Procedimiento de gestión.

Un procedimiento para gestionar un dispositivo de bombeo (10) del tipo rotativo peristáltico provisto de un rotor (18) y adecuado,

en uso, cuando dicho rotor (18) rota con una velocidad angular constante (V), para suministrar de una forma pulsada periódica una pluralidad de cantidades determinadas (Q) de un fluido determinado (M), de tal manera que genere un flujo de dicho fluido determinado (M) que presenta un primer caudal promedio determinado (PM1); estando el suministro de cada una de dichas cantidades determinadas (Q) precedido y seguido de respectivas primeras pausas (P1) del suministro de dicho fluido determinado (M) que presentan una primera duración determinada (T1); comprendiendo dicho procedimiento de gestión al menos una fase de parada de dicho dispositivo de bombeo (10) con el fin de introducir al menos una segunda pausa determinada (P3) durante el suministro de al menos una dicha cantidad (Q) de dicho fluido determinado (M); caracterizado porque cada una de dichas fases de parada de dicho dispositivo de bombeo (10) comprende una fase de sincronización de cada una de dichas segundas pausas determinadas (P3) en relación con al menos una dicha primera pausa (P1) correspondiente del suministro de dicho fluido determinado (M); pudiéndose llevar a cabo dicha fase de sincronización de cada una de dichas segundas pausas (P3) de una forma automática a través de medios de control (20) para controlar dicho dispositivo de bombeo (10); estando cada una de dichas fases de parada de dicho dispositivo de bombeo (10) precedida y seguida de una fase de suministro de una fracción determinada (Q") de dicha cantidad (Q) de dicho fluido determinado (M); presentando cada una de dichas fases de suministro de una fracción determinada (Q") una segunda duración determinada (TQ").

La presente invención se refiere a un procedimiento de gestión. En particular, la presente invención se refiere a un procedimiento para la gestión de un dispositivo de bombeo. Con más detalle, la presente invención se refiere a un procedimiento de gestión, que puede utilizarse para ajustar el flujo de un fluido suministrado a través de un dispositivo de bombeo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El uso de las bombas peristálticas es bien conocido en muchos sectores siempre que sea necesario bombear un fluido manteniéndolo aislado dentro de un circuito de bombeo respectivo, con el fin de evitar que el fluido entre en contacto con el entorno exterior, impidiendo de este modo las posibles contaminaciones. Las bombas peristálticas son ampliamente usadas por ejemplo en la industria alimentaria y en el sector hospitalario siempre que sea necesario, por razones de higiene, bombear los fluidos en condiciones de alta limpieza o incluso en atmósfera controlada y/o en un ambiente estéril.

Como es bien sabido, una bomba peristáltica está provista de un tubo flexible muy elástico, hecho típicamente de caucho natural, Hypalon o polipropileno, que se encuentra comprimido periféricamente por al menos un elemento de presión mecánica, por ejemplo un rodillo, que ocluye la luz del tubo. Cada uno de estos elementos de presión, en uso, se hace deslizar longitudinalmente a lo largo del tubo de modo que el «estrujamiento» generado por el mismo se desplace de una manera concordante y continua a lo largo del tubo y empuje el fluido, contenido en el interior del circuito de bombeo, en la misma dirección de deslizamiento que los rodillos. Con más detalle, existen diversos tipos de bombas peristálticas: por ejemplo, en el sector médico, se utilizan de forma habitual bombas peristálticas lineales, en las que un tubo flexible está dispuesto de forma lineal y es presionado de forma secuencial y periódica por una pluralidad de elementos de levas rotativos y coaxiales, idénticos entre sí y sincronizados recíprocamente. Alternativamente, las bombas peristálticas rotativas son bien conocidas, las cuales se caracterizan por su compacidad y gran robustez. Este tipo de bombas incorpora el uso de una unidad de estator, que presenta un primer asiento cilíndrico central que alberga un rotor respectivo provisto periféricamente de una pluralidad de rodillos. Además, la unidad de estator presenta un segundo asiento, que es sustancialmente semitoroidal, que alberga de forma estable un tubo elástico, que, por consiguiente, está doblado a lo largo de al menos un arco de un círculo concéntrico con el eje de rotación del rotor que incorpora los rodillos. Estos rodillos, en uso, empujan periféricamente el tubo, generando así estrujamientos del mismo que, en uso, se deslizan longitudinal y cíclicamente a lo largo del tubo de una manera concordante con la rotación del rotor.

