ES2321345T3 - Bomba volumetrica ratativa de dimensiones radiclaes reducidas. - Google Patents

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Abstract

Bomba volumétrica rotativa, que comprende: - un cárter (2) en el cual están acomodadas una cámara de bombeo (4), así como una entrada (20) y una salida (21) radiales de fluido para dicha cámara de bombeo (4); - un engranaje exterior (13) con dentado interno (16), dispuesto en dicha cámara de bombeo (4) y presentando la forma de una jaula de ardilla provista de dos placas de extremidad (14, 15) enlazadas mediante unas barras longitudinales que forman dicho dentado interno, siendo dicho engranaje exterior (13), por lo menos en parte, desmontable para poder introducir en él un engranaje interior; - medios de rotación (11, 12) que permiten la rotación de dicho engranaje exterior (13) en el interior de dicha cámara de bombeo (4), alrededor de un primer eje (A13) y que comprenden por lo menos un cojinete (11, 12) acomodado en el centro en una placa de extremidad (14, 15) de dicho engranaje exterior (13); - dicho engranaje interior (9) alojado en el interior de dicho engranaje exterior (13) y provisto de un dentado externo (9D) que engrana con dicho dentado interno (16) del engranaje exterior (13), girando dicho engranaje interior (9) alrededor de un segundo eje (A8), paralelo y apartado de dicho primer eje (A13), y comprendiendo dicho dentado externo (9D) un número de dientes inferior en una unidad al número de dientes del dentado interno de dicho engranaje exterior (13); - un motor (3) de arrastre giratorio de dicho engranaje interior (9) alrededor de dicho segundo eje (A8); y - dicha cámara de bombeo (4) comprende una pared amovible (10), con apta para fijarse a dicho cárter (2) para obturar dicha cámara de bombeo (4), y en dicha pared amovible (10) está acomodado un primer cojinete (12) de dichos medios de rotación; caracterizada porque: - un segundo cojinete (11) de dichos medios de rotación está acomodado en una pared fija (5), que forma parte integrante del cárter, de dicha cámara de bombeo (4); - dicho cárter (2) comprende un alojamiento (2M) para dicho motor (3) y dicha pared fija (5) separa dicho alojamiento (2M) de dicha cámara de bombeo (4); - el árbol (8) del motor (3) que impulsa la rotación del engranaje interior (9) atraviesa dicha pared fija (5) en el interior de dicho segundo cojinete (11); y - dicho árbol (8) del motor (3) es hueco y atravesado con juego radial por un tirante (22) que sirve para fijar dicha pared amovible (10) en dicho cárter (2).

Description

Bomba volumétrica rotativa de dimensiones radiales reducidas.
La presente invención se refiere a una bomba volumétrica rotativa de dimensiones radiales reducidas.
Por las patentes US-2458958, FR-1504705, EP-0560709, FR2760973 y DE-8121531U1, es conocida ya una bomba volumétrica rotativa que incorpora:
-
un cárter en el que están acomodadas una cámara de bombeo, así como una entrada y una salida radiales de fluido para dicha cámara de bombeo;
-
un engranaje exterior con dentado interno, dispuesto en dicha cámara de bombeo y presentando la forma de una jaula de ardilla provista de dos placas de extremidad enlazadas mediante unas barras longitudinales que forman dicho dentado interno, siendo dicho engranaje exterior, por lo menos en parte, desmontable para poder introducir en él un engranaje interior;
-
unos medios de rotación que permiten la rotación de dicho engranaje exterior en el interior de dicha cámara de bombeo, alrededor de un primer eje e incorporando por lo menos un cojinete acomodado en el centro en una placa de extremidad de dicho engranaje exterior;
-
dicho engranaje interior alojado en el interior de dicho engranaje exterior y provisto de un dentado externo que engrana con dicho dentado interno del engranaje exterior, girando dicho engranaje interior alrededor de un segundo eje, paralelo y apartado de dicho primer eje, y comprendiendo dicho dentado externo un número de dientes inferior en una unidad al número de dientes del dentado interno de dicho engranaje exterior;
-
un motor de arrastre giratorio de dicho engranaje interior alrededor de dicho segundo eje; y
-
dicha cámara de bombeo comprende una pared amovible, a dicho cárter para obturar dicha cámara de bombeo, y en dicha pared amovible está acomodado un primer cojinete de dichos medios de rotación.
La presente invención tiene por objeto perfeccionar una bomba volumétrica rotativa de este tipo, con el fin de reducir la dimensión radial de la misma, permitiendo al propio tiempo el montaje y el desmontaje de dicho engranaje interior en dicho engranaje exterior.
Para este fin, de acuerdo con la invención, la bomba volumétrica rotativa del tipo anteriormente descrito es destacable porque:
-
un segundo cojinete de dichos medios de rotación está acomodado en una pared fija de dicha cámara de bombeo;
-
dicho cárter comprende un alojamiento para dicho motor y dicha pared fija, que forma parte integrante del cárter, separa dicho alojamiento de dicha cámara de bombeo;
-
el árbol del motor que acciona la rotación del engranaje interior atraviesa dicha pared fija en el interior de dicho segundo cojinete; y
-
dicho árbol del motor es hueco y atravesado con juego radial por un tirante que sirve para fijar en el cárter dicha pared amovible.
Con preferencia, por lo menos una de las placas de extremidad de dicho engranaje exterior es desmontable.
Por otro lado, es ventajoso acomodar, sobre dicho tirante, unos cojinetes para dicho árbol del motor, es decir, para dicho engranaje interior.
En caso de que la bomba según la presente invención se destine para quedar sumergida en un líquido hidráulico, el propio tirante puede ser hueco para dejar que en él penetre dicho líquido y la pared lateral de dicho tirante puede estar taladrada con aberturas. Así, es posible mediante dicho líquido hidráulico lubrificar dichos cojinetes del engranaje interior, llevados por dicho tirante.
Para evitar los riesgos de cavitación y las pérdidas por turbulencia en el fluido movido por la bomba, es ventajoso que dicha entrada de fluido radial y/o dicha salida de fluido radial se extienda(n) de una placa a la otra de dicho engranaje exterior.
Para los mismos fines, el dentado interno del engranaje exterior y el dentado interno del engranaje exterior incorporan, como máximo, cinco y cuatro dientes respectivamente. Así puede reducirse el diámetro exterior de dicha bomba, lo que reduce consiguientemente las velocidades del fluido en la periferia de dicha bomba.
Gracias a las particularidades anteriormente descritas, se entenderá fácilmente que la bomba según la presente invención se puede miniaturizar al tiempo que tiene un caudal reversible.
De acuerdo con un ejemplo de aplicación, la bomba miniaturizada según la presente invención se puede incorporar en una prótesis cardiaca implantable en la cavidad pericárdica de un paciente.
Así, una prótesis cardiaca de este tipo, que es apta para sustituir los ventrículos izquierdo y derecho naturales de dicho paciente tras la ablación de los mismos y que comprende un cuerpo en el que se acomodan unos ventrículos izquierdo y derecho artificiales accionados por al menos por accionador hidráulico, es destacable porque dicho accionador hidráulico es una bomba volumétrica tal como la especificada anteriormente.
Si, tal como es habitual, los ventrículos artificiales comportan una tapa de obturación sobrepuesta a dicho cuerpo de prótesis, es ventajoso, según la invención, que una bomba volumétrica de este tipo esté enlazada con dicha tapa de obturación.
Las figuras del dibujo que se adjunta harán comprender bien cómo puede llevarse a cabo la invención. En estas figuras, idénticas referencias designan elementos semejantes.
La figura 1 es una vista desde arriba de un ejemplo de realización con escasa exigencia de espacio de la bomba volumétrica rotativa según la presente invención.
La figura 2 es una sección transversal según la línea II-II de la figura 1.
La figura 3 es una sección axial según la línea III-III de la figura 2.
La figura 4 es una vista en perspectiva de la bomba de las figuras 1 a 3, de la cual se han eliminado los engranajes exterior e interior.
La figura 5 es una vista en perspectiva del engranaje exterior.
La figura 6 es una vista en perspectiva del conjunto del engranaje exterior y del engranaje interior.
La figura 7 es una vista en perspectiva, esquemática y parcial, de una prótesis cardiaca equipada con un accionador hidráulico.
La figura 8 es una vista desde arriba de la bomba de las figuras 1 a 3, montada sobre la tapa de un ventrículo.
La figura 9 es una sección transversal según la línea IX-IX de la figura 8.
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La bomba volumétrica rotativa 1, según la presente invención e ilustrada por las figuras 1 a 6, incorpora un cárter 2 que comprende una parte 2M, en la que va alojado un motor eléctrico 3, y una parte 2P, en la que va acomodada una cámara de bombeo 4. Las partes 2M y 2P del cárter 2 están separadas entre sí por una pared interna fija 5 que forma parte integrante de dicho cárter 2. El motor eléctrico 3 es alimentado por un cable eléctrico 6 que atraviesa la parte de cárter 2M y dicho cárter 2 está provisto de patillas de fijación 7.
El árbol rotativo 8 del motor eléctrico 3 presenta un eje A8 y atraviesa la pared interna fija 5 para penetrar en la cámara de bombeo 4. Sobre la parte de dicho árbol 8, alojada en la cámara de bombeo 4, va calado un engranaje 9 alargado, de cuatro dientes romos externos 9D.
La parte 2P del cárter 2, que forma dicha cámara de bombeo 4, está abierta por su extremidad opuesta a la parte 2M y se puede obturar herméticamente mediante una pared amovible 10, con facultad de fijarse a dicho cárter 2.
En dicha pared interna fija 5 y en dicha pared amovible 10 están acomodados respectivamente, por el lado de dicha cámara de bombeo 4 y enfrentados entre sí, unos cojinetes 11 y 12 que definen un eje A13 para un engranaje 13 alojado en dicha cámara de bombeo 4.
El eje A13 es paralelo al eje A8, pero desplazado respecto a éste.
El engranaje 13 presenta la forma de una jaula de ardilla provista de dos placas de extremo 14 y 15, enlazadas por cinco barras longitudinales 16 que forman unos dientes romos internos para dicha engranaje 13. En el ejemplo representado en las figuras, las barras 16 son solidarias de la placa 15, mientras que la placa 14 es amovible, gracias a un montaje mediante tornillos 17, que le permite ser separada de la placa de extremo 15 y de las barras 16.
Las placas 14 y 15 están provistas respectivamente de rebajes circulares centrales 18 y 19, aptos para cooperar respectivamente con los cojinetes 11 y 12 para permitir la rotación de dicho engranaje 13 en el interior de dicha cámara de bombeo 4.
El engranaje 9 está alojado en el interior del engranaje 13, con sus caras de extremidad 9E respectivamente en la proximidad de las placas 14 y 15 y atravesando el árbol 8 el rebaje circular central 18 de la placa 14. Se comprenderá fácilmente que, gracias al carácter amovible de la placa 14, es sencillo montar el engranaje 9 en el interior del engranaje 13.
Cuando se monta el engranaje 13 sobre los cojinetes 11 y 12 y el engranaje 9 se dispone en el interior de dicho engranaje 13 y se cala sobre el árbol 8, los respectivos dientes romos 9D y 16 de dichos engranajes son aptos para cooperar, con el fin de producir un bombeo.
Por otro lado, la parte 2P del cárter 2 que define la cámara de bombeo 4 comprende dos aberturas 20 y 21 enfrentadas, que se extienden sobre la longitud del engranaje 9 y son aptas para servir respectivamente de entrada y de salida radiales para el fluido que se va a bombear.
Así, cuando el motor 3, por intermedio del árbol 8, impulsa la rotación del engranaje 9 alrededor del eje A8, los dientes externos romos 9D de dicho engranaje 9 cooperan con los dientes internos romos 16 del engranaje 13, para impulsar la rotación de este último alrededor del eje A13 de los cojinetes 11 y 12. Con ello, se aspira fluido a través de la entrada 20 y se descarga a través de la salida 21.
Como puede verse claramente en la figura 3, el árbol 8 del motor 3 y del engranaje interior 9 es hueco y está atravesado con juego por un tirante 22 con juego, solidario con la pared amovible 10. El tirante 22 lleva unos cojinetes 23, 24 que sirven para la rotación del engranaje interior 9. Un tornillo 25, encajado en el extremo libre de dicho tirante 22, queda apoyado sobre el extremo del cárter 2, opuesto a la pared amovible 10, para ceñir dicha pared amovible 10 a dicho cárter.
El tornillo 25 y el tirante 22 son huecos y unos orificios 26 están taladrados en la pared lateral del tirante 22.
Así, cuando la bomba 1 se sumerge en un líquido hidráulico, éste puede lubrificar dichos cojinetes 23, 24 del engranaje interior 9.
En la figura 7, se ha representado esquemáticamente en perspectiva el cuerpo 30 de una prótesis cardiaca implantable tras la ablación de los ventrículos naturales de un paciente y provista de orificios de conexión 31 a 34, respectivamente a la aurícula derecha, a la aurícula izquierda, a la aorta y a la arteria pulmonar de dicho paciente. En esta figura 7 se ha indicado, desde el exterior de dicho cuerpo 30, la ubicación de un ventrículo artificial 35, obturado mediante una tapa 36 que lleva un accionador 37 para dicho ventrículo.
Las figuras 8 y 9 muestran un modo de realización de la tapa 36 del ventrículo artificial 35, sobre el cual dicho accionador 37 está formado por la bomba 1 según la presente invención, fijándose dicha bomba 1 en dicha tapa 36 mediante unos pernos 38 que atraviesan las patillas 7.
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Documentos indicados en la descripción
En la lista documentos indicados por el solicitante se ha recogido exclusivamente para información del lector, y no es parte constituyente del documento de patente europeo. Ha sido recopilada con el mayor cuidado; sin embargo, la EPA no asume ninguna responsabilidad por posibles errores u omisiones.
Documentos de patente indicados en la descripción
\bullet US 2458958 A [0002]
\bullet FR 2760973 [0002]
\bullet FR 1504705 [0002]
\bullet DE 8121531 U1 [0002]
\bullet EP 0560709 A [0002]

Claims (9)

1. Bomba volumétrica rotativa, que comprende:
-
un cárter (2) en el cual están acomodadas una cámara de bombeo (4), así como una entrada (20) y una salida (21) radiales de fluido para dicha cámara de bombeo (4);
-
un engranaje exterior (13) con dentado interno (16), dispuesto en dicha cámara de bombeo (4) y presentando la forma de una jaula de ardilla provista de dos placas de extremidad (14, 15) enlazadas mediante unas barras longitudinales que forman dicho dentado interno, siendo dicho engranaje exterior (13), por lo menos en parte, desmontable para poder introducir en él un engranaje interior;
-
medios de rotación (11, 12) que permiten la rotación de dicho engranaje exterior (13) en el interior de dicha cámara de bombeo (4), alrededor de un primer eje (A13) y que comprenden por lo menos un cojinete (11, 12) acomodado en el centro en una placa de extremidad (14, 15) de dicho engranaje exterior (13);
-
dicho engranaje interior (9) alojado en el interior de dicho engranaje exterior (13) y provisto de un dentado externo (9D) que engrana con dicho dentado interno (16) del engranaje exterior (13), girando dicho engranaje interior (9) alrededor de un segundo eje (A8), paralelo y apartado de dicho primer eje (A13), y comprendiendo dicho dentado externo (9D) un número de dientes inferior en una unidad al número de dientes del dentado interno de dicho engranaje exterior (13);
-
un motor (3) de arrastre giratorio de dicho engranaje interior (9) alrededor de dicho segundo eje (A8); y
-
dicha cámara de bombeo (4) comprende una pared amovible (10), con apta para fijarse a dicho cárter (2) para obturar dicha cámara de bombeo (4), y en dicha pared amovible (10) está acomodado un primer cojinete (12) de dichos medios de rotación;
caracterizada porque:
-
un segundo cojinete (11) de dichos medios de rotación está acomodado en una pared fija (5), que forma parte integrante del cárter, de dicha cámara de bombeo (4);
-
dicho cárter (2) comprende un alojamiento (2M) para dicho motor (3) y dicha pared fija (5) separa dicho alojamiento (2M) de dicha cámara de bombeo (4);
-
el árbol (8) del motor (3) que impulsa la rotación del engranaje interior (9) atraviesa dicha pared fija (5) en el interior de dicho segundo cojinete (11); y
-
dicho árbol (8) del motor (3) es hueco y atravesado con juego radial por un tirante (22) que sirve para fijar dicha pared amovible (10) en dicho cárter (2).
2. Bomba volumétrica según la reivindicación 1, caracterizada porque por lo menos una de las placas de extremidad (14, 15) de dicho engranaje exterior (13) es desmontable.
3. Bomba volumétrica según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque unos cojinetes (23, 24) para dicho engranaje interior (9) están acomodados sobre dicho tirante (22).
4. Bomba volumétrica según la reivindicación 3, destinada para estar sumergida en un líquido hidráulico, caracterizada porque dicho tirante (22) es hueco para dejar que en él penetre dicho líquido y porque la pared lateral de dicho tirante (22) lleva aberturas (26) taladradas.
5. Bomba volumétrica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque dicha entrada de fluido radial (20) se extiende de una placa a la otra de dicho engranaje exterior (13).
6. Bomba volumétrica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque dicha salida de fluido radial (21) se extiende de una placa a la otra de dicho engranaje exterior (13).
7. Bomba volumétrica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el dentado interno (16) del engranaje exterior (13) comprende, como máximo, cinco dientes, mientras que el dentado externo del engranaje interior (9) comprende como máximo cuatro dientes (9D).
8. Prótesis cardiaca implantable en la cavidad pericárdica de un paciente, siendo apta dicha prótesis para sustituir los ventrículos izquierdo y derecho naturales de dicho paciente tras la ablación de los mismos y comprendiendo un cuerpo (30) en el cual van acomodados unos ventrículos izquierdo y derecho artificiales (35) accionados por al menos por un accionador hidráulico (37), caracterizada porque dicho accionador hidráulico es una bomba volumétrica (1) tal como la especificada en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Prótesis cardiaca según la reivindicación 8, en la cual los ventrículos artificiales (35) comprenden una tapa de obturación (36) sobrepuesta a dicho cuerpo (30), caracterizada porque la bomba volumétrica está enlazada con una tal tapa de obturación (36).
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