ELEMENTO DE BOMBEO Y BOMBA CON UN ELEMENTO DE BOMBEO DE ESTE TIPO.
Elemento (10; 150) de bombeo con las siguientes características:
un alojamiento (14; 14a; 14c; 80; 152) de elemento de bombeo que define una cámara (18; 82; 154) de bombeo; una entrada (20; 84; 156) a la cámara de bombeo; una salida (22; 86; 158) de la cámara de bombeo; un primer elemento (24; 24a; 24b; 24c; 88; 160) móvil, que puede moverse en la cámara de bombeo entre una primera y una segunda posición, en el que durante un movimiento del primer elemento móvil en el sentido de la primera a la segunda posición una resistencia al flujo de un trayecto de circulación desde el primer elemento móvil a través de la entrada es mayor que una resistencia al flujo de un trayecto (46; 46a; 46b; 46c) de circulación entre el alojamiento de elemento de bombeo y el primer elemento móvil, y en el que durante un movimiento del primer elemento móvil en el sentido de la segunda posición a la primera posición una resistencia al flujo de un trayecto de circulación desde el primer elemento móvil a través de la salida es menor que una resistencia al flujo del trayecto de circulación entre el alojamiento de elemento de bombeo y el primer elemento móvil, de modo que durante un movimiento de vaivén del primer elemento móvil entre la primera y la segunda posición tiene lugar un flujo neto a través de la salida, caracterizado porque el primer elemento (24; 24a; 24b; 24c; 88; 160) móvil cierra la salida, cuando está en la primera posición
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W07002689EP.
Solicitante: HAHN-SCHICKARD-GESELLSCHAFT FUR ANGEWANDTE FORSCHUNG E.V.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: WILHELM-SCHICKARD-STRASSE 10,78052 VILLINGEN-SCHWENNINGEN.
Inventor/es: KUCK,HEINZ, BENZ,DANIEL, WOLTER,FRANK.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 30 de Septiembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F04B17/04B
- F04B17/04B2
- F04B53/12 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES. › F04B MAQUINAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO PARA LIQUIDOS; BOMBAS (máquinas para líquidos o bombas, de tipo pistón rotativo u oscilante F04C; bombas de desplazamiento no positivo F04D; bombeo de fluido por contacto directo con otro fluido o por utilización de la inercia del fluido para bombear F04F). › F04B 53/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios no previstos en, o con un interés distinto que, los grupos F04B 1/00 - F04B 23/00 o F04B 39/00 - F04B 47/00. › dispuestos en o sobre pistones.
- F04B7/00M
- F04B7/04 F04B […] › F04B 7/00 Máquinas o bombas con pistón caracterizadas por un accionamiento desmodrómico de los órganos del mecanismo de distribución. › en los cuales el mecanismo de distribución está formado por pistones y cilindros actuando en conjunción para abrir y cerrar los orificios de aspiración o salida.
Clasificación PCT:
- F04B17/04 F04B […] › F04B 17/00 Bombas caracterizadas por su combinación o adaptación con motores de accionamiento particular. › utilizando solenoides.
- F04B53/12 F04B 53/00 […] › dispuestos en o sobre pistones.
- F04B7/00 F04B […] › Máquinas o bombas con pistón caracterizadas por un accionamiento desmodrómico de los órganos del mecanismo de distribución.
- F04B7/04 F04B 7/00 […] › en los cuales el mecanismo de distribución está formado por pistones y cilindros actuando en conjunción para abrir y cerrar los orificios de aspiración o salida.
Fragmento de la descripción:
Elemento de bombeo y bomba con un elemento de bombeo de este tipo.
La presente invención se refiere a un elemento de bombeo y a una bomba, que presenta un elemento de bombeo de este tipo.
En el estado de la técnica se conocen un gran número de bombas que pueden emplearse para impeler fluidos. Los tamaños constructivos de las bombas varían a este respecto desde bombas fabricadas microtécnicamente hasta bombas muy grandes con altas capacidades de bombeo, por ejemplo en centrales eléctricas.