Independientemente del tipo respectivo, cada bomba peristáltica resulta adecuada para suministrar cada fluido respectivo bombeado por ella de una forma pulsada periódica, y, por lo tanto inevitablemente, discontinua. En realidad, la presencia de cada estrujamiento, que hace que el fluido bombeado se mueva hacia delante, provoca inevitablemente una parada, o al menos una reducción repentina, y por consiguiente una discontinuidad, en el fluido suministrado, y esta discontinuidad se producirá periódicamente siempre que el estrujamiento pase por la entrada del conducto de suministro de la bomba.

La presencia de estas discontinuidades en el flujo de suministro de una bomba peristáltica representa una gran desventaja para el uso de estos dispositivos cuando es necesario bombear un fluido con un caudal muy bajo, por ejemplo del orden de 1 ml/min, que corresponde a un régimen de rotación inferior a 5 rpm. Debe tenerse en cuenta, de hecho, que con el fin de suministrar caudales reducidos de fluido, generalmente se minimiza la velocidad de deslizamiento de los elementos de presión a lo largo del tubo, y esto implica que se prolonga la duración de cada parada/discontinuidad del suministro, con el resultado de que el flujo suministrado no es sustancialmente uniforme sino, por el contrario, presenta importantes faltas de uniformidad. A este respecto cabe señalar que la firma norteamericana Abbott Laboratories es titular de la patente US5219279 relativa a una bomba volumétrica y a un procedimiento de funcionamiento de la misma, que permite suministrar un caudal de fluido que puede ser definido sustancialmente a voluntad por el usuario. En particular, esta bomba volumétrica comprende un motor de engranajes, que acciona un dispositivo de bombeo dispuesto para presionar el tubo flexible, que transporta el fluido que se desea bombear, con un elemento de levas respectivo.

Este dispositivo de bombeo está diseñado de modo que cada ciclo de bombeo incluye 24 rotaciones del motor de engranajes, con el fin de permitir un ajuste fino de la posición del elemento de levas que presiona el tubo. En este punto cabe señalar que el documento US5219279 se especifica que es posible ajustar, sustancialmente a voluntad, el caudal promedio del fluido suministrado mediante la variación de la velocidad del motor de engranaje y la inserción de un número determinado de pausas de duración determinada durante los ciclos de bombeo del elemento de levas; no obstante, como se muestra claramente en la figura 22 del documento mencionado, el fluido suministrado, aunque presenta el caudal promedio deseado, no es uniforme, sino que, por el contrario, alterna una primera fase, en la que el suministro de fluido tiene lugar en gran medida por impulsos, con una segunda fase, en la que el suministro es sustancialmente continuo. Cabe señalar que, además, con el fin de obtener dicho ajuste fino del caudal promedio del fluido suministrado, la bomba volumétrica en cuestión comprende un dispositivo de bombeo más complejo y más caro, que requiere más mantenimiento que las bombas peristálticas rotativas comunes.

Por otro lado, la firma norteamericana Baxter International Inc. es titular de la solicitud de patente internacional WO96/01371, que describe y reivindica un sistema de bombeo peristáltico para aplicaciones médicas, adecuado para suministrar un fluido con un caudal que puede variar entre un valor máximo de 170 ml/min y un mínimo inferior a 10 ml/min. En este caso, el sistema de bombeo comprende una bomba peristáltica rotativa provista de un motor con velocidad de rotación variable, y de un dispositivo de control, que resulta adecuado para controlar un accionamiento alternativo del rotor respectivo con el fin de introducir ralentizaciones o pausas del suministro, destinadas a reducir el caudal promedio del fluido bombeado. Por consiguiente, este sistema de bombeo permite suministrar fluido con un caudal promedio reducido, que puede ser definido a voluntad, pero, por otro lado, no resulta adecuado para superar los inconvenientes debidos a la discontinuidad del flujo del fluido suministrado. En particular, las explicaciones del documento WO96/01371 se basan en la aproximación de que el fluido suministrado por el respectivo sistema de bombeo es continuo cuando el rotor funciona con una velocidad angular constante. En consecuencia, este documento únicamente tiene en cuenta el caudal promedio de la bomba peristáltica, y no la presencia de las pausas de la fase de suministro, que son intrínsecas a la estructura peristáltica del sistema de bombeo. Por consiguiente, la inserción de pausas durante cada fase de suministro, si bien permite reducir el caudal promedio del fluido suministrado, amplifica la no uniformidad del flujo del fluido suministrado por la bomba peristáltica rotativa. Cabe señalar además que el procedimiento para la gestión del sistema de bombeo descrito en el documento WO96/01371 da a conocer:

- Un número fijo de pausas/ralentizaciones para cada ciclo de bombeo;

- Que mediante la variación del caudal promedio de suministro deseado, la duración de la fase de suministro efectivo varía sustancialmente en proporción inversa a la duración de las pausas/ralentizaciones del suministro. Por consiguiente, resulta fácilmente evidente que, cuando se eligen caudales promedio extremadamente reducidos, el flujo suministrado por el sistema de bombeo de acuerdo con el documento WO96/01371 presentará discontinuidades elevadas, puesto que los períodos cortos de suministro efectivo vienen seguidos por largos períodos de pausa/reducción del suministro.

Además, una solución alternativa conocida para aumentar la uniformidad de un flujo suministrado por una bomba peristáltica rotativa consiste en incrementar el número de rodillos movidos por el rotor respectivo; no obstante, esta solución implica mayores costes de producción y mantenimiento y, por consiguiente, resulta demasiado caro... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para gestionar un dispositivo de bombeo (10) del tipo rotativo peristáltico provisto de un rotor

(18) y adecuado, en uso, cuando dicho rotor (18) rota con una velocidad angular constante (V) , para suministrar de una forma pulsada periódica una pluralidad de cantidades determinadas (Q) de un fluido determinado (M) , de tal manera que genere un flujo de dicho fluido determinado (M) que presenta un primer caudal promedio determinado (PM1) ; estando el suministro de cada una de dichas cantidades determinadas (Q) precedido y seguido de respectivas primeras pausas (P1) del suministro de dicho fluido determinado (M) que presentan una primera duración determinada (T1) ; comprendiendo dicho procedimiento de gestión al menos una fase de parada de dicho dispositivo de bombeo (10) con el fin de introducir al menos una segunda pausa determinada (P3) durante el suministro de al menos una dicha cantidad (Q) de dicho fluido determinado (M) ; caracterizado porque cada una de dichas fases de parada de dicho dispositivo de bombeo (10) comprende una fase de sincronización de cada una de dichas segundas pausas determinadas (P3) en relación con al menos una dicha primera pausa (P1) correspondiente del suministro de dicho fluido determinado (M) ; pudiéndose llevar a cabo dicha fase de sincronización de cada una de dichas segundas pausas (P3) de una forma automática a través de medios de control (20) para controlar dicho dispositivo de bombeo (10) ; estando cada una de dichas fases de parada de dicho dispositivo de bombeo (10) precedida y seguida de una fase de suministro de una fracción determinada (Q") de dicha cantidad (Q) de dicho fluido determinado (M) ; presentando cada una de dichas fases de suministro de una fracción determinada (Q") una segunda duración determinada (TQ") .

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una fase de selección de un número determinado (N) de dichas segundas pausas (P3) interpuestas entre cada dos de dichas primeras pausas (P1) consecutivas y adecuadas para fraccionar el suministro de cada una de dichas cantidades (Q) de fluido (M) ; estando asociada cada una de dichas segundas pausas (P3) con una respectiva fase de parada de dicho dispositivo de bombeo (10) y presentando una tercera duración determinada (T3) de tal manera que el flujo de dicho fluido determinado (M) suministrado por dicho dispositivo de bombeo (10) presenta al menos un segundo caudal promedio (PM2) menor que dicho primer caudal promedio (PM1) y que es definible sustancialmente a voluntad.

3. Un procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque cada suministro de una dicha cantidad (Q) de dicho fluido determinado (M) se lleva a cabo a través de un número de dichas fases de suministro de una dicha fracción determinada (Q") igual a dicho número determinado (N) incrementado en una unidad.

4. Un procedimiento según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque dicho número determinado (N) puede ser seleccionado, en uso, entre una pluralidad de valores enteros predefinidos con el fin de maximizar la uniformidad en el tiempo del caudal del flujo del fluido (M) suministrado por dicho dispositivo de bombeo (10) .

