EP0604604B1

EP0604604B1 - Axe d'entrainement pour pompe peristaltique et son procede de fabrication

Info

Publication number: EP0604604B1
Application number: EP93911815A
Authority: EP
Inventors: Frédéric Neftel; Bernard Bouvier
Original assignee: Debiotech SA
Current assignee: Debiotech SA
Priority date: 1992-04-24
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1996-09-04
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: AU663793B2; JPH06508669A; DE69304502T2; FR2690484B1; DE69304502D1; CA2110981A1; FR2690484A1; EP0604604A1; ATE142311T1; WO1993022559A1; AU4263593A; ES2092308T3

Description

Axe d'entraînement pour pompe péristaltique et son procédé de fabrication.

La présente invention concerne un axe d'entraînement pour pompe péristaltique et son procédé de fabrication.
Dans les pompes péristaltiques, on utilise des axes d'entraînement pour faire tourner des galets, qui écrasent des tubes déformables contenant le liquide à véhiculer.
Ces axes sont reliés par toutes liaisons appropriées à un moteur de commande. Le moteur de commande assure la rotation de l'axe d'entraînement, qui agit sur au moins un galet qui lui est contigu.
Habituellement, les axes d'entraînement sont métalliques, ils sont plus particulièrement réalisés en acier inoxydable, tandis que les galets sont en diverses matières plastiques.
Les axes d'entraînement connus jusqu'à présent donnent généralement satisfaction. Cependant, on a constaté qu'après un certain temps d'utilisation, il se produisait, d'une part, une usure tant de l'axe d'entraînement que du galet et, d'autre part, un glissement entre l'axe et le galet, ce qui conduit à une mauvaise rotation et à un entraînement insatisfaisant.
Un mauvais entraînement d'un galet rotatif par un axe ne permet pas d'avoir un écrasement régulier et approprié du tube déformable, avec lequel un galet rotatif vient en contact et, par conséquent, un bon acheminement du liquide à véhiculer.
Dans le passé, de nombreuses tentatives ont été réalisées pour essayer d'éviter ce phénomène de glissement, mais pour autant qu'on le sache, elles se sont révélées infructueuses car, en effet, il a été nécessaire de comprimer les galets pour obtenir un entraînement satisfaisant.
Selon le brevet américain US-2.899.904, il est proposé de rendre l'axe d'entraînement rugueux par moletage. Le résultat obtenu n'est pas stable dans le temps et peut produire une usure rapide des galets.
Le brevet américain US-3.249.059 propose d'équiper l'axe d'entraînement de bagues en matière élastique. Les pièces rapportées sont une source potentielle de panne. De plus, elles ne permettent pas de remédier à tous les défauts d'entraînement et leur usure est rapide.
Le brevet américain US-5.037.274 propose par ailleurs l'utilisation d'un axe d'entraînement ayant une extrémité supérieure conique.
La présente invention remédie aux inconvénients précités en proposant un axe d'entraînement de galets rotatifs, avec lequel on obtient un entraînement sans glissement d'un galet par l'axe.
Dans la présente invention, l'entraînement est obtenu sans écrasement des galets et avec un couple moteur très faible.
La présente invention a aussi pour objet le procédé de fabrication d'un tel axe.
La présente invention crée donc un axe d'entraînement d'au moins un galet rotatif, qui est caractérisé en ce que la partie externe dudit axe d'entraînement présente des surfaces traitées par projection de particules pour lui donner une rugosité contrôlée apte à permettre un entraînement sans glissement du galet par rapport à l'axe.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un axe d'entraînement d'une pompe péristaltique à galets rotatifs à partir d'un axe métallique cylindrique, dans lequel la zone destinée à venir au contact d'un galet rotatif est décolletée, puis rectifiée, afin d'obtenir un état de surface uniforme contrôlé, qui est caractérisé en ce qu'une partie au moins de ladite zone destinée à venir au contact d'un galet est traitée en surface par projection d'une matière pour lui donner une rugosité contrôlée.
La présente invention concerne également les caractéristiques ci-après, considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles :

les surfaces traitées sont prévues sur toute la partie externe de l'axe d'entraînement ;
les surfaces traitées sont réalisées sélectivement sur une ou plusieurs zones de l'axe d'entraînement ;
seules les parties externes de l'axe d'entraînement destinées à venir au contact avec au moins un galet, sont traitées ;
le traitement de surface est réalisé par projection de particules solides ;
le traitement de surface est un grenaillage, dans lequel des billes de verre, des particules de tungstène, de sable, ou analogues, sont projetées sur la surface externe de l'axe d'entraînement ;
la partie supérieure de l'axe a une forme conique arrondie ;
le rayon de courbure du cône de l'axe est approximativement égal à la moitié du diamètre de l'axe au niveau des galets ;
les parties traitées destinées à venir au contact des galets correspondent à la partie supérieure et à la partie inférieure d'un galet, qui produit l'écrasement du tube par sa partie médiane ;
la partie traitée de l'axe d'entraînement est polie subséquemment.

Divers avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description détaillée ci-après, faite en regard des dessins annexés, dans lesquels :

la Figure 1 est une vue de dessus d'une partie d'une pompe péristaltique ;
la Figure 2 est une coupe prise suivant la ligne II-II de la Figure 1 ;
la Figure 2A est le détail A de la Figure 2 ;
la Figure 3 est une coupe schématique partielle d'un axe et d'un galet.

Comme représenté sur la Figure 1, on a illustré schématiquement et partiellement une pompe péristaltique 4, avec laquelle trois galets 2 sont animés d'un mouvement de rotation par un axe d'entraînement 1 mû par un moteur non représenté.
Comme on peut le constater à partir de la Figure 2, l'axe d'entraînement 1 présente plusieurs zones différentes à sa surface externe venant au contact d'au moins un galet 2 logé dans la pompe péristaltique 4.
L'axe d'entraînement 1 est solidaire d'un épaulement 12 assurant son maintien dans le corps de pompe péristaltique.
Le moteur de commande 5 de l'axe d'entraînement 1 est relié à ce dernier par une liaison 13, qui peut affecter toutes formes appropriées.
La surface externe 6 de l'axe d'entraînement 1, venant au contact d'au moins un galet 2, comprend des surfaces traitées 7, 7' coopérant avec des parties sélectives du galet 2.
Le mode d'obtention des surfaces traitées 7, 7' sera indiqué ci-après.
La Figure 2A représente le détail A de l'embout supérieur de l'axe d'entraînement 1.
La partie supérieure 8 de l'axe d'entraînement 1 a une forme conique arrondie.
Le rayon de courbure 9 du cône est sensiblement égal à la moitié du diamètre 10 de l'axe d'entraînement 1 au niveau des galets 2.
La Figure 3 montre la coopération entre un exemple d'axe d'entraînement 1 selon la présente invention, et un exemple particulier de galet rotatif ayant une configuration renflée.
Dans le mode de mise en oeuvre selon la Figure 3, seules les zones 7, 7' venant en contact avec les parties 15, 16 du galet 2 sont traitées, tandis que les autres parties externes 6 de l'axe d'entraînement 1 ne sont pas traitées.
Lors de la rotation du galet 2 par l'axe d'entraînement 1, le tube 3 est comprimé par la partie médiane 11 du galet rotatif 2.
On décrit à présent le traitement de la surface externe de l'axe d'entraînement 1.
Le traitement de surface de l'axe d'entraînement 1 des galets 2 est ce qu'il est convenu d'appeler un grenaillage ou billage.
Selon ce traitement de grenaillage ou de billage, on projette des particules, généralement des particules solides, sous un certain angle et sous une pression déterminée, afin d'obtenir une rugosité contrôlée des parties sélectives de l'axe d'entraînement ayant reçu les projections de particules solides.
Ces projections de particules solides peuvent être, à titre d'exemple, des projections de billes de verre, de particules de tungstène, de particules de divers matériaux durs comme du diamant. Naturellement, il peut aussi s'agir de diverses particules de sable.
Dans un mode de réalisation de la présente invention, l'axe d'entraînement est fabriqué dans les conditions suivantes.
L'axe est réalisé dans un matériau, par exemple de l'acier, inoxydable.
Il est rectifié de manière à lui donner un diamètre précis, par exemple φ = 2,48 ± 0,001 mm.
Il est ensuite grenaillé au moins sur des parties sélectives 7, 7'. A cet effet, l'axe est porté par une tête rotative et est soumis aux projections d'une buse orientée, approximativement perpendiculaire à l'axe, et animé d'un mouvement alternatif parallèle à celui-ci. La buse balaie ainsi les parties sélectives 7, 7' de l'axe à grenailler.
Les billes de grenaillage sont des billes de verre ou des cristaux de diamant d'une grosseur moyenne de 65 micromètres.
Le temps de projection a été de 5 secondes, à une distance de 100 mm, sous un angle de tir de 90°.
La pression de la machine projetant l'abrasif était de 2 bars.
Dans certains cas, après le traitement sélectif de grenaillage sur une zone étendue, pour obtenir les parties 7, 7' illustrées sur les dessins, on a rectifié à nouveau l'axe d'entraînement 1 dans les parties 14 qui n'ont pas reçu de traitement de grenaillage ou de billage.
L'axe est alors soumis à un traitement thermique accompagné d'un dépôt de nitrure de titane, par exemple d'une épaisseur égale à 2 micromètres. Ce traitement permet d'augmenter la dureté superficielle de l'axe sans changer son état de surface.
Lors de l'utilisation intensive de l'axe d'entraînement 1 selon la présente invention, ayant des parties sélectives traitées 7, 7' pour avoir une rugosité contrôlée lors du contact avec les parties supérieure 15 et inférieure 16 du galet rotatif 2, on a constaté que le traitement de grenaillage ou de billage, appliqué sur l'axe d'entraînement 1 de la présente invention, assure un bon entraînement du ou des galets 2, sans usure ou abrasion dudit ou desdits galets 2. Il n'y a pas non plus de transfert de particules plastiques sur l'axe, ce qui pourrait conduire à un bouchage des cratères créés par le grenaillage ou billage.
L'axe d'entraînement 1 en acier inoxydable avec les parties traitées 7, 7', comme indiqué ci-dessus, avait un diamètre d'environ 2,5 mm, tandis que le diamètre des galets rotatifs 2 était d'environ 12 mm.
La partie de l'axe d'entraînement est polie entièrement avant le billage et, après les opérations de billage, les dimensions de l'axe d'entraînement 1 ne sont pas modifiées, ce qui permet d'obtenir d'excellentes précisions dimensionnelles du diamètre de l'axe d'entraînement 1.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit en détail, et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
Les signes de référence, insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée.

