Dispositivo de válvula para controlar un flujo de un fluido a través de un canal de fluido, disposición así como dispositivo de múltiples vías.

Dispositivo de válvula para controlar un flujo de un fluido a través de un canal de fluido,

con:

- una manguera de material flexible, en el que está formada una sección de un canal de fluido,

- un componente de válvula (1; 40; 41; 50) asociado a la manguera,

- un elemento de aplastamiento (10; 40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53), que está formado y configurado en elcomponente de válvula (1; 40; 41; 50) para controlar un flujo de un fluido a través del canal de fluido por mediode presión contra una superficie exterior de la manguera (2),

- una sección de guiado, que está formada en el componente de válvula (1; 40; 41; 50), y

- una guía asociada al componente de válvula (1; 40; 41; 50) que, en el caso de un movimiento relativo de laguía y el componente de válvula (1; 40; 41; 50) de manera relativa entre sí en la dirección longitudinal de lamanguera (2), interactúa con la sección de guiado de tal modo que, en caso de movimiento relativo, elelemento de aplastamiento (10; 40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53) se desplaza modificando la presión sobre lasuperficie exterior de la manguera (2) y por tanto, el flujo a través del canal (4) de fluido,

caracterizado porque el elemento de aplastamiento (10; 40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53) está dispuesto pormedio de una fijación en el componente de válvula (1; 40; 41; 50), que está configurada para permitir undesplazamiento repetitivo a alta frecuencia del elemento de aplastamiento (10; 40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53)con una frecuencia comprendida entre 10 Hz y 500 Hz, a través del cual se permite el movimiento relativo paraabrir y para cerrar al menos parcialmente el canal de fluido en la manguera (2).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10164760.

Solicitante: TECHNISCHE UNIVERSITAT BERLIN.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Strasse des 17. Juni 135 10623 Berlin ALEMANIA.

Inventor/es: LOTH,ANDREAS DIPL.-ING, BÜHS,FLORIAN DIPL.-ING, PLÜCKHAHN,KRISTIAN DIPL.-ING.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16K7/06 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16K VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO; DISPOSITIVOS PARA VENTILAR O AIREAR.F16K 7/00 Dispositivos de obturación con diafragma, p. ej. en los que un elemento se deforma sin ser desplazado completamente para cerrar la apertura (puertas o cierres para grandes receptáculos, que funcionan por deformación de paredes flexibles B65D 90/56; medios para obturar los tubos o las mangas F16L 55/10). › por un husillo roscado, leva u otro medio mecánico.

PDF original: ES-2424216_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo de válvula para controlar un flujo de un fluido a través de un canal de fluido, disposición así como dispositivo de múltiples vías.

La invención se refiere a un dispositivo de válvula para controlar un flujo de un fluido a través de un canal de fluido, a una disposición con al menos un dispositivo de válvula así como un dispositivo de válvula de múltiples vías.

Antecedentes de la invención Se utilizan dispositivos de válvula de este tipo para ajustar y modificar el caudal de un fluido a través de un canal de fluido. En este contexto se conoce controlar el flujo del fluido a través del canal de tal manera que se ejerce presión desde fuera sobre una manguera, en la que está formado el canal de fluido, adaptándose la presión en función de un caudal del fluido deseado a través del canal.

En la técnica médica, la dosificación de caudales se produce por ejemplo a través de microválvulas o directamente a través de una bomba correspondiente, con la que se somete a presión el fluido que va a administrarse. Las válvulas encuentran aplicación en la medicina y en el ámbito cosmético por ejemplo en la inyección de sustancias médicas y cosméticamente eficaces. Además de en la inyección de sustancias para la reducción de grasa o relleno de arrugas, la administración dosificada de una sustancia también es necesaria en la aplicación de tinta para tatuajes o maquillaje permanente en el ámbito cosmético. Son aplicaciones médicas, además de diferentes vacunaciones, también por ejemplo la mesoterapia. En las aplicaciones mencionadas, además de la aplicación sencilla de medios también puede estar prevista la administración simultánea de varios medios, de modo que éstos reaccionan entre sí sólo después de la aplicación.

La dosificación del fluido puede realizarse por medio de un procedimiento con contacto o sin contacto, es decir la unidad de administración de fluido entra o no en contacto con la piel. Los aparatos sin contacto también se designan como los denominados dispensadores. La operación de administración de fluido en sí se denomina dispensación, inyección a chorro o inyección por impulsos. Esta dosificación sirve para la aplicación de sustancias sobre la piel o para sistemas de administración de sustancias aguas abajo (véase por ejemplo el documento EP 1 882 491) . Con contacto puede entenderse como la dosificación sobre una superficie o a través de ésta.

