ES2209059T3 - Bomba de infusion volumetrica. - Google Patents

Bomba de infusion volumetrica.

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ES2209059T3
ES2209059T3 ES98203758T ES98203758T ES2209059T3 ES 2209059 T3 ES2209059 T3 ES 2209059T3 ES 98203758 T ES98203758 T ES 98203758T ES 98203758 T ES98203758 T ES 98203758T ES 2209059 T3 ES2209059 T3 ES 2209059T3
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Tim Allen
Hal Danby
Mark Harris
Geoff Hutchins
Martin Monaghan
Svante Eric Myren
Jon Plumb
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Abstract

SE DESCRIBE UNA BOMBA DE INFUSION QUE TIENE UN PASO TUBULAR PARA RECIBIR UN TUBO. LA BOMBA SE UTILIZA PARA BOMBEAR UN FLUIDO A TRAVES DEL TUBO, E INCLUYE UNO O MAS SENSORES QUE PUEDEN PONERSE EN CONTACTO CON EL TUBO Y UTILIZARSE PARA OBTENER INFORMACION SOBRE EL FLUIDO EXISTENTE EN EL TUBO. EL TUBO SE COLOCA EN EL PASO TUBULAR, Y LOS SENSORES SE SITUAN EN CONTACTO CON EL TUBO, DE MANERA QUE MANTENGAN UNA RELACION NORMAL CON EL MISMO PUNTO. EL TUBO SE COMPRIME A CONTINUACION CONTRA LOS SENSORES, DE FORMA QUE SE REDUZCA EL GRADIENTE DE ESFUERZOS A TRAVES DEL TUBO Y/O EL GRADIENTE VOLUMETRICO CONTRA EL TUBO.

Description

Bomba de infusión volumétrica.
Campo y antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a bombas de infusión volumétricas para la distribución parenteral de fluidos en ambientes médicos.
Las bombas de infusión médicas anteriores comprenden una gran variedad de métodos para bombear fluidos a un paciente. El más común de estos métodos es una bomba peristáltica. En una bomba peristáltica, una pluralidad de accionadores o dedos sirven para masajear un tubo de distribución de fluido parenteral en una progresión sustancialmente lineal. El primer problema asociado con la tecnología del bombeo peristáltico es que, con el tiempo, el tubo se deforma de manera repetida e idéntica destruyendo sus propiedades de recuperación elástica, por lo cual el tubo mantiene un aspecto comprimido. Esta destrucción de las propiedades de recuperación elástica del tubo da como resultado el cambio sustancial del caudal volumétrico de la bomba a medida que pasa el tiempo. Otro tipo normal de bomba que se usa en la distribución volumétrica de fluidos médicos es la que se conoce normalmente como bomba de casete. Aunque las bombas de casete no muestran la rápida degradación del funcionamiento que sí ocurre en las bombas peristálticas, éstas requieren la integración de una bomba de casete en el tubo IV. Este gasto añadido de tener que cambiar un casete junto con un tubo IV cada vez que el operario quiere cambiar el medicamento a suministrar al paciente, eleva de manera significativa el coste de los cuidados del paciente. Por otro lado, como tanto las bombas peristálticas como las de casete, además de otros dispositivos de infusión que se encuentran en el mercado, necesitan un conocimiento bastante elaborado del dispositivo de bombeo específico para asegurar que el tubo IV está cargado de manera adecuada, las bombas de infusión médica comunes sólo podían ser manipuladas por los médicos o enfermeras de un hospital.
La necesidad de cargar manualmente un tubo IV en una bomba se conoce muy bien en el arte. Normalmente, cuando se usa un tubo IV estándar, además de la rápida degradación de precisión mencionada, se encuentra una gran dificultad para cargar correctamente el tubo en aquellas bombas del estado de la técnica. La tecnología de carga del estado de la técnica relacionada con las bombas de infusión médica ha evolucionado sólo al estado de cierre del tubo IV entre un dispositivo de bombeo y una puerta o tapa y en añadir progresivamente sensores y alarmas más elaborados para asegurar que el tubo está correctamente cargado en la bomba. A pesar de esto, se producen errores de carga con regularidad, necesitándose grandes esfuerzos por parte del personal de los hospitales para asegurar que se reduzcan errores críticos.
El estado de la técnica referente a las bombas de infusión también incluye la necesidad de asegurar manualmente que no se produzca la condición de libre circulación de un medicamento cuando se instale o saque un tubo IV de una bomba. Aunque el personal de los hospitales tiene gran cuidado a la hora de asegurar que no se produzcan las condiciones de libre circulación de fluidos, la necesidad demostrable de tomar precauciones adicionales enfocadas a la prevención de una condición de libre circulación sigue siendo una preocupación para los trabajadores sanitarios.
La patente U.S. 5.199.852 de Danby describe un dispositivo de bombeo que incluye un dispositivo prensador para deformar un parte de un tubo flexible primero en una dirección para reducir localmente su volumen, y después en otra dirección para recuperar su sección transversal original, y en ambos lados del dispositivo prensador válvulas de admisión y de escape que operan para cerrar el tubo. Una pluralidad de motores controlados por un microprocesador controla las válvulas.
La patente U.S. 5.151.091 de Danby y otros, describe un dispositivo de bombeo que comprime y recupera alternativamente una sección de un tubo.
La patente U.S. 5.055.001 de Natwick y otros, describe una bomba de infusión con válvulas de muelle diseñadas para abrirse a una presión específica determinada.
La patente U.S. 3.489.097 de Gemeinhardt, describe una bomba de tubo flexible que tiene un único dispositivo operativo para actuar como válvula de admisión y válvula de escape y un cuerpo de bomba situado entre ambas, accionado mediante una excéntrica.
La patente U.S. 2.922.379 de Schultz, describe una bomba multilineal que tiene un mecanismo de válvula de admisión y de escape y un cuerpo de bomba situado entre medias, en donde tanto el mecanismo de válvula de admisión como el mecanismo de válvula de escape son accionados mediante una única leva.
La patente U.S. 3.359.910 de Latham, describe una bomba accionada por leva que tiene válvulas de admisión y de escape accionadas por una única leva y un cuerpo de bomba accionado por una excéntrica que gira conjuntamente con la única leva.
La patente U.S. 4.239.464 de Hein, describe una bomba de sangre que tiene un pistón de admisión y otro de escape que sirven como válvulas y un pistón de desplazamiento situado entre ellos.
La patente U.S. 5.364.242 de Olson, describe una bomba para medicamentos que tiene al menos una leva giratoria y un empujador montado recíprocamente acoplado con la leva en un tubo que es comprimido mediante el empujador durante el giro de la leva. En la realización que se describe hay tres levas.
La patente U.S. 5.131.816 de Brown y otros, describe una bomba de infusión que contiene una pluralidad de bombas peristálticas lineales e incluye un codificador de posición montado en el árbol del motor de la bomba para determinar cuándo el árbol ha alcanzado la posición de parada durante el ciclo de bombeo.
La patente U.S. 4.950.245 de Brown y otros, describe una bomba múltiple controlada de manera individual por un controlador programable que está dentro de la bomba.
La patente U.S. 4.273.121 de Jassawalla, describe un sistema de infusión médico que incluye un casete y una membrana deformable y unas ventanas de entrada y salida que se pueden tapar para bombear el fluido que se encuentra dentro del casete.
La patente U.S. 4.936.760 de Williams, describe una bomba de infusión adaptada para utilizar un tubo especial en donde el tubo tiene unos asideros diametralmente opuestos que se extienden longitudinalmente por el mismo y en donde los asideros están adaptados para ser agarrados por los accionadores de la bomba y deformar así el tubo transversalmente empujando o tirando de los asideros. El preámbulo de la reivindicación 1 se basa en la descripción de este documento.
La patente U.S. 5.092.749 de Meijer, describe un mecanismo accionador para accionar los dedos de una bomba peristáltica que tiene un brazo articulado unido sobre pivote a un extremo del elemento accionador y por el otro extremo a un punto fijo que está en la base de la bomba y un accionador de leva giratorio montado en la base para empujar el brazo y alternar el elemento accionador.
La patente U.S. 4.850.817 de Nason y otros, muestra un sistema de accionamiento mecánico para un sistema de infusión de medicación que comprende una bomba de casete en donde dentro del casete una única leva acciona las válvulas de admisión y escape además del mecanismo de bombeo.
La patente U.S. 5.525.044 de Raines, describe una bomba de casete.
La patente U.S. 3.606.596 de Edwards, describe una bomba de distribución de medicamentos.
La patente U.S. 3.518.033 de Anderson, describe un corazón extracorpóreo.
La EP-A-0447985, describe un sensor para usar con una bomba de desplazamiento positivo que detecta corriente fluida a través del tubo que está asociado a la bomba.
La U.S. 5.437.635, describe un limitador de fluido para usar con una bomba de infusión del tipo que utiliza un casete y un tubo desechables.
Breve descripción de la invención
La presente invención proporciona una bomba de infusión según la reivindicación 1.
La bomba comprende preferiblemente una variedad de sensores que tienen la finalidad de mejorar la seguridad de la infusión de medicamentos además de proporcionar información del estado del fluido que atraviesa la bomba. Además, la bomba comprende preferiblemente una variedad de sensores que son operativos para proporcionar información que se refiere al estado de los diferentes subconjuntos mecánicos que están dentro de la misma bomba. Entre los sensores hay dispositivos que tienen la finalidad de proporcionar un emplazamiento a la lanzadera o muesca en forma de "V" ya mencionada, del funcionamiento de las válvulas, emplazamiento de la abrazadera deslizable, detección de carga errónea y manipulación manual del conjunto de carga de tubos.
Los sensores que indican el estado del fluido que atraviesa la bomba se han mejorado en lo que se refiere a su precisión. Esto se ha conseguido gracias al desarrollo del método de hacer contacto entre el sensor y el tubo de manera que el contacto es perpendicular al tubo y el tubo está colocado en contacto con los diferentes sensores de manera que no hay ni gradiente volumétrico ni gradiente de esfuerzo a través del tubo.
Estos y otros objetos de la presente invención quedan claros en la descripción detallada de la realización preferida, en las reivindicaciones y en los dibujos que se acompañan.
Algunos dibujos muestran realizaciones que no se encuentran dentro del objeto de las reivindicaciones sino que muestran antecedentes técnicos correspondientes del estado de la técnica.
Las realizaciones preferidas de la invención que se reivindican, se muestran en las figuras 14 y 17.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1, es una vista en perspectiva del conjunto de bomba completo.
La figura 2, es una vista despiezada del subconjunto de bomba.
La figura 2A, es una vista despiezada de las bancadas del motor y del motor de accionamiento de bomba.
