ШЛАНГОВЫЙ НАСОС И СПОСОБ ВТЯГИВАНИЯ ШЛАНГА В ЕГО ЛОЖЕ Российский патент 2022 года по МПК F04B43/12 F04B53/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к шланговому насосу с признаками, раскрытыми в ограничительной части пункта 1 формулы.

Уровень техники

Подобные шланговые насосы известны, например, из патентных заявок DE 202016101 907 U1 и ЕР 2924288 А2. Такие известные шланговые насосы содержат ложе для шланга, в которое может быть вложен изогнутый петлей участок шланга. Кроме того, известные шланговые насосы содержат вспомогательную опору и несущий диск, установленный с возможностью вращения относительно вспомогательной опоры, на верхней стороне которого расположено несколько отжимных роликов и несколько направляющих роликов. При этом отжимные и направляющие ролики расположены на равном расстоянии друг от друга в радиально внешней области несущего диска и в окружном направлении несущего диска, причем каждый направляющий ролик расположен между двумя отжимными роликами, следующими друг за другом в окружном направлении несущего диска. В одном из вариантов осуществления известных шланговых насосов предусмотрено, например, по три отжимных и направляющих ролика, которые расположены в окружном направлении несущего диска с угловым смещением 60° относительно соседнего отжимного или направляющего ролика. Отжимные ролики имеют гладкую внешнюю окружную поверхность и при вращении несущего диска в направлении подачи отжимают шланг, вставленный в ложе шланга, к вспомогательной опоре и сдавливают его, чтобы передать находящуюся в шланге жидкость в направлении подачи. На наружной окружной поверхности цилиндрических направляющих роликов предусмотрена кольцевая и ориентированная в окружном направлении направляющая канавка, предназначенная для приема радиально внутренней половины шланга; цилиндрические направляющие ролики обеспечивают точное позиционирование и направление шланга в ложе для шланга как во время втягивания шланга в это ложе, так и во время работы насоса.

Для автоматизированного втягивания участка шланга в ложе для шланга и вытягивания из него можно использовать устройство с механическим приводом и винтовым шпинделем, раскрытое, например, в патентной заявке ЕР 2542781 А1. Однако такое устройство с механическим приводом для втягивания и вытягивания шланга является дорогостоящим. В альтернативном варианте для втягивания в ложе для шланга участок шланга может быть прижат к опорной поверхности на входе в ложе для шланга посредством прижима, захвачен одним из направляющих роликов при вращении несущего диска и, тем самым, втянут в ложе для шланга, причем радиально внутренняя часть участка шланга попадает в направляющую канавку направляющего ролика и прижимается в осевом направлении вниз к опорной поверхности в ложе для шланга. При этом возможны проблемы в том случае, если участок шланга будет слишком коротким или слишком длинным. Если участок шланга слишком короткий, существует вероятность его слишком сильного натягивания и, тем самым, выскальзывания из направляющей канавки направляющего ролика во время втягивания. Если участок шланга слишком длинный, возможны проблемы как при втягивании шланга в ложе для шланга, так и во время работы шлангового насоса, поскольку на выходе из ложа для шланга участок шланга образует петлю, выступающую над опорной поверхностью ложа для шланга, и поэтому не может быть правильно направлен в ложе для шланга. Во время работы шлангового насоса, в частности, при очень высоком давлении насоса, которое может достигать 20 бар, конец слишком длинного участка шланга со стороны подачи насоса может выскользнуть из направляющей канавки направляющих роликов и, тем самым, приподняться с опорной поверхности ложа для шланга. Это может привести к тому, что во время работы шлангового насоса участок шланга самостоятельно и нежелательным образом вытянется и запутается. Это может привести к блокировке шлангового насоса.

Также обнаружилось, что описанные проблемы при втягивании шланга в значительной мере зависят от механических свойств шланга, в частности, от его растяжимости и фрикционных свойств. При этом механические свойства шланга зависят от ряда различных факторов, в частности, состава материала, срока службы и предварительной обработки шланга, например, очистки и стерилизации. Свойства материала шланга могут также изменяться со временем в процессе хранения, например, вследствие утечки компонентов материала, в частности, пластификаторов, содержащихся в составе пластика. Поэтому поведение шланга при втягивании и вытягивании может сильно различаться, что значительно усложняет правильное втягивание и вытягивание разных шлангов.

Раскрытие сущности изобретения

Таким образом, технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является усовершенствование шлангового насоса подобного типа таким образом, чтобы стало возможным надежное втягивание и вытягивание участков различных насосных шлангов, в частности, различных насосных шлангов с различным составом и свойствами материала.

При этом, в частности, необходимо обеспечить надежное втягивание и вытягивание участка шланга в ложе для шланга шлангового насоса даже в том случае, если участок шланга будет слишком коротким или слишком длинным по сравнению с внутренней окружностью вспомогательной опоры. Кроме того, необходимо предотвратить ситуацию, в которой во время работы шлангового насоса, в частности, при высоком давлении насоса, вложенный участок шланга вытягивается автоматически, а также блокировку шлангового насоса при случайном вытягивании шланга в процессе втягивания или во время работы насоса.

Поставленные проблемы решены шланговым насосом с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы изобретения, и способом с признаками, раскрытыми в пункте 15 формулы. Предпочтительные варианты осуществления шлангового насоса и способа раскрыты в зависимых пунктах формулы.

Шланговый насос, предложенный изобретением, содержит ложе для шланга, предназначенное для вкладывания участка шланга насоса, вспомогательную опору, несущий диск, установленный с возможностью вращения относительно вспомогательной опоры, несколько отжимных роликов, расположенных на несущем диске, предпочтительно, на равном расстоянии друг от друга в окружном направлении, и несколько направляющих роликов, расположенных на несущем диске, предпочтительно, на равном расстоянии друг от друга в окружном направлении и содержащих направляющую канавку, проходящую по их наружной окружности в окружном направлении и образующую первую направляющую плоскость, обращенную к несущему диску. Согласно изобретению, каждый направляющий ролик содержит направляющий цилиндр, расположенный над направляющей канавкой, обращенный в сторону от несущего диска и предназначенный для первичного направления шланга при втягивании в ложе для шланга и/или вытягивания из ложа для шланга.

Таким образом, направляющий цилиндр направляющих роликов служит для начальной ориентации шланга во время втягивания шланга в ложе для шланга, и при вращении несущего диска в направлении подачи обеспечивает надежную начальную ориентацию шланга и надежное введение шланга в направляющие канавки направляющих роликов, которые обращены к несущему диску и во время работы шлангового насоса точно позиционируют шланг, втягивающийся в ложе для шланга при вращении несущего диска в направлении подачи.

Для втягивания шланга в ложе шлангового насоса сначала вкладывают шланг во вторую направляющую плоскость, обращенную в сторону от несущего диска и образованную направляющими цилиндрами направляющих роликов, после чего вращают несущий диск в направлении подачи. При этом шланг переводят из второй направляющей плоскости в осевом направлении к несущему диску в первую направляющую плоскость, определяемую направляющими канавками. При этом участок шланга, исходно вставленный во вторую направляющую плоскость, при втягивании в зоне входа ложа для шланга может быть прижат к поверхности несущего диска вручную оператором или механическим прижимом шлангового насоса, что позволит при вращении несущего диска захватывать вставленный участок шланга (по меньшей мере) одним направляющим роликом и переводить его вниз из верхней второй направляющей плоскости в первую направляющую плоскость.

Целесообразно, отжимные ролики шлангового насоса, предложенного изобретением, имеют, по меньшей мере, по существу цилиндрическую форму и гладкую рабочую поверхность, причем наружная поверхность цилиндрических отжимных роликов прижимает шланг к вспомогательной опоре для транспортировки жидкости, находящейся в шланге, в направлении подачи.