Es común en todas las aplicaciones la necesidad de una dosificación precisa. Los problemas los causan frecuentemente propiedades químicas o de fluido, partículas o medios cambiantes.

El documento DE 103 37 484 B4 describe un sistema de dosificación sin contacto, en el que se aplasta una manguera a alta velocidad, de modo que se forma un goteo de líquido que se desprende libremente. De esta manera pueden alcanzarse frecuencias de dosificación de 50 Hz. En cuanto a la construcción se trata de un sistema abierto sin presión previa. El líquido llena la manguera debido a las fuerzas de capilaridad. Sin embargo, mediante esta construcción está restringida la cantidad de dosificación y la frecuencia de dosificación máxima. Un funcionamiento a contrapresión no es posible o sólo de manera muy limitada.

En el documento DE 693 25 591 T2 se describen disposiciones de válvula para conmutar una corriente mediante mangueras flexibles. A través de una palanca pivotante pueden elegirse dos posiciones (biestable abierto/cerrado) . Los líquidos deben pasar a través de la válvula en las bridas acopladas de esta construcción fabricada por medio de colada y soldadura. No se evita una posible contaminación del líquido, al igual que tampoco puede utilizarse el principio como pieza de una sola vía o para frecuencias más altas (> 1 Hz) .

El documento EP 1 699 560 B1 describe una posibilidad de pipetear cantidades mínimas, pero basada esencialmente en una combinación de sistemas de pipeteado convencionales y el procedimiento Pipejet conocido, es decir una deformación de manguera, en este caso realizada como punta de pipeta. Así, solamente es posible una dosificación de gotas mínimas, que llegan a su meta desprendiéndose libremente. El procedimiento no puede utilizarse para inyecciones, ya que no es posible un trabajo a contrapresión.

El documento DE 197 06 513 C2 describe un procedimiento de microdosificación, basado en una cámara de presión con conexión de depósito y salida de fluido. La cámara de presión se hace más pequeña mediante un elemento para desalojar volumen, de modo que se comprime fluido hacia la salida. En este caso es esencial una unidad para detectar la posición del elemento para desalojar volumen.

El documento US 2010/0030152 A1 describe un sistema de terapia con microaguja, en el que en lugar de una cánula se utilizan varias cánulas.

El documento EP 1 698 812 A1 describe una válvula con un cuerpo de válvula y una manguera compuesta por un elastómero, estando configurado el cuerpo de válvula para cerrar o abrir la manguera con ayuda de un rodillo.

El documento WO 96/08666 A1 se refiere a un dispositivo de control de flujo pasante con un elemento deslizante.

En el documento WO 93/16308 A1 está descrita una válvula para una manguera, pudiendo ajustarse el flujo a través de la manguera con un elemento de aplastamiento que puede desplazarse.

El documento US 4 403 764 A describe un procedimiento y un dispositivo para ajustar un flujo a través de una manguera que puede aplastarse.

El documento DE 10 2007 036265 A1 se refiere a un dispositivo de llenado para un medio que puede fluir.

En el documento US 3 544 060 A está descrita una válvula para una manguera, pudiendo variarse el diámetro de la manguera con ayuda de un elemento de tornillo.

El documento US 5 704 584 A describe una válvula para un dispositivo de infusión.

Sumario de la invención El objetivo de la invención es indicar tecnologías mejoradas en relación con dispositivos de válvula para controlar un flujo de un fluido a través de un canal de fluido, con las que se garantice un control fiable del caudal del fluido, en particular también en caso del accionamiento a alta frecuencia del dispositivo de válvula.

Este objetivo se soluciona según la invención mediante un dispositivo de válvula para controlar un flujo de un fluido a través de un canal de fluido según la reivindicación independiente 1. Además están previstos una disposición de al menos un dispositivo de válvula según la reivindicación independiente 13 así como un dispositivo de válvula de múltiples vías según la reivindicación independiente 14. Configuraciones ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Con el dispositivo de válvula según la invención se consigue la posibilidad de ajustar y regular individualmente el caudal a través del canal de fluido formado en la manguera según necesidades de aplicación respectivas, en particular también un ajuste de caudal a altas frecuencias de modificación. El desplazamiento del elemento de aplastamiento provocado debido al movimiento relativo de la guía y el componente de válvula y la modificación del flujo pasante a través de la manguera producida por el mismo también puede realizarse, en una posible aplicación, a alta frecuencia como movimiento repetitivo. La guía asociada al componente de válvula puede diseñarse de manera apta para el caso de aplicación respectivo de modo que se pone a disposición un recorrido de desplazamiento suficiente para el elemento de aplastamiento. Así, por ejemplo, el elemento de aplastamiento puede desplazarse a partir de una primera posición, en la que el canal de fluido en la manguera está completamente abierto, a una segunda posición, en la que el canal de fluido está esencialmente cerrado. En esta configuración el dispositivo de válvula se utiliza en una forma de utilización como un denominado dispositivo de cierre. También puede estar previsto un desplazamiento inverso del elemento de aplastamiento, lo que entonces corresponde a una realización como un denominado dispositivo de apertura.

