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EP3757390A1 - Verfahren zur herstellung eines zweiteiligen quetschelements für eine peristaltikpumpe sowie zweiteiliges quetschelement für eine peristaltikpumpe - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines zweiteiligen quetschelements für eine peristaltikpumpe sowie zweiteiliges quetschelement für eine peristaltikpumpe Download PDF

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Publication number
EP3757390A1
EP3757390A1 EP19182335.0A EP19182335A EP3757390A1 EP 3757390 A1 EP3757390 A1 EP 3757390A1 EP 19182335 A EP19182335 A EP 19182335A EP 3757390 A1 EP3757390 A1 EP 3757390A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier
pinch
squeezing
peristaltic pump
pinch end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19182335.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Helmensdorfer
Jörg KASPAR
Matthias Ludwig
Darko Lukic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxon International AG
Original Assignee
Maxon International AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maxon International AG filed Critical Maxon International AG
Priority to EP19182335.0A priority Critical patent/EP3757390A1/de
Priority to EP20733472.3A priority patent/EP3990784A1/de
Priority to PCT/EP2020/067473 priority patent/WO2020260265A1/de
Publication of EP3757390A1 publication Critical patent/EP3757390A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
    • F04B43/082—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members the tubular flexible member being pressed against a wall by a number of elements, each having an alternating movement in a direction perpendicular to the axes of the tubular member and each having its own driving mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
    • F04B43/123—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action using an excenter as the squeezing element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/12—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members
    • F04B49/123—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members by changing the eccentricity of one element relative to another element
    • F04B49/125—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members by changing the eccentricity of one element relative to another element by changing the eccentricity of the actuation means, e.g. cams or cranks, relative to the driving means, e.g. driving shafts

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a squeezing element of a peristaltic pump driven by means of an eccentric.
  • the invention also relates to a two-part squeezing element according to the preamble of independent claim 11.
  • an elastic hose is deformed in a periodically recurring manner by means of several squeezing elements.
  • the deformation usually has a sinusoidal shape.
  • the squeezing elements of the peristaltic pump are usually designed as squeezing fingers and arranged in a row.
  • the squeezing elements are driven via a common shaft which has several eccentric cams, one of the eccentric cams being assigned to each squeezing finger. A rotation of the shaft is converted into an oscillating linear movement of the pinch fingers by the eccentric cams.
  • Peristaltic pumps are used, among other things, when exact dosing has to be ensured. Exact dosing is required, for example, when the medium to be conveyed is a drug liquid.
  • the delivery rate of the pump is determined, among other things, by the volume of liquid that is enclosed between two squeezing elements of the pump. In order to ensure exact dosing, the length of the squeezing elements must lie within a very narrow tolerance range.
  • the present invention has set itself the task of specifying a method for producing a squeezing element for a peristaltic pump, by means of which the production effort and the costs associated therewith can be reduced.
  • a method according to the invention is present when the squeezing element is assembled from a carrier and a pinch end, the carrier and pinch end being initially loosely assembled, an effective length of the squeezing element then in a calibration step is calibrated by relative displacement of the carrier and the pinch end to a specific final dimension, and wherein the carrier and the pinch end are firmly connected to one another after the calibration in a joining step.
  • the method according to the invention offers the advantage that the critical length dimension of the squeezing elements can be achieved with an easy-to-use process, whereby the separately manufactured individual parts used, namely the carrier and the squeezing end, do not have to meet extremely high requirements in terms of dimensional accuracy and can ultimately be manufactured inexpensively .
  • the pinch element is preferably a pinch finger.
  • the carrier of the squeezing element preferably has a receptacle for the eccentric.
  • the squeezing element can also be driven by means of an additional plunger which has the eccentric mount and converts the rotational movement of the rotating shaft of the peristaltic pump into an oscillating linear movement of the squeezing element.
  • the carrier or the pinch end is manufactured with a projection which is inserted into a corresponding recess of the other component in order to assemble the carrier and pinch end.