Предпочтительно, направляющая канавка, проходящая по наружной поверхности направляющих роликов, адаптирована к форме шланга и может иметь, по меньшей мере, по существу полукруглое поперечное сечение, в частности, для шланга круглого сечения. Благодаря тому, что направляющая канавка на наружной поверхности направляющих роликов имеет полукруглое сечение, направляющие ролики прилегают к поверхности шланга во время работы шлангового насоса, не сдавливая шланг. Это обеспечивает надежное и равномерное ведение шланга в ложе для шланга при работе шлангового насоса.

Предпочтительно, на наружной поверхности каждого направляющего ролика между направляющей канавкой и направляющим цилиндром, расположенным над направляющей канавкой, предусмотрен кольцевой фланец. Этот кольцевой фланец отделяет направляющую канавку от направляющего цилиндра соответствующего направляющего ролика и, тем самым, определяет первую направляющую плоскость, обращенную к несущему диску, в области направляющих канавок и вторую направляющую плоскость, обращенную в сторону от несущего диска, в области направляющих цилиндров направляющих роликов. При этом вторая направляющая плоскость смещена в осевом направлении относительно первой направляющей плоскости и расположена над первой направляющей плоскостью. Под «выше» или «над» понимают направление, перпендикулярное поверхности несущего диска, образующей направляющую поверхность для шланга, вставленного в ложе для шланга. При этом ориентация шлангового насоса не ограничена, поскольку он может работать как с горизонтальным, так и с вертикальным положением несущего диска.

При втягивании шланга образуется верхняя, обращенная в сторону от несущего диска вторая направляющая плоскость, что позволяет оператору шлангового насоса легко и беспрепятственно вставить втягиваемый участок шланга в верхнюю вторую направляющую плоскость, обеспечивая первоначальное направление вставленного в нее участка шланга. При этом направляющие цилиндры, вокруг которых проложен вставленный участок шланга, предварительно натягивают шланг в его продольном направлении, в результате чего шланг слегка растягивается в зависимости от своих свойств растяжения. После этого для втягивания вставленного участка шланга в ложе для шланга несущий диск вращают в направлении подачи, причем первый направляющий ролик захватывает участок шланга на входе в ложе для шланга. Благодаря предварительному натяжению шланга последний при вращении несущего диска вытягивается из верхней второй направляющей плоскости вниз к несущему диску в нижнюю первую направляющую плоскость (с небольшим растяжением шланга) до тех пор, пока участок вставленного шланга, расположенный на входе в ложе шланга, не войдет в направляющую канавку первого направляющего ролика. При дальнейшем вращении несущего диска в направлении подачи вставленный участок шланга проходит, таким образом, по всей окружности несущего диска из верхней второй направляющей плоскости в нижнюю первую направляющую плоскость, пока вставленный участок шланга не окажется в направляющей канавке всех направляющих роликов и, тем самым, будет помещен в ложе для шланга в готовом к работе состоянии.

При этом предварительное натяжение, оказываемое направляющими цилиндрами направляющих роликов на вставленный участок шланга, обеспечивает минимальный контакт шланга с вспомогательной опорой во время втягивания. Это предотвращает трение шланга о вспомогательную опору и (отрицательное) влияние различных фрикционных свойств разных шлангов на втягивание шланга. В результате процесс втягивания становится максимально независимым от механических свойств шланга. Это позволяет равномерно и надежно втягивать различные шланги с возможно различающимися параметрами материала, не повреждая при этом материал шланга.

Особенно надежное начальное ведение шланга при втягивании достигается в том случае, если вторая направляющая плоскость содержит полуканавку, проходящую по наружной поверхности направляющего ролика, поскольку при этом вставленный участок шланга может плотно прилегать к имеющей предпочтительную форму полуканавке второй направляющей плоскости. Кроме того, исполнение второй направляющей плоскости с полуканавкой, имеющей, в частности, сечение в четверть круга, позволяет легко и беспрепятственно вставлять втягиваемый участок шланга во вторую верхнюю направляющую плоскость.

Высота направляющих цилиндров направляющих роликов, то есть расстояние от торцевой верхней стороны направляющего цилиндра до кольцевого фланца, предпочтительно, не меньше диаметра шланга для каждого направляющего ролика. Это также обеспечивает хорошую начальную ориентацию шланга во время втягивания во вторую направляющую плоскость, поскольку шланг по всему своему диаметру направляется направляющим цилиндром.

Предпочтительно, отжимные ролики имеют, по меньшей мере, по существу цилиндрическую форму с плоской верхней поверхностью, а направляющие цилиндры направляющих роликов, предпочтительно, расположены над верхней поверхностью отжимных роликов в осевом направлении. Это предотвращает запутывание вставленного участка шланга во время втягивания или работы шлангового насоса и обусловленную этим блокировку шлангового насоса. Кроме того, такая конструкция обеспечивает беспрепятственное вкладывание участка шланга, втягиваемого в ложе для шланга, во вторую направляющую плоскость.

Шланговый насос, предложенный изобретением, сконструирован для работы с одним шлангом. Соответственно, для работы шлангового насоса в ложе для шланга вкладывают (только) один шланг, то есть отжимные ролики прижимают шланг к вспомогательной опоре во время вращения несущего диска, чтобы транспортировать находящуюся в шланге жидкость в направлении подачи.

В предпочтительном варианте осуществления шлангового насоса, по меньшей мере, на одном из нескольких направляющих роликов кольцевой фланец между направляющей канавкой и направляющим цилиндром смещен в осевом направлении вверх от несущего диска по сравнению с кольцевым фланцем остальных направляющих роликов. При втягивании шланга при вращении несущего диска это обеспечивает надежный захват участка шланга, вставленного во вторую верхнюю направляющую плоскость этим направляющим роликом со смещенным вверх кольцевым фланцем, поскольку немного смещенный вверх кольцевой фланец увеличивает входное сечение направляющей канавки этого направляющего ролика и, тем самым, облегчает захват участка шланга на входе в ложе шланга. Тем самым гарантируется, что участок шланга, вставленный во вторую верхнюю направляющую плоскость, будет в любом случае захвачен этим направляющим роликом со смещенным вверх в осевом направлении кольцевым фланцем и переведен вниз в первую нижнюю направляющую плоскость во время вращения несущего диска, даже если направляющие ролики, возможно расположенные впереди в направлении подачи, не захватили шланг надлежащим образом и не вытянули его вниз в первую направляющую плоскость. Одновременно обеспечивается беспрепятственное вытягивание шланга при вращении несущего диска в направлении, противоположном направлению подачи, что будет детально раскрыто ниже.

Как уже упоминалось выше, надежное направление участка шланга, втянутого в ложе для шланга во время работы шлангового насоса, достигается в том случае, если направляющая канавка по меньшей мере одного или каждого направляющего ролика имеет, по меньшей мере, по существу сечение в форме сектора круга, в частности, полукруга. При этом поперечное сечение направляющего ролика со смещенным в осевом направлении вверх кольцевым фланцем может также целесообразно отличаться от формы сегмента круга или полукруга, увеличивая сечение введения в области нижней первой направляющей плоскости.