Una fijación del elemento de aplastamiento en el componente de válvula permite un desplazamiento a alta frecuencia del elemento de aplastamiento con el movimiento relativo para abrir y para cerrar al menos parcialmente el canal de fluido en la manguera. Por ejemplo puede estar previsto un brazo en voladizo.

Preferentemente, el desplazamiento del elemento de aplastamiento con el movimiento relativo de la guía y el componente de válvula se produce esencialmente de manera transversal a la dirección longitudinal de la manguera. Pero también puede estar previsto por ejemplo un movimiento del elemento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de válvula para controlar un flujo de un fluido a través de un canal de fluido, con:

-una manguera de material flexible, en el que está formada una sección de un canal de fluido,

- un componente de válvula (1; 40; 41; 50) asociado a la manguera,

- un elemento de aplastamiento (10; 40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53) , que está formado y configurado en el componente de válvula (1; 40; 41; 50) para controlar un flujo de un fluido a través del canal de fluido por medio de presión contra una superficie exterior de la manguera (2) ,

- una sección de guiado, que está formada en el componente de válvula (1; 40; 41; 50) , y

- una guía asociada al componente de válvula (1; 40; 41; 50) que, en el caso de un movimiento relativo de la guía y el componente de válvula (1; 40; 41; 50) de manera relativa entre sí en la dirección longitudinal de la manguera (2) , interactúa con la sección de guiado de tal modo que, en caso de movimiento relativo, el elemento de aplastamiento (10; 40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53) se desplaza modificando la presión sobre la

superficie exterior de la manguera (2) y por tanto, el flujo a través del canal (4) de fluido,

caracterizado porque el elemento de aplastamiento (10; 40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53) está dispuesto por medio de una fijación en el componente de válvula (1; 40; 41; 50) , que está configurada para permitir un desplazamiento repetitivo a alta frecuencia del elemento de aplastamiento (10; 40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53)

con una frecuencia comprendida entre 10 Hz y 500 Hz, a través del cual se permite el movimiento relativo para abrir y para cerrar al menos parcialmente el canal de fluido en la manguera (2) .

2. Dispositivo de válvula según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente de válvula (1; 40; 41; 50)

está formado con un brazo en voladizo que puede desplazarse de manera reversible, en el que está dispuesto el 25 elemento de aplastamiento (10; 40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53) .

3. Dispositivo de válvula según la reivindicación 2, caracterizado porque el brazo en voladizo se extiende a lo largo de la manguera (2) y opcionalmente forma un ángulo agudo con la dirección longitudinal de la manguera (2) .

4. Dispositivo de válvula según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la sección de guiado está formada en el elemento de aplastamiento (10; 40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53) .

5. Dispositivo de válvula según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la guía está

formada en una sección de pared. 35

6. Dispositivo de válvula según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el componente de válvula está formado como un componente de microválvula.

7. Dispositivo de válvula según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de 40 aplastamiento (40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53) está formado abrazando la manguera (2) al menos por la mitad.

8. Dispositivo de válvula según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de aplastamiento está formado con varios elementos de aplastamiento parciales (40a, 40b; 41a, 41b; 51, 52, 53) , que están dispuestos alrededor de la manguera (2) .

9. Dispositivo de válvula según la reivindicación 8, caracterizado porque al menos una parte de los diversos elementos de aplastamiento parciales (51, 52, 53) están dispuestos colocados unos encima de los otros al menos en una posición de extremo.

10. Dispositivo de válvula según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el componente de válvula (1; 40; 41; 50) está realizado al menos en parte como una pieza de moldeo por inyección.

11. Dispositivo de válvula según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el

componente de válvula (1; 40; 41; 50) está dispuesto sobre la manguera (2) . 55

12. Dispositivo de válvula según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el canal de fluido discurre a través de una sección de compensación (14) que compensa al menos parcialmente el movimiento relativo de la guía y el componente de válvula.

13. Disposición con al menos un dispositivo de válvula según al menos una de las reivindicaciones anteriores y un dispositivo de aplicación de presión, que está en conexión de fluido con el canal de fluido, que está configurada para impulsar el fluido con una presión por el canal de fluido.

14. Dispositivo de válvula de múltiples vías con varios dispositivos de válvula según al menos una de las 65 reivindicaciones 1 a 12.


 

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