ES2596209T3

ES2596209T3 - Bomba peristáltica y cabezal de bombeo para la misma

Info

Publication number: ES2596209T3
Application number: ES12727160.9T
Authority: ES
Inventors: Steven BROKENSHIRE
Original assignee: Watson Marlow Ltd
Current assignee: Watson Marlow Ltd
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2032-05-29
Also published as: EP2771577A1; DK2771577T3; CA2852241C; US10344752B2; ZA201402178B; AR088283A1; KR101997851B1; PT2771577T; WO2013061020A1; GB2495937A; US20140294633A1; JP2014530993A; BR112014009648B1; BR112014009648A2; KR20140078659A; CN103930675A; JP5972386B2; EP2771577B1; GB201118428D0; CN103930675B

Abstract

Un cabezal (2, 202) de bombeo peristáltico que comprende una cámara (16, 220) de bombeo dentro de la cual está dispuesto un elemento (48, 224) de presión para ejercer una acción peristáltica en un tubo (52, 276) que se extiende dentro de la cámara ( 16, 220) de bombeo, caracterizado porque el cabezal (2, 202) de bombeo peristáltico comprende además una cámara (18, 244) auxiliar que, en un uso normal, es una cámara seca, estando dispuestas la cámara (16, 220) de bombeo y la cámara (18, 244) auxiliar en comunicación fluida, de tal forma que el líquido desplazado de la cámara (16, 220) de bombeo por la fuga del tubo (52, 276) en la cámara (16, 220) de bombeo fluye desde la cámara (16, 220) de bombeo dentro de la cámara (18, 244) auxiliar.

Description

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DESCRIPCIÓN

Bomba peristáltica y cabezal de bombeo para la misma

Esta invención se refiere a una bomba peristáltica y un cabezal de bombeo para la misma.

Las bombas peristálticas se utilizan comúnmente para aplicaciones en las que no es deseable para un fluido bombeado que contacte con los componentes de la bomba. Por ejemplo, las bombas peristálticas son a menudo utilizadas para bombear fluidos esterilizados o abrasivos en los que el contacto de fluido con los componentes internos de la bomba podría poner en riesgo la contaminación del fluido o dañar a la bomba. Las bombas peristálticas son por lo tanto a menudo utilizadas en la industria de las bebidas en la cual se requieren procesos de bombeo esterilizados y en la industria de los agregados en la cual los residuos que contienen partículas abrasivas necesitan ser transferidos.

Las bombas peristálticas comprenden generalmente un alojamiento de bomba a través de la cual se extiende un tubo y un elemento de presión dispuesto dentro del alojamiento de bomba para ejercer una acción peristáltica en el tubo. El elemento de presión, normalmente, tiene uno o más rodillos o “levas excéntricas” que se mueven a lo largo del tubo para ejercer una acción peristáltica.

Aunque en general es deseable sustituir los tubos antes de que se produzca un fallo, se espera que en ciertas circunstancias un tubo se romperá dentro del alojamiento del cabezal de bombeo provocando que el fluido de bombeado escape dentro del alojamiento. Se proporciona usualmente una salida en el alojamiento a través de la cual escapan drenajes de fluido. Esto evita una acumulación excesiva de fluido dentro del alojamiento.

Con el fin de reducir la cantidad de desgaste en el tubo y en los rodillos, a menudo es deseable proporcionar un fluido lubricante dentro del alojamiento de la bomba. Con el fin de evitar que el lubricante se escape del alojamiento, se dispone normalmente una válvula en la salida. La válvula está configurada para ser cerrada durante el funcionamiento normal y para abrirse sólo cuando ocurra una fuga. Un problema asociado con esta disposición es que un sistema complejo, tal como el descrito en US 7,001,153, se requiere para detectar una fuga dentro del alojamiento y para abrir la válvula, normalmente cerrada cuando se detecta una fuga. Además, el uso de una válvula normalmente cerrada, la cual debe abrirse cuando se detecta una fuga, significa que el fallo de la válvula al abrir puede llevar a una acumulación excesiva de fluido dentro del alojamiento.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un cabezal de bombeo peristáltico que comprende una cámara de bombeo dentro de la cual se dispone un elemento de presión para ejercer una acción peristáltica sobre un tubo que se extiende dentro de la cámara de bombeo, y una cámara auxiliar que durante el uso normal es una cámara seca, estando dispuestas la cámara de bombeo y la cámara auxiliar en comunicación fluida de tal manera que un líquido desplazado desde la cámara de bombeo mediante goteo desde el tubo a la cámara de bombeo fluye desde la cámara de bombeo dentro de la cámara auxiliar.