При этом за счет осевого смещения направляющий ролик со смещенным в осевом направлении вверх кольцевым фланцем имеет увеличенное сечение введения в области нижней первой направляющей плоскости по сравнению с другими направляющими роликами, что облегчает перевод шланга из верхней второй направляющей плоскости в нижнюю первую направляющую плоскость по сравнению с другими направляющими роликами. С другой стороны, прочие направляющие ролики при вытягивании шланга (при вращении несущего диска в направлении, противоположном направлению подачи) гарантируют, что кольцевой фланец, несколько смещенный в осевом направлении вниз к несущему диску, может заходить под участок шланга в области выхода из ложа для шланга во время вытягивания и, тем самым, поднимать его из нижней первой направляющей плоскости в верхнюю вторую направляющую плоскость.

Для поддержки захода кольцевого фланца по меньшей мере одного из направляющих роликов во время вытягивания шланга при вращении несущего диска в направлении, противоположном направлению подачи, под участок шланга, вставленный в ложе для шланга, в предпочтительном варианте осуществления на выходе из ложа для шланга имеется возвышение, выступающее над поверхностью несущего диска.

Чтобы исключить ситуацию, в которой участок шланга может прилегать к радиально внутренней области (по отношению к несущему диску) наружной поверхности направляющих роликов во время втягивания шланга и поэтому не может быть правильно захвачен этим направляющим роликом и введен в ложе для шланга между наружной поверхностью направляющего ролика и вспомогательной опорой, целесообразно предусмотреть крышку, лежащую на верхней стороне направляющих роликов и закрывающую направляющие ролики. При этом, предпочтительно, крышка имеет крестообразную или звездообразную форму и, в частности, в области между двумя соседними направляющими роликами содержит углубления, которые, в частности, могут иметь выпуклую форму или форму сегмента круга. В этом случае углубления служат для захвата крышки рукой, то есть оператор может захватить крышку эргономически оптимальным образом и вручную привести несущий диск во вращение, прикладывая крутящий момент к крышке и закрепленным на ней направляющим роликам. Это позволяет вручную вращать несущий диск при втягивании или вытягивании шланга, не используя двигатель насоса. Вместо углублений крышка может содержать выступы, которые, в частности, могут быть выпуклыми или иметь форму сегмента круга. Кроме того, крышка может содержать отверстия, в которые оператор может вставить один или несколько пальцев для вращения несущего диска вручную (подобно наборному диску).

Для приведения несущего диска во вращение во время работы насоса несущий диск, предпочтительно, соединяют с валом, который соединен с двигателем и может быть приведен им во вращение. Направляющие и отжимные ролики, предпочтительно, установлены на несущем диске с возможностью вращения, чтобы обеспечить качение по поверхности шланга без трения. Тем не менее, каждый из них также может быть соединен с несущим диском без возможности вращения. При этом ось вращения несущего диска (ось вала) и оси отжимных и направляющих роликов параллельны друг другу. Если направляющие и отжимные ролики установлены на несущем диске с возможностью вращения, они могут приводиться во вращение двигателем (возможно, через редуктор). Тем не менее, направляющие и отжимные ролики также могут быть установлены на несущем диске с возможностью вращения без соединения с приводом (пассивно).

Если направляющие ролики, установленные на несущем диске с возможностью вращения, активно приводятся во вращение двигателем, то во время втягивания можно обеспечить безопасный перевод шланга с верхней второй направляющей плоскости в нижнюю первую направляющую плоскость, если одновременно кольцевой фланец будет наклонен по спирали к несущему диску в направлении подачи. В таком варианте осуществления направленный по спирали вниз кольцевой фланец переводит участок шланга, вставленный во вторую направляющую плоскость, из верхней второй направляющей плоскости в нижнюю первую направляющую плоскость во время вращения несущего диска и одновременного активного вращения направляющих роликов относительно несущего диска.

В предпочтительном варианте осуществления каждый направляющий ролик расположен между двумя отжимными роликами, следующими друг за другом в окружном направлении на несущем диске, причем отжимные ролики при вращающемся в направлении подачи несущем диске прижимают шланг (или участок шланга), вставленный в ложе шланга, к вспомогательной опоре, сдавливая его для транспортировки находящейся в шланге жидкости в направлении подачи. Такая предпочтительная конструкция обеспечивает точное ведение шланга по всей окружности несущего диска во время работы шлангового насоса.

При этом выгоден вариант, в котором расстояние между отжимными и направляющими роликами по окружности несущего диска не одинаково (то есть ролики расположены асимметрично). В предпочтительном варианте осуществления шлангового насоса, предложенного изобретением, направляющие ролики смещены назад по отношению к отжимным роликам, следующим за ними в направлении подачи (направлении вращения несущего диска при работе шлангового насоса), то есть угловое расстояние (δ) между направляющим роликом и отжимным роликом, следующим за направляющим роликом в направлении подачи, меньше углового расстояния (Δ) между этим направляющим роликом и отжимным роликом, предшествующим этому направляющему ролику в направлении подачи. Такое расположение отжимных и направляющих роликов на несущем диске предотвращает выскальзывание верхнего по направлению подачи участка шланга из направляющей канавки направляющего ролика при втягивании шланга в ложе для шланга, поскольку при вращении несущего диска за направляющим роликом сразу же, то есть на небольшом угловом расстоянии δ следует отжимной ролик, прижимающий верхний по направлению подачи участок шланга к вспомогательной опоре и, тем самым, предотвращающий изменение положения участка шланга, уже вставленного в ложе для шланга.

Во время работы шлангового насоса предпочтительное асимметричное расположение отжимных и направляющих роликов на несущем диске предотвращает случайное вытягивание шланга, поскольку при вращении несущего диска каждый отжимной ролик находится непосредственно, то есть на небольшом угловом расстоянии δ перед направляющим роликом, который надежно удерживает расположенный ниже по направлению подачи участок шланга в ложе для шланга даже при высоком давлении насоса и предотвращает скручивание петлей конца шланга, расположенного ниже по направлению подачи, на выходе из ложа для шланга, в то время как участок шланга, несколько смещенный назад относительно направления подачи, прижимается к вспомогательной опоре отжимным роликом.

Предпочтительно, величина относительной угловой разности (Δ-δ/Δ+δ) между угловым расстоянием Δ между направляющим роликом и отжимным роликом, предшествующим ему в направлении подачи, и угловым расстоянием 5 между этим направляющим роликом и отжимным роликом, следующим за ним в направлении подачи, составляет от 0,2 до 0,5.

В целесообразном варианте осуществления направляющие и отжимные ролики расположены на несущем диске вращательно-симметрично (относительно оси вращения несущего диска как центра симметрии), причем угол симметрии составляет 360°/n, где n - количество направляющих роликов или отжимных роликов.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения шланговый насос, предложенный изобретением, содержит три или более отжимных роликов и столько же направляющих роликов, расположенных на радиально наружном крае несущего диска таким образом, чтобы угловое расстояние (δ) между каждым направляющим роликом и отжимным роликом, следующим за направляющим роликом в направлении подачи, составляло менее 60°, и в частности, в случае трех направляющих роликов и трех отжимных роликов, предпочтительно, 45°. Соответственно, угловое расстояние (Δ) между направляющим роликом и отжимным роликом, предшествующим этому направляющему ролику в направлении подачи, составляет более 60° и, в частности, не менее 75°. В этой схеме с тремя отжимными роликами и тремя направляющими роликами величина относительной угловой разности, предпочтительно, составляет Δ-δ/Δ+δ=0,25. В альтернативном варианте с четырьмя отжимными роликами и четырьмя направляющими роликами величина относительной угловой разности, предпочтительно, составляет Δ-δ/Δ+δ=0,33.

