技术领域
背景技术
[0002] 蠕动泵用于在多种应用中、尤其在需要仔细计量液体流动和需要避免液体污染的应用中泵送液体。这广泛地用于医学应用中、例如将静脉(IV)液体递送至病人，以及用于食品和饮料应用中、例如分配预定量的饮料或者诸如液体
调味品之类的饮料组成成分。
[0003] 在传统的蠕动泵中，柔性管道在
转子的按压构件(例如销或滚子)和
定子之间被压缩，并且随着转子转动，液体通过柔性管道被输送。然而按压构件与柔性管道之间的摩擦会造成许多问题，尤其柔性管道的过早磨损，本公开试图解决该问题。
发明内容
[0004] 根据本公开的第一方面，提供了一种蠕动泵，所述蠕动泵包括：
[0005] 可驱动的转子，所述转子具有至少一个按压构件；
[0006] 圆筒形的定子，所述转子能够在所述定子中转动；
[0007] 具有入口侧和出口侧的柔性管道，所述柔性管道绕所述定子抵靠内壁沿圆周方向延伸；
[0008] 径向可
变形的环，所述环位于所述转子和沿圆周方向延伸的柔性管道之间，当所述转子转动时所述环能够通过至少一个按压构件被变形以将所述柔性管道压靠在所述圆筒形的定子的所述内壁上，从而沿着所述柔性管道输送液体；
[0009] 其中，所述径向可变形的环包括环固定部，所述环固定部用于阻止在所述转子转动的过程中所述径向可变形的环的转动。
[0010] 根据本公开的第二方面，提供了一种用于组装根据第一方面的蠕动泵的方法，所述方法包括：
[0011] 将所述柔性管道
定位成沿圆周方向围绕所述径向可变形的环并且与所述径向可变形的环
接触，使得所述柔性管道的所述入口侧和所述出口侧并排地布置在所述环固定部的两侧；
[0012] 将所述柔性管道和所述径向可变形的环放置在所述圆筒形的定子中，使得所述柔性管道被布置成抵靠所述圆筒形的定子的所述内壁；和
[0013] 通过同时转动所述转子并将所述转子压入所述径向可变形的环的中央从而将所述转子装配在所述圆筒形的定子中。
[0014] 在本
说明书中使用的词语“液体”意在包括液体和半液体产品。
[0015] 转子可包括多个按压构件并且这些按压构件可以绕转子的圆周等间距地间隔开。转子可以包括
主轴。主轴和所述按压构件或每个按压构件可以整体形成。所述按压构件或每个按压构件可以是凸
角(lobe)。
[0016] 在一种实施方式中，所述凸角或每个凸角具有拱形按压表面，该拱形按压表面可以被布置成在所述转子转动的过程中将所述柔性管道逐步地压靠在所述圆筒形的定子的内壁上。所述凸角或每个凸角可以具有
顶点，该拱形按压表面在所述顶点处终止，并且所述顶点可以被布置成将柔性管道完全压靠在所述圆筒形的定子的所述内壁上。所述转子可包括所述凸角中的位于沿直径方向相反的
位置处的两个凸角。
[0017] 在传统的蠕动泵中，由于在转子转动的过程中通过按压构件施加的
摩擦力，柔性管道受到高磨损率。因此通常需要使用能够承受高
摩擦力以避免柔性管道过早磨损的昂贵的高等级的柔性管道。在根据本公开的蠕动泵中，径向可变形的环阻止按压构件和柔性管道之间的直接接触，反而，径向
压缩力通过径向可变形的环施加至柔性管道。因此，柔性管道在蠕动泵的运行过程中不会磨损。另外，由于径向可变形的环被环固定部保持为静止的，柔性管道不会被拉伸或收缩。这意味着通常可以使用较低等级的(因此较便宜的)柔性管道。
[0018] 转子能够与外部转动驱动件接合。通过该布置，蠕动泵能容易且便宜地制造并且能够容易地设置成一次性系统。特别地，因为转动驱动件是与蠕动泵的转子接合的单独部件，因而蠕动泵具有简单且便宜的构造，该构造例如能够与液体容器整体形成或者被附接至液体容器，并且该构造能够与液体容器一起被处理，例如当容器空了的情况下。
[0019] 柔性管道的入口侧和出口侧可以在圆筒形的定子上的沿圆周方向相邻的位置处并排地布置为使得柔性管道可以从圆筒形的定子离开沿基本径向方向向外伸出。环固定部可以从可变形的环径向向外伸出并且可以定位在柔性管道的入口侧和出口侧之间。环固定部可以被夹紧在柔性管道的入口侧和出口侧之间。环固定部可包括从径向可变形的环径向向外伸出的指部。该布置提供了用以阻止径向可变形的环转动的方便的方法。
[0020] 径向可变形的环可具有比柔性管道的外直径大的轴向深度。
