(57)【要約】ピストンポンプ装置は、支持ユニット（２）と、ポンプシリンダー（４、４’）と、ポンプシリンダー（４、４’）中に配置されたポンプピストン（４２）とを備える。ポンプシリンダー（４、４’）は、縦方向中心軸と縦方向中心軸に垂直に配置されたシリンダー底（４５、４５’）とを備え、ポンプピストン（４２）はこのシリンダー底（４５、４５’）に対して可動性であり、ポンプシリンダー（４、４’）は固定ユニット（３、３’）によって支持ユニット（２）に固定されている。固定ユニット（３、３’）は、支持ユニット（２）に対するポンプシリンダー（４、４’）の縦方向中心軸の振り子運動を可能にする板ばね（３６）を備える。このピストンポンプ装置は、摩耗が少なく静かに作動する。この装置は、吸引ポンプとして使用すると、ポンプが止まるまで制御可能な気流をさらに可能にする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持ユニット（２）と、ポンプシリンダー（４、４’）と、前記ポンプシリンダー（４、４’）中に配置されたポンプピストン（４２）とを備え、前記ポンプシリンダー（４、４’）は縦方向中心軸と前記縦方向中心軸に垂直に配置されたシリンダー底（４５、４５’）とを備え、前記ポンプピストン（４２）はこのシリンダー底（４５、４５’）に対して可動性であり、前記ポンプシリンダー（４、４’）は固定ユニット（３）によって前記支持ユニット（２）に固定されているピストンポンプ装置であって、この固定ユニット（３）が、前記支持ユニット（２）に対する前記ポンプシリンダー（４、４’）の前記縦方向中心軸の振り子運動を可能にする板ばね（３６）を備えることを特徴とする、ピストンポンプ装置。
【請求項２】
前記固定ユニット（３）が前記シリンダー底（４５、４５’）に固定されている、請求項１に記載のピストンポンプ装置。
【請求項３】
前記固定ユニット（３）が板バネ締め具を形成し、この板バネ締め具が前記支持ユニット（２）に対して前記ポンプシリンダー（４、４’）を固定する、請求項１および２のいずれかに記載のピストンポンプ装置。
【請求項４】
偏向していない状態の前記板ばね（３６）が平面を形成し、前記縦方向中心軸の直線の連続がこの平面に伸長する、請求項１から３のいずれか一項に記載のピストンポンプ装置。
【請求項５】
前記板ばね（３６）が自由長および幅を有し、前記板ばね（３６）がその自由長で可撓性に形成され、幅に対する自由長の比が１未満である、請求項１から４のいずれか一項に記載のピストンポンプ装置。
【請求項６】
前記固定ユニット（３）が１個の板ばね（３６）を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のピストンポンプ装置。
【請求項７】
前記ポンプシリンダー（４、４’）と一体で形成される、または後者に溶接されるもしくはその中に鋳造されるシリンダー側第１固定要素（３０）が存在する、請求項１から６のいずれか一項に記載のピストンポンプ装置。
【請求項８】
前記シリンダー側第１固定要素（３０）が前記シリンダー底（４５、４５’）に配置される、請求項７に記載のピストンポンプ装置。
【請求項９】
前記シリンダー底（４５、４５’）が、ポンプシリンダー（４、４’）を閉じるための実質的に平坦な領域と、この平坦な領域上に一体的に形成され、前記シリンダー側第１行程要素（３０）を受け入れるのに役立つ外向きに突出した固定シート（４８）とを備える、請求項８に記載のピストンポンプ装置。
【請求項１０】
前記シリンダー側第１固定要素（３０）がブロック形金属片である、請求項７から９のいずれか一項に記載のピストンポンプ装置。
【請求項１１】
前記固定ユニット（３）がシリンダー側締め具と支持側締め具とを備え、前記板ばね（３６）が第１端と第２端とを備え、前記第１端が前記シリンダー側締め具に固定され、前記第２端が前記支持側締め具に固定される、請求項１から１０のいずれか一項に記載のピストンポンプ装置。
【請求項１２】