Предпочтительно, предложенный изобретением шланговый насос содержит устройство для контроля процесса втягивания при втягивании шланга в ложе для шланга. При этом особенно легко реализуемое устройство для контроля процесса втягивания содержит устройство для определения крутящего момента, действующего на несущий диск. Определив крутящий момент, действующий на несущий диск, можно легко и достоверно определить, правильно ли втянут шланг. Если шланг втянут правильно, крутящий момент, действующий на несущий диск, увеличивается, поскольку двигатель, вращающий несущий диск, преодолевает повышенное сопротивление вращению.

Для индикации правильно завершенного процесса втягивания, предпочтительно, предусмотрен генератор сигналов, выдающий первый сигнал при превышении порогового значения крутящего момента. Для индикации неправильного или ненадлежащего втягивания генератор сигналов может быть выполнен таким образом, чтобы по истечении заданного периода времени он выдавал второй сигнал, если пороговое значение крутящего момента не было достигнуто или превышено в течение этого периода. Таким образом, оператор шлангового насоса, предложенного изобретением, целесообразно получает информацию о состоянии шлангового насоса или состоянии процесса втягивания при каждом выполнении процесса втягивания.

Состояние процесса втягивания, определяемое устройством для контроля процесса втягивания, может быть использовано для управления автоматическим процессом втягивания, например, для автоматического запуска следующего процесса втягивания после неудачного процесса втягивания. То же самое, предпочтительно, относится и к вытягиванию шланга, причем вытягивание шланга считается успешным, если крутящий момент падает ниже порогового значения крутящего момента.

Другими словами, в соответствии с изобретением, шланговый насос для транспортировки направляемой по шлангу жидкости содержит ложе для шланга с вспомогательной опорой, предназначенное для укладки шланга, несущий диск, установленный с возможностью вращения относительно вспомогательной опоры, несколько отжимных роликов, расположенных в окружном направлении на несущем диске, и несколько направляющих роликов, расположенных в окружном направлении на несущем диске, причем каждый направляющий ролик и имеет направляющую канавку, проходящую по его наружной поверхности в окружном направлении и образующую первую направляющую плоскость, обращенную к несущему диску. Каждый направляющий ролик содержит направляющий цилиндр, расположенный над направляющей канавкой, причем направляющий цилиндр образует вторую направляющую плоскость, предназначенную для направления шланга во время втягивания в ложе для шланга и/или вытягивания из ложа для шланга.

В одном из вариантов шлангового насоса на каждом направляющем ролике между направляющей канавкой и направляющим цилиндром расположен кольцевой фланец, проходящий по наружной поверхности каждого из направляющих роликов.

В одном из вариантов шлангового насоса, по меньшей мере, на одном направляющем ролике из нескольких направляющих роликов кольцевой фланец между направляющей канавкой и направляющим цилиндром расположен со смещением от несущего диска по сравнению с кольцевыми фланцами остальных направляющих роликов.

В одном из вариантов шлангового насоса направляющий цилиндр вместе с кольцевым фланцем образует вторую направляющую плоскость, смещенную в осевом направлении относительно первой направляющей плоскости.

В одном из вариантов шлангового насоса вторая направляющая плоскость служит для исходного направления шланга и/или приложения растягивающего напряжения к шлангу во время втягивания в ложе для шланга.

В одном из вариантов шлангового насоса первая направляющая плоскость и вторая направляющая плоскость отделены друг от друга кольцевым фланцем, проходящим по наружной поверхности каждого направляющего ролика.

В одном из вариантов шлангового насоса кольцевой фланец наклонен по спирали в направлении подачи к несущему диску.

В одном из вариантов шлангового насоса вторая направляющая плоскость содержит полуканавку, проходящую по наружной поверхности направляющего ролика.

В одном из вариантов шлангового насоса высота направляющего цилиндра на каждом направляющем ролике, по меньшей мере, соответствует диаметру шланга.

В одном из вариантов шлангового насоса отжимные ролики имеют, по меньшей мере, по существу цилиндрическую форму и плоскую верхнюю сторону, причем направляющие цилиндры направляющих роликов расположены в осевом направлении над верхней стороной отжимных роликов.

В одном из вариантов шлангового насоса каждый направляющий ролик имеет верхнюю сторону, образованную торцевой поверхностью направляющего цилиндра, при этом на верхней стороне каждого направляющего ролика расположена крышка, соединяющая направляющие ролики.

В одном из вариантов шлангового насоса крышка имеет крестообразную или звездообразную форму и, предпочтительно, содержит углубления в области между двумя соседними направляющими роликами, причем углубления могут иметь, в частности, выпуклую форму, прямоугольную форму или форму сектора круга.

В одном из вариантов шлангового насоса направляющая канавка, по меньшей мере, одного направляющего ролика имеет, по меньшей мере, по существу, частично круглое, в частности полукруглое поперечное сечение, и/или вторая направляющая плоскость каждого направляющего ролика образована полуканавкой, имеющей, в частности, сечение в форме четверти круга.

В одном из вариантов шлангового насоса в ложе для шланга вложен единственный шланг, и отжимные ролики прижимают шланг к вспомогательной опоре для его сдавливания при вращении несущего диска для транспортирования жидкости в шланге в направлении подачи.

В соответствии с изобретением, способ втягивания шланга в ложе для шланга шлангового насоса со вспомогательной опорой, несущим диском, установленным с возможностью вращения относительно вспомогательной опоры, несколькими отжимными роликами, расположенными в окружном направлении на несущем диске, и несколькими направляющими роликами, расположенными в окружном направлении на несущем диске, причем направляющие ролики имеют на своей наружной поверхности направляющую канавку, проходящую в окружном направлении и образующую первую направляющую плоскость, обращенную к несущему диску. Для втягивания шланга в ложе для шланга шланг сначала вкладывают во вторую направляющую плоскость направляющих роликов, обращенную в сторону от несущего диска, после чего несущий диск вращают в направлении подачи, причем шланг выводят из второй направляющей плоскости в осевом направлении к несущему диску в первую направляющую плоскость.

В одном из вариантов способа предварительное натяжение шланга создают при вкладывании шланга во вторую направляющую плоскость направляющих роликов.

В одном из вариантов способа, по меньшей мере, во время втягивания шланга определяют крутящий момент, действующий на несущий диск, и при превышении порогового значения крутящего момента выводят первый сигнал.

В одном из вариантов способа второй сигнал выводят в том случае, если пороговое значение крутящего момента не было достигнуто или превышено по истечении заданного периода времени.

В одном из вариантов способа шланговый насос содержит устройство вытягивания для автоматического вытягивания шланга из ложа для шланга, причем вытягивание шланга с помощью устройства вытягивания осуществляют в направлении, противоположном направлению подачи, во время работы шлангового насоса, при этом шланг при автоматическом вытягивании из ложа для шланга сначала перемещают вверх из первой направляющей плоскости во вторую направляющую плоскость, после чего направляют во второй направляющей плоскости.

Краткое описание чертежей

Эти и другие преимущества и признаки шлангового насоса, предложенного изобретением, следуют из варианта осуществления, раскрытого ниже со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых изображено:

Фигура 1: вид в аксонометрии шлангового насоса согласно изобретению со вставленным в него шлангом, причем шланг показан в нерабочем положении перед втягиванием или после вытягивания.

Фигура 2: разрез шлангового насоса, изображенного на фигуре 1 (плоскость сечения проходит по центру нижней направляющей плоскости направляющих роликов).

Фигура 3: детальный вид в аксонометрии несущего диска с расположенными на нем отжимными и направляющими роликами шлангового насоса, изображенного на фигуре 1.

Фигура 4: вид сбоку несущего диска с расположенными на нем отжимными и направляющими роликами шлангового насоса, изображенного на фигуре 1.

Фигуры 5-8: изображение этапов процесса втягивания шланга в ложе для шланга шлангового насоса, изображенного на фигуре 1.