  • This embodiment facilitates the subsequent calibration and also the joining of the two components.
  • the projection and recess are manufactured in such a way that there is a press fit between projection and recess. This ensures that the two components do not move after the calibration step before they are finally firmly connected to one another.
  • the interference fit is preferably a light interference fit.
  • the carrier has the projection, the pinch end being manufactured as a cap and slipped onto the projection.
  • the carrier and pinch end are first assembled such that the effective length over the desired final dimension lies, the squeezing element being moved in the calibration step with the aid of the eccentric against a calibration stop which is positioned at an exact distance from an axis of rotation of the eccentric in order to set the final dimension.
  • the calibration stop is preferably a calibration plate, which is further preferably positioned at a certain distance from the axis of rotation of the eccentric and aligned parallel to the axis.
  • the eccentric is preferably rotated through a full 360 ° during calibration in order to ensure that the squeezing element is brought to the desired effective length.
  • several squeezing elements of the peristaltic pump are jointly calibrated to the desired final dimension by placing the squeezing elements on a shaft of the peristaltic pump equipped with appropriate eccentrics and moving them in the calibration step by rotating the shaft against the calibration stop.
  • All squeezing elements of a peristaltic pump are preferably calibrated in this way.
  • This embodiment not only results in a time advantage, since several squeezing elements are calibrated at the same time.
  • the embodiment also has the advantage that the peristaltic pump can be calibrated as a whole, not only compensating for manufacturing inaccuracies of the carrier and pinch ends but also other tolerances, for example the shaft, the corresponding bearings and the eccentric.
  • the squeezing elements are preferably lined up axially with respect to the axis of the shaft.
  • the eccentrics of the shaft can, for example, be simple eccentric cams.
  • the carrier and pinch end are welded to one another in the joining step.
  • This embodiment offers a simple and inexpensive way of finally fixing the two components.
  • the carrier and pinch end are made of plastic. This results in inexpensive production and simple assembly.
  • Polyoxymethylene is particularly preferably used as the plastic.
  • the component that has the projection is made of opaque, in particular black plastic
  • the component with the recess being made of translucent, in particular white plastic
  • the two components in the joining step are welded to one another by means of laser light, the laser light at least partially passing through the translucent, in particular white plastic and being absorbed by the opaque, in particular black plastic, in such a way that the material melts and thus welds at a connection point between the two components.
  • the invention also provides a squeezing element for a peristaltic pump, which is composed of a carrier and a squeezing end.
  • the squeezing element is preferably produced according to the method according to the invention, in particular according to one or more of the above-described embodiments of the method according to the invention.
  • the Figures 1 and 2 show a two-part squeezing element 2 according to the invention for a peristaltic pump.
  • the squeezing element 2 is designed as a squeezing finger and consists of a separately manufactured carrier 4 and a separately manufactured pinch end 5.
  • the carrier 4 has an eccentric receptacle 14 for a rotating eccentric disk or cam.
  • the eccentric receptacle 14 is elongated. In the fully installed state, the squeezing element 2 is received in a linear guide of the peristaltic pump, which allows a linear movement orthogonal to the longitudinal extension of the elongated eccentric receptacle 14, so that a rotation of the eccentric disk is converted into an oscillating linear movement of the squeezing element 2.
  • the carrier 4 also has an upwardly protruding projection 8 on which the pinch end 5, designed as a cap, is placed.
  • the pinch end 5 has a recess 9 into which the projection 8 can be inserted.
  • An effective length of the squeezing element 2 depends on how far the squeezing end 5 is pushed onto the projection 8 of the carrier 4. There is a slight interference fit between the projection 8 and the recess 9 in order to enable the pinch end to be easily positioned and to prevent subsequent slipping.
  • Figure 3 is an incomplete longitudinal section through a peristaltic pump 1 that has already been equipped with several squeezing elements 2. All squeezing elements 2 are each assembled loosely. The effective length of the squeezing elements is still well above the desired final dimension.