[0021] 径向可变形的环可包括位于第一轴向边缘上的沿圆周方向间隔开的多个径向伸出部，所述多个径向伸出部沿径向向外的方向朝向圆筒形的定子的内壁伸出。径向伸出部可以帮助将柔性管道轴向地保持在径向可变形的环上、尤其当柔性管道和径向可变形的环在蠕动泵的组装过程中被放置在圆筒形的定子中时。
[0022] 转子可包括环形凸缘，该环形凸缘可以将柔性管道和径向可变形的环轴向地保持在圆筒形的定子中。在一实施方式中，径向可变形的环可以被布置在定子中，使得径向伸出部与环形凸缘接触。在该实施方式中，径向伸出部用作平面支承构件并且将柔性管道与转动的环形凸缘的轴向内表面间隔开。这减小了当转子转动时转动的环形凸缘和静止的柔性管道之间的摩擦力，并且防止了在转子转动的过程中柔性管道被环形凸缘夹紧和拉伸。
[0023] 径向可变形的环可包括定位结构。定位结构可以设置在第二轴向边缘上。定位结构可以从环固定部延伸到柔性管道的入口侧和出口侧的上方。定位结构可包括定位凸缘或者可以替代地包括一对反向延伸的定位伸出部。
[0024] 径向可变形的环可包括定位构件，定位构件可以提供柔性管道在径向可变形的环上的轴向定位。定位构件可以设置在位于径向可变形的环的轴向相反的端部处的第一边缘和第二边缘上。定位构件保证柔性管道被轴向地保持在径向可变形的环上、尤其当柔性管道和径向可变形的环在蠕动泵的组装过程中被放置在圆筒形的定子中时。
[0025] 定位构件可包括位于第一边缘上的沿圆周方向间隔开的多个定位伸出部，多个定位伸出部可以沿径向向外的方向伸出。这些定位伸出部可以绕第一边缘等间距地间隔开。定位构件可以包括位于第二边缘上的定位凸缘，定位凸缘从环固定部延伸到柔性管道的入口侧和出口侧的上方。
附图说明
[0026] 图1a和图1b是根据本公开的第一实施方式的蠕动泵的横截面视图，其中转子处于不同的转动位置；
[0027] 图2a和图2b是示出了在图1a和图1b中示出的径向可变形的环的细节的立体图；
[0028] 图3是示出了在被放置到圆筒形的定子中之前围绕径向可变形的环定位的柔性管道的立体图；
[0029] 图4是示出了在转子被装配到圆筒形的定子中之前柔性管道和径向可变形的环被放置在圆筒形的定子中的立体图；
[0030] 图5是转子的细节图；
[0031] 图6a和图6b是根据本公开的第二实施方式的蠕动泵的横截面视图，其中转子处于不同的转动位置；
[0032] 图7a和图7b是示出了在图6a和图6b中示出的径向可变形的环的细节的立体图；
[0033] 图8是图7a和图7b中的径向可变形的环的立体视图，其中柔性管道定位成围绕径向可变形的环；
[0034] 图9是示出了在被放置到圆筒形的定子之前围绕径向可变形的环定位的柔性管道的立体图；
[0035] 图10是示出了在转子被装配到圆筒形的定子之前柔性管道和径向可变形的环被放置在圆筒形的定子中的立体图；
[0036] 图11是转子的细节图；和
[0037] 图12a和图12b是其中转子处于不同的转动位置的第二实施方式的横截面视图。
具体实施方式
[0038] 现在将仅通过示例并且参照附图描述本公开的实施方式。
[0039] 蠕动泵10、50包括圆筒形的定子12。尽管未示出，圆筒形的定子12能够例如作为一件式模制件整体形成有液体容器或者能够可移除地安装在液体容器上，液体是从液体容器被分配的。
[0040] 图1至图5示出了蠕动泵10的第一实施方式，蠕动泵10包括通常由模制的基本上刚性的塑性材料形成的转子14(在图5中最好地示出)。转子14包括呈凸角16形式的多个按压构件15，凸角16与主轴18整体形成并且从主轴18径向向外伸出，凸角16绕主轴18的圆周等间距地间隔开。在示出的实施方式中，转子14包括三个凸角16，然而要理解的是转子14可包括任何适当数量的凸角16。主轴18包括中央驱动孔口20，中央驱动孔口20能够与诸如电
马达的
驱动轴之类的外部转动驱动件(未示出)接合。
[0041] 蠕动泵10包括可以由诸如聚氯乙烯之类的任何适当的弹性塑料形成。柔性管道22具有入口侧24和出口侧26，液体通过入口侧24被递送至蠕动泵10，并且液体通过出口侧26从蠕动泵10被递送出。入口侧24和出口侧26是关于转子14的转动(在附图中为顺
时针方向)的法线方向来