Фигура 9: изображение процесса вытягивания шланга из ложа для шланга шлангового насоса, изображенного на фигуре 1.

Осуществление изобретения

На фигурах 1 и 2 изображен пример предложенного изобретением шлангового насоса для транспортировки жидкости, направляемой по шлангу 16, в аксонометрии (фиг. 1, со вставленным шлангом 16) и в разрезе (фиг. 2, в разрезе по центру нижней направляющей плоскости направляющих роликов). Шланговый насос применяют, например, для подачи жидкости для медицинской, в частности внутривенной, инъекции, причем инъекционную жидкость подают из резервуара в трубку, в частности, введенную в вену пациента. Шланговый насос расположен в корпусе 14 насоса, к которому посредством крепежного устройства 18 шарнирно прикреплена крышка корпуса, не показанная на фигурах для наглядности. На крышке корпуса целесообразно сформирован прижим.

Корпус 14 насоса содержит держатель 13 кассеты (фиг. 2) в виде углубления в корпусе, предназначенный для вставки сменной кассеты 15 (фиг. 1). Кассета 15, частично показанная на фиг. 1, содержит корпус 15а кассеты, в котором сформирован направляющий канал 15b. Направляющий канал 15b предназначен для направления жидкости, подаваемой шланговым насосом. При этом петлеобразный или дугообразный участок 16 шланга выступает из корпуса 15а кассеты. К верхней стороне корпуса 15а кассеты, не показанной на фигуре, присоединена кассета 15 с несколькими соединительными шлангами, которые могут быть соединены с резервуарами для жидкостей (например, жидкостей для инъекций). Сбоку на корпусе 15а кассеты расположен соединитель 15с, к которому, например, можно подсоединить шланг пациента с целью соединения со шлангом 16.

Шланговый насос содержит несущий диск 1, соединенный с приводом через приводной вал 10, прикрепленный по центру к несущему диску 1. Приводом служит, например, электродвигатель. При работающем приводе несущий диск 1 приводится во вращение вокруг оси вращения в направлении (F) подачи через приводной вал 10, соединенный с несущим диском 1 без возможности проворачивания. В варианте осуществления, показанном на фигуре, направление F подачи (направление вращения несущего диска при работающем насосе) - по часовой стрелке.

Кроме того, шланговый насос содержит ложе 2 для шланга с входом 2а и выходом 2b и вспомогательную опору 4. Вспомогательная опора 4 образована внутренней окружностью сегмента круга, открытого в области входа 2а и выхода 2b ложа 2 для шланга для введения шланга 16. Ложе 2 для шланга предназначено для приема участка шланга насоса (участок шланга в дальнейшем называют просто шлангом 16), причем по шлангу направляется жидкость (например, жидкость для внутривенного введения в кровеносную систему пациента). Таким образом, шланг 16, вставленный в ложе 2 для шланга, опирается на направляющую поверхность, образованную поверхностью несущего диска 1. Как показано на фигурах, в области выхода 2b из ложа 2 для шланга вспомогательная опора 4 выступает тангенциально наружу.

На выходе 2b шланга расположено устройство вытягивания с возвышением 8, выступающим над поверхностью несущего диска 1, как описано в патентном документе ЕР 2924288 А2, на который ссылается настоящее описание.

На поверхности несущего диска 1 в радиально внешней части (около его наружной поверхности) установлено несколько отжимных роликов 3 с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной несущему диску 1. При этом оси отжимных роликов 3 лежат на круговой траектории, концентричной центральной оси вращения несущего диска 1 (пунктирная линия на фиг. 2). В изображенном примере шлангового насоса, предложенного изобретением, предусмотрено три таких отжимных ролика 3а, 3b, 3c, равномерно распределенных по окружности несущего диска 1. В дальнейшем отжимные ролики 3а, 3b, 3c одинаковой конструкции получают ссылочное обозначение 3. Отжимные ролики 3 имеют, по меньшей мере, по существу цилиндрическую форму с гладкой наружной поверхностью и плоскую торцевую верхнюю сторону 23.

Между соседними отжимными роликами 3 на несущем диске 1 расположено по одному направляющему ролику 5. В изображенном варианте осуществления шлангового насоса, предложенного изобретением, предусмотрено три таких направляющих ролика 5а, 5b, 5с, равномерно распределенных по окружности несущего диска 1 (или по пунктирной круговой траектории). В дальнейшем направляющие ролики 5а, 5b, 5с, имеющие, по меньшей мере, по существу одинаковую конструкцию, получают ссылочное обозначение 5. Направляющие ролики 5 установлены на несущем диске 1 с возможностью вращения, причем оси направляющих роликов 5, равно как и оси отжимных роликов 3, параллельны приводному валу 10 и расположены на окружности (пунктирной окружности на фиг. 2), также концентричной относительно центральной оси вращения несущего диска 1.

Отжимные ролики 3 и направляющие ролики 5 могут быть установлены на несущем диске 1 с возможностью свободного вращения или могут быть соединены муфтой с приводом шлангового насоса. Если отжимные ролики 3 и/или направляющие ролики 5 соединены с приводом муфтой, то при работающем приводе они будут вращаться в направлении, противоположном направлению вращения несущего диска 1.

При этом отжимные ролики 3а, 3b, 3c и направляющие ролики 5а, 5b, 5с расположены на радиально внешнем краю несущего диска 1 таким образом, чтобы угловое расстояние 5 между каждым направляющим роликом и отжимным роликом, следующим за направляющим роликом в направлении подачи, составляло менее 60° и, как в показанном на фиг. 1 и 2 варианте осуществления, в частности, 45°. Соответственно, угловое расстояние Δ между направляющим роликом и отжимным роликом, предшествующим этому направляющему ролику в направлении подачи, превышает 60° и, в показанном варианте осуществления, составляет 75°. Таким образом, в варианте осуществления, показанном на фиг. 1 и 2, угловое расстояние δ между направляющим роликом 5а и отжимным роликом 3а, следующим за этим направляющим роликом 5а в направлении F подачи, составляет 45°. Такое предпочтительное расположение отжимных и направляющих роликов описано в патентном документе ЕР 3232059 А2, на который ссылается настоящее описание.

На детальном виде на фигурах 3 и 4 видна структура направляющих роликов 5. Направляющие ролики 5 имеют, по существу, цилиндрическую базовую форму, и на их наружной поверхности (на обечайке цилиндра) имеется проходящая в окружном направлении направляющая канавка 25. Направляющие канавки 25 направляющих роликов 5 образуют первую направляющую плоскость 25, в которой шланг 16, вставленный в ложе 2 для шланга, направляется направляющими роликами 5 во время работы шлангового насоса, причем несущий диск 1 приводится во вращение приводом во время работы насоса, вследствие чего шланг 16 входит в направляющие канавки 25 направляющих роликов 5 и, тем самым, удерживается на направляющей поверхности ложа 2 для шланга.

Над направляющей канавкой 25 каждый направляющий ролик 5 имеет направляющий цилиндр 26, как показано на фиг. 3. Направляющий цилиндр 26 каждого направляющего ролика 5 обращен в сторону от несущего диска 1, и направляющие цилиндры 26 направляющих роликов 5 образуют верхнюю вторую направляющую плоскость В, смещенную в осевом направлении вверх (то есть в сторону от несущего диска 1) относительно первой направляющей плоскости А. Вторая направляющая плоскость В отделена от первой направляющей плоскости А кольцевым фланцем 20, проходящим по наружной поверхности каждого направляющего ролика 5. При этом нижняя сторона кольцевого фланца 20 образует верхнюю часть направляющей канавки 25 каждого направляющего ролика 5, а верхняя сторона кольцевого фланца 20 переходит в полуканавку 21, имеющую сечение приблизительно в четверть круга и являющуюся частью второй направляющей плоскости В. При этом высота направляющих цилиндров 26 направляющих роликов 5 адаптирована к диаметру шланга 16, вставляемого в ложе для шланга, и соответствует, по меньшей мере, диаметру шланга. Предпочтительно, высота направляющих цилиндров 26 (немного) превышает диаметр шланга.