El líquido desplazado de la cámara de bombeo puede ser un lubricante que está presente en la cámara de bombeo durante el funcionamiento normal, el cual es expulsado de la cámara de bombeo por un fluido bombeado que se fuga desde el tubo. El fluido fugado también puede ser desplazado desde la cámara de bombeo dentro de la cámara

auxiliar.

La cámara auxiliar puede comunicar con la cámara de bombeo a través de una válvula que es accionable entre una condición abierta, en la que el líquido puede fluir desde la cámara de bombeo dentro de la cámara auxiliar y una condición cerrada, en la que se evita el flujo desde la cámara de bombeo dentro la cámara auxiliar.

La válvula puede estar configurada de tal manera que cuando el cabezal de bombeo está conectado a una unidad de accionamiento para accionar el elemento de presión, la unidad de accionamiento se acopla con el cabezal de

bombeo para abrir la válvula.

La válvula puede comprender una toma y un pistón que se acopla con la toma para cerrar la toma. La válvula puede comprender un elemento de empuje que empuja la válvula a la condición cerrada.

Un detector de líquido puede estar dispuesto para detectar la presencia de líquido dentro de la cámara auxiliar.

La cámara auxiliar puede estar provista de una salida. La salida puede comprender un tubo de respiración dispuesto de tal manera que, cuando el cabezal de bombeo está montado en una unidad de accionamiento para el accionamiento del cabezal de bombeo, el tubo de respiración sobresale en dirección ascendente dentro de la cámara auxiliar de modo que define un depósito debajo de la entrada del tubo de respiración para la recepción de líquido, estando el detector de líquido dispuesto para detectar la presencia de líquido dentro del depósito.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona una bomba peristáltica que comprende un cabezal de bombeo de acuerdo con el primer aspecto de la invención, y una unidad de accionamiento, estando configurado el cabezal de bombeo de manera que es desmontable de la unidad de accionamiento.

En un modo de realización en la que el cabezal de bombeo comprende la válvula que proporciona comunicación 5 entre la cámara auxiliar y la cámara de bombeo, el cabezal de bombeo puede estar provisto de un émbolo de accionamiento de válvula que está expuesto al exterior del cabezal de bombeo, la unidad de accionamiento tiene un saliente que coopera con el émbolo, cuando el cabezal de bombeo está montado en la unidad de accionamiento, para abrir la válvula.

Para una mejor comprensión de la presente invención, y para mostrar más claramente cómo se puede llevar a 10 efecto, se hará ahora referencia, a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista en perspectiva de un cabezal de bombeo para una bomba peristáltica;

La figura 2 es una vista en perspectiva en corte del cabezal de bombeo mostrado en la figura 1;

La figura 3 es una vista en sección del cabezal de bombeo mostrado en la figura 1;

La figura 4 es una vista en sección adicional del cabezal de bombeo mostrado en la figura 1, dispuesto con respecto

15 a un emisor y un receptor;

La figura 5 es una vista en sección parcial ampliada del cabezal de bombeo que corresponde a la vista en sección mostrada en la figura 3 en la que una válvula dentro del cabezal de bombeo está cerrada;

La figura 6 corresponde a la 5, pero muestra la válvula abierta;

La figura 7 es una vista en sección del cabezal de bombeo a lo largo de la línea Vil mostrada en la figura 3;

20 La figura 8 es una vista en sección adicional del cabezal de bombeo a lo largo de la línea VIII mostrada en la figura

3; y

La figura 9 es una vista en perspectiva en corte de una variante del cabezal de bombeo mostrado en la figura 1;

La figura 10 es una vista en sección del cabezal de bombeo mostrado en la figura 9;

La figura 11 es una vista ampliada del cabezal de bombeo, como el mostrado en la figura 9 en la región de una 25 válvula mostrando la válvula cerrada; y

La figura 12 corresponde a la vista mostrada en la figura 11, pero muestra la válvula abierta.