La figura 3, es una vista en perspectiva del chasis o cuerpo de referencia con los ejes de referencia asociados.
La figura 4, es una vista en perspectiva del rodete graduador y del sensor asociado.
La figura 5, es una vista en planta de frente de la leva de accionamiento de bomba.
La figura 6, es una vista en perspectiva de los asientos de leva de válvula que están en la leva de accionamiento principal.
La figura 7, es un gráfico que muestra la relación entre el desplazamiento lineal de lanzadera y el desplazamiento volumétrico del tubo cuando no hay linearización del caudal de fluido.
La figura 8, es una vista en perspectiva de la platina corriente abajo.
La figura 9, es un gráfico del volumen desplazado del tubo frente al ángulo de leva cuando la leva proporciona una corrección de linearización al desplazamiento de la bomba.
La figura 10, es una vista en sección por la línea A-A de la figura 1.
La figura 11, es una vista en perspectiva de la parte posterior de la platina de lanzadera y la lanzadera.
La figura 12, es una vista despiezada del codificador del motor de la bomba.
La figura 13, es una vista en perspectiva del subconjunto de válvula.
La figura 14, es una vista despiezada del subconjunto de válvula como se muestra en la figura 13.
La figura 15A, es una vista en perspectiva sustancialmente de la parte posterior y lateral de una de las válvulas.
La figura 15B, es una vista en perspectiva que muestra sustancialmente el fondo o el lado orientado hacia el tubo de una de las válvulas.
La figura 16, es una vista despiezada del subconjunto del cargador de tubos.
La figura 17, es una vista en perspectiva de la platina corriente arriba que muestra el sensor presente en el tubo, en contacto con un tubo.
La figura 18, es una vista montada del subconjunto de tubo.
La figura 18A, es una vista en planta de la platina corriente abajo que muestra un trinquete enganchado a un tubo.
La figura 18B es una vista en planta de un trinquete de carga de tubos.
La figura 19, es una vista despiezada del eje de levas del cargador de tubos.
La figura 19A, es una vista montada del eje de levas del cargador de tubos y el motor del cargador de tubos.
La figura 20, es una vista despiezada del motor del cargador de tubos y del codificador.
La figura 21, es una vista en planta de las carcasas de sensores en donde se incluyen vistas sombreadas de sus posiciones de apertura y cierre.
La figura 22, es una vista despiezada de las carcasas de sensores corriente abajo.
La figura 23, es una vista despiezada de la carcasa del sensor de presión corriente arriba.
La figura 24, es una vista en perspectiva de la carcasa del detector de aire conectada con la carcasa del sensor de presión.
La figura 25, es una vista en perspectiva del subconjunto del cargador de abrazadera deslizable.
La figura 26, es una vista despiezada del subconjunto del cargador de abrazadera deslizable.
La figura 27, es una vista en perspectiva de la abrazadera deslizable.
La figura 28, es una vista en perspectiva de sensor de abrazadera deslizable y de la platina corriente arriba asociada.
La figura 29, es una vista en perspectiva de la platina corriente abajo con una vista despiezada de los sensores de temperatura por debajo.
La figura 30, es una vista en perspectiva de la carcasa de la bomba.
Descripción detallada de la realización preferida
De manera preferible el conjunto de bomba 10 consiste en una pluralidad de subconjuntos como se muestra en la figura 1, que llevan a cabo diferentes funciones asociadas en conjunto con el subconjunto de bomba 12.
Subconjunto de bomba
El subconjunto de bomba, según se puede ver en la figura 2, comprende una carcasa 14 a la que se han unido varios elementos asociados. La carcasa o chasis 14 es, preferiblemente, de plástico moldeado para facilitar el montaje y la fabricación del mismo. El chasis 14 comprende además una chapa posterior 16 que forma parte integral del chasis 14, chapa posterior 16 que contiene una pluralidad de aberturas.
Una abertura 18 del árbol del motor está situada sustancialmente en el centro de la chapa posterior 16 y es operativa para permitir que el árbol 20 del motor de la bomba la atraviese. La chapa posterior 16 contiene además unos agujeros de montaje 22 del motor de la bomba espaciados y radialmente hacia fuera de la abertura 18 del árbol del motor. Estos agujeros sirven para colocar el motor 24 de la bomba de manera precisa, en combinación con la protuberancia del cojinete del motor, en correspondencia con el chasis 14. Detrás de la chapa posterior 16 del chasis hay una pluralidad de apéndices de montaje 26 que son operativos para fijar de manera segura el chasis en la platina corriente abajo 500 que está situada en el lado corriente abajo del chasis 14 y la platina corriente arriba que está situada en el lado corriente arriba del chasis 14; en donde corriente arriba quiere decir el lado del conjunto 10 que está situado más cerca de la entrada de fluido y corriente abajo quiere decir el lado del conjunto 10 que está más cerca de la salida de fluido.
Como puede verse en las figuras 2 y 3, el chasis 14 define además una pluralidad de aberturas sustancialmente transversales al eje 32 del motor de la bomba que se define como coaxial al árbol 20 de motor de bomba.
Delante de los apéndices 26 hay una lengüeta de detención de fluidos corriente arriba 27A y una lengüeta de detención de fluidos corriente abajo 27B las cuales operan conjuntamente con el soporte del accionador de abrazadera deslizable y la chapa posterior 580 de la platina corriente abajo para proporcionar un protector contra fluidos entre la fuente de fluido (tubo o conjunto de tubos IV) y el aparato eléctrico asociado que está situado detrás del conjunto de detención de fluido combinado compuesto por los tres elementos mencionados.
Estas aberturas transversales sirven para permitir el acceso a diferentes mecanismos que están en el interior del chasis, como se describe después, y también sirven para proporcionar un único punto de referencia para fijar los emplazamientos correspondientes de los diferentes subconjuntos que dependen de las diferentes partes asociadas con estas aberturas. Este estilo de fabricación proporciona un medio preciso y sólido para fabricar el conjunto de bomba 10 y al mismo tiempo proporciona una economía de puntos medidos que precisan ajuste, para asegurar un correcto funcionamiento del dispositivo. Estas aberturas se reproducen tanto en la pared lateral corriente arriba 32 como en la pared lateral corriente abajo 34 del chasis 14.
El primer conjunto de tales aberturas son las aberturas 36, 38 del eje de giro de válvula, que sirven para sostener y colocar el eje de giro 410 de la válvula en correspondencia con el chasis 14.
El segundo conjunto de tales aberturas sostiene el eje de levas 510 del cargador de tubos y se denominan aberturas 40, 42 del eje de levas del cargador de tubos.
El tercer conjunto de tales aberturas sirve para sostener y colocar, en correspondencia con el chasis 14, el eje auxiliar 512 del cargador de tubos y se denominan aberturas 44, 48 del eje auxiliar del cargador de tubos.
El cuarto conjunto de tales aberturas sirve para permitir el acceso a los accionadores por leva 422 de la válvula de la bomba, al interior del chasis 14 y se denominan aberturas 46, 50 del accionador de válvula.
El chasis define una cavidad 52 el interior de la cual sirve para alojar el subconjunto de impulsión de bomba que se muestra en la figura 2.
El motor 24 de la bomba es el elemento más posterior de este subconjunto. Este motor es preferiblemente un motor de c.c. (corriente continua) de velocidad variable que tiene una caja de engranajes con reducción de velocidad interna 54, que en la realización preferida proporciona una reducción de la velocidad del motor de 64 a 1.
La salida de la caja de engranajes 54 del motor de la bomba es el árbol 20 del motor. El árbol 20, como se ha descrito antes, se extiende axialmente hasta el interior de la cavidad 52 vía la abertura 18 del árbol de la bomba.
Dentro de la cavidad 52 y acoplado circunferencialmente al árbol 20 de la bomba hay un anillo metálico de impulsión 56. El anillo metálico de impulsión 56 está además acoplado mecánicamente al árbol 20 de la bomba vía una combinación de planos de anillo metálico 58 estampados en el árbol 20 para proporcionar una superficie poligonal operativa para enganchar tornillos de presión 60 que se enroscan a través del anillo metálico 56 vía los agujeros de tornillo de presión 62 que están situados radial y transversalmente con respecto al eje del árbol 32 a través del anillo metálico de impulsión 56. El anillo metálico de impulsión 56 tiene una abertura de arrastre 61 que es longitudinalmente paralela y se extiende radialmente hacia fuera desde el eje del árbol 32 de la bomba y es operativa para sostener e impulsar una clavija de sujeción 63 dependiendo del movimiento del anillo metálico 56 y el árbol 20 del motor.
Sobre el anillo metálico de impulsión 56 y coaxial con el mismo, está el rodete graduador 64 de la bomba, como se muestra en la figura 4.
El rodete graduador 64 es operativo, con sensores asociados, para determinar el emplazamiento de los elementos de la bomba. El rodete graduador tiene una primera muesca radial 66 y una segunda muesca radial 68, colocadas alrededor de la periferia del rodete graduador 64. Estas dos muescas están separadas entre si una distancia de 180 grados.
El rodete graduador 64 está formado por una parte de disco de rodete 70 y una parte de cubo 72 en donde la parte de cubo 72 está radialmente dentro de y sustancialmente delante de la parte del disco del rodete 70. El cubo 72 del rodete graduador 64 está unida al disco 70 del rodete mediante una pluralidad de nervios 74 que se extienden desde el cubo 72 al disco 70. El cubo comprende además una parte cilíndrica que se extiende longitudinalmente 76 y una parte anular transversal 80, en donde la parte cilíndrica 76 se extiende delante del disco 70 y la parte anular 80 se extiende radialmente hacia dentro desde la parte cilíndrica 76 hasta el árbol 20 del motor.
La parte anular 80 define además una abertura 82 para el árbol del motor que se extiende junto con el árbol del motor 20 y una abertura 84 para la clavija de sujeción situada fuera de la abertura 82 para el árbol de motor y paralela al mismo. La abertura 82 del árbol del motor permite que el árbol 20 del motor atraviese el rodete graduador 64 al mismo tiempo que la abertura 84 para la clavija de sujeción refuerza la rotación conjunta del árbol 20 del motor y del rodete graduador 64 cuando la clavija de sujeción 63 está insertada dentro.
El cubo 72 tiene definidas dos aberturas de acceso 86, 88 que permiten el acceso a los tornillos de presión 60 de los anillos metálicos. A estas aberturas de acceso 86, 88 del cubo se puede acceder desde el exterior del chasis 14 vía una abertura acceso 90 para los tornillos de sujeción.
Sobre el rodete graduador 64 y delante de la parte anular 80 del mismo, se encuentra la leva 100 de accionamiento de bomba que se muestra en las figuras 5 y 6. La leva de bomba 100 consiste en una cara frontal 102 y una cara posterior 104.