En el caso de las bombas correspondientes al estado de la técnica se trata de sistemas constructivos complejos, que contienen la estructura de fluido, el accionamiento y dado el caso un dispositivo de control o de regulación. De la alta complejidad de las bombas conocidas son desventajosos los elevados costes de fabricación, que prácticamente excluyen la aplicación de tales bombas para aplicaciones de un solo uso. Además en el caso de sistemas constructivos complejos aumenta el esfuerzo para alcanzar una alta fiabilidad.
En muchas bombas también son necesarias sustancias auxiliares tales como por ejemplo aceites lubricantes o grasas para el accionamiento o el funcionamiento de la bomba, que también podrían entrar en contacto con el fluido. Esto impide la utilización en aplicaciones médicas o tecnológicas.
Por el documento AT 283 121 B se conoce una bomba de émbolo de combustible con un elemento de bombeo, tal como se define en el preámbulo de la reivindicación 1, que presenta una válvula impelente y un control de ranura en el lado de succión así como un émbolo con movimiento de vaivén. El émbolo porta en un extremo una armadura de electroimán y su varilla de émbolo está dispuesta en un cilindro dentro de una bobina magnética.
Existe por tanto la necesidad de un elemento de bombeo y una bomba, que puedan utilizarse entre otros en aplicaciones médicas y tecnológicas y aplicaciones para consumidores también como aplicaciones de un solo uso.
Según la invención esta necesidad se soluciona mediante un elemento de bombeo según la reivindicación 1 así como una bomba con un correspondiente elemento de bombeo según la reivindicación 9.
Por consiguiente, en los ejemplos de realización de la presente invención durante el movimiento del elemento móvil en el sentido de la primera a la segunda posición se impele más fluido pasando por el primer elemento móvil en el sentido hacia la salida de la cámara de bombeo, que el que sale de la cámara de bombeo a través de la entrada. En los ejemplos de realización de la invención la entrada puede estar cerrada durante el movimiento del primer elemento móvil en el sentido de la primera a la segunda posición, o al menos durante una gran parte de este movimiento, por ejemplo por un segundo elemento móvil.
En los ejemplos de realización de la invención, debido a las resistencias al flujo definidas durante un movimiento del primer elemento móvil en el sentido de la segunda posición a la primera posición se expulsa además más líquido a través de la salida que el que se mueve pasando por el elemento móvil en el sentido hacia la entrada. Por consiguiente, mediante un movimiento de vaivén del elemento móvil puede tener lugar un flujo neto a través de la salida.
Los ejemplos de realización de la presente invención proporcionan un elemento de bombeo con además las siguientes características:
En los ejemplos de realización de la invención una bomba puede presentar un correspondiente elemento de bombeo y una unidad de accionamiento, que está configurada para hacer avanzar el primer elemento móvil de la primera a la segunda posición y/o para hacer avanzar el segundo elemento móvil de la tercera a la cuarta posición.
Los ejemplos de realización de la presente invención pueden referirse a bombas en miniatura o microbombas, en las que la cantidad de fluido bombeada por cada carrera de bombeo se encuentra en el intervalo de microlitros, el intervalo de nanolitros o el intervalo de picolitros. Los ejemplos de realización de la invención pueden referirse a elementos de bombeo o bombas para líquidos, por ejemplo de soluciones de infusión, lubricantes, alimentos o productos de limpieza, pudiendo estar configurados el elemento de bombeo y la unidad de accionamiento por separado. El elemento de bombeo puede fabricarse de manera rentable por ejemplo mediante moldeo por inyección de plástico y desecharse tras la aplicación. La unidad de accionamiento puede reutilizarse, al no entrar en contacto la unidad de accionamiento con el fluido que va a bombearse en los ejemplos de realización de la presente invención durante el bombeo. En los ejemplos de realización de la invención puede determinarse una cantidad de fluido bombeada directamente a partir del número de carreras de bombeo. Además, el elemento de bombeo en los ejemplos de realización de la invención puede disponer de una válvula de bloqueo integrada para controlar la corriente de fluido. En los ejemplos de realización de la invención la válvula de bloqueo integrada puede bloquear una corriente de fluido a través del elemento de bombeo en el estado no activado del elemento de bombeo.