前記シリンダー側締め具および前記支持側締め具がそれぞれ、第１および第２固定要素（３０、３２；３４、３３）を備え、前記板ばね（３６）がこれらの固定要素（３０、３２；３４、３３）間で、その２つの端で固定され、これらの固定要素（３０、３２；３４、３３）の第１および第２が各場合で螺合される、請求項１１に記載のピストンポンプ装置。
【請求項１３】
各場合でポンプシリンダー（４、４’）と、ピストン（４２）と、固定ユニット（３、３’）とからなる２つの対が存在し、前記ポンプシリンダー（４、４’）の前記縦方向中心軸が、前記ポンプシリンダー（４、４’）の偏向していない状態で互いに平行に配置される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のピストンポンプ装置。
【請求項１４】
前記ピストン（４２）を動かすためのクランク軸（６）と、前記クランク軸（６）を駆動するためのモーター（１）と、モーター（１）とクランク軸（６）との間の接続として働く歯車機構とをさらに備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載のピストンポンプ装置を備える吸引ポンプであって、前記歯車機構が単段歯車である吸引ポンプ。
【請求項１５】
前記モーター（１）を少なくとも１種の速度、好ましくは正確に３種の別々の速度に調節可能である調節および制御ユニットが存在する、請求項１４に記載の吸引ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルによるピストンポンプ装置に関する。このポンプ装置は、特に医療部門における特に吸引ポンプまたは真空ポンプとして適している。好ましい使用領域は、体液を吸引するための排出ポンプである。
【背景技術】
【０００２】
ポンプシリンダーおよびポンプピストンを備えるピストンポンプは、異なる使用領域から周知である。例えば、本出願人は、数年間、反対方向に作動する２個の複動ピストン／シリンダー系を備えるＤｏｍｉｎａｎｔ  ３５ｃ／ｉという名称の排出ポンプを販売している。
【０００３】
他のピストンポンプは、例えば、ＷＯ  ９５／３３９２４およびＥＰ  ０  ７９１  ３６６に記載されている。
【０００４】
ピストンポンプは、その平滑な運転に悪影響を及ぼす力にさらされる。ポンプの個々の部品を支持するために、種々の型の軸受、特に、コロ軸受および滑り軸受が使用される。しかしながら、これらの軸受は、摩耗を受けやすい。例えば、滑り軸受または溝玉軸受は、常に同じ側に負荷される。これは、ノッキングノイズをもたらす。結果として、一定期間後に軸受を交換しなければならない。従来の溝玉軸受はまた、潤滑膜を確立するために一定の回転速度を要する。ポンプシリンダーの往復速度が比較的小さいと、潤滑作用は不満足なものとなる。気流が減少するとシリンダーの往復速度も減少するので、調節可能または制御可能な気流による吸引ポンプでこれは特に問題となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特に、医療部門における吸引ポンプのための、摩耗を受ける可能性が最も小さく、非常に滑らかに作動するピストンポンプを利用可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は請求項１の特徴を有するピストンポンプ装置により達成される。
【０００７】
本発明によるピストンポンプ装置は、支持ユニットと、ポンプシリンダーと、ポンプシリンダー中に配置されたポンプピストンとを備える。ポンプシリンダーは、縦方向中心軸と縦方向中心軸に垂直に配置されたシリンダー底とを備える。ポンプピストンは、このシリンダー底に対して可動性であり、ポンプシリンダーは、固定ユニットにより支持ユニットに固定される。本発明によると、この固定ユニットは、ポンプシリンダーの、またはポンプシリンダーの縦方向中心軸の支持ユニットに対する振り子運動を可能にする板ばねを備える。固定装置は、ポンプシリンダーのジャケットに固定することができる。しかしながら、固定装置は、好ましくはシリンダー底に固定される。
【０００８】