При этом вторая направляющая плоскость В, образованная направляющими цилиндрами 26 направляющих роликов 5 и кольцевым фланцем 20, расположена над плоской верхней стороной 23 отжимных роликов 3, как следует из вида сбоку на фиг. 4. Крышка 22, соединяющая и накрывающая направляющие ролики 5, расположена на верхней стороне 24 цилиндров, образованной торцевыми поверхностями направляющих цилиндров 26 (крышка 22 отсутствует на фиг. 2 для наглядности). В данном случае крышка 22 имеет звездообразную форму, центральное отверстие и несколько выпуклых углублений 27.

В изображенном варианте шлангового насоса на одном из направляющих роликов 5 (в данном случае направляющем ролике 5а) кольцевой фланец 20 между направляющей канавкой 25 и расположенным над ней направляющим цилиндром 26 смещен в осевом направлении вверх от несущего диска 1 по сравнению с кольцевыми фланцами 20 других направляющих роликов (в данном случае направляющих роликов 5b и 5с). Это можно увидеть на фигуре 4, сравнив форму изображенных на ней направляющих роликов 5а и 5с. В результате этот направляющий ролик 5а со смещенным в осевом направлении вверх кольцевым фланцем 20 имеет несколько измененную форму поперечного сечения направляющей канавки 25 с несколько увеличенным сечением в верхней части по сравнению с другими направляющими роликами (5b и 5с). Поэтому форма поперечного сечения направляющей канавки 25 направляющего ролика 5а со смещенным в осевом направлении вверх кольцевым фланцем 20 несколько отличается от формы полукруглой канавки, что показано на фиг. 4.

Для работы шлангового насоса участок шланга 16 насоса, выступающий из корпуса 15а кассеты, втягивают в ложе 2 для шланга, как поясняется ниже со ссылкой на фиг. 5-8:

Сначала оператор вставляет кассету 15 в гнездо 13, предусмотренное для этого на корпусе 14 насоса. После вставки кассеты 15 в соответствующее гнездо 13 оператор вручную укладывает участок шланга 16, выступающий из корпуса 15а кассеты, вокруг направляющих цилиндров 26 направляющих роликов 5, как показано на фиг. 5. После этого шланг 16 оказывается во второй направляющей плоскости В, определяемой направляющими цилиндрами 26 направляющих роликов 25. Длина участка шланга 16, выступающего из корпуса 15а кассеты, адаптирована к геометрии шлангового насоса таким образом, чтобы шланг 16, уложенный вокруг направляющих цилиндров 26 направляющих роликов 5, находился под небольшим предварительным натяжением и, тем самым, слегка растягивался в своем продольном направлении.

Для втягивания шланга 16 в ложе 2 для шланга область шланга 16, расположенную у входа 2а в ложе 2 для шланга, прижимают вниз в направлении несущего диска 1. Оператор может сделать это вручную пальцем, как показано на фиг. 6. Кроме того, прижатие шланга 16 в области входа 2а ложа 2 для шланга может быть автоматизировано механическим прижимом. Механический прижим может представлять собой, например, рычаг, подвижно установленный на корпусе 14 насоса. При этом прижим также может быть расположен на внутренней стороне крышки корпуса 14 насоса, шарнирно соединенной с корпусом 14 насоса крепежным устройством 18 (для наглядности крышка корпуса не показана на фигурах). Целесообразно, прижим расположен на внутренней стороне крышки корпуса таким образом, чтобы при закрытой крышке корпуса прижим автоматически прижимал шланг 16, уложенный вокруг направляющих роликов 5, в области входа 2а ложа 2 для шланга вниз к несущему диску 1.

Одновременно с прижатием шланга 16 в области входа 2а ложа 2 для шланга несущий диск 1 вращают в направлении подачи (в показанном варианте по часовой стрелке). Это вращение может осуществляться вручную оператором или автоматически приводом шлангового насоса, соединенным с несущим диском 1. Для вращения несущего диска 1 вручную оператор может приложить крутящий момент к несущему диску 1 одной рукой посредством крышки 22. При этом несущий диск 1 вращается (вручную оператором или автоматически приводом шлангового насоса) в направлении подачи до тех пор, пока шланг 16 не войдет в направляющую канавку 25 направляющего ролика 5 (на фиг. 7 направляющую канавку 5с). В результате прижатия шланга 16 в области входа 2а ложа 2 для шланга шланг 16 в этой области переходит в нижнюю первую направляющую плоскость А, в которой расположены направляющие канавки 25 направляющих роликов 5. Когда один из направляющих роликов 5 проходит мимо входа 2а (в данном случае направляющая канавка 5с, как показано на фиг. 7) вследствие вращения несущего диска 1 в направлении подачи, участок шланга 16, расположенный в нижней первой направляющей плоскости А, входит в направляющую канавку 25 соответствующего направляющего ролика (в данном случае направляющего ролика 5с). При дальнейшем вращении несущего диска 1 в направлении подачи весь шланг 16 по всей окружности ложа 2 для шланга переходит вниз к несущему диску 1 из верхней направляющей плоскости В в нижнюю первую направляющую плоскость А благодаря направляющей канавке 25 этого направляющего ролика 5с. При этом шланг 16 дополнительно немного растягивается за счет несколько увеличенного угла обхвата в первой направляющей плоскости А по сравнению с углом обхвата во второй направляющей плоскости В. При этом благодаря уже существующему предварительному натяжению шланга 16 шланг втягивается радиально внутрь, вследствие чего шланг 16 практически не контактирует с вспомогательной опорой 14 шлангового насоса в процессе втягивания. В результате трение шланга 16 о вспомогательную опору 4 во время втягивания сводится к минимуму, поэтому различия в механических свойствах, в частности, в отношении трения скольжения шланга не оказывают никакого влияния на процесс втягивания. Поэтому шланговый насос, предложенный изобретением, можно использовать для втягивания различных шлангов, в частности шлангов из различных материалов и с различными фрикционными характеристиками, в ложе для шланга 2 с постоянной точностью и надежностью.

Когда несущий диск 1 в процессе втягивания совершает полный оборот (то есть 360°), шланг 16 полностью оказывается в нижней первой направляющей плоскости А, как показано на фиг. 8, и, таким образом, полностью вводится в ложе 2 для шланга. Теперь шланговый насос готов к подаче жидкости, находящейся в шланге 16.

После втягивания участка шланга 16, выступающего из кассеты, в ложе 2 для шланга описанным выше способом, насос может быть приведен в действие для подачи находящейся в шланге жидкости, в направлении F ее подачи. Для этого в изображенном варианте осуществления несущий диск 1 приводится во вращение приводом в направлении подачи (в данном случае по часовой стрелке), в результате чего отжимные ролики 3 периодически прижимают шланг к вспомогательной опоре 4, сдавливая его, что позволяет транспортировать находящуюся в шланге жидкость в направлении подачи. При этом направляющие ролики 5 обеспечивают надежное и постоянное позиционирование участка шланга 16 в ложе 2 для шланга, вводя шланг в направляющие канавки 25 направляющих роликов 5 и, тем самым, направляя его.