Las figuras 1 y 2 muestran un cabezal 2 de bombeo para su uso en una bomba peristáltica. El cabezal 2 de bombeo comprende un alojamiento 4 que tiene una pared 6 exterior sustancialmente cilindrica cerrada en extremos opuestos mediante casquillos 8, 10 cualquiera de los cuales o todos pueden estar fabricados de material termoplástico 30 adecuado. La pared 6 exterior y/ o uno o ambos casquillos extremos pueden ser fabricados por moldeo. Los casquillos 8, 10 extremos pueden estar soldados por rotación o fijados de forma ultrasónica en la pared 6 exterior para formar un alojamiento 4 estanco. La pared 6 exterior cilindrica del alojamiento 4 define un eje del cabezal de bombeo. Los casquillos 10 extremos comprenden rebajes 11 localizados dentro de los cuales se sitúan salientes sobre una unidad 1 de accionamiento (mostrada en parte en la figura 6) para asegurar que el cabezal 2 de bombeo 35 se disponga con respecto a la unidad 1 de accionamiento en una de las distintas orientaciones predeterminadas.

Tal y como se muestra en la figura 2, el alojamiento 4 está dividido mediante una pared 12 interior sustancialmente cilindrica y una pared 14 extrema dentro de una cámara 16 de bombeo y de una cámara 18 auxiliar. Las paredes 12, 14 intermedias están apoyadas en la pared 6 exterior mediante largueros 20 que se extienden axialmente y radialmente y un nervio 22 circunferencial que se extiende perpendicularmente a las paredes 6, 12 interior y exterior 40 cilindricas. La pared 12 interior y una pared 6 exterior definen un pasaje 24 anular que se extiende entre una ranura 26 anular que está definida entre la pared 12 interior y el casquillo 8 extremo, y el nervio 22 circunferencial. La ranura 26 anular proporciona una comunicación fluida entre la cámara 16 de bombeo y el pasaje 24.

La cámara 18 auxiliar es coaxial con la cámara 16 de bombeo. Tal y como se muestra en la figura 3, la cámara 18 auxiliar comprende una región 28 anular que se extiende sobre la cámara 16 de bombeo y una región 30 de 45 recogida que es sustancialmente cilindrica y se define generalmente entre el casquillo 10 extremo y la pared 14 extrema interior.

Una válvula 32 está dispuesta entre la cámara 16 de bombeo y la 18 cámara auxiliar. La válvula 32 comprende una toma 34 en el nervio 22 circunferencial y un pistón 36 que es móvil dentro y fuera del acoplamiento estanco con la

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toma 34 para cerrar y abrir la válvula 32. El pistón 36 está conectado a un émbolo 38 que se extiende desde el pistón 36 a través del casqulllo 10 extremo que define la cámara 18 auxiliar, de manera que sobresalga del alojamiento 4. El extremo del émbolo 38, que hace tope a través del alojamiento 4, tiene una característica 40 de presión, tal como un botón, que puede ser presionado para accionar el émbolo 38 moviendo de este modo el pistón 36 fuera de acoplamiento estanco con la toma 34 y abriendo la válvula 32. La característica 40 de presión se encuentra en un rebaje 42 proporcionado en el casquillo 10 extremo. La característica 40 de presión y el rebaje 42 están configurados de tal manera que la característica 40 de presión está a nivel con la porción del casquillo 10 extremo, cuando la válvula 32 está cerrada.