板ばねは、わずかな偏向により、ほとんど摩耗がないという利点を有する。ポンプシリンダーは、比較的小さい振り子運動を行うだけであるので、ばねの弾性域中にある板ばねの小さい角度の偏向が保証される。
【０００９】
コロ軸受および滑り軸受を省略することができるので、本発明によるピストンポンプ装置は、摩耗の少ない軸受を備えるだけでなく、製造コストも減少させる。さらに、可動性部品の数の減少は、製造および保守も単純化し、小型の構造を可能にする。
【００１０】
このピストンポンプ装置は、特に、吸引ポンプに使用することができる。軸受として少なくとも１個の板ばねを使用することによって、ポンプが止まるまで、吸引ポンプの気流を調節または制御することができる。
【００１１】
固定ユニットは、好ましくは、板バネ締め具を形成し、この板バネ締め具は、支持ユニットに対してポンプシリンダーを固定し、板ばねはシリンダーの振り子運動を可能にする。
【００１２】
好ましくは、１個のシリンダー当たり１個の板ばねが用意される。この板ばねまたは板ばねの少なくとも１個は、偏向していない状態では、好ましくは前記縦方向中心軸の直線的な伸長がなされる平面を形成する。
【００１３】
板ばねは、自由長および幅を有し、板ばねは、好ましくはその自由長で可撓性に形成される。自由長は、２個の向かい合う板バネ締め具または板ばね軸受の間の長さとして理解すべきである。幅に対する自由長の比は、好ましくは１未満である。この種の短い板ばねは、ピストンポンプ装置の小型の構造を可能にする。板ばねの厚さは、好ましくは約０．５ｍｍ、その自由長は約１３ｍｍ、およびその幅は約２５ｍｍである。
【００１４】
板ばねは、種々の方法で支持ユニットおよびポンプシリンダーに固定することができる。この目的のため、好ましい実施形態では、ポンプシリンダーと一体で形成される、または後者に溶接されるもしくはその中に鋳造される第１シリンダー側固定要素が存在する。これにより、大きな安定性が保証される。シリンダー側第１固定要素もシリンダー底に配置すると、安定性はなお一層増加する。
【００１５】
好ましい実施形態では、シリンダー底は、ポンプシリンダーを閉じるために実質的に平坦な領域と、この平坦な領域上に一体的に形成され、シリンダー側第１固定要素を受け入れるのに役立つ外向きに突出した固定シート（固定座）とを備える。
【００１６】
シリンダー側第１固定要素は、異なる形状とすることができ、異なる材料で作ることができる。しかしながら、この要素は、好ましくは、ブロック形、特に立方体形状であり、および／または金属で作られる。
【００１７】
好ましい実施形態では、固定ユニットは、シリンダー側締め具と支持側締め具とを備える。板ばねは、第１端と第２端とを備え、第１端はシリンダー側締め具に固定され、第２端は支持側締め具に固定される。シリンダー側締め具および支持側締め具はそれぞれ、間に板ばねの端が配置された２個の固定要素を備え、この２個の要素は、各場合で螺合される。この配置も安定性を増加させる。
【００１８】
ばねを少なくとも一端、好ましくは両端で固定すると、板ばねの疲労破壊を回避または少なくとも最小化することができる。特に金属で作られたブロック形固定要素で優れた結果が得られた。固定は好ましくは、ねじによって行われ、その場合、今度は疲労破壊および材料損傷のリスクを最小化するために、トルクレンチの使用が推奨される。振動の結果として接続が緩んだり動いたりしないことも保証される。
【００１９】
シリンダーは、好ましくはＰＰＡまたは炭素繊維強化ＰＰＡで作られる。これにより、装置の平滑な運転が改善され、軋りが防がれる。ピストンも好ましくはＰＰＡで作られる。ピストンのシールリングは、好ましくは、炭素繊維および／またはガラス繊維および鉱物と共にＰＴＦＥで作られる。これにより、上記材料で作られたシリンダー壁に対するピストンシールの最初の摩耗により得られる潤滑がもたらされ、装置の平滑な運転が改善される。
【００２０】
本発明によるピストンポンプ装置は、単一のシリンダー／ピストン組合せからなることができ、またはいくつかのこのような組合せ、特に２、３、４または５個のこのような組合せから組み立てることができる。本発明による配置は、特に、２個の複動シリンダーおよび２個のピストンを備える互いに平行に配向した逆方向に稼働するシリンダー／ピストン対に適しており、各シリンダーはそれ自身の固定ユニットおよびそれ自身の板ばねで支持ユニットに固定される。