选定的。入口侧24通常被连接至液体容器(未示出)的液体流出口，并且出口侧26被布置成将液体递送至期望的位置。柔性管道22绕圆筒形的定子12抵靠内壁12a沿圆周方向延伸，并且入口侧24和出口侧26在绕圆筒形的定子12的沿圆周方向相邻的位置处并排地布置。入口侧24和出口侧26沿基本径向方向从圆筒形的定子12离开向
外延伸。
[0042] 包括适当的弹性可变形材料(通常为塑性材料)的径向可变形的环28位于转子14和沿圆周方向延伸的柔性管道22之间。如在图1a和图1b中最好地示出的，可变形的环28与转子14的凸角16接触并且通过凸角16被径向向外变形。可变形的环28的径向向外变形将柔性管道22压靠在圆筒形的定子12的内壁12a上，因此当转子14被外部转动驱动件转动时，柔性管道22在可变形的环28和内壁12a之间的压缩通过蠕动作用将液体沿着柔性管道22在入口侧24和出口侧26之间输送。尽管液体通常从柔性管道的入口侧24输送至出口侧26(如图1a和1b所示通过沿顺时针方向转动转子14)，然而流动方向能够被容易地反向，并且能够理解的是能够通过简单地选择针对外部转动驱动件的顺时针转动方向或逆时针转动方向来选择期望的流动方向。
[0043] 可变形的环28包括从可变形的环22径向向外伸出的呈指部28形式的环固定部30。环固定部30被定位在柔性管道22的入口侧24和出口侧26之间并且具有足够的长度(沿径向向外的方向)和宽度(沿圆周方向)，使得环固定部30不能移出其位于入口侧24和出口侧26之间的位置。因此，能够理解的是当转子14在圆筒形的定子12中转动时环固定部30阻止可变形的环28被转子14转动。如果不设置环固定部30，将使得可变形的环28被转子14转动并且这将造成柔性管道22在可变形的环28和圆筒形的定子12的内壁12a之间的不希望的拉伸和磨损。
[0044] 如在图3中最好地示出的，可变形的环28具有比柔性管道22的外直径大的轴向深度。为了辅助蠕动泵10的组装，可变形的环28包括多个定位构件34，多个定位构件34帮助将柔性管道22定位成围绕可变形的环28并且阻止柔性管道22轴向滑动离开可变形的环28。
[0045] 在示出的实施方式中，定位构件34包括位于可变形的环28的第一边缘28a上的多个定位伸出部36。定位伸出部36在使用中朝向圆筒形的定子12的内壁12a从可变形的环28径向向外伸出较小的距离，并且通常被设置在围绕第一边缘28a的圆周的等间隔的位置处。定位构件34还包括位于第二边缘28b上的定位凸缘38，定位凸缘38从环固定部30侧向延伸到柔性管道22的入口侧24和出口侧26的上方。因此，要理解的是定位伸出部36阻止柔性管道22轴向滑动离开可变形的环22的第一边缘28a，并且定位凸缘38帮助阻止柔性管道22沿相反方向轴向滑动离开第二边缘28b。
[0046] 现在将参照图3和图4描述组装蠕动泵10的方法。首先，将柔性管道22定位成围绕可变形的环28使得其径向接触可变形的环28的外表面，并且使得柔性管道22的入口侧24和出口侧26被并排地布置在环固定部30的两侧。将要理解的是，定位伸出部36和定位凸缘38帮助使用者将柔性管道22定位成围绕可变形的环28并且阻止在组装的过程中柔性管道22轴向滑动离开可变形的环28。组装在一起的柔性管道22和可变形的环28然后被压缩——例如通过由箭头A示意性示出的
挤压——至足以使组装在一起的柔性管道22和可变形的环28能够沿箭头B的方向被推到圆筒形的定子12中的尺寸。
[0047] 一旦柔性管道22和可变形的环28已经位于圆筒形的定子12中，如图4所示，转子14就能够被装配，并且该装配是通过如由箭头C示意性地示出的将转子14推入可变形的环28的中央并且同时如由箭头D示意性示出的使转子14少量转动而实现的。一旦转子14已经被装配至可变形的环28的中央中，环形凸缘14a就可以帮助将柔性管道22保持在圆筒形的定子12内部的正确的位置。一旦被组装，中央驱动孔口20能够与可被操作以使转子14转动的外部转动驱动件接合。
[0048] 现在参照图6至图12，示出了蠕动泵50的第二实施方式。蠕动泵50与图1至图5中示出的蠕动泵10具有许多共同的特征，并且相应的特征使用相应的附图标记表示。现在将说明蠕动泵10和50之间的不同之处。