Когда шланг 16 надлежащим образом втянут в ложе 2 для шланга, он направляется через направляющую канавку 25 направляющих роликов 5 и проходит на небольшом расстоянии и по существу параллельно поверхности несущего диска 1 между наружной поверхностью отжимных роликов 3 и вспомогательной опорой 4. При этом (радиальное) расстояние между наружной поверхностью отжимных роликов 3 выбирают меньшим диаметра шланга 16, что позволяет зажимать шланг между наружной поверхностью отжимных роликов 3 и вспомогательной опорой 4 со сдавливанием гибкого шланга.

Если в процессе втягивания участок шланга 16, прижатый вниз в зоне входа 2а шланга, не попадает в направляющую канавку 25 направляющего ролика 5 (на фиг. 7 направляющего ролика 5с), проходящего мимо входа 2а шланга, несущий диск 1 продолжают вращать в направлении подачи, пока следующий направляющий ролик (на фиг. 7 направляющий ролик 5b) на несущем диске 1 в направлении подачи не пройдет мимо входа 2а шланга. Эту операцию можно повторять до тех пор, пока шланг 16 не войдет в направляющую канавку 25 одного из направляющих роликов 5.

Как было описано выше, направляющий ролик 5а имеет кольцевой фланец 20, смещенный в осевом направлении вверх по сравнению с другими направляющими роликами 5b, 5с, и, таким образом, увеличенное сечение введения в области его направляющей канавки 25. Увеличенное сечение введения направляющего ролика 5а позволяет гарантировать, что участок шланга 16, прижатый вниз в области входа 2а шланга, в любом случае будет захвачен направляющей канавкой 25 этого направляющего ролика 5а и таким образом будет втянут из верхней второй направляющей плоскости В в нижнюю первую направляющую плоскость А. Не позднее момента, в который направляющий ролик 5а со смещенным вверх кольцевым фланцем 20 окажется в области входа 2а шланга, шланг будет захвачен направляющей канавкой 25 этого направляющего ролика 5с и при дальнейшем вращении несущего диска втянут вниз в нижнюю первую направляющую плоскость А.

Для контроля процесса втягивания в шланговом насосе целесообразно предусмотреть соответствующее устройство. Это устройство для контроля процесса втягивания может содержать, например, устройство для определения крутящего момента, действующего на несущий диск 1. Когда шланг в процессе втягивания будет полностью переведен в нижнюю первую направляющую плоскость А, сопротивление вращению несущего диска 1 будет увеличено, поэтому привод шлангового насоса должен прилагать больший крутящий момент для дальнейшего вращения несущего диска 1 (при той же скорости вращения). Таким образом, по результатам определения крутящего момента, действующего на несущий диск 1, можно сделать вывод о состоянии процесса втягивания. Если крутящий момент, действующий на несущий диск 1, превышает заданное пороговое значение крутящего момента, генератор сигналов выводит сигнал, указывающий оператору, что шланг 16 был правильно вставлен в ложе 2 для шланга.

Если процесс втягивания не может быть завершен должным образом, несмотря на возможные многократные попытки, может быть предусмотрена подача генератором сигналов второго сигнала по истечении заданного периода времени, если заданное пороговое значение крутящего момента не было достигнуто или превышено в течение этого периода времени. Получив второй сигнал от генератора сигналов, оператор понимает, что процесс втягивания не был завершен успешно. В этом случае оператор может вставить другую кассету 15 в предусмотренное для этого гнездо 13 на шланговом насосе и запустить новый процесс втягивания.

Если в процессе втягивания происходит блокировка шлангового насоса, например, вследствие запутывания шланга 16, это также обнаруживается устройством для контроля процесса втягивания, и генератор сигналов может вывести соответствующий сигнал. В случае блокировки насоса процесс втягивания блокируется, и оператору предлагается вставить новую кассету 15.

В этом случае сигналы могут выводиться, например, в виде звукового сигнала или индикации на дисплее.

По завершении работы шлангового насоса шланг 16 может быть отсоединен от ложа 2 для шланга с помощью автоматической процедуры отсоединения. Для этого несущий диск 1 вращается приводом шлангового насоса в направлении, противоположном направлению подачи (то есть в данном варианте осуществления против часовой стрелки). Для вытягивания шланга используется возвышение 8, расположенное на выходе 2b из ложа 2 для шланга и показанное на фиг. 9. Возвышение 8 выступает над поверхностью несущего диска 1 и немного приподнимает шланг 16 с поверхности несущего диска 1 в области выхода 2а шланга. Когда несущий диск 1 вращается в направлении, противоположном направлению подачи (против часовой стрелки), направляющий ролик 5с, проходящий мимо выхода 2а шланга в результате вращения несущего диска 1, зацепляет шланг 16 своим кольцевым фланцем 20 и тем самым поднимает шланг 16 из нижней первой направляющей плоскости А в верхнюю вторую направляющую плоскость В, как показано на фиг. 9. При дальнейшем вращении несущего диска 1 в направлении, противоположном направлению подачи, шланг 16 поднимается по всей окружности ложа 2 для шланга из нижней первой направляющей плоскости А в верхнюю вторую направляющую плоскость В, пока после полного оборота несущего диска 1 (на 360°) в направлении, противоположном направлению подачи, шланг 16 не окажется полностью и по всей окружности ложа 2 для шланга в верхней второй направляющей плоскости В (что соответствует положению, показанному на фиг. 5). В этом положении шланг 16 может быть вытянут оператором вверх с направляющих роликов 5 и извлечен из шлангового насоса вместе с кассетой 15.

Предпочтительно, устройство для контроля процесса втягивания соединено с устройством управления шланговым насосом. Это позволяет устройству управления выполнять запрограммированные процедуры втягивания и вытягивания, причем устройство контроля процесса втягивания определяет состояние процесса втягивания и при необходимости перезапускает процесс втягивания, если шланг не удалось успешно втянуть, или прекращает процесс втягивания, если шланг удалось успешно втянуть. То же самое относится к процессу вытягивания.

Изобретение не ограничивается вариантом, показанным на фигурах. Например, можно выбрать разное количество отжимных роликов 3 и направляющих роликов 5. Однако целесообразно предусмотреть одинаковое количество направляющих и отжимных роликов, чтобы каждому отжимному ролику 3 соответствовал направляющий ролик 5. Так, например, может быть предусмотрено четыре отжимных ролика 3 и четыре направляющих ролика 5, расположенные попеременно на несущем диске 1 таким образом, чтобы их оси лежали на круговой траектории, проходящей концентрически относительно оси А вращения несущего диска 1. В этом случае угловые расстояния между отжимными роликами и угловые расстояния между направляющими роликами будут одинаковыми. В случае четырех направляющих и четырех отжимных роликов это расстояние между направляющими или отжимными роликами в каждом случае составляет 90°. Целесообразно, угловое расстояние между отжимными роликами 3 и направляющими роликами 5 может быть выбрано различным, как описано выше, или одинаковым.

Вместо крышки 22 (или дополнительно к ней) в центре несущего диска 1 соосно с его осью вращения может быть расположен выступающий над поверхностью несущего диска 1 центральный цилиндр, который окружает приводной вал 10, и внешний диаметр которого, по меньшей мере, приблизительно соответствует наружной поверхности отжимных и направляющих роликов, расположенных дальше в радиальном направлении. При этом между наружной поверхностью центрального цилиндра и наружной поверхностью отжимных и направляющих роликов имеется (предпочтительно) небольшое расстояние. Центральный цилиндр может быть выполнен в виде полого или полнотелого цилиндра и целесообразно соединен с несущим диском 1 без возможности вращения. При втягивании шланга центральный цилиндр не дает шлангу прилегать к радиально внутренней стороне направляющих роликов 5, что могло бы помешать его должному втягиванию в ложе 2 для шланга между наружной поверхностью отжимных роликов 3 и вспомогательной опорой 4. Для этого радиальное расстояние между обечайкой цилиндра и наружной поверхностью направляющих роликов должно быть меньше диаметра шланга, вставляемого в ложе для шланга. При этом высота центрального цилиндра (в осевом направлении) целесообразно адаптирована к высоте направляющих роликов и, по меньшей мере, равна высоте направляющих роликов.