La cámara 18 auxiliar está provista de una salida. La salida comprende una tubería 44 que se extiende a través de la pared 6 exterior y se sobresale en una región inferior de la cámara 18 auxiliar. La porción de la tubería 44 dentro de la cámara 18 auxiliar proporciona un tubo 45 de respiración que se extiende en la cámara 18 auxiliar y tiene una entrada 47 de tubo de respiración que está situada dentro de la cámara 18 auxiliar por encima del punto más bajo de la cámara 18 auxiliar, cuando está en la orientación de funcionamiento previsto del cabezal 2 de bombeo, tal y como se muestra en la figura 3. La región de la cámara 18 auxiliar que rodea el tubo 45 de respiración define un depósito en las proximidades del tubo 45 de respiración en el que es recibido el líquido cuando el tubo 45 de respiración está en posición vertical. La porción de la tubería 44 que se extiende fuera del cabezal 2 de bombeo separándose de la pared 6 exterior proporciona una espita a la cual se puede conectar una manguera (no mostrada)

Un rotor 46 se extiende a lo largo del eje del cabezal de bombeo a través del casquillo 10 extremo, la pared 14 extrema y la cámara 16 de bombeo. El rotor 46 está apoyado por cojinetes dentro del cabezal 2 de bombeo. La parte del rotor 46, que hace tope desde el cabezal 2 de bombeo, se puede conectar a una unidad 1 de accionamiento para el accionamiento del rotor 46. Las regiones del casquillo 10 extremo y la pared 14 extrema a través de la cual se extiende el rotor 46 están perfiladas de tal manera que hacen tope entre sí en el eje del cabezal de bomba. Como resultado, el rotor 46 no está expuesto a la cámara 18 auxiliar. Un elemento 48 de presión está dispuesto dentro de la cámara 16 de bombeo. El elemento 48 de presión está acoplado para girar con el rotor 46. El elemento 48 de presión tiene lóbulos 50 (mostrados más claramente en la figura 7) que están dispuestos para presionar un tubo 52, dispuesto alrededor del elemento 48 de presión, contra la pared 12 interior. La pared 12 interior, por lo tanto, separa la cámara 16 de bombeo de la cámara 18 auxiliar y proporciona una superficie de presión contra la que se presiona el tubo 52.

Tal y como se muestra en la figura 4, el cabezal 2 de bombeo comprende además un reflector 53 que está dispuesto en la cámara 18 auxiliar en la región del depósito. El reflector 53 comprende un cono que está fabricado de un material que es sustancialmente transparente a la luz infrarroja, aunque se apreciará que se pueden utilizar otras longitudes de onda de radiación electromagnética. El reflector 53 puede, por ejemplo, estar fabricado de polisulfona u otro material adecuado. El reflector 53 está dispuesto de tal manera que el cono converge desde el casquillo 10 extremo en la cámara 18 auxiliar, estando expuesta la base del cono a la parte exterior del cabezal 2 de bombeo. El reflector 53 puede estar formado integralmente con el casquillo 10 extremo.

Cuando el depósito en la cámara 18 auxiliar está seco, la superficie cónica del cono 53 se expone al aire. Bajo esta condición, la luz infrarroja que pasa a través de la base y viaja paralela al eje del cono se refleja internamente en la superficie cónica del cono para ser devuelta a través de la base. En el modo de realización mostrado, el reflector 53, y en particular su ángulo de vértice, están configurados de tal manera que, cuando el cono se expone a un líquido, la interfaz entre el cono y el líquido deja de ser reflectante a la luz de infrarrojos, y así la intensidad de la luz de retorno a través de la base disminuirá de acuerdo con el grado en que se sumerge el cono.

Tal y como se muestra en las figuras 7 y 8, la cámara 16 de bombeo tiene una primera y una segunda tomas 54, 56 que están previstas en la pared 12 interior. Un primer y segundo pasajes 58, 60 respectivos se extienden desde las tomas 54, 56 a una primera y segunda aberturas 62, 64 perspectivas, provistas en refuerzos 66, 68 formados en la pared 6 exterior. Los pasajes 58, 60 proporcionan una comunicación directa entre la cámara 16 de bombeo y las aberturas 62, 64 en la pared 6 exterior. Los pasajes 58, 60 se extienden tangencialmente con respecto al alojamiento 6, en direcciones generalmente opuestas.