La cara frontal 102 comprende además un asiento de leva exterior 106 y un asiento de leva interior 108. Los asientos de leva interior y exterior 106, 108 se forman de manera combinada para proporcionar un accionamiento positivo del empujador de leva 110 de la bomba. La forma y aspecto de los dos asientos 106, 108 no son lineales con respecto a la variación de distancia de las diferentes partes de los asientos 106, 107 desde el eje del árbol 32 de la bomba.
La transformación de movimiento giratorio a lineal, que lleva a cabo la leva 100, introduce un error no lineal, como se muestra en la figura 7, en el caudal volumétrico de la bomba con respecto al tiempo (medido en recuentos del codificador del árbol del motor). La posición del asiento interior 108 y del asiento exterior 106 actúan en combinación para conseguir una primera corrección de orden de este error para linealizar la potencia de la bomba con respecto al volumen. Esto se consigue mediante una alteración del cambio en el desplazamiento radial de los asientos de leva 106, 108 con respecto al eje del árbol 32 del motor como se ha descrito para reducir los efectos del error angular en la precisión de la bomba.
De manera específica, en una primera aproximación, la leva ejecuta una función senoidal inversa determinada por la distancia radial de los asientos 106, 108 desde el eje del árbol 32.
Como puede verse en la figura 7, el caudal volumétrico característico de un tubo que está entre dos muescas en forma de "V" ejecutando un movimiento relativo es una función no lineal de desplazamiento de las muescas. Esta estructura de lanzadera 200 se describe en la patente US. 5.150.019 de Danby y otros, que corresponde a la patente UK. 2.225.065 como se ha citado antes.
Como puede verse en la figura 5, la alteración del perfil de leva, como se ha descrito aquí, proporciona una potencia sustancialmente más lineal aumentando la velocidad de la lanzadera en la mitad de la carrera (entre 30 y 60 grados de ángulo de leva) y disminuyendo la velocidad de la lanzadera 200 al principio y al final de la carrera.
Como puede verse en la figura 9, esta velocidad lineal variable proporciona un caudal volumétrico sustancialmente más linearizado, en donde el caudal es esencialmente lineal entre 30 y 70 grados del ángulo de leva. La variación entre las carreras ascendente y descendente se debe al uso de radios simples dentro de la leva.
Refiriéndonos ahora a la figura 5, que ilustra los asientos de leva 106, 108 de frente, se muestra claramente las diferentes posiciones de leva. Hay dos partes de bombeo principales 110, 112 que corresponden a los movimientos ascendente y descendente de la lanzadera 200. También se ven unas partes de parada del seguidor 114, 116 que permiten que las válvulas de entrada y salida sean accionadas como se describe después.
Después se controla electrónicamente la linearización del caudal mediante un control de velocidad sensible a la posición que se describe después.
Refiriéndonos ahora a la figura 6, se muestra el reverso 118 de la leva 100. Como puede verse, hay dos asientos de leva de válvula concéntricos 120, 122. En esta realización, el asiento de leva de válvula interna 120 acciona la válvula (de entrada) corriente arriba y el asiento de leva de válvula 122 acciona la válvula (de salida) corriente abajo. Como puede verse, las válvulas de entrada y salida no funcionan a la vez en ningún momento, evitando así de manera positiva una condición de libre distribución de medicamento. La duración y reposo de los asientos de leva de válvula 120, 122 se programan para proporcionar una sincronización de válvulas adecuada aunque la pista de leva de válvula interna 120 y la pista de leva de válvula externa 122 están en radios diferentes, medidos desde el eje 32 del árbol de la bomba.
El cubo posterior 118 de la leva de accionamiento 100 también define una leva asegurada en la abertura 124 que sirve para asegurar el emplazamiento relativo de la leva de accionamiento 100 en correspondencia con el anillo metálico de impulsión 56, vía la clavija de sujeción 63 y, por tanto, en correspondencia con el árbol 20 del motor.
El árbol 20 del motor está rematado un cojinete de extremo 126 situado inmediatamente delante de la leva 100. El árbol 20 del motor atraviesa la leva 100 vía la abertura 127 del árbol del motor que está definido en el centro de la leva 100. Rodeando la abertura 127 del árbol del motor está el anillo de leva 128 que sirve como ajuste de amarre para el soporte de la leva 100 en el árbol 20 del motor entre el anillo metálico 56 y la cojinete de extremo 126.
El cojinete de extremo 126 es preferiblemente un cojinete de tipo rodillo. El cojinete de extremo 126 se ajusta en la pista 132 que está en el lado posterior de la platina de lanzadera 130.
La platina de lanzadera 130 está unida a la parte delantera de la superficie 53 del chasis mediante una pluralidad de fiadores que conectan la platina de lanzadera 130 con la superficie delantera 53 del chasis vía una pluralidad de aberturas 134 para fiadores definidos en la platina de lanzadera 130 y una segunda pluralidad de aberturas 136 para fiadores definidos en la superficie delantera 53 del chasis 14. El emplazamiento correspondiente de la platina de lanzadera 130 con respecto al chasis 14 queda definido por unas clavijas de fijación 138 que están en la superficie delantera 53 del chasis y para las cuales se definen unas aberturas de fijación 140 para la platina de lanzadera en la superficie posterior de la platina de lanzadera 130.
La platina de lanzadera 130 define además a través de la misma una abertura pasante de empujador de leva de accionamiento de lanzadera 142 el cual se define para permitir que el empujador de leva de accionamiento de lanzadera 144 tenga acceso a la leva de accionamiento de lanzadera 100. La superficie delantera de la platina de lanzadera 146 define una pluralidad de canales 148 en los que se encuentra la lanzadera 200. Estos canales 148 para la platina de lanzadera tienen un acabado con poco rozamiento para permitir el libre movimiento de la lanzadera 200 a través de los mismos. La superficie delantera de la platina de lanzadera 146 define además unos raíles laterales 150, 152 que son operativos para limitar el movimiento de torsión de la lanzadera 200 cuando esta última lleva a cabo su movimiento.
La abertura pasante 142, como se ha mencionado antes, permite el paso del empujador de leva 144. El empujador de leva 144 es un cojinete de rodillos anular con unas dimensiones que permiten su movimiento entre los asientos de leva 106, 108 del accionador del motor. El empujador de leva 144 del accionador de lanzadera está montado sobre la clavija de accionamiento de lanzadera 154 que se encuentra en el entrante de la clavija de accionamiento de lanzadera 156 para quedar al mismo nivel que la superficie delantera 201 de la lanzadera 200. La clavija de accionamiento 154 comprende además una cabeza 158 que es operativa para difundir fuerzas de impulsión uniformemente a la lanzadera 200 y además, proporciona un área periférica adecuada para su conexión a presión con la lanzadera 200.
El eje 160 de la clavija de accionamiento de lanzadera 154 se extiende a través de la lanzadera 200 vía la abertura de clavija 202 definida en la misma, y es lo suficientemente grande como para atravesar la platina de lanzadera 130 y enganchar el empujador de leva de accionamiento de lanzadera 144.
La platina de lanzadera 130 completa el conjunto de datos de referencia o de registro basados en los emplazamientos de medición que atraviesan la bomba 10 desde el chasis 14 y los componentes asociados.
Los raíles laterales 150, 152 de la platina de lanzadera tienen superficies delanteras 162, 164 sobre las cuales se encuentra una pluralidad de superficies de referencia 168, 170. Estas plataformas de apoyo de referencia 168, 170 son operativas para fijar la distancia entre la lanzadera 200 y la garra superior 220 del conjunto de bomba. Se ha descubierto experimentalmente que esta distancia debe mantenerse en 0,2 mm. Esta distancia es crucial debido a la geometría de la bomba en donde, como se muestra en la figura 10, la deformación inicial de la sección de tubo que está dentro de la bomba depende de la distancia lateral que hay entre la ranura móvil de lanzadera 204 y la ranura fija o inmóvil 206, para deformar inicialmente la sección transversal del tubo circular y convertirla en una sección transversal cuadrilátera equiangular. Esta deformación inicial depende de la cantidad de cerramiento del lumen de los tubos de la bomba 6 cuando la bomba sigue los ciclos de su carrera; ya que la alzada de los asientos de leva 106, 108 fija la carrera máxima. La magnitud de la deformación del lumen de los tubos de la bomba fija el caudal volumétrico de la bomba por carrera o ciclo de la misma.
La parte inferior de los raíles laterales 150, 152 se puede extender lateralmente más allá de la lanzadera 200. Las superficies delanteras de la extensión lateral inferior 172, 174 tienen asociadas un segundo conjunto de plataformas de apoyo de referencia 176, 178 las cuales son operativas para fijar la distancia de la garra inmóvil inferior 222 desde la lanzadera 200. La función de estas plataformas de apoyo de referencia de la garra inferior 176, 178 es similar a la función de las plataformas de apoyo de referencia de la garra superior 168, 170 ya descrita.
La lanzadera 200 comprende además, como se muestra en la figura 11, un lado posterior 207 de la lanzadera 200. El lado posterior de la lanzadera 207 define además una pluralidad de raíles de deslizamiento 206. Los raíles de deslizamiento 206 son operativos para reducir el rozamiento entre la lanzadera 200 y la platina de lanzadera 130. Los raíles de deslizamiento 206 están sustancial y totalmente acoplados con el frente con los canales 146A de la platina de lanzadera 130 y proporcionan una fijación de los amarres longitudinal y lateral entre la lanzadera 200 y la platina de lanzadera 130.
Las superficies delanteras 201 de la lanzadera 200 definen una abertura ranurada de bomba 204. Esta abertura, o ranura 204 tiene una sección transversal en forma sustancialmente de "V" y una esquina interior redondeada 211 para ajustar el tubo 5 y la ranura 204 cuando el tubo 5 está dentro.
La superficie posterior 207 de la lanzadera 200 define además una pluralidad de receptáculos 203 alineados en una disposición sustancialmente vertical. Estos receptáculos 203 están adaptados para contener una pluralidad de imanes que cooperan conjuntamente con un sensor magnético 322 para detectar la posición lineal de la lanzadera 200.
Sensor asociado con el subconjunto de bomba
El subconjunto de bomba, como ya se ha descrito, tiene asociada una pluralidad de sensores que son operativos para proporcionar información tal como la función y emplazamiento de los diferentes elementos del mismo.
El más posterior de los sensores es el codificador del árbol del motor de accionamiento 300. Este sensor comprende una rueda de señalización codificadora 302 la cual está unida al árbol de la armadura 303 del motor 24. La rueda de señalización 302 del motor de la bomba tiene, en la realización preferida de la presente invención, doce placas metálicas 304 que se extienden radialmente hacia fuera desde el cubo 306 de la misma.