【００２１】
この種のシリンダー／ピストン対を備える本発明による吸引ポンプがモーターとクランク軸との間に単段歯車機構を備える場合、製造コストを減少させることができ、ポンプの保守も単純化することができる。さらに、ポンプを、小型で省スペース形状で作ることができる。クランク軸とモーターとの間の歯付ベルトを単純に歯車機構として使用すると、これらの利点はさらに最適化される。歯付ベルトはまた、ノイズの可能性が最も低いポンプの運転を可能にする。
【００２２】
ピストンの２個のピストン棒は、好ましくは、クランク軸に対して９０°オフセットで動く。
【００２３】
モーターの速度は、好ましくは連続的に調節することができる。しかしながら、単純な運転を可能にするため、モーターを少なくとも１または２種の速度、好ましくは正確に３種の別々の速度に調節することができる調節および制御ユニットが存在する。これは、連続的に調節されるモーターおよび他の型のモーターでも行うことができる。
【００２４】
本発明によるピストンポンプ装置は、特に、医療部門における吸引ポンプとして、特に体液または体脂肪を吸引するための排出ポンプとして適している。
【００２５】
さらなる実施形態は、従属請求項に示す。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して以下に記載するが、これらの図面は説明目的として役立つに過ぎず、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態による吸引ポンプの透視図を示す図である。
【図２】図１による吸引ポンプの側面図を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態によるピストンポンプ装置を通る縦断面を示す図である。
【図４】図１に示す吸引ポンプによるシリンダー側固定部品および板ばねを備えるシリンダー底の透視図を示す図である。
【図５】シリンダー側固定部品および板ばねを備える図４によるシリンダー底の分解図を示す図である。
【図６】図４によるシリンダー底を通る横断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明によるピストンポンプ装置を備える吸引ポンプを図１および２に示す。これは、モーターハウジング１０中に配置された電動モーター１を備える。支持ユニット２は、モーターハウジング１０に接続されている。支持ユニット２は、一方ではモーター１の駆動軸に接続されており、他方ではクランク軸６を駆動する歯付ベルト（図示せず）を囲んでいる。歯付ベルトの代わりに、他の単段または複段歯車を使用することもできる。
【００２９】
クランク軸６は、両端でクランク５、５’に接続されている。各クランク５、５’は、ピストン棒４４、４４’に作用する。クランク軸６は、２個のピストン棒４４、４４’に対して９０°オフセットで動く。ピストン棒４４、４４’は、互いに９０°オフセットで駆動される。
【００３０】
ピストン棒４４、４４’は、ピストンポンプ装置の部品である。この例では、装置は、２個のポンプシリンダー４、４’、およびこれらの各々において、ポンプシリンダー４、４’中に可動式で配置されたポンプピストン４２を備える（図３参照）。
【００３１】
ピストン４２は、ピストン棒４４に接続されており、周辺の滑りシール４３を備えることが図３から分かる。滑りシール４３は、好ましくはＰＴＦＥで作られ、材料は好ましくは炭素繊維および／またはガラス繊維および鉱物により強化されている。シリンダーは、好ましくはＰＰＡまたは炭素繊維強化ＰＰＡで作られている。ピストンは、好ましくはガラス繊維および鉱物で強化されたＰＰＡ（Ｇｒｉｖｏｒｙ）で作られている。シリンダー４の典型的な寸法は、直径約７５ｍｍおよび長さ約５８ｍｍである。
【００３２】