Los ejemplos de realización de la bomba según la invención pueden utilizarse para un gran número de aplicaciones, especialmente en los campos de la medicina, la tecnología y la investigación. Un ejemplo de esto son los dispositivos de dosificación de medicamentos automáticos en la medicina humana.
En los ejemplos de realización de la presente invención durante el movimiento del primer elemento móvil en el sentido de la primera a la segunda posición tiene lugar un transporte de fluido desde una zona dispuesta en un lado, orientado opuesto a la salida, del primer elemento móvil pasando por el elemento móvil hasta una zona dispuesta en un lado, orientado hacia la salida, del primer elemento móvil. Durante este movimiento la entrada puede estar cerrada, para poder realizar un reflujo lo más reducido posible a través de la entrada y una succión asociada al mismo a través de la salida. Durante el movimiento del primer elemento móvil en el sentido de la primera a la segunda posición puede transportarse por consiguiente fluido, por ejemplo un líquido o un gas, pasando por el primer elemento móvil.
En los ejemplos de realización de la presente invención durante el movimiento del primer elemento móvil en el sentido de la segunda posición a la primera posición se desplaza el fluido que va a bombearse a través del primer elemento móvil y se entrega a través de la salida. Simultáneamente se succiona fluido a través de la entrada. Por consiguiente esta fase de movimiento puede denominarse fase de transporte. Por consiguiente mediante fases de transporte y fases de bombeo alternantes puede tener lugar un flujo neto en el sentido de la entrada a la salida.
En los ejemplos de realización de la presente invención el elemento de bombeo puede estar configurado de tal manera que en el caso de una activación el segundo elemento móvil se mueve más rápidamente de la tercera a la cuarta posición que lo que se mueve el primer elemento de la primera a la segunda posición. En los ejemplos de realización de la presente invención el segundo elemento móvil cierra en la cuarta posición la entrada. Por consiguiente durante la fase, en la que se transporta fluido que va a bombearse pasando por el primer elemento móvil, puede reducirse o minimizarse un reflujo a través de la entrada. En los ejemplos de realización de la presente invención el segundo resorte puede presentar una menor constante de resorte que el primer resorte, para provocar el movimiento más rápido del segundo elemento móvil. En los ejemplos de realización de la invención pueden estar previstos dispositivos de accionamiento separados para el primer elemento móvil y el segundo elemento móvil. Un dispositivo de accionamiento para el segundo elemento móvil puede provocar un movimiento...
Reivindicaciones:
1. Elemento (10; 150) de bombeo con las siguientes características:
2. Elemento de bombeo según la reivindicación 1, que presenta un segundo elemento (26; 80; 162) móvil, mediante el cual puede variarse la resistencia al flujo del trayecto de circulación desde el primer elemento (24; 24a; 24b; 24c; 88; 160) móvil a través de la entrada (20; 84; 156).
3. Elemento de bombeo según la reivindicación 2, en el que el alojamiento (14; 80) de cámara de bombeo contribuye a la determinación de un trayecto para un movimiento del segundo elemento (26; 80) móvil de una tercera posición a una cuarta posición, en el que, cuando el segundo elemento móvil está en la tercera posición, la resistencia al flujo del trayecto de circulación desde el primer elemento móvil a través de la entrada es menor que cuando el segundo elemento móvil está en la cuarta posición.