Estas placas metálicas 304 actúan conjuntamente con dos inversores ópticos 308, 310 para fijar el emplazamiento del árbol de la armadura 303 del motor accionador de la bomba 24. Los inversores ópticos 308, 310 constan además de un diodo emisor de luz y de una fotocélula como se muestra en la figura 12. El conjunto de los inversores ópticos 308, 310 permite que el primer inversor 308 detecte el borde 311E de la placa metálica 304, y que el segundo inversor 310 detecte el centro 311M de la siguiente placa metálica 304. Esta disposición permite que se obtenga una mejor resolución de la posición del árbol del motor y de la dirección leída por el codificador 300.
En esta realización preferida, la resolución del codificador 300 es 1/3072 de una rotación del árbol del motor 20. El dispositivo codificador 300 se encuentra en un collarín de soporte 312 del codificador del motor, que se ajusta de manera corrediza en el estator del motor 24 y se une al mismo mediante una abrazadera de presión 313.
El codificador del motor 300 detecta directamente la rotación del árbol de la armadura 303. Sin embargo, como hay mecanismos entre el árbol de la armadura 303 y la lanzadera 200, se prefieren más sensores.
Si se avanza por el eje del árbol del motor 32, se vuelve al rodete graduador 64. Como ya se ha mencionado, el rodete graduador 64 tiene una pluralidad de muescas dispuestas radialmente y circunferencialmente coextensivas 66, 68. Asociado con estas muescas, hay un sensor óptico 314 del rodete graduador. Este sensor comprende un diodo emisor de luz 315 y un sensor o inversor óptico 316.
El sensor del rodete graduador 314 opera conjuntamente con el rodete graduador 64 y las muescas 66, 68 para proporcionar información de la posición en la que gira el árbol de motor de la bomba 20.
En funcionamiento, el sensor del rodete graduador 314 actúa de acuerdo con el codificador de la bomba 300 para proporcionar esta información de la posición y también información de la dirección del árbol del motor 20. El sensor del rodete graduador temporiza el paso de las muescas 66, 68 por el sensor del rodete graduador 314. Las dos muescas 66, 68 tienen diferente anchura para proporcionar información de si la lanzadera 200 está empezando su carrera ascendente o su carrera descendente, Una primera anchura gradúa la carrera ascendente y una segunda anchura gradúa la carrera descendente.
Asociado con la propia lanzadera, hay un sensor de posición total 320. Este sensor comprende un sensor de efecto Hall de posición lineal 322 y una pluralidad de imanes 324, 326. Los imanes de detección de posición de la lanzadera 324, 326 presentan polos opuestos al conmutador de Hall de la lanzadera 322, para proporcionar un gradiente del campo, que puede operar para proporcionar un indicio de la posición lineal de la lanzadera 200.
La combinación del codificador 300 y de los otros sensores asociados ya mencionados, proporciona informaciones a un mecanismo de control, el cual puede hacer funcionar más de una bomba para controlar de manera precisa la velocidad del motor de velocidad variable 24. La primera característica que proporciona tal control de velocidad es una variabilidad provisional del caudal de la bomba 10. Además, tal control de velocidad permite una linearización controlada electrónicamente del caudal de la bomba por carrera individual además de mejorar caudal combinado con el tiempo de la bomba 10. En la realización preferida, la linearización por carrera del caudal se realiza en combinación con la leva de accionamiento 100 como ya se ha mencionado. El caudal combinado con el tiempo de la bomba se hace de manera más exacta aumentando de manera sustancial la velocidad de la bomba hasta tal punto que se puede proporcionar una discontinuidad del perfil del caudal medido en correspondencia con el tiempo para reducir así los efectos de tales discontinuidades en el caudal.
Por razones de conveniencia de fabricación, tanto el sensor de posición lineal de la lanzadera 320 como el sensor del rodete graduador 314 están eléctricamente conectados a la electrónica de procesamiento de señales asociada mediante una banda de circuitos impresos compartidos que se denomina banda de circuitos del sensor de bomba.
Subconjunto de válvula
El subconjunto de válvula se muestra, separado del subconjunto de bomba asociado, en las figuras 13 y 14. El subconjunto de válvula consiste en un eje de giro de válvula 410 incluido en el chasis 14, apoyado en este sobre las aberturas 36, 38 del eje de giro. Las válvulas 412, 414 giran alrededor de este eje de giro 410 y se apoyan sobre el mismo mediante cojinetes de giro de válvula 416, 418 que se ajustan con huelgo en el eje de giro 410 y en las válvulas 412, 414.
Dos válvulas 412, 414 se denominan respectivamente válvula corriente arriba 412 y válvula corriente abajo 414. La válvula corriente arriba 412 comprende una abertura de cojinete de giro 420 adaptada para aceptar el cojinete de giro de válvula 416 y por tanto gira alrededor del eje de giro de la válvula 410. La válvula corriente arriba 412 comprende además una abertura de eje de válvula 422 situada axialmente paralela al eje de giro 410 y separada sustancialmente en vertical del mismo. La abertura de eje de válvula 422 está adaptada para recibir por deslizamiento el eje de válvula corriente arriba 424. El eje de válvula corriente arriba 424 se extiende lateralmente desde la válvula corriente arriba 412 y está dispuesto para entrar en el chasis 14 vía la abertura de eje de válvula corriente arriba 48. El eje accionador de válvula corriente arriba 424 es sustancialmente cilíndrico y tiene definida una muesca de pista de leva externa 426. La muesca de pista de leva externa 426 es operativa para permitir que el accionador de válvula corriente arriba 424 despeje la pista de válvula externa o corriente abajo 122 definida en la leva 100. El accionador de válvula corriente arriba 424 termina en un botón del empujador de leva 428, el cual está adaptado para sostener el empujador de leva del rodillo de válvula corriente arriba 430. El empujador de leva corriente arriba 430 es, en la realización preferida, un cojinete de rodillos para proporcionar así un contacto rodante entre el asiento de leva de válvula 120 y el accionador de válvula corriente arriba 424.
Volviendo a la válvula 412 ó 414, la válvula comprende además una compuerta 432, como se muestra en la figura 15B, la cual tiene una sección transversal con forma sustancialmente de "V" en donde el primer lado de la compuerta 434 y el segundo lado de la compuerta 436 forman un ángulo de aproximadamente 90 grados y definen un vértice redondeado de 0,5 milímetros 438. La combinación del ángulo comprendido entre los lados y el vértice redondeado 438 proporciona un conjunto óptimo para satisfacer las necesidades contradictorias de asegurar que el tubo 5 quede sellado durante la parte adecuada del ciclo de la bomba y de asegurar al mismo tiempo que el tubo vuelva a su forma original cuando la compuerta 432 se eleva con respecto al tubo 5.
El vértice redondeado 438 de la compuerta 434 define una curvatura de 0,5 mm. Esta curvatura, en combinación con la distancia de 0,7 mm entre la compuerta 434 y el yunque de válvula 570, que se describe después, satisface las dos necesidades de asegurar un sellado y al mismo tiempo proporcionar una recuperación elástica del tubo durante la parte adecuada del ciclo de la bomba.
Además, el tubo 5, debido a la deformación que le proporciona la lanzadera 200 en combinación con las garras superior e inferior 220, 222, comprende un vacío parcial en una parte del lumen 6 del tubo que está localizada al lado de la lanzadera 200, y la abertura de la válvula de admisión 412 con el posicionamiento de la lanzadera 200 proporciona condiciones favorables para ayudar hidrodinámicamente a la recuperación elástica de la sección de tubo que está por debajo de la válvula de admisión 412.
El cuerpo de la válvula corriente arriba 412 comprende además una lengüeta de elevación de válvula 440 que opera conjuntamente con una leva de carga de válvula para elevar la válvula durante la operación de carga de tubo. El cuerpo de válvula 412 comprende una lengüeta de asiento inferior de muelle de válvula 442 que se extiende hacia arriba desde el extremo distal 444 del brazo de la compuerta 435. La lengüeta de asiento inferior de muelle de válvula 442 define una abertura de retenida de muelle de válvula 446 que es operativa para proporcionar soporte al extremo distal 448 del retenedor de muelle de válvula 450. El retenedor de muelle de válvula 450, en combinación con la lengüeta de muelle de válvula 442, sirve para capturar completamente el muelle de válvula 452 entre medias. El retenedor de muelle de válvula 450 comprende una base con forma sustancialmente de "C" 454 que es operativa para ajustarse por deslizamiento alrededor del eje auxiliar del cargador de tubos 512, que se describe después. La base del retenedor del muelle de válvula 454 está diseñada para permitir que el retenedor 450 se mueva con un movimiento oscilatorio alrededor del mencionado eje auxiliar del cargador de tubos para ajustar así el movimiento de la válvula 412,
414.
La válvula corriente abajo 414 se encuentra en el eje de giro de la válvula 410 al lado de la lanzadera 200. La válvula corriente abajo 414 es esencialmente una imagen especular de la válvula corriente arriba 412 con respecto a un plano transversal al eje de giro 410, y muestra todos los elementos asociados de la válvula corriente arriba 412 con una orientación inversa como se ve en la figura 14. El brazo accionador de la válvula corriente abajo 456 se acorta para alinear el empujador de leva de la válvula corriente abajo 458 con el asiento de leva de válvula externa
122.
La acción de las dos válvulas 412, 414 es tal que en ningún momento del ciclo de la bomba se abren las dos válvulas al mismo tiempo. Además, como tanto las dos válvulas 412, 414 como la lanzadera 200 son accionadas mediante un único motor 24 y lejos de un único cuerpo de leva de accionamiento 100, se consigue de manera segura una sincronización exacta de las válvulas 412, 414 y la lanzadera de bomba 200 con medios completamente mecá-
nicos.
Sensores asociados al subconjunto de válvula
Un sensor de movimiento de válvula 328, 330 está asociado a cada una de las válvulas 412, 414. Cada uno de estos sensores de movimiento de válvula 328, 330 es accionado mediante un imán 332, 334 que se introduce en una abertura de imán de sensor de válvula 332A, 334A que está en el extremo más alejado 444 de la lengüeta de la compuerta 435. Colocado por debajo, en el yunque de válvula asociado y fuera de allí hay un conmutador Hall de detección de movimiento 328, 330 el cual, con un software asociado, unido a la salida de los conmutadores de detección de válvula 328, 330 del codificador del motor de accionamiento 300, sirve para detener la bomba 10 y activar una alarma si la válvula 412, 414 no está funcionando correctamente. Esto se consigue en particular comparando la salida esperada del sensor de válvula 328, 330 con la señal esperada procedente del motor 24 y del emplazamiento de la leva de accionamiento específicos.