  • the peristaltic pump 1 has a housing 10, only partially shown, in which a rotating shaft 6 of the peristaltic pump is rotatably mounted about an axis 7. The shaft 6 has a total of ten circular eccentric cams 3 lined up axially, each eccentric cam driving one of the squeezing elements 2.
  • the incompletely assembled peristaltic pump 1 is inserted into the in Figure 4
  • the calibration device can consist of a lower stop 11 in the form of a stop plate and an upper calibration stop 12, which is also designed as a plate.
  • the housing 10 of the peristaltic pump 1 rests on the lower stop 11.
  • the distance between the lower stop 11 and the upper calibration stop 12 is reduced to a certain value, as shown in FIG Figure 5 is shown.
  • Some of the pinch ends 5 are already pushed significantly further onto the associated projections 8 of the carrier 4.
  • the actual calibration now takes place by rotating the shaft a full 360 °.
  • the result of the calibration is in Figure 6 shown.
  • Both the carrier 4 and the pinch ends 5 are preferably made of polyoxymethylene, the pinch ends being made of white polyoxymethylene, whereas the carriers are made of black-colored polyoxymethylene.
  • the welding is carried out simply and inexpensively by means of laser radiation 13.
  • the white polyoxymethylene of the pinch ends allows the laser radiation to pass, whereas the black polyoxymethylene of the carrier absorbs the laser radiation. In this way, material melting and thus welding of the two components can be achieved precisely at the interface between the two components.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mittels eines Exzenters angetriebenen Quetschelements einer Peristaltikpumpe. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Quetschelement aus einem Träger und einem Quetschende zusammengesetzt wird, wobei Träger und Quetschende zunächst lose zusammengesetzt werden, wobei eine effektive Länge des Quetschelements anschließend in einem Kalibrierschritt durch relatives Verschieben von Träger und Quetschende auf ein bestimmtes Endmaß kalibriert wird, und wobei der Träger und das Quetschende nach der Kalibrierung in einem Fügeschritt fest miteinander verbunden werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mittels eines Exzenters angetriebenen Quetschelements einer Peristaltikpumpe nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein zweiteiliges Quetschelement nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 11.
  • Bei einer linearen Peristaltikpumpe, wie sie beispielsweise aus DE 102013103223 A1 bekannt ist, wird ein elastischer Schlauch mittels mehrerer Quetschelemente periodisch wiederkehrend verformt. Die Verformung hat in der Regel einen sinusförmigen Verlauf. Die Quetschelemente der Peristaltikpumpe sind meist als Quetschfinger ausgeführt und aneinandergereiht angeordnet. Die Quetschelemente werden über eine gemeinsame Welle angetrieben, welche mehrere Exzenternocken aufweist, wobei jedem Quetschfinger eine der Exzenternocken zugeordnet ist. Durch die Exzenternocken wird eine Drehung der Welle in eine oszillierende Linearbewegung der Quetschfinger umgesetzt.
  • Peristaltikpumpen werden unter anderem eingesetzt, wenn eine exakte Dosierung sichergestellt werden muss. Eine exakte Dosierung ist beispielsweise dann erforderlich, wenn es sich bei dem zu fördernden Medium um eine Medikamentenflüssigkeit handelt. Die Fördermenge der Pumpe wird unter anderem durch das Flüssigkeitsvolumen bestimmt, das zwischen zwei Quetschelementen der Pumpe eingeschlossen ist. Um eine exakte Dosierung sicherzustellen, muss die Länge der Quetschelemente innerhalb eines sehr engen Toleranzbereichs liegen.
  • Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Peristaltikpumpen werden daher in der Regel Einzelteile verbaut, die äußerst genau gefertigt werden, was einen hohen Fertigungs- und Prüfaufwand bedeutet, so dass die Fertigungskosten relativ hoch sind.
  • Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung eines Quetschelements für eine Peristaltikpumpe anzugeben, durch welches der Fertigungsaufwand und die damit verbundenen Kosten reduziert werden können.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach liegt dann ein erfindungsgemäßes Verfahren vor, wenn das Quetschelement aus einem Träger und einem Quetschende zusammengesetzt wird, wobei Träger und Quetschende zunächst lose zusammengesetzt werden, wobei eine effektive Länge des Quetschelements anschließend in einem Kalibrierschritt durch relatives Verschieben von Träger und Quetschende auf ein bestimmtes Endmaß kalibriert wird, und wobei der Träger und das Quetschende nach der Kalibrierung in einem Fügeschritt fest miteinander verbunden werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass das kritische Längenmaß der Quetschelemente mit einem einfach handzuhabenden Prozess erreicht werden kann, wobei die verwendeten separat gefertigten Einzelteile, nämlich der Träger und das Quetschende, keine außerordentlich hohen Anforderungen hinsichtlich Maßgenauigkeit erfüllen müssen und letztlich günstig hergestellt werden können.
  • Das Quetschelement ist vorzugsweise ein Quetschfinger. Der Träger des Quetschelements weist vorzugsweise eine Aufnahme für den Exzenter auf. Das Quetschelement kann jedoch auch mittels eines zusätzlichen Stößels angetrieben sein, welcher die Exzenteraufnahme aufweist und die Rotationsbewegung der rotierenden Welle der Peristaltikpumpe in eine oszillierende Linearbewegung des Quetschelements umsetzt.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Träger oder das Quetschende mit einem Vorsprung gefertigt, welcher in eine entsprechende Ausnehmung des jeweils anderen Bauteils eingesetzt wird, um Träger und Quetschende zusammenzusetzen. Diese Ausführungsform erleichtert die anschließende Kalibrierung und auch das Fügen der beiden Bauteile.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Vorsprung und Ausnehmung derart gefertigt, dass zwischen Vorsprung und Ausnehmung eine Presspassung besteht. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die beiden Bauteile nach dem Kalibrierschritt nicht verschieben, bevor sie endgültig fest miteinander verbunden werden. Die Presspassung ist vorzugsweise eine leichte Presspassung.
  • Fertigung und Montage vereinfachen sich weiter, wenn der Träger gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Vorsprung aufweist, wobei das Quetschende als Kappe gefertigt und auf den Vorsprung aufgesteckt wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Träger und Quetschende zunächst derart zusammengesetzt, dass die effektive Länge über dem gewünschten Endmaß liegt, wobei das Quetschelement im Kalibrierschritt mithilfe des Exzenters gegen einen Kalibrieranschlag bewegt wird, der in einem exakten Abstand zu einer Drehachse des Exzenters positioniert wird, um so das Endmaß einzustellen. Dadurch wird die Kalibrierung wesentlich vereinfacht. Bei dem Kalibrieranschlag handelt es sich vorzugsweise um eine Kalibrierplatte, die weiter vorzugsweise in einem bestimmten Abstand zur Drehachse des Exzenters positioniert und parallel zur Achse ausgerichtet wird. Der Exzenter wird bei der Kalibrierung vorzugsweise um volle 360° gedreht, um sicherzustellen, dass das Quetschelement auf die gewünschte effektive Länge gebracht wird.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mehrere Quetschelemente der Peristaltikpumpe gemeinsam auf das jeweils gewünschte Endmaß kalibriert, indem die Quetschelemente auf eine mit entsprechenden Exzentern ausgestattete Welle der Peristaltikpumpe aufgesetzt werden und im Kalibrierschritt durch Drehen der Welle gegen den Kalibrieranschlag bewegt werden. Vorzugsweise werden auf diese Weise sämtliche Quetschelemente einer Peristaltikpumpe kalibriert. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich nicht nur ein Zeitvorteil, da mehrere Quetschelemente gleichzeitig kalibriert werden. Die Ausführungsform hat darüber hinaus auch den Vorteil, dass die Peristaltikpumpe insgesamt kalibriert werden kann, wobei dabei nicht nur Fertigungsungenauigkeiten der Träger und Quetschenden sondern auch weitere Toleranzen, beispielsweise der Welle, der entsprechenden Lager, sowie der Exzenter ausgeglichen werden. Die Quetschelemente sind in Bezug auf die Achse der Welle vorzugsweise axial aneinandergereiht. Bei den Exzentern der Welle kann es sich beispielsweise um einfache Exzenternocken handeln.