シリンダー４、４’は、壁４０、中空空間もしくはポンプ室４１、およびシリンダー底４５、４５’の入口／出口４６、およびシリンダー底４５、４５’の反対側にあるシリンダーヘッド４９の入口／出口４７を備える。装置は複動ピストンポンプ装置であるので、入口／出口４６、４７は、ピストン棒の運動の方向に応じて入口または出口として働く。入口／出口４６、４７は、それ自体は既知の様式で下流バルブブロック（図示せず）に接続されている。
【００３３】
図１および２から分かるように、ポンプシリンダー４、４’は、支持ユニット２に固定されている。この目的のため、支持ユニット２は、支持ユニット２の縦方向に対して横に広がり、支持ユニット本体の両側に突出する支持アーム２０を備える。支持アームを備える支持ユニット２およびモーターハウジングは、好ましくは金属またはプラスチックで作られる。
【００３４】
ポンプシリンダー４、４’は、それぞれの固定ユニット３、３’を介して支持アーム２０にそれぞれ固定される。この固定は、好ましくはシリンダー底４５、４５’を介して行われる。このシリンダー底４５、４５’は、ポンプシリンダー４、４’の静止構成部品である。ピストン４２は、このシリンダー底４５、４５’に対して動く。後者は、好ましくは解除可能な様式で、ねじ接続によってシリンダーの他の部分に接続される。対応するねじ穴は、図４および５において照合番号４５０で示されている。シリンダー底４５、４５’は、好ましくは、凹んでおり、特に射出成形されており、凹み４５１（図５）および高い円周状縁を備える。
【００３５】
本発明によると、固定ユニット３、３’は、少なくとも１個、好ましくは正確に１個の板ばね３６を備える板バネ締め具を備える。好ましくは、シリンダーと支持ユニットとの間には、特に滑り軸受、玉軸受またはコロ軸受などの他の軸受はない。
【００３６】
図３から分かるように、固定ユニット３、３’は、シリンダー側締め具および支持側締め具を備える。両装置は、それぞれ第１および第２固定要素３０、３２および３４、３３からなる。板ばね３６は、それぞれの第１固定要素３０、３４と関連する第２固定要素３２、３３との間に固定される。この目的のため、好ましくは第１固定要素３０、３４、板ばね３６の固定穴３６０および第２固定要素３２、３３を通って伸長するねじ３５、３７が存在する。この目的のため、第１固定要素３０、３４および第２固定要素３２、３３中に対応する穴が用意される。これらの穴のいくつかを、図４および５中に見ることができる。
【００３７】
シリンダー側第１固定要素３０は、好ましくはシリンダー底４５にしっかりと固定される。この目的のため、シリンダー底４５は、好ましくは底の他の部分から突出した固定シート４８を備える。このシート４８は、好ましくは、例えば射出成形によって、シリンダー底の他の部分と一体的に製造される。シート４８は、ピストン４２から離れた端でシリンダー４から突出する。これは、例えば、シリンダー底に向かって広くなるベースによって、一方で補強される。この補強は、図４〜６において照合番号４８０で示される。
【００３８】
シート４８は、シリンダー側第１固定要素３０が固定される溝を備える。固定要素３０は、好ましくはシートに鋳造されるかもしくは溶接される、または別の方法でそこにしっかりと接続される。そのため、これは、好ましくは少なくとも形状一致または材料一致で、シリンダー、より好ましくはシリンダー底に接続される。
【００３９】
図３〜６から分かるように、板ばね３６は、そのシリンダー側端により、シリンダー側第２固定要素３２と共に、シリンダー側第１固定要素３０にねじで取り付けられる。板ばね３６の第２支持側端でも同じことが行われる。支持側第１固定要素３４および関連する第２固定要素３３は、図３中に見ることができる。支持側第１固定要素３４は、その対応する同等物がシリンダー底４５に固定されるのと類似の方法または同じ方法で支持アーム２０に固定される。ここでも、支持アーム２０は、好ましくは支持側第１固定要素３４との形状一致および材料一致接続のために補強シートを備える。このシートはまた、支持アーム２０と一体で製造することができる、または少なくとも後者に溶接することができる。
【００４０】