5. Un procedimiento según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque dicha fase de selección de un número determinado (N) comprende una fase de cálculo de dicho número seleccionado (N) por medio de un algoritmo numérico adecuado con el fin de maximizar la uniformidad en el tiempo del caudal del flujo de dicho fluido determinado (M) suministrado por dicho dispositivo de bombeo (10) .

6. Un procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho algoritmo numérico se implementa por medio de un procedimiento numérico de minimización de la suma del número cuadrado de la diferencia entre dicha tercera duración (T3) y dicha primera duración (T1) , con el número cuadrado de la diferencia entre dicha segunda duración (TQ") y dicha primera duración (T1) .

7. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque dicha fase de selección de un número determinado (N) es seguida por una fase de cálculo de dicha tercera duración (T3) de cada una de dichas segundas pausas (P3) y de dicha segunda duración (TQ") de cada una de dichas fases de suministro de una dicha fracción (Q") de dicha cantidad (Q) , de tal manera que el flujo de dicho fluido determinado (M) suministrado por dicho dispositivo de bombeo (10) presenta dicho segundo caudal promedio (PM2) .

8. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha fase de sincronización de cada una de dichas segundas pausas (P3) comprende, después de cada dicha primera pausa (P1) , la realización en secuencia de una fase de accionamiento de dicho dispositivo de bombeo (10) durante un intervalo que presenta dicha segunda duración (TQ") ; una repetición cíclica durante dicho número determinado

(N) de veces de una fase de parada de dicho dispositivo de bombeo (10) durante un intervalo que presenta dicha tercera duración (T3) y de una fase de accionamiento de dicho dispositivo de bombeo (10) durante un intervalo que presenta dicha segunda duración (TQ") ; y una fase de accionamiento de dicho dispositivo de bombeo (10) durante un intervalo que presenta dicha primera duración (T1) .

9. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha fase de sincronización de cada una de dichas segundas pausas (P3) comprende, después de cada dicha primera pausa

(P1) , la realización en secuencia de una fase de parada de dicho dispositivo de bombeo (10) durante un intervalo que presenta una cuarta duración (T4) sustancialmente igual a la diferencia entre dicha tercera duración (T3) y dicha primera duración (T1) ; una fase de accionamiento de dicho dispositivo de bombeo (10) durante un intervalo que presenta dicha segunda duración (TQ") ; una repetición cíclica durante dicho número determinado (N) de veces de una fase de parada de dicho dispositivo de bombeo (10) durante un intervalo que presenta dicha tercera duración (T3) y de una fase de accionamiento de dicho dispositivo de bombeo (10) durante un intervalo que presenta dicha segunda duración (TQ") ; y una fase de accionamiento de dicho dispositivo de bombeo (10) durante un intervalo que presenta dicha primera duración (T1) .

10. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque resulta adecuado para simular el suministro de un flujo de dicho fluido determinado (M) por un dispositivo de bombeo

(10) provisto de una bomba peristáltica rotativa (15) equipada con un número de rodillos de presión (19) respectivos igual a dicho número determinado (N) incrementado en una unidad.

11. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada fase de accionamiento de dicho dispositivo de bombeo (10) consiste en una fase de accionamiento de dicho rotor (18) en rotación a una determinada velocidad angular constante (V) .

12. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una fase inicial de selección de un modo de funcionamiento de dicho dispositivo de bombeo (10) entre al menos un primer modo de funcionamiento (B) , en el que dicho sistema de bombeo (10) resulta adecuado para suministrar dicho fluido determinado (M) en una pluralidad de dosis (Q') sustancialmente idénticas entre sí y sustancialmente definibles a voluntad, y un segundo modo de funcionamiento (C) , en el que dicho sistema de bombeo (10) resulta adecuado para suministrar continuamente un flujo (F) de dicho fluido (M) que presenta un caudal sustancialmente definible a voluntad y sustancialmente uniforme en el tiempo.

13. Un procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque dicha fase de selección del modo de funcionamiento de dicho dispositivo de bombeo (10) es seguida por una fase de asignación de un valor definible sustancialmente a voluntad a dicho segundo caudal promedio (PM2) del flujo de dicho fluido determinado (M) que será suministrado a través de dicho dispositivo de bombeo (10) ; siendo dicho segundo caudal promedio (PM2) menor que dicho primer caudal promedio (PM1) .