Группа изобретений относится к шланговому насосу и способу втягивания шланга в его ложе. Насос для транспортировки направляемой по шлангу жидкости содержит ложе для шланга с вспомогательной опорой, предназначенное для укладки шланга, несущий диск (1), установленный с возможностью вращения относительно вспомогательной опоры, несколько отжимных роликов (3), расположенных в окружном направлении на диске (1), и несколько направляющих роликов (5), расположенных в окружном направлении на диске (1). Каждый ролик (5) имеет направляющую канавку (25), проходящую по его наружной поверхности в окружном направлении и образующую первую направляющую плоскость (А), обращенную к диску (1). Каждый ролик (5) содержит направляющий цилиндр (26), расположенный над канавкой (25). Цилиндр (26) образует вторую направляющую плоскость (В), предназначенную для направления шланга во время втягивания в ложе для шланга и/или вытягивания из ложа для шланга. Группа изобретений направлена на обеспечение надежного втягивания различных шлангов с различными свойствами в ложе для шланга и их вытягивания из ложа для шланга. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Шланговый насос для транспортировки направляемой по шлангу жидкости, содержащий ложе (2) для шланга с вспомогательной опорой (4), предназначенное для укладки шланга, несущий диск (1), установленный с возможностью вращения относительно вспомогательной опоры (4), несколько отжимных роликов (3), расположенных в окружном направлении на несущем диске (1), и несколько направляющих роликов (5), расположенных в окружном направлении на несущем диске (1), причем каждый направляющий ролик (5) имеет направляющую канавку (25), проходящую по его наружной поверхности в окружном направлении и образующую первую направляющую плоскость (А), обращенную к несущему диску (1), отличающийся тем, что каждый направляющий ролик (5) содержит направляющий цилиндр (26), расположенный над направляющей канавкой (25), причем направляющий цилиндр (26) образует вторую направляющую плоскость (В), предназначенную для направления шланга во время втягивания в ложе (2) для шланга и/или вытягивания из ложа (2) для шланга.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что на каждом направляющем ролике (5) между направляющей канавкой (25) и направляющим цилиндром (26) расположен кольцевой фланец (20), проходящий по наружной поверхности каждого из направляющих роликов (5).

3. Насос по п. 2, отличающийся тем, что по меньшей мере на одном направляющем ролике (5а) из нескольких направляющих роликов (5) кольцевой фланец (20) между направляющей канавкой (25) и направляющим цилиндром (26) расположен со смещением от несущего диска (1) по сравнению с кольцевыми фланцами (20) остальных направляющих роликов (5b, 5с).

4. Насос по п. 2 или 3, отличающийся тем, что направляющий цилиндр (26) вместе с кольцевым фланцем (20) образует вторую направляющую плоскость (В), смещенную в осевом направлении относительно первой направляющей плоскости (А).

5. Насос по п. 3 или 4, отличающийся тем, что вторая направляющая плоскость (В) служит для исходного направления шланга и/или приложения растягивающего напряжения к шлангу во время втягивания в ложе (2) для шланга.

6. Насос по п. 4 или 5, отличающийся тем, что первая направляющая плоскость (А) и вторая направляющая плоскость (В) отделены друг от друга кольцевым фланцем (20), проходящим по наружной поверхности каждого направляющего ролика (5).

7. Насос по п. 2 или 6, отличающийся тем, что кольцевой фланец (20) наклонен по спирали в направлении (F) подачи к несущему диску (1).

8. Насос по одному из пп. 4-7, отличающийся тем, что вторая направляющая плоскость (В) содержит полуканавку (21), проходящую по наружной поверхности направляющего ролика (5).

9. Насос по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что высота направляющего цилиндра (26) на каждом направляющем ролике (5), по меньшей мере, соответствует диаметру шланга.

10. Насос по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что отжимные ролики (3) имеют, по меньшей мере, по существу цилиндрическую форму и плоскую верхнюю сторону (23), причем направляющие цилиндры (26) направляющих роликов (5) расположены в осевом направлении над верхней стороной (23) отжимных роликов (3).

11. Насос по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что каждый направляющий ролик (5) имеет верхнюю сторону (24), образованную торцевой поверхностью направляющего цилиндра (25), при этом на верхней стороне (24) каждого направляющего ролика (5) расположена крышка (22), соединяющая направляющие ролики (5).

12. Насос по п. 11, отличающийся тем, что крышка (22) имеет крестообразную или звездообразную форму и, предпочтительно, содержит углубления (27) в области между двумя соседними направляющими роликами (5), причем углубления (27) могут иметь, в частности, выпуклую форму, прямоугольную форму или форму сектора круга.

13. Насос по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что направляющая канавка (25), по меньшей мере, одного направляющего ролика (5) имеет, по меньшей мере, по существу, частично круглое, в частности полукруглое поперечное сечение, и/или вторая направляющая плоскость (В) каждого направляющего ролика (5) образована полуканавкой (21), имеющей, в частности, сечение в форме четверти круга.

14. Насос по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в ложе (2) для шланга вложен единственный шланг, и отжимные ролики (3) прижимают шланг к вспомогательной опоре (4) для его сдавливания при вращении несущего диска (1) для транспортирования жидкости в шланге в направлении подачи.

15. Способ втягивания шланга в ложе (2) для шланга шлангового насоса со вспомогательной опорой (4), несущим диском (1), установленным с возможностью вращения относительно вспомогательной опоры (4), несколькими отжимными роликами (3), расположенными в окружном направлении на несущем диске (1), и несколькими направляющими роликами (5), расположенными в окружном направлении на несущем диске (1), причем направляющие ролики (5) имеют на своей наружной поверхности направляющую канавку (25), проходящую в окружном направлении и образующую первую направляющую плоскость (А), обращенную к несущему диску (1), отличающийся тем, что для втягивания шланга в ложе (2) для шланга шланг сначала вкладывают во вторую направляющую плоскость (В) направляющих роликов (5), обращенную в сторону от несущего диска (1), после чего несущий диск (1) вращают в направлении подачи, причем шланг выводят из второй направляющей плоскости (В) в осевом направлении к несущему диску (1) в первую направляющую плоскость (А).

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что предварительное натяжение шланга создают при вкладывании шланга во вторую направляющую плоскость (В) направляющих роликов (5).

17. Способ по п. 15 или 16, отличающийся тем, что по меньшей мере во время втягивания шланга определяют крутящий момент, действующий на несущий диск (1), и при превышении порогового значения крутящего момента выводят первый сигнал.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что второй сигнал выводят в том случае, если пороговое значение крутящего момента не было достигнуто или превышено по истечении заданного периода времени.

19. Способ по одному из пп. 15-18, отличающийся тем, что шланговый насос содержит устройство вытягивания для автоматического вытягивания шланга из ложа (2) для шланга, причем вытягивание шланга с помощью устройства вытягивания осуществляют в направлении, противоположном направлению подачи, во время работы шлангового насоса, при этом шланг при автоматическом вытягивании из ложа (2) для шланга сначала перемещают вверх из первой направляющей плоскости (А) во вторую направляющую плоскость (В), после чего направляют во второй направляющей плоскости (В).