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Träger und Quetschende im Fügeschritt miteinander verschweißt. Diese Ausführungsform bietet eine einfache und kostengünstige Art der endgültigen Fixierung der beiden Bauteile.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Träger und Quetschende aus Kunststoff gefertigt. Dadurch ergeben sich eine kostengünstige Fertigung und eine einfache Montage. Besonders bevorzugt kommt als Kunststoff Polyoxymethylen zum Einsatz.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Bauteil, welches den Vorsprung aufweist, aus lichtundurchlässigem, insbesondere schwarzem Kunststoff gefertigt, wobei das Bauteil mit der Ausnehmung aus lichtdurchlässigem, insbesondere weißem Kunststoff gefertigt wird, und wobei die beiden Bauteile im Fügeschritt mittels Laserlicht miteinander verschweißt werden, wobei das Laserlicht den lichtdurchlässigen, insbesondere weißen Kunststoff zumindest teilweise passiert und von dem lichtundurchlässigen, insbesondere schwarzen Kunststoff derart absorbiert wird, dass es an einer Verbindungsstelle zwischen den beiden Bauteilen zu einer Materialaufschmelzung und dadurch zu einer Verschweißung kommt.
  • Die Erfindung stellt auch ein Quetschelement für eine Peristaltikpumpen bereit, welches aus einem Träger und einem Quetschende zusammengesetzt ist. Das Quetschelement ist vorzugsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere nach einer oder mehrerer der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, hergestellt.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    ein erfindungsgemäßes zweiteiliges Quetschelement in einer perspektivischen Ansicht,
    Figur 2:
    das zweiteilige Quetschelement aus Figur 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung,
    Figur 3:
    einen Längsschnitt durch eine Peristaltikpumpe mit mehreren Quetschelementen gemäß den Figuren 1 und 2, wobei die Quetschelemente zunächst jeweils lose zusammengesetzt sind,
    Figur 4:
    den Längsschnitt aus Figur 3 nach dem Einsetzen der Peristaltikpumpe in eine Kalibriervorrichtung,
    Figur 5:
    den Längsschnitt aus Figur 4 nach dem Einstellen der Kalibriervorrichtung,
    Figur 6:
    den Längsschnitt aus Figur 5 nach Durchführen des Kalibrierschritts, und
    Figur 7:
    den Längsschnitt aus Figur 6 mit Darstellung des abschließenden Fügeschritts mittels Laser.
  • Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Sofern in einer Figur Bezugszeichen enthalten sind, auf die in der zugehörigen Figurenbeschreibung nicht näher eingegangen wird, so wird auf vorangehende oder nachfolgende Figurenbeschreibungen Bezug genommen.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erfindungsgemäßes zweiteiliges Quetschelement 2 für eine Peristaltikpumpe. Das Quetschelement 2 ist als Quetschfinger ausgeführt und besteht aus einem separat gefertigten Träger 4 und einem separat gefertigten Quetschende 5. Der Träger 4 weist eine Exzenteraufnahme 14 für eine rotierende Exzenterscheibe oder Exzenternocke auf. Die Exzenteraufnahme 14 ist länglich ausgeführt. Im fertig eingebauten Zustand ist das Quetschelement 2 in einer Linearführung der Peristaltikpumpe aufgenommen, die eine Linearbewegung orthogonal zur Längserstreckung der länglichen Exzenteraufnahme 14 zulässt, sodass eine Rotation der Exzenterscheibe in ein oszillierende Linearbewegung des Quetschelements 2 umgesetzt wird. Der Träger 4 weist ferner einen nach oben abstehenden Vorsprung 8 auf, auf welchen das als Kappe ausgeführte Quetschende 5 aufgesetzt ist. Das Quetschende 5 weist zu diesem Zweck eine Ausnehmung 9 auf, in die der Vorsprung 8 eingesteckt werden kann. Eine effektive Länge des Quetschelements 2 hängt davon ab, wie weit das Quetschende 5 auf den Vorsprung 8 des Trägers 4 aufgeschoben wird. Zwischen dem Vorsprung 8 und der Ausnehmung 9 besteht eine leichte Presspassung, um eine einfache Positionierung des Quetschendes zu ermöglichen und ein anschließendes Verrutschen zu verhindern.