一方では図３による実施形態および他方では図４〜６による実施形態は、特にシリンダー底４５、特に入口４６の設計およびシート４８の形状の点で異なる。さらなる他の形状が可能である。
【００４１】
好ましくは、少なくともシリンダー側第１固定要素３０は、金属で作られる。これは、好ましくはブロック形状または立方体形状である。支持側第１固定要素３４も、好ましくはこの形状およびこの材料で作られる。好ましい実施形態では、第２固定要素３２、３３もまたこの方法で設計される。
【００４２】
板ばね３６は短い。締め具間のその自由長は、好ましくはその幅未満である。好ましくは、長さは、少なくとも幅よりも実質的に長くない。自由長、幅および厚さの典型的な測定値は、約１３ｍｍ、２５ｍｍおよび０．５ｍｍである。
【００４３】
図３および６から分かるように、板ばね３６は、実質的に、シリンダー４の縦方向中心軸も伸長する平面内に広がる。運転中、シリンダー４、４’は、板ばね３６によって、ピストン４２の運動の方向に対して振り子運動を行うことができる。第２シリンダー４’の固定装置は第１シリンダー４のものと同一であるので、これは両シリンダー４、４’に等しく当てはまる。
【００４４】
この配置はまた、他のピストンポンプで用意することもできる。しかしながら、ここで示す吸引ポンプは、本発明による上記固定装置と独立して使用することもできるさらに有利な特徴を有する。モーター１は、調節および制御ユニット（ここでは図示せず）を介して作動させることができる。このユニットは、モーターの運転のために、特に、少なくとも１個の調節可能性、好ましくは３個の別々の調節可能性を備える。これらは、例えば、３個のボタン、または３つの運転位置を有するスイッチである。衛生の理由のために、特に３つの運転位置を有する容量センサーもこの目的のために使用することができる。スイッチはまたオフ位置を有することができる。これらの３つの運転位置はそれぞれ、別々のモーター速度、そのため、３つの別々のポンプの吸引能力、例えば、４０Ｌ／分、５０Ｌ／分および６０Ｌ／分を選択する。平均吸引能力は、好ましくは通常運転状態または推奨運転状態に相当する。このように、原則として無段に変速可能なモーターを使用する場合でさえ、ポンプの運転を単純化することが可能である。
【００４５】
本発明によるピストンポンプ装置は、摩耗が少なく静かに作動する。この装置は、吸引ポンプとして使用すると、ポンプが止まるまで制御可能な気流をさらに可能にする。
【符号の説明】
【００４６】
１      電動モーター
１０    モーターハウジング
２      支持ユニット
２０    支持アーム
３      第１固定ユニット
３’    第２固定ユニット
３０    シリンダー側第１固定要素
３２    シリンダー側第２固定要素
３３    支持側第１固定要素
３４    支持側第２固定要素
３５    固定ねじ
３６    板ばね
３６０  固定穴
３７    固定ねじ
４      第１ポンプシリンダー
４’    第２ポンプシリンダー
４０    シリンダー壁
４１    ポンプ室
４２    ポンプピストン
４３    滑りシール
４４    第１ピストン棒
４４’  第２ピストン棒
４５    第１シリンダー底
４５’  第２シリンダー底
４５０  固定穴
４５１  凹み
４６    入口
４７    出口
４８    固定シート
４８０  補強
４９    シリンダーヘッド
５      第１クランク
５’    第２クランク
６      クランク軸
【図１】
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【図２】
2013533412.tif 000004
【図３】
2013533412.tif 000005
【図４】
2013533412.tif 000006
【図５】
2013533412.tif 000007
【図６】
2013533412.tif 000008
【国際調査報告】
2013533412.tif 000009
2013533412.tif 000010
2013533412.tif 000011
2013533412.tif 000012