[0049] 蠕动泵50包括转子52(在图11中最好地示出)，转子52包括沿直径方向相反的两个凸角54，两个凸角54与主轴18整体形成并且从主轴18径向向外伸出。如在图6a和6b中最好地示出的，各个凸角54具有弯曲的或拱形的按压表面54a，按压表面54a相对于主轴轴线的半径逐渐地且平顺地增大。当转子52在圆筒形的定子12中沿顺时针方向转动时，按压表面54a逐步地将柔性管道22压靠在圆筒形的定子12的内壁12a上。各个凸角54还具有顶点54b，按压表面54a在顶点54b处终止，并且从图6a和6b中显而易见的是各个顶点54b被布置成将柔性管道22完全压靠在圆筒形的定子12的内壁12a上以实现所需要的蠕动泵送作用。
[0050] 参照图7和图8，蠕动泵50包括径向可变形的环56，径向可变形的环56具有在第一轴向边缘56a上沿圆周方向间隔开的多个径向伸出部58。径向伸出部58在使用中朝向圆筒形的定子12的内壁12a沿径向向外的方向伸出。转子52包括环形凸缘52a，环形凸缘52a将柔性管道22和径向可变形的环56轴向地保持在圆筒形的定子12中。如在图12a和12b中最好地示出的，径向可变形的环56布置在蠕动泵50的圆筒形的定子12中，使得径向伸出部58与环形凸缘52a接触。径向伸出部58用作平面支承构件或支承凸缘，并且将柔性管道22与环形凸缘52a的轴向内表面间隔开。如上文指出的，这减少或消除了当转子52转动时转动的环形凸缘52a与柔性管道22之间的摩擦力并且防止柔性管道22被环形凸缘52a夹紧和拉伸。
[0051] 尽管在第二实施方式中径向伸出部58的主要作用是用作支承构件或支承凸缘，但将理解的是径向伸出部58以与第一实施方式中的定位伸出部36相同的方式辅助柔性管道22在径向可变形的环56上的轴向定位和保持。
[0052] 为了进一步辅助柔性管道22的轴向定位和保持，径向可变形的环56可以可选地包括位于第二轴向边缘56b上的定位结构60(在图7和图8中最好地示出)。定位结构60包括一对反向延伸的定位伸出部62，该一对反向延伸的定位伸出部62从环固定部30延伸到柔性管道22的入口侧24和出口侧26的上方。
[0053] 组装蠕动泵50的方法与上文参照图3和图4说明的组装方法大致相同。也就是说，首先将柔性管道22定位成围绕可变形的环56，如图9所示，使得柔性管道22接触可变形的环56的径向外表面，并且使得柔性管道22的入口侧24和出口侧26并排地布置在环固定部30的两侧。在该实施方式中，径向伸出部58和定位伸出部62可以帮助使用者将柔性管道22定位成围绕可变形的环56并且帮助防止在组装的过程中柔性管道22轴向滑动离开可变形的环
56。组装在一起的柔性管道22和可变形的环56然后被压缩——例如通过由箭头A示意性示出的挤压——至足以使组装在一起的柔性管道22和可变形的环56能够以径向伸出部58位于最上方的方式沿箭头B的方向被推到圆筒形的定子12中的尺寸。
[0054] 一旦柔性管道22和可变形的环56已经位于圆筒形的定子12中，如图10所示，转子52就能够被装配，并且该装配是通过如由箭头C示意性地示出的将转子52推入可变形的环
56的中央并且同时如由箭头D示意性示出的使转子52少量转动而实现的。一旦转子52已经被装配至可变形的环56的中央中，环形凸缘52a接触径向伸出部58，如上所述，径向伸出部
58用作将柔性管道22与环形凸缘52a间隔开的支承凸缘。一旦被组装，中央驱动孔口20能够与可被操作以使转子52转动的外部转动驱动件接合。
[0055] 尽管在前面的段落中已经描述了示例性的实施方式，然而应该理解的是可以在不脱离所附的
权利要求的范围的情况下对这些实施方式做出各种改型。因此，权利要求的宽度和范围不应局限于上述示例性的实施方式。在说明书、包括权利要求和附图中公开的各个特征可以由替代的特征替换，从而用于相同、相等或类似的目的，除非另有明确说明。
[0056] 例如，转子14、52可以包括替代中央驱动孔口20的伸出部，该伸出部可以接合外部转动驱动件的驱动轴中的孔口。
[0057] 除非文中明确要求，否则，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”“包含”等要被理解为包含的而不是排他的或穷举的含义；也就是“包括而不限于”的意思。
[0058] 上述特征在其可能的所有变型中的组合均被包含在本发明中，除非另外指出或者与上下文明显矛盾。