Claims

Axe d'entraînement (1) d'au moins un galet rotatif (2), caractérisé en ce que la partie externe (6) dudit axe d'entraînement (1) présente des surfaces traitées (7, 7') par projection de particules pour lui donner une rugosité contrôlée apte à permettre un entraînement sans glissement du galet (2) par rapport à l'axe (1).
Axe d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces traitées (7, 7') sont prévues sur toute la partie externe (6) de l'axe d'entraînement (1).
Axe d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces traitées (7, 7') sont réalisées sélectivement sur une ou plusieurs zones de l'axe d'entraînement (1).
Axe d'entraînement selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que seules les parties externes de l'axe d'entraînement (1) destinées à venir au contact avec au moins un galet (2), sont traitées.
Axe d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le traitement de surface est réalisé par projection de particules solides.
Axe d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le traitement de surface est un grenaillage, selon lequel on projette des billes de verre, des particules de tungstène ou des particules de sable.
Axe d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie supérieure (8) de l'axe (1) a une forme conique arrondie.
Axe d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le rayon de courbure (9) du cône de l'axe (1) est approximativement égal à la moitié du diamètre (10) de l'axe (1) au niveau des galets (2).
Axe d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les parties traitées (7, 7') destinées à venir au contact des galets (2) correspondent à la partie supérieure (15) et à la partie inférieure (16) d'un galet (2), qui produit l'écrasement du tube (3) par sa partie médiane (11).
Axe d'entraînement (1) d'au moins un galet rotatif (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est appliqué à une pompe péristaltique (4), dans laquelle au moins un galet (2) comprime un tube déformable (3).
Procédé de fabrication d'un axe d'entraînement d'une pompe péristaltique à galets rotatifs à partir d'un axe métallique cylindrique, dans lequel la zone destinée à venir au contact d'un galet rotatif est décolletée, puis rectifiée, afin d'obtenir un état de surface uniforme contrôlé, caractérisé en ce qu'une partie au moins de ladite zone destinée à venir au contact d'un galet est traitée en surface par projection d'une matière pour lui donner une rugosité contrôlée.
Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la partie traitée est polie subséquemment.