Colocado fuera de cada válvula 412, 414 y separado de la misma, en el eje de giro de válvula 410, mediante unos separadores de brazos presentes en el tubo 460 está el brazo del sensor presente en el tubo 340. El sensor presente en el tubo corriente arriba, en conjunto con el sensor presente en el tubo corriente abajo, sirve para determinar la presencia o ausencia física real del tubo IV en la bomba 10. Cada uno de los sensores presentes en el tubo 332, 334 comprende un cojinete anular o pivote detector de tubos 336 el cual rodea y está montado sobre el eje de giro de válvula 410. El nervio del brazo del sensor de tubos 338 se extiende hacia fuera desde el pivote detector de tubos 336 y sirve para sostener la paleta detectora de tubos 340 que se extiende hacia delante desde el nervio del brazo del sensor 338 y la placa metálica de detección de tubo 342 la cual se extiende sustancialmente hacia atrás desde el nervio del brazo del sensor 338. La paleta detectora 340 comprende una extensión hacia abajo con lo cual, cuando está instalada, la punta de la paleta detectora 344 se coloca en el yunque de válvula adecuado. La inserción de un tubo 5 entre la punta de la paleta 344 y el yunque de válvula sirve, por tanto, para elevar la paleta 340 lejos del yunque 570 y hacer que el brazo del sensor gire alrededor del eje de giro de válvula 410. Esto sirve para hacer que descienda la placa metálica de detección de válvula que se extiende hacia atrás 342 interrumpiendo el inversor óptico 346 del sensor presente en el tubo mediante la placa metálica 342 que se mueve hasta el intersticio 348 del inversor óptico detector 346 presente en el tubo e interrumpiendo el haz luminoso que lo atraviesa, como se muestra en la figura 17. Un muelle recuperador 350 sirve para desviar el brazo del sensor de tubo hasta una posición en la que, si el tubo 5 no está presente, la punta de la paleta detectora de tubo 344 descansa sobre el yunque de válvula asociado.
Subconjunto del cargador de tubos
Como se muestra en las figuras 18 y 19, el subconjunto del cargador de tubos utiliza dos ejes asociados al chasis 14. Estos dos ejes son el eje de levas del cargador de tubos 510 y el eje auxiliar del cargador de tubos 512. Estos dos ejes 510 y 512, en conjunto con el eje de giro de válvula 410, proporcionan los puntos de referencia primarios para los emplazamientos correspondientes de los diferentes conjuntos y elementos asociados a los mismos, a través de la bomba. Los emplazamientos de estos tres ejes se muestran en la figura 3. Relacionando todos los puntos de la bomba con estos ejes, y por tanto con el chasis 14, la estructura de la bomba se puede graduar sin que se necesite una gran variedad de piezas mecanizadas con precisión, manteniendo al mismo tiempo la precisión necesaria del conjunto terminado.
El eje auxiliar del cargador de tubos 512 proporciona un eje alrededor del cual giran todas las partes accionadas por el eje de levas 510 excepto las válvulas y la abrazadera deslizante. Los elementos asociados más alejados que se mueven corriente arriba por el eje auxiliar 512 son los trinquetes del cargador de tubos corriente abajo 514. Cada uno de los trinquetes del cargador de tubos corriente abajo consiste en un cuerpo anular 516 adaptado para montarse sobre el eje auxiliar del cargador de tubos 512 y está unido al mismo mediante un pasador helicoidal 518 que se extiende a través del anillo 516 del trinquete y el eje auxiliar 512 hasta el área opuesta al anillo, fijándose de manera positiva el trinquete asociado 514 en el eje auxiliar 512. Prolongándose por delante del anillo 516 del trinquete está el brazo de trinquete 518. El brazo de trinquete tiene una sección sustancialmente lineal 520 y una sección arqueada 522 que se extiende hacia fuera y hacia abajo desde el cuerpo anular 516.
La forma de la sección arqueada 522 del trinquete 514 es tal que cuando el trinquete 514 desciende completamente, el tubo 5 se aprieta firmemente en la platina corriente abajo 500, quedando el tubo 5 rodeado entre el trinquete 514 y la platina 500.
Detallando aún más, la superficie inclinada 526 de la punta de trinquete 524 corta el tubo 5 en un ángulo de aproximadamente 45 grados con respecto a la horizontal y es así operativa para empujar el tubo 5 hacia abajo y hacia dentro contra el trinquete de tubo 501 que está en la platina corriente abajo 500.
La punta de trinquete 524 rodea una pluralidad de áreas. El lado interno de la punta define una superficie de acoplamiento de tubos horizontal 525, una superficie de acoplamiento de tubos inclinada 526, una superficie de captura de tubos vertical 528, una superficie de activación de carga incorrecta de tubos horizontal 530 y una superficie de rechazo de tubos orientada hacia el exterior 532 en el lado exterior de la misma; y las superficies mencionadas están dispuestas en la periferia de la punta del trinquete. Estas superficies operan en conjunto con la platina corriente abajo 500.
El diseño que comprende la punta del trinquete del cargador de tubos 524 se repite en el borde inferior de la garra superior de la bomba 220 y lleva a cabo una función idéntica como se describe después.
Cuando un operario está cargando un tubo en la bomba 10 y acciona el ciclo de carga de tubos mediante un accionador adecuado o botón o interruptor de control, las puntas de trinquete 524 del cargador de tubos descienden por encima de un conducto de tubo 8 que, en combinación con el descenso de la garra superior 220, sirve para cerrar completamente la ranura o abertura longitudinal que está en el lado más alejado del conducto de tubo 8. Si el tubo se inserta parcialmente en la bomba 10 quedando fuera del conducto de tubo 8, la superficie de rechazo de tubos 532 opera en combinación con las ranuras de encaje 528, que también se encuentran en la garra inferior 222, para expulsar el tubo 5 de la bomba. En el caso de que se cargue un tubo 5 parcialmente en el conducto de tubo y parcialmente fuera del mismo, la superficie de activación de carga incorrecta 530 sirve para apretar el tubo 5 entre la superficie de activación de carga incorrecta 530 y la sección asociada de la platina corriente abajo 500, la platina corriente arriba 800 o la garra inferior 220 y accionar así la detección de carga incorrecta como se ha descrito aquí. Otra posibilidad que se contempla en el diseño de la punta del trinquete 524 es la de que el tubo 5 se inserte en el conducto de tubo 8 y no se ha puesto completamente en contacto con los topes para tubos 576. En este caso, la superficie de captura de tubos 528 sirve para arrastrar el tubo 5 hacia atrás y ponerlo en contacto con los topes para tubos 576 y ejecutar así una carga correcta del tubo. La combinación de la superficie de rechazo de tubos 532, la superficie de activación de carga incorrecta 530 y la superficie de captura de tubos 528 proporciona una discontinuidad brusca entre las diferentes posibilidades que hay para cargar los escenarios mencionados.
La superficie de captura de tubos vertical 528 funciona además en combinación con la superficie de acoplamiento de tubos inclinada 526 y la superficie de acoplamiento de tubos horizontal 525 para mantener el tubo 5 firmemente asegurado contra los topes para tubos 576 y para deformar del tubo 5 mediante la acción conjunta de la superficie inclinada 526, la superficie horizontal 525 y el tope para tubos 576 para bloquear el tubo de manera segura en el conducto del tubo 8 cuando la abertura del conducto de tubo longitudinal está cerrada y para acoplar sustancialmente la superficie frontal del tubo 5 con los sensores asociados,
La platina corriente abajo 500, o la platina corriente arriba correspondiente 800, se construyen preferiblemente con un plástico moldeado tal como sulfuro de polifenilo con fibra de vidrio dispersa en su interior. La platina corriente abajo 500 sirve para una variedad de funciones.
El sombrerete de cojinete del cargador de tubos 502 proporciona un área de conjunto para el tren de arrastre del cargador de tubos.
Las paredes laterales de la caja de engranajes 503A sirven para alojar el tren de engranajes 560 que comprende dos engranajes helicoidales 562, 564 con una disposición perpendicular para transferir así rotación desde el motor longitudinal del cargador de tubos hasta el eje de levas del cargador de tubos transversal 510. El alojamiento de la caja de engranajes de la platina corriente abajo 500 comprende además una pista para el cojinete del eje de levas 566, la cual sirve para sostener el cojinete del eje de levas corriente abajo 568 en el que se mueve el eje de levas. La sección delantera de la platina corriente abajo 500 comprende el yunque de la válvula corriente abajo 570 así como las aberturas de los sensores de temperatura 572 y el alojamiento del transductor de detección de aire inferior 574. Detrás de estas áreas hay una pluralidad de topes para tubos 576 los cuales sirven para sostener el tubo 5 hacia atrás con el fin de proporcionar una conformación del tubo 5 controlada cuando está en la condición cargada.
Detrás de los soportes para tubos 576, la platina corriente abajo 500 proporciona además la muesca de giro para los sensores corriente abajo 578 que, en conjunto con un aparato asociado, sirve para colocar de manera correcta el conjunto de sensores corriente abajo como se ha descrito. La pared de barrera posterior 580, que opera conjuntamente con el chasis 14, sirve como barrera para fluido entre el tubo 5 y los componentes eléctricos que están detrás de la pared de barrera posterior 580. La pared de barrera posterior 580 está unida al chasis 14 mediante fiadores y sirve además como punto de sujeción para el inversor óptico 346 del sensor presente en el tubo corriente abajo.
Volviendo al borde más delantero de la platina corriente abajo 500, se ve una pluralidad de ranuras de encaje 582 de trinquetes de fijación del cargador de tubos 582. Estas ranuras de encaje 582, en combinación con los trinquetes 514 del cargador de tubos y el borde delantero en bisel 584 de la platina corriente abajo 500, sirven para ayudar a conseguir una carga correcta del tubo 5 en la bomba 10 permitiendo que los trinquetes 514 se eleven y empujen el tubo hacia atrás haciendo frente a los topes para tubos 576. Fuera de la parte más externa de las ranuras de encaje 582, un trinquete de retención de tubos 584 sirve para retener el tubo 5 en una posición adaptada para ser capturado por los trinquetes 514 durante la colocación inicial del tubo 5 dentro del conducto de tubo 8 definido por los trinquetes elevados 514 y la platina corriente abajo 500 cuando el conjunto de carga de tubos está en un estado que permite que se pueda cargar el tubo 5.