  • Das Verfahren zur Kalibrierung der Länge des Quetschelements 2 wird im Folgenden anhand der Figuren 3 bis 7 erläutert. Figur 3 ist ein unvollständiger Längsschnitt durch eine Peristaltikpumpe 1, die bereits mit mehreren Quetschelementen 2 bestückt wurde. Alle Quetschelemente 2 sind jeweils lose zusammengesetzt. Die effektive Länge der Quetschelemente liegt noch deutlich über dem gewünschten Endmaß. Die Peristaltikpumpe 1 weist ein lediglich teilweise dargestelltes Gehäuse 10 auf, in welchem eine rotierende Welle 6 der Peristaltikpumpe drehbar um eine Achse 7 gelagert ist. Die Welle 6 weist insgesamt zehn axial aneinandergereihte kreisförmige Exzenternocken 3 auf, wobei jede Exzenternocke eines der Quetschelemente 2 antreibt.
  • Um die effektive Länge der Quetschelemente 2 zu kalibrieren, wird die unvollständig zusammengesetzte Peristaltikpumpe 1 in die in Figur 4 gezeigte Kalibriervorrichtung eingelegt. Die Kalibriervorrichtung kann aus einem unteren Anschlag 11 in Form einer Anschlagplatte und einem oberen Kalibrieranschlag 12, der ebenfalls als Platte ausgeführt ist, bestehen. Das Gehäuse 10 der Peristaltikpumpe 1 ruht auf dem unteren Anschlag 11. Im nächsten Schritt wird der Abstand zwischen dem unteren Anschlag 11 und dem oberen Kalibrieranschlag 12 auf einen bestimmten Wert verringert, wie es in Figur 5 dargestellt ist. Dabei werden bereits einige der Quetschenden 5 deutlich weiter auf die zugehörigen Vorsprünge 8 der Träger 4 aufgeschoben. Die eigentliche Kalibrierung findet nun durch Drehen der Welle um volle 360° statt. Das Ergebnis der Kalibrierung ist in Figur 6 dargestellt. Sämtliche Quetschenden 5 wurden so weit auf die zugehörigen Vorsprünge 8 aufgeschoben, dass alle Quetschelemente 2 in ihrer höchsten Position jeweils exakt das gleiche Niveau erreichten. Die so erreichte perfekte Positionierung muss anschließend nur noch fixiert werden. Dies geschieht vorzugsweise durch Verschweißen wie in Figur 7 dargestellt. Sowohl die Träger 4 als auch die Quetschenden 5 bestehen vorzugsweise aus Polyoxymethylen, wobei die Quetschenden aus weißem Polyoxymethylen bestehen, wohingegen die Träger aus schwarz eingefärbtem Polyoxymethylen gefertigt sind. Die Verschweißung erfolgt einfach und kostengünstig mittels Laserstrahlung 13. Das weiße Polyoxymethylen der Quetschenden lässt die Laserstrahlung passieren, wohingegen das schwarze Polyoxymethylen der Träger die Laserstrahlung absorbiert. So kann genau an der Grenzfläche zwischen den beiden Bauteilen eine Materialaufschmelzung und damit eine Verschweißung der beiden Bauteile erreicht werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Peristaltikpumpe
    2
    Quetschelement
    3
    Exzenter
    4
    Träger
    5
    Quetschende
    6
    Welle
    7
    Achse
    8
    Vorsprung
    9
    Ausnehmung
    10
    Gehäuse
    11
    Anschlag
    12
    Kalibrieranschlag
    13
    Laserlicht
    14
    Exzenteraufnehmung

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung eines mittels eines Exzenters (3) angetriebenen Quetschelements (2) einer Peristaltikpumpe (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Quetschelement (2) aus einem Träger (4) und einem Quetschende (5) zusammengesetzt wird, wobei Träger (4) und Quetschende (5) zunächst lose zusammengesetzt werden, wobei eine effektive Länge des Quetschelements (2) anschließend in einem Kalibrierschritt durch relatives Verschieben von Träger (4) und Quetschende (5) auf ein bestimmtes Endmaß kalibriert wird, und wobei der Träger (4) und das Quetschende (5) nach der Kalibrierung in einem Fügeschritt fest miteinander verbunden werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) oder das Quetschende (5) mit einem Vorsprung (8) gefertigt wird, welcher in eine entsprechende Ausnehmung (9) des jeweils anderen Bauteils eingesetzt wird, um Träger (4) und Quetschende (5) zusammenzusetzen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Vorsprung (8) und Ausnehmung (9) derart gefertigt werden, dass zwischen Vorsprung (8) und Ausnehmung (9) eine Presspassung besteht.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) den Vorsprung (8) aufweist, wobei das Quetschende (5) als Kappe gefertigt und auf den Vorsprung (8) aufgesteckt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Träger (4) und Quetschende (5) zunächst derart zusammengesetzt werden, dass die effektive Länge über dem gewünschten Endmaß liegt, wobei das Quetschelement (2) im Kalibrierschritt mithilfe des Exzenters (3) gegen einen Kalibrieranschlag (12) bewegt wird, der in einem exakten Abstand zu einer Achse (7) des Exzenters (3) positioniert wird, um so das Endmaß einzustellen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Quetschelemente (2) der Peristaltikpumpe (1) gemeinsam auf das jeweils gewünschte Endmaß kalibriert werden, indem die Quetschelemente (2) auf eine mit entsprechenden Exzentern (3) ausgestattete Welle (6) der Peristaltikpumpe (1) aufgesetzt werden und im Kalibrierschritt durch Drehen der Welle (6) gegen den Kalibrieranschlag (12) bewegt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Träger (4) und Quetschende (5) im Fügeschritt miteinander verschweißt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Träger (4) und Quetschende (5) aus Kunststoff gefertigt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Träger (4) und Quetschende (5) aus Polyoxymethylen gefertigt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 2, insbesondere in Verbindung mit einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (4, 5) mit dem Vorsprung (8) aus lichtundurchlässigem, insbesondere schwarzem Kunststoff gefertigt wird, wobei das Bauteil (4, 5) mit der Ausnehmung (9) aus lichtdurchlässigem, insbesondere weißem Kunststoff gefertigt wird, und wobei die beiden Bauteile (4, 5) im Fügeschritt mittels Laserlicht (13) miteinander verschweißt werden, wobei das Laserlicht (13) den lichtdurchlässigen, insbesondere weißen Kunststoff zumindest teilweise passiert und von dem lichtundurchlässigen, insbesondere schwarzen Kunststoff derart absorbiert wird, dass es an einer Verbindungsstelle zwischen den beiden Bauteilen (4, 5) zu einer Materialaufschmelzung und dadurch zu einer Verschweißung kommt.
  11. Quetschelement (2) für eine Peristaltikpumpe (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Quetschelement (2) aus einem Träger (4) und einem Quetschende (5) zusammengesetzt ist.
  12. Quetschelement (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Quetschelement (2) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt ist.
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