4. Elemento de bombeo según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la resistencia al flujo del trayecto (46b; 46c) de circulación entre el alojamiento (14b; 14c) de elemento de bombeo y el primer elemento (24b; 24c) móvil durante el movimiento del primer elemento móvil en el sentido de la primera a la segunda posición es menor que durante el movimiento del primer elemento móvil de la segunda a la primera posición.
5. Elemento de bombeo según la reivindicación 4, en el que el primer elemento (24c) móvil presenta una primera posición y una segunda posición, en el que en la primera posición la resistencia al flujo del trayecto de circulación entre el alojamiento (14c) de elemento de bombeo y el primer elemento (24c) móvil es menor que en la segunda posición.
6. Elemento de bombeo según la reivindicación 4, en el que el primer elemento (24b) móvil presenta un elemento (50) de obturación flexible, que durante el movimiento de la primera posición a la segunda posición ofrece una primera flexibilidad y durante el movimiento de la segunda posición a la primera posición ofrece una segunda flexibilidad, que es menor que la primera flexibilidad.
7. Elemento (10; 150) de bombeo según la reivindicación 1, que presenta además las siguientes características:
8. Elemento de bombeo según la reivindicación 7, en el que los resortes primero (164) y segundo (166) están dispuestos entre los elementos móviles primero (160) y segundo (162), y en el que un tope (168) de resorte está dispuesto entre los resortes primero y segundo,
en el que la entrada (156) está cerrada, cuando el segundo elemento (162) móvil está en la tercera posición y en el que la entrada (156) está abierta, cuando el segundo elemento (162) móvil está en la cuarta posición.
9. Bomba con un elemento (10; 150) de bombeo según una de las reivindicaciones 1 a 8 y una unidad (12; 12a; 102a, 102b; 120; 140) de accionamiento, que está configurada para hacer avanzar el primer elemento móvil de la primera a la segunda posición.
10. Bomba según la reivindicación 9, en la que la unidad (12; 12a; 102a, 102b; 120; 140) de accionamiento y el elemento (10; 150) de bombeo están construidos por separado y pueden acoplarse de manera reversible entre sí, en la que la unidad (12; 12a; 102a, 102b; 120; 140) de accionamiento y el elemento (10; 150) de bombeo están configurados de tal manera que durante el bombeo la unidad de accionamiento no entra en contacto con un fluido que va a bombearse.
11. Bomba según una de las reivindicaciones 9 ó 10, en la que la unidad (12; 12a; 102a, 102b; 120; 140) de accionamiento presenta un dispositivo para generar un campo magnético, mediante el cual se hace avanzar el primer elemento (24; 24a; 24b; 24c; 88; 160) móvil a la segunda posición, y en la que el primer elemento móvil presenta un material ferromagnético, magnético suave o magnético permanente.
12. Bomba según la reivindicación 11 con un elemento de bombeo según la reivindicación 7, en la que el dispositivo para generar un campo magnético presenta un primer dispositivo (106a) para generar un campo magnético, mediante el cual se hace avanzar el primer elemento (88) móvil a la segunda posición, y un segundo dispositivo (106b) para generar un campo magnético, mediante el cual se hace avanzar el segundo elemento (90) móvil a la cuarta posición, en la que el primer y el segundo dispositivo para generar un campo magnético pueden controlarse por separado.
13. Bomba según una de las reivindicaciones 9 a 12, que presenta además un dispositivo (70, 72; 108; 108a, 108b) para registrar la posición del primer elemento móvil.
14. Procedimiento para ajustar la tasa de descarga de una bomba según una de las reivindicaciones 9 a 13, que presenta al menos una de las siguientes etapas:
15. Procedimiento para operar una bomba según una de las reivindicaciones 9 a 13, en el que durante un movimiento de vaivén del elemento móvil se entrega una cantidad de fluido conocida desde la salida, en el que se cuenta un número de movimientos de vaivén del primer elemento móvil, para entregar una cantidad de dosificación definida a través de la salida.
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