Como se ha descrito antes, el motor del cargador de tubos 550 acciona, mediante una pluralidad de engranajes, el eje de levas del cargador de tubos 510. El motor del cargador de tubos 550 es un motor de c.c (corriente continua). El motor del cargador de tubos 550 comprende además un tren de engranajes con reducción de velocidad 534 operativo para proporcionar un par motor suficiente para hacer girar el eje de levas 510 haciendo frente a la resistencia al avance que ofrecen los componentes que están en contacto con el mismo y el eje auxiliar 512.
El árbol del motor del cargador de tubos 536 se extiende hacia delante desde el motor del cargador de tubos 550 y atraviesa la bancada del motor del cargador de tubos 538 por una abertura 540.
El árbol del motor del cargador de tubos 536 tiene un rebajo 542 que es operativo para proporcionar un asiento al tornillo de ajuste del engranaje impulsor del cargador de tubos 544, que se inserta a través de una abertura para tornillos de ajuste roscada 546 que está en el engranaje impulsor del cargador de tubos 562 y fijar así la rotación del engranaje impulsor del cargador de tubos 562 con la del árbol del motor del cargador de tubos 536.
El engranaje impulsor del cargador de tubos 536 es un engranaje fresado de dentadura helicoidal en donde los dientes del mismo están alrededor de la periferia del mismo. Estos dientes engranan con unos dientes correspondientes que están en el flanco de engranaje del engranaje del eje de levas del cargador de tubos 564, permitiendo así que el motor del cargador de tubos que está montado longitudinalmente 550 accione el eje de levas que está montado transversalmente 510.
El engranaje del eje de levas del cargador de tubos 564 está engranado de manera que se puede soltar con el eje de levas 510 mediante un perno de engrane desplazable 588.
El perno de embrague del eje de levas 588 opera conjuntamente con la muesca de embrague 590 en el flanco que está orientado hacia atrás o hacia el interior del engranaje del eje de levas 564. El perno de embrague 588 es transversal con respecto al eje de levas 510 en una muesca del perno de embrague longitudinal 592 definida a través del eje de levas 510. Un perno accionador longitudinal 594 que está situado coaxialmente dentro del eje de levas 510 y en contacto longitudinal con el perno de embrague 588 sirve para insertar de manera selectiva y permitir la separación del perno de embrague 588 de la muesca de embrague 590 que está en el engranaje del eje de levas 564. Un resorte 596 está situado dentro del eje de levas 510 en oposición al perno de accionamiento longitudinal 594. El extremo más alejado 598 del perno accionador 594 es redondeado para permitir el contacto deslizante con el mismo mediante el componente asociado.
Un volante de mano 600 proporciona un alojamiento para una lengüeta de embrague giratoria 602 la cual comprende en su superficie frontal interior una leva de embrague 604 engranada por deslizamiento con el extremo más alejado 598 del perno de accionamiento 594. La lengüeta de embrague 602 está en el interior del volante de mano 600 y está abisagrada al mismo mediante un pasador-pivote 606 de la lengüeta de embrague. En funcionamiento, el accionamiento de la lengüeta de embrague 602 basculando alrededor del pasador-pivote 606 de la lengüeta de embrague hace que la leva de embrague 604 choque con y apriete el extremo más exterior 598 del perno accionador 594 haciendo que el perno accionador 594 se mueva hacia dentro haciendo frente al resorte de embrague 596 y al perno de embrague móvil 588 y se salga de la muesca de embrague 590 que está en el engranaje del eje de levas 564, permitiendo así que se pueda hacer girar libre y manualmente el eje de levas 510 mediante el volante de mano 600 sin que gire el engranaje del eje de levas 564.
El eje de levas 510 es uno de los tres ejes de referencia primarios que se encuentran en la bomba 10. El eje de levas sostiene dos levas de escalones que se denominan leva corriente abajo 610 y leva corriente arriba 620.
Las levas corriente abajo y corriente arriba 610, 620 comprenden, fuera del chasis, un tope fijo del eje de levas 612, 622, una leva de trinquete de carga de tubos 614, 624 que es una leva de escalones y una leva de carga de válvula 618, 628.
Los topes fijos de eje de levas 612, 622 funcionan en conjunto con los topes de rotor de chasis 28, 30 para proporcionar un tope de final de carrera a la rotación del eje de levas. La electrónica asociada detecta la condición de parada del motor del cargador de tubos 550 e interrumpe la energía que llega al mismo cuando los topes fijos 612, 622 están en contacto con los topes de rotor de chasis 28, 30 durante el ciclo de graduación inicial del conjunto del cargador de tubos. Después, el cargador de tubos 550 en combinación con el codificador del cargador de tubos 702, 704, 705 hace la cuenta atrás desde los topes del rotor 28, 30 y bajo el control de un software adecuado interrumpe la energía que llega al motor de cargador de tubos 550 antes de que los topes fijos 612, 622 hagan contacto con los topes de rotor de chasis 28, 30.
Las de trinquete de cargador de tubos 614, 624, moviéndose por fuera de los topes fijos 612, 622, sirven para accionar los trinquetes 514 del cargador de tubos. Además, cada una de las levas trinquetes del cargador de tubos 614, 624 tiene una superficie de cierre 616, 626 que sirve para activar un segundo empujador elevador unido de manera fija que está asociado con el eje auxiliar 512 del cargador de tubos para proporcionar así una fijación eficaz de los elementos asociados cuando el eje auxiliar 512 llega al final de su carrera.
Fuera de las levas de trinquete 614, 624 están las levas de carga de válvula 618, 628. Estas levas sirven para elevar las válvulas 412, 414 y sacarlas del conducto de tubo 8 durante la operación de carga. Las levas de carga de válvula llevan a cabo esta elevación en cooperación con las lengüetas de carga de válvula como ya se ha descrito.
En la parte más externa del eje de levas 510 se encuentran las levas del brazo del sensor 630, 632. La leva del brazo del sensor corriente abajo 630 comprende una única superficie y es operativa para hacer que ascienda o descienda el brazo del sensor.
La leva del brazo del sensor corriente arriba 632, sin embargo, es una leva de escalones que tiene una superficie de accionamiento del brazo del sensor 634 y, situada fuera de allí aunque formando parte de la misma, una manivela de carga de abrazadera deslizante 650.
Todas las levas asociadas con el eje de levas 510 están unidas al mismo mediante pasadores helicoidales que son accionados transversalmente a través de los cubos de las diferentes levas y a través del eje de levas 510.
El eje auxiliar 512 del cargador de tubos sostiene todos los elementos de carga asociados con la colocación del tubo 5 en el conducto de tubo 8. Además, el eje auxiliar sirve para sostener sobre pivote otros elementos que son accionados con velocidades diferentes de las de los trinquetes 514 del cargador de tubos. En la parte más interna a lo largo del eje auxiliar 512, en donde la parte más interna define el área que está más cerca del chasis 14, están los trinquetes de la garra superior 652, 654.
Los trinquetes de la garra superior son empujados a la posición superior mediante un muelle de precarga helicoidal 656 enrollado alrededor del eje auxiliar 512 y tienen un extremo enganchado en los topes del muelle de torsión 45 y 47, asociados a las aberturas del eje de levas del cargador de tubos 44, 46. El otro extremo del muelle de precarga 656 está enganchado en el trinquete de la garra superior correspondiente 652, 654. Cada uno de los trinquetes 652, 654 comprende además un brazo que se extiende hacia delante 658 con un extremo que se extiende hacia abajo 660. El brazo que se extiende hacia delante 658 está adaptado, en combinación con una varilla de conexión de la garra superior 662, para sostener la garra superior de la bomba 220.
Los extremos que se extienden hacia abajo 660 de los trinquetes de la garra superior 652, 654 definen además una forma de extremo de carga de tubos, como se ha mencionado en la descripción de los trinquetes del cargador de tubos 514.
Situado detrás de la parte de brazo que se extiende hacia delante 658, está formada una muesca de muelle 664 en el trinquete de garra superior 652, 654, que es operativa para retener los muelles de torsión asociados 656. El trinquete de garra superior 652, 654 tiene definida además una parte central bifurcada 667 adaptada para retener unas lengüetas de sujeción 668 en el intersticio de la parte central bifurcada 667 del trinquete de garra superior asociado 652, 654.
Prolongándose hacia atrás de la parte central 667 del trinquete de garra superior, un brazo empujador de leva 670 tiene una abertura 672 adaptada para recibir los empujadores de leva 674. Los empujadores de leva 674 están retenidos de manera desplazable en las aberturas 672 y son empujados haciendo frente a la leva de trinquete de cargador de tubos 614, 624 mediante el muelle precargado 675. La finalidad de esto es que si un tubo 5 se descarga de manera incorrecta por debajo de la garra superior 220 o los trinquetes 514, un sensor asociado a la posición de la garra superior 220 y en combinación con un codificador del cargador de tubos 702, 704, 705, asociado con el árbol de la armadura del motor del cargador de tubos 701, detecta que la garra superior 220 y el eje auxiliar han detenido su movimiento mientras que el cargador de tubos continúa girando cuando se cierra el espacio libre que queda entre el brazo empujador de leva 670 y el asiento que se extiende radialmente 676 del empujador de leva 674 de la garra superior. Un circuito de detección electrónico registra este movimiento diferencial y hace que el motor del cargador de tubos 550 cambie su giro, abriendo la garra superior 220 y los trinquetes 514 del cargador de tubos, expulsando así el tubo 5.
Para asegurar una colocación correcta y fija final de la garra superior 220 y de los otros dispositivos accionados mediante el eje de levas, la lengüeta de sujeción 668 llega hasta las superficies de sujeción 616, 626 de las levas de trinquete 614, 624 del cargador de tubos o de la leva de accionamiento del eje auxiliar, y se asegura de forma ajustable en el brazo del trinquete de garra superior 652, 654 mediante unos tornillos de ajuste 680. Los trinquetes de garra superior se aseguran en el eje auxiliar mediante pasadores helicoidales para girar así con ellos.
Como puede verse en la figura 16, fuera de los brazos del trinquete de garra superior están los retenedores de muelle de válvula 450. Fuera de los retenedores de muelle de válvula 450 se encuentra la parte más interna de los trinquetes 514 del cargador de tubos como ya se ha descrito.
Los brazos de soporte de sensores corriente arriba y corriente abajo 690 están asociados con y giran alrededor del eje auxiliar 512. Como es necesario que el tubo 5 se cargue completamente en el conducto de tubo 8 antes de aplicar los sensores asociados, el brazo de soporte de sensores 690 es accionado mediante una leva separada y retardada con respecto a la acción del resto de los componentes unidos al eje auxiliar 512. Asociado con cada unos de los brazos de soporte de sensores 690 hay un empujador de leva del brazo del sensor que se extiende hacia abajo 692 el cual tiene un muelle asociado que se desvía hacia abajo 694. Unido a la parte central del brazo de soporte de sensores 690 y sustancialmente en contacto opuesto con la leva del brazo del sensor 630, 632 está el muelle de apertura del brazo del sensor 696 el cual, en la realización preferida es un muelle de lámina. Este conjunto permite tanto la apertura como el cierre del conjunto de sensores asociados con el brazo de soporte de sensores corriente arriba y corriente abajo 690 mediante una única leva respectivamente.
Como puede verse en la figura 16, el brazo del sensor 690 comprende además un extremo delantero con forma de fórceps 698 el cual es operativo, en combinación con un pasador de manivela de sensor 799 que está insertado a través del mismo, para sostener el subconjunto de sensor asociado.
Sensores asociados con el subconjunto del cargador de tubos
Como se ha descrito antes, hay una pluralidad de sensores asociados con el brazo del sensor 690 del subconjunto del cargador de tubos. El sensor que está más corriente abajo de estos sensores es el aparato de detección de aire ultrasónico o transductor 728 que se muestra en la figura 22. El transductor ultrasónico 728 actúa en combinación con un segundo elemento transductor que está situado en la platina corriente abajo 500, como se ha descrito antes. El transductor ultrasónico 728 está alojado en una carcasa giratoria 720. Esta carcasa de sensor 720 comprende un cuerpo de alojamiento dividido verticalmente que incluye una cavidad para transductor 724. La carcasa 720 comprende además una abertura de suspensión que se extiende axial y horizontalmente 722 que, a su vez comprende una anilla de unión ovalada 725 definida por un retenedor de pasador del brazo del sensor que se extiende longitudinalmente 723. La abertura de suspensión 722 sirve para capturar el pasador de manivela del sensor 799, mientras que permite al mismo tiempo que el conjunto de sensor 720 se mueva hacia delante y hacia atrás con respecto a la misma. El conjunto de sensor 720 queda retenido además por la muesca de giro del brazo del sensor que está dispuesto verticalmente 578 en combinación con el pasador elevador de la carcasa del sensor 721, que queda retenido en unas aberturas del pasador elevador 726, 746 permitiendo el movimiento axial vertical de los mismos, para permitir que el sensor 720 ruede o bascule haciendo frente a la parte superior del tubo 5 cuando la leva del brazo del sensor 630 acciona el movimiento sustancialmente hacia abajo del extremo delantero con forma de fórceps del brazo del sensor 690. Esta capacidad para rodar, o por el contrario para ejecutar un movimiento basculante con respecto al tubo 5, permite a la carcasa de sensor 720 ponerse en contacto sustancialmente vertical con el tubo 5. Esto permite que el tubo se estire o extienda igualmente a través de la superficie del sensor asociado, eliminando así bien un gradiente volumétrico o bien un gradiente de esfuerzos en el tubo 5 por debajo del sensor asociado para mejorar la precisión de la respuesta del sensor asociado con, o conectado a, la carcasa 720. Básicamente, todos los sensores asociados con, o accionados mediante, el brazo del sensor 690 ejecutan el movimiento descrito antes para conseguir así el resultado descrito también antes.
El siguiente sensor situado en el interior del transductor de detección de aire ultrasónico 720 es el sensor de presión corriente abajo que se encuentra en la carcasa 734. El sensor comprende una red de antenas de puente completo y estándar en una placa de desviación 740. La placa de desviación 740 es accionado mediante un pie detector 730 que incluye una punta sustancialmente hemisférica 738. La punta hemisférica 738 está rodeada por una extensión cónica de la carcasa 734. El pasador de asiento 742 y la pieza de refuerzo 744 junto con el fiador del pie detector 743 controlan la capacidad de desviación de la placa de desviación 740. La punta hemisférica 738, en combinación con un cierre circunferencial cónico de la misma tiene, para conseguir una precisión máxima, la obligatoriedad de que la combinación de la punta del pie 738 y el cierre cónico estén colocados en el tubo 5 con una orientación sustancialmente perpendicular al mismo lo que se consigue usando un conjunto oscilante compuesto, como el que se ha descrito antes, asociado con la carcasa del transductor 720 como se muestra en la figura 21. En este sensor, que es contiguo al detector ultrasónico 720, el movimiento oscilante compuesto del mismo es accionado mediante el pasador elevador 721 y la abertura oscilante ovalada 722 de la carcasa del transductor 720.
El sensor de presión corriente arriba correspondiente que se encuentra en la carcasa 750, 760 proporciona un esquema de montaje sustancialmente similar exceptuando que el conjunto basculante es autónomo con las mitades de la carcasa 750, 760 y que la abertura oscilante asociada se denomina abertura corriente arriba 758 definida en el mango oscilante corriente arriba 756 que incluye insertos ovalados 754 y comprende además un pasador elevador separado 752 que está montado en una abertura vertical asociada 810 de la platina corriente arriba 800. También está asociado con el conjunto del cargador de tubos, el codificador del motor del cargador de tubos mencionado. El codificador comprende una rueda de señalización codificadora 702 que, en una realización preferida, comprende un cubo de rueda 702A del cargador de tubos y una pluralidad de placas señalizadoras 702F. Detrás se encuentra el collarín de soporte del codificador del cargador de tubos 703 que sirve para sostener los inversores ópticos del codificador del cargador de tubos 704, 705 y que se puede unir al motor 550 vía la abrazadera de apriete 706 y sostiene además la tabla de circuitos impresos del inversor óptico 707.
La platina corriente abajo 500 también sirve para sostener una pluralidad de sensores de temperatura que consisten en termistores 745T y 755T los cuales están empaquetados en la platina corriente abajo 500 mediante las juntas de estanqueidad 760T y sostenidos desde abajo mediante el soporte de termistor 762T.
Subconjunto del cargador de abrazadera deslizable
El subconjunto del cargador de abrazadera deslizable y sus sensores correspondientes están normalmente asociados con la platina corriente arriba 800. La platina corriente arriba 800 comprende una pared de barrera para fluido orientada hacia atrás 801 que está conectada al chasis 14 mediante fiadores. La pared de barrera para fluido 801 sirve con la pared posterior del chasis y la pared posterior de la platina corriente abajo 500 para sellar de manera efectiva los dispositivos electrónicos para que no les entre fluido. En la platina corriente abajo 500 se refleja la platina corriente arriba 800 que tiene además definida un chaflán curvo de tubo 812. Con el chaflán sustancialmente idéntico que se encuentra en el lado interior orientado hacia la lanzadera de la platina corriente abajo 500, el chaflán curvo de tubo corriente arriba 812 responde del movimiento hacia delante del tubo. El borde orientado hacia delante de la platina corriente arriba 800 define una pluralidad de ranuras de encaje de trinquete de cargador de tubos 803 que funcionan de manera idéntica a las ranuras de encaje de trinquete de cargador de tubos 582. Además, la platina corriente arriba define un chaflán orientado hacia delante similar al chaflán de la platina corriente abajo 584.
La platina corriente arriba define además el yunque de válvula corriente arriba 805 y una pluralidad de topes para tubos 809 que tienen una función similar a la de los topes para tubos 576 que están asociados con la platina corriente abajo 500. La platina corriente arriba recibe además el soporte del extremo corriente arriba del eje de giro de válvula 410 que se encuentra en el soporte 807. El extremo más corriente arriba de la platina corriente arriba 800 define además en el borde periférico exterior de la misma un fiador de retención de tubos corriente arriba 842 que tiene exactamente la misma función que y coopera con el fiador de retención de tubos corriente abajo correspondiente 584. La base de la platina corriente arriba 800 define además en la misma una ranura de carga de abrazadera deslizable 856. Esta ranura, en combinación con el canal de la abrazadera deslizable superior 824 que se encuentra en el soporte de la abrazadera deslizable 814, sirve para capturar la abrazadera deslizable 895 a través de la cual pasa el tubo 5. Además, en el canal de la abrazadera deslizable 824 se encuentra una pluralidad de pasadores de fijación de abrazaderas deslizables 824A, 824B que sirven para proporcionar, en combinación con una abrazadera deslizable asimétrica 895, una orientación preferida a la abrazadera deslizable 895 y por tanto, cuando la abrazadera deslizable 895 ya está en el tubo 5, una dirección de carga preferida del tubo 5 en la bomba 10.
El dispositivo cargador de abrazaderas deslizables es impulsado por el eje de levas 510 y accionado mediante la manivela de carga de abrazadera deslizable 650. La manivela de carga de abrazadera deslizable 650 tiene insertado un pasador de manivela de carga de abrazadera deslizable 804 sobre el cual está montado un cojinete accionador de abrazadera deslizable 802. El giro de esta manivela se transforma en un movimiento sustancialmente lineal gracias al movimiento cooperativo del cojinete accionador de abrazadera deslizable 802 y el mecanismo de avance de abrazadera deslizable 815 mediante el movimiento del cojinete accionador de abrazadera deslizable 802 y de la pista del cojinete del mecanismo de avance de abrazadera deslizable 813. El mecanismo de avance de abrazadera deslizable 815, en cooperación con el pasador de abrazadera deslizable 826, proporciona un movimiento hacia delante y hacia atrás de las garras de la abrazadera deslizable 820, 830, las cuales pueden agarrar y retener de manera soltable la abrazadera deslizable 895. Las garras de la abrazadera deslizable 820, 830 tienen forma sustancialmente de tijera y se encuentran en el armazón de las garras de la abrazadera deslizable 832, el cual es operativo para permitir el movimiento hacia delante y hacia atrás de las garras de la abrazadera deslizable 830. Los trinquetes del cargador de tubos sirven además para elevar el protector de la abrazadera deslizable 811. Esto asegura que la abrazadera deslizable 895 no se salga de manera accidental de la bomba 10 ya que la posición del mecanismo de avance de la abrazadera deslizable 815 hace que el citado protector o visera 811 esté en una posición inferior en el momento en el que la bomba 10 está funcionando, impidiendo así que la abrazadera deslizable se salga de la ranura de la abrazadera deslizable
856.
Como ya se ha mencionado antes, la abrazadera deslizable 895 está adaptada para que las garras de la abrazadera deslizable 820, 830 la agarren. Esto se consigue mediante la cooperación entre la abrazadera deslizable 895, que tiene unos elementos de retén o de agarre, y las puntas de las garras del cargador de abrazadera deslizable 820, 822 las cuales tienen forma de púa para asegurar la retención de la abrazadera deslizable 895 cuando las garras están aco-
pladas.
Durante el funcionamiento, el cargador de abrazadera deslizable funciona en combinación con el cargador de tubos para asegurar la carga correcta del tubo 5 y de la abrazadera deslizable asociada 895. Después de que los trinquetes del cargador de tubos 514 se cierran alrededor del tubo 5, el conjunto de carga de abrazadera deslizable, en concreto las garras de la abrazadera deslizable 820, 830, se cierra sobre la abrazadera deslizable que se encuentra alrededor del tubo 5 y dentro de la ranura de abrazadera deslizable 856. A medida que los trinquetes 514 se cierran, y la garra superior 220 desciende hasta su posición de funcionamiento, y después de que las válvulas 412, 414 descienden para cerrar el tubo 5, las garras 820, 830 arrastran la abrazadera deslizable 895 hasta la ranura de la abrazadera deslizable 856, abriendo así la abrazadera deslizable a medida que ésta se desliza sobrepasando el tubo 5 el cual está retenido mediante los topes para tubos corriente arriba 844.
El conjunto de leva entre las pistas de leva de carga de válvula 120, 122 y las levas del cargador de tubos asegura que la abrazadera deslizable se cierre mediante el movimiento contrario al que se ha mencionado antes de la abrazadera deslizable 895 con respecto al tubo 5 antes de que el tubo esté en una condición que permite la retirada del mismo del conducto de tubo 8.
Sensores asociados con el cargador de abrazadera deslizable
El cargador de abrazadera deslizable tiene dos sensores principales asociados al mismo. El primero de estos sensores se encuentra en la platina corriente arriba 800 alrededor de la ranura de abrazadera deslizable 856. Este sensor se denomina sensor de posicionamiento de abrazadera deslizable. El sensor de posicionamiento de abrazadera deslizable está situado en la base del sensor 880. En la base del sensor 880 se encuentran dos diodos fotoemisores 872 y 876 los cuales están situados en la parte delantera y posterior de un primer lado de la ranura de abrazadera deslizable 856. Un par de fotocélulas correspondiente están colocadas diametralmente opuestas a los diodos fotoemisores 872, 876 a través de la ranura de abrazadera deslizable 856. Las fotocélulas 870, 874 también están dispuestas en la parte delantera y posterior para alinearse con los diodos 872, 876. Los diodos 872, 876 emiten luz a un primer par o par transmisor de tubos luminosos 864, 868 los cuales se extienden hacia arriba por encima de la platina corriente arriba 800 en un lado de la ranura de abrazadera deslizable 856. Los tubos luminosos 868, 864 terminan en superficies reflectoras internas 863 de 45 grados, que sirven para dirigir la salida de los diodos 872, 876 en haces horizontales transversales a la muesca de abrazadera deslizable 856 a una altura adecuada para que los haces corten la abrazadera deslizable 895 que está presente en la ranura 856. Un conjunto correspondiente de tubos luminosos receptores 860, 862 transversales a los tubos luminosos transmisores 864, 868 sirve para recibir el haz de luz que emiten los diodos 872, 876 y transmitirlo a las fotocélulas receptoras 870, 874 poniendo así las fuentes luminosas y los sensores en comunicación fotónica. Los tubos luminosos receptores 860, 862 también comprenden superficies reflectoras internas de 45 grados 863 en relación opuesta a las de los tubos luminosos transmisores 864, 868.
Durante el funcionamiento, los sensores de abrazadera deslizable sirven para identificar tanto la posición como la presencia de una abrazadera deslizable 895 en el subconjunto de cargador de abrazadera deslizable. Los conjuntos de dos sensores correspondientes a la fotocélula externa 874 y a la fotocélula interna 870 funcionan en conjunto para mostrar visualmente y de manera precisa el emplazamiento de la abrazadera deslizable 895 dentro del subconjunto del cargador. De manera específica, los dos sensores 874 y 870 determinan el emplazamiento de la abrazadera deslizable 895 según la siguiente tabla de validez en donde alto indica un haz transmitido a través de la ranura de abrazadera deslizable 856 y bajo indica la ausencia de una condición de recepción de un haz específico.
Haz externo Haz interno
Ausencia de abrazadera deslizable alto alto
Abrazadera presente y abierta bajo bajo
Abrazadera presente y cerrada alto bajo
Abrazadera que no está completamente en su sitio bajo alto
Como puede verse en esta tabla, la dualidad del conjunto de sensores permite no sólo una detección de la presencia o ausencia de la abrazadera deslizable 895 sino también una detección de la posición de la misma dentro de la ranura de abrazadera deslizable 856 y, por tanto, como el tubo 5 está en un emplazamiento fijo dentro del conducto de tubo 8, también se proporciona una indicación del estado de la abrazadera deslizable 895, es decir abierta o cerrada.
También asociado al subconjunto del cargador de abrazadera deslizable hay un microinterruptor 882 en combinación con un accionador 882A, el cual es accionado por el pasador de manivela 804. Este microinterruptor sirve para detectar el funcionamiento del eje de levas del cargador de tubos 510 mediante un volante de mano 600 y con una electrónica asociada indica una alarma cuando se gira el volante de mano 600.
Carcasa de la bomba
El último de los subconjuntos importantes asociado con la bomba 10 es la carcasa de la bomba 900. En general, la carcasa 900, así como el conjunto de bomba 10, está adaptada para poder apilarla verticalmente y permitir así, en una realización preferida, que una pluralidad de bombas 10 sean accionadas mediante un único modulo de control asociado.
La carcasa de la bomba 900 proporciona un punto de unión y fijación para la brida de montaje del motor 955 la cual sirve para sostener el motor de la bomba 24 y el motor del cargador de tubos 550, los cuales se apoyan sobre arandelas aislantes elásticas 960, 965, que tienen asociados nervios supresores de rotación 970, 972 que sirven para mantener de manera segura los dos motores 24, 550 y suprimir la vibración por torsión de los mismos con la acción conjunta de los nervios 970, 972 y los pasadores de enganche de ranura correspondientes 972A, 972B.
La carcasa 900 incluye además una ranura de acceso de conducto de tubo 904 que tiene un extremo corriente arriba 902 y un extremo corriente abajo 901, estando el extremo corriente arriba 902 y el extremo corriente abajo 901 adaptados geométricamente para formar curvas de goteo en el tubo 5 mediante la orientación hacia abajo de cada uno de los extremos 901, 902 de la ranura de acceso de conducto de tubo 904. Esta adaptación geométrica de los extremos de la ranura de acceso 904 sirve para asegurar una adaptación del tubo 5 que impide que entre fluido en la bomba 10 procedente de fugas asociadas a los componentes de distribución de fluido que están fuera de la bomba 10. La carcasa 900 define además una abertura de acceso 906 adaptado para recibir dentro el volante de mano del eje de levas del cargador de tubos 600 llevado por un operario.
Conclusión
Esta descripción de la realización preferida de la presente invención indica la realización preferida actualmente y no se debe considerar que limita el alcance de la presente invención de cualquier manera más restrictiva que el alcance de las reivindicaciones anexas, y se debe considerar que otras realizaciones y realizaciones equivalentes de la presente invención están expresamente incluidas en los elementos reivindicados de la presente invención.

Claims (11)

1. Bomba de infusión (10) para bombear fluido a través de un tubo (5) que comprende una pluralidad de sensores (728) y medios para colocar los sensores contra el tubo, caracterizada porque la bomba de infusión comprende además unos medios (578, 720, 721, 722, 799) para hacer que los sensores rueden por el tubo (5) al mismo tiempo que comprimen el tubo contra los sensores de manera que se reduce el gradiente volumétrico transversal asociado con el tubo.
2. Bomba de infusión según la reivindicación 1 que comprende una carcasa (720) para cada sensor (728) la cual puede funcionar para mantener in situ el sensor, comprendiendo dicha carcasa un cuerpo de alojamiento que tiene una abertura de suspensión (722) definida allí y un pasador (799), en donde la abertura de suspensión puede moverse alrededor del pasador.
3. Bomba de infusión según la reivindicación 2, en donde la abertura de suspensión (722) tiene aspecto ovalado.
4. Bomba de infusión según la reivindicación 2 que comprende una manivela (723) asociada con el cuerpo de alojamiento, quedando la abertura de suspensión (722) definida allí.
5. Bomba de infusión según la reivindicación 2 que comprende una muesca de giro (578) y un pasador elevador (721) que permanece en la muesca de giro y está pegado a la carcasa (720), en donde se puede aplicar una acción conjunta entre el pasador elevador y la muesca de giro y el pasador (799) y la abertura de suspensión (722) para permitir un contacto sustancialmente normal de cada sensor con el tubo (5).
6. Bomba de infusión según la reivindicación 5, en donde el contacto sustancialmente normal de cada sensor (728) con el tubo (5) se consigue haciendo que la carcasa del sensor ruede por el tubo.
7. Bomba de infusión según la reivindicación 1, en donde el medio para colocar los sensores (728) contra el tubo (5) comprende un medio basculante (720) para alojar los sensores que son accionados por el tubo.
8. Bomba de infusión según la reivindicación 7 que comprende unos ejes primero y segundo, comprendiendo además dicho medio basculante para alojar los sensores un medio de abertura (722) para permitir el movimiento del medio basculante por el primer eje y del medio de giro (578, 721) para permitir que el medio basculante se mueva de manera independiente por el segundo eje, en donde el segundo eje es sustancialmente perpendicular al primer
eje.
9. Bomba de infusión según la reivindicación 8, en donde el medio de giro en combinación con el medio de abertura puede operar conjuntamente con la parte superior del tubo para permitir que el medio basculante (720) ruede por la parte superior del tubo.
10. Bomba de infusión según la reivindicación 1 que comprende además:
unas carcasas (720) para los sensores (728);
un brazo (690) que puede funcionar para sostener y mover las carcasas;
unas platinas corriente abajo y corriente arriba teniendo ambas aberturas verticales;
un conjunto oscilante compuesto que comprende un pasador de suspensión (799) asociado con el brazo que puede funcionar para ser capturado por una abertura de suspensión sustancialmente ovalada (722) definida en la manivela (723) que está asociada con las carcasas;
en donde las carcasas definen además una abertura (578) que puede funcionar para sostener un segundo pasador (721), quedando dicho segundo pasador alojado en las aberturas verticales detrás de la abertura sustancialmente ovalada; y
en donde la abertura ovalada y las aberturas verticales con el primer pasador de suspensión y el segundo pasador pueden funcionar para permitir que las carcasas lleven a cabo un movimiento oscilante compuesto.
11. Método para colocar sensores (728) en contacto con un tubo (5), en donde el tubo y los sensores están asociados con una bomba de infusión (10), comprendiendo dicho método la fase de colocar los sensores (728) contra el tubo (5), caracterizado porque el método comprende también la fase de hacer rodar los sensores por el tubo mientras que al mismo tiempo comprimen el tubo contra los sensores de manera que se reduce el gradiente volumétrico transversal asociado con el tubo.
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