Los rebajes 63, 65 están dispuestos en los refuerzos 66, 68. Cada rebaje 63, 65 se extiende alrededor de la periferia de una abertura 62, 64 respectiva.

El tubo 52 se extiende desde la primera abertura 62, a lo largo del primer pasaje 58, a través de la cámara 16 de bombeo, y desde la cámara 16 de bombeo a lo largo del segundo pasaje 60 a la segunda abertura 64. El tubo 52 está dispuesto en una sola vuelta alrededor del rotor 46 de manera que está dispuesto entre el elemento 48 de presión y la pared 12 interior.

Un conectar 70, 72 extremo del tubo está dispuesto en cada una de las aberturas 62, 64. Cada conectar 70, 72 extremo tiene un pasaje 74, 76 que se extiende longitudinalmente con respecto al conectar 70, 72, un reborde 78, 80 que hace tope en forma de una pestaña, y un vástago 82, 84 roscado externamente que se extiende separándose del reborde 78, 80 que hace tope. El vástago 82, 84 roscado está biselado en la dirección que se separa del reborde

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78, 80 que hacer tope. Una espita 83, 85 se dispone en el extremo del conector 70, 72 opuesto al vástago 82, 84 roscado. La espita 83, 85 puede estar conectada a una manguera (no mostrada).

Cada conector 70, 72 extremo está dispuesto de tal manera que el reborde 78, 80 que hace tope, hace tope con uno de los refuerzos 66, 68 formados en la pared 6 exterior, y el vástago 82, 84 roscado se extiende a lo largo del pasaje 58, 60 hacia la cámara 16 de bombeo. El vástago 82, 84 roscado se extiende en un extremo del tubo 52 de tal manera que la rosca se acopla con la pared interior del tubo 52. En el diámetro exterior del vástago 82, 84 roscado adyacente al reborde 78, 80 que hace tope, puede estar dimensionado de tal manera que el vástago 82, 84 coopera con la pared interior del pasaje 58, 60 para sujetar el tubo 52 entre el conector 70, 72 y el alojamiento 4. el reborde 78, 80 que hace tope y el correspondiente rebaje 63, 65, con respecto a la periferia de la abertura 62, 64, definen una ranura 86, 88 que se extiende circunferencialmente, la cual recibe el extremo del tubo 52.

Un elemento de retención que comprende un casquillo 90, 92 elástico está dispuesto sobre el extremo de cada conector 70, 72. Cada casquillo 90, 92 tiene una abertura 94, 96 en el extremo del casquillo 90, 92 a través de la cual se extiende la espita 83, 85. Aberturas 98, 100 adicionales están separadas circunferencialmente alrededor de la pared lateral del casquillo 90, 92. Estas aberturas 98, 100 se acoplan con salientes 102, 104 correspondientes previstos en la parte del alojamiento 4 adyacente a las aberturas 62, 64.

El montaje del tubo 52 dentro del cabezal 2 de bombeo es como sigue.

Un extremo del tubo 52 se inserta a través de la primera abertura 62 y el primer pasaje 58 en el alojamiento 4 y es empujado dentro de la cámara 16 de bombeo. El extremo del tubo 52 contacta con la pared 12 interior y se desliza a lo largo de la superficie interior de la pared 12 interior sobre el rotor 46, entre los lóbulos 50 del elemento 48 de presión y la pared 12 interior, y sale de la cámara 16 de bombeo a través del segundo pasaje 60 y la segunda abertura 64. El tubo 52 puede comprender una parte delantera (no mostrada) que tiene un diámetro externo que es más pequeño que el espacio libre entre los lóbulos 50 y la pared 12 interior. Una porción de diámetro más pequeño permite que la porción 50 delantera de tubo se enrosque a través del alojamiento fácilmente. Una vez que la porción delantera del tubo 52 ha sido roscada a través del alojamiento 4, la porción principal delantera del tubo 52 puede ser llevada a través, tirando de la parte delantera. Una vez que la porción principal del tubo 52 está en su sitio, la porción delantera puede ser separada del tubo 52. El tubo 52 puede estar roscado a través del alojamiento 4, en dirección opuesta, mediante la inserción del extremo del tubo 52 a través de la segunda abertura 64.

Se apreciará que la longitud del tubo 52 dentro del alojamiento 4 debe estar dlmenslonada para garantizar el correcto funcionamiento del cabezal de bombeo. El tubo 52 tiene una longitud que, cuando los extremos del tubo 52 están dispuestos en las aberturas 62, 64, se espera que el tubo 52 se disponga adecuadamente dentro de la cámara 16 de bombeo. Se prevé que, una vez que el tubo 52 ha sido tirado a través del cabezal de bombeo, uno o ambos de los extremos del tubo 52 no deben estar correctamente situados en las aberturas 62, 64. Por ejemplo, el extremo del tubo Insertado primero en el cabezal 2 de bombeo puede haber sido retirado parcialmente a través del segundo pasaje 60 (por ejemplo, porque quien monte el cabezal de bombeo no está en condiciones de ejercer la fuerza suficiente para tirar del tubo a través del alojamiento 4).

El vástago 84 roscado del conector 72, que está dispuesto en la segunda abertura 64, se Inserta a través de la segunda abertura 64 y en el extremo del tubo 52. El roscado se acopla con la pared Interior del tubo 52. El reborde 80 que hace tope se acopla con el refuerzo 68 del alojamiento 4, empujando el conector 72 hacia el alojamiento 4 o girando el conector 72 con respecto al tubo 52, de manera que el acoplamiento roscado entre el tubo 52 y el conector 72 lleva al vástago 84 roscado más lejos dentro del tubo 52. Una vez que el reborde 80 que hace tope, hace tope con el refuerzo 68, el refuerzo 68 evita que el conector 72 sea arrastrado aún más en el alojamiento 4. El Conector 72 a continuación, se hace girar o se gira adicionalmente con respecto al tubo 52 para llevar el extremo del tubo 52 a lo largo del vástago 84 roscado hacia el reborde 80 que hace tope y la abertura 64. A medida que el tubo 52 se lleva hacia el reborde 80 que hace topees comprimido entre el vástago 84 roscado y la pared Interior del pasaje 60. Una vez que el extremo del tubo 52 se apoya en el borde 80 que hace tope, la rotación adicional del conector 72 con respecto al alojamiento 4, empuja al extremo del tubo 52 en la ranura 88 circunferencial definida entre el reborde 80 que hace tope y el rebaje 65 en el alojamiento 4. El extremo del tubo 52 está firmemente situado en la segunda abertura 64 en la posición correcta.

El casquillo 92 se coloca sobre el conector 72 de modo que la espita 85 pasa a través de la abertura 96 en el extremo del casquillo 92. El casquillo 92 se empuja sobre los salientes 104 para extender el casquillo 92 y para empujar casquillo 92 contra la pestaña que forma el reborde 80 que hace tope. Una vez que las aberturas 100 se alinean con los salientes 104, los salientes 104 se introducen en las aberturas y el casquillo 92 vuelve a su forma original para fijar el casquillo 92 al alojamiento 4 y para sujetar la pestaña, y por lo tanto, el conector 72 al alojamiento 4. El casquillo 92 es, por tanto, introducido a presión en el alojamiento 4.

El conector 70 y el casquillo 90 correspondiente en la primera abertura 62 está ajustado de la misma manera que el conector 72 en la segunda abertura 64.

El montaje del cabezal 2 de bombeo en una unidad 1 de accionamiento es como sigue.

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Antes de su uso, por ejemplo, después de que el tubo 52 haya sido montado en el cabezal 2 de bombeo, un lubricante, típicamente un líquido, se añade a la cámara 16 de bombeo. La cantidad de lubricante es suficiente para recubrir sustancialmente el tubo 52 y el elemento 48 de presión, pero no llena la cámara 16 de bombeo. La válvula 32 se cierra con el pistón 36 en acoplamiento estanco con la toma 34, tal y como se muestra en la figura 5. Por consiguiente, la cámara 18 auxiliar esta estanca desde la cámara 16 de bombeo evitando de este modo que el lubricante se escape de la cámara 16 de bombeo dentro de la cámara auxiliar 18. El cabezal 2 de bombeo por lo tanto, puede ser transportado y manipulado sin riesgo de fuga del lubricante desde la cámara 16 de bombeo dentro de la cámara auxiliar 18 y por tanto desde el cabezal de bombeo. En consecuencia, la cámara 18 auxiliar se mantendrá seca antes de su uso.

El cabezal 2 de bombeo está montado en la unidad 1 de accionamiento en un estado sustanclalmente vertical, con la válvula 32 hacia la parte superior del cabezal 2 de bombeo. El lubricante dentro de la cámara 16 de bombeo, por lo tanto, tenderá a acumularse en la parte Inferior de la cámara 16 fuera de la válvula 32.

La unidad 1 de accionamiento en la que está montado el cabezal de bombeo comprende medios, que en el modo de realización mostrado, es un saliente 106 (mostrado en la figura 6) de la unidad 1 de accionamiento, que se alinea con la característica 40 de presión del cabezal 2 de bombeo. Tras el montaje del cabezal 2 de bombeo, la característica 40 de presión se lleva a acoplamiento por presión con el saliente 106 de manera que el saliente 106 presiona la característica 40 de presión en el rebaje 42 en el casqulllo 10 extremo. Tal y como se muestra en la figura 6, la característica 40 de presión actúa sobre el émbolo 38 para desplazar el pistón 36 fuera del acoplamiento estanco con la toma 34, abriendo de este modo la válvula 32. Debido a que la válvula 32 se abre sólo en el momento de montaje del cabezal 2 de bombeo en la unidad 1 de accionamiento, momento en el que el cabezal de bombeo se fija en una posición vertical, hay menos riesgo de que el lubricante se transfiera a través de la válvula 32 en la cámara 18 auxiliar.

La unidad 1 de accionamiento comprende también un emisor 110 y un receptor 112 para emitir y recibir luz infrarroja, respectivamente. El emisor 110 puede ser un diodo emisor de luz y el receptor 112 puede ser un fototransistor. El emisor 110 y el receptor 112 están dispuestos en la unidad 1 de accionamiento de tal manera que, cuando el cabezal 2 de bombeo está unido a la unidad 1 de accionamiento, el reflector 53 está dispuesto para reflejar la luz infrarroja emitida por el emisor 110 hacia el receptor 112. La disposición del emisor 110 y del receptor 112 con respecto al reflector 53 se muestra en la figura 4. En el modo de realización mostrado, el emisor 110 y el receptor 112 están contenidos dentro del mismo alojamiento. El emisor 110, el receptor 112 y el reflector 53 juntos comprenden un sensor óptico capaz de detectar líquido dentro de la cámara 18 auxiliar. En el presente modo de realización, el reflector 53 está configurado para disponer de una reflexión interna, sustancialmente total, de luz Infrarroja emitida por el emisor 110 cuando no hay líquido presente en la superficie exterior del cono. Por lo tanto, cuando el cabezal 2 de bombeo se monta primero en la unidad 1 de accionamiento, el receptor 112 detecta la presencia de la luz Infrarroja reflejada. Un controlador conectado al receptor 112 se utiliza para determinar que el reflector 53 no está expuesto al liquido y, por tanto, que no hay sustancialmente líquido en la cámara 18 auxiliar.

El reflector 53 es un simple moldeo y por tanto es relativamente barato en comparación con el emisor 110 y el receptor 112. Una ventaja de la disposición anterior es que el cabezal 2 de bombeo puede retirarse como una unidad cuando se ha desgastado o dañado, y en particular cuando el tubo 52