 1, la sécurité de l'utilisateur est assurée par le fait que le mors mobile 15 se trouve dans la position de la figure 16, c'est-à-dire dans une position où le retrait de l'ensemble mors mobile-capot de protection est empêché par le doigt excentrique 28 au niveau de l'épaulement 22' du trou oblong 22 pratiqué dans le mors mobile 15. Le retrait du capot 12 est également impossible lorsque le mors mobile 15 est dans la position de la figure 15, c'est-à-dire lorsque le rotor 26 n'est pas en mouvement mais que la pompe 1 est sous tension. En revanche, lors de la mise hors tension de la pompe 1, le doigt excentrique 28 est commandé pour rejoindre la position de la figure 14 et libérer ainsi l'ensemble mors mobile-capot de protection pour par exemple permettre le nettoyage des pièces de la tête de pompe 11. Des variantes de réalisation du dispositif peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Notamment, le tube 6 peut comporter un seul canal ou, à l'inverse, plusieurs canaux au-delà du deuxième. De même, bien que les organes de positionnement du tube 6 soient ici formés par une portion du capot 12, les organes de positionnement peuvent être indépendants d'un tel capot, de même qu'ils peuvent être indépendants du mors mobile 15, en étant par exemple raccordés directement à la tête de pompe 11. De plus, ces organes de positionnement peuvent comporter tout type d'organes de pincement ou de retenue permettant un coulissement le long de l'axe longitudinal selon lequel s'étend le tube et permettre un blocage de ce tube dans la direction transversale. REVENDICATIONS 1. Pompe péristaltique (1) comportant un rotor (26) à galets (30), un mors mobile (15) admettant une position d'ouverture dans laquelle il est écarté du rotor (26) de sorte qu'un tube (6) sur lequel doit agir ladite pompe (1) peut être mis en place entre le mors (15) et le rotor (26), ainsi qu'une position de fermeture dans laquelle le mors mobile (15) est rapproché du rotor (26) de sorte que ledit tube (6) est en prise entre une surface d'appui incurvée (17) du mors mobile (15) et au moins un galet (30) du rotor (26), cette pompe (1) étant caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, de chaque coté du rotor (26), un organe de positionnement dudit tube adapté à le recevoir à enfoncement tout en autorisant un coulissement de celui-ci dans la direction longitudinale suivant laquelle il s'étend, lesdits organes étant disposés selon une ligne passant entre le rotor (26) et le mors mobile (15) dans la position d'ouverture. 2. Pompe péristaltique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les organes de positionnement sont solidaires du mors mobile (15). 3. Pompe péristaltique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les organes de positionnement appartiennent à un capot de protection (12) adapté à recouvrir le mors mobile (15) et le rotor (26) à galets (30) , y compris dans la position d'ouverture. 4. Pompe péristaltique selon la revendication 3, caractérisée en ce que le capot de protection (12) est rigidement relié au mors mobile (15). 5. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le capot de protection (12) comporte une rainure rectiligne (14) joignant les organes de positionnement. 6. Pompe péristaltique selon la revendication 1 à 5, caractérisée en ce que le rotor (26) comporte un méplat (32) et en ce que la pompe (1) comporte en outre des moyens pour positionner angulairement le méplat (32) suivant ladite ligne. 7. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 6, 30 caractérisée en ce que chaque organe de positionnement comporte un renfoncement délimité par un fond (35) et deux parois latérales (36) en vis-à-vis, les parois latérales comportant chacune un bossage de retenue (37). 8. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un moteur propre à entraîner le mors mobile (15) de sa position d'ouverture vers sa position de fermeture. 9. Pompe péristaltique selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit moteur est relié par l'intermédiaire d'un engrenage (39, 40) à un excentrique (28) coopérant avec le mors mobile (15), l'engrenage (39, 40) étant choisi pour être irréversible. 10. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que ledit moteur est adapté à disposer le mors mobile (15) dans une position où il est libre d'être séparé de la pompe (1). 11. Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de pincement (18, 25) de l'âme (7) d'un tube (6) à plusieurs canaux reliés par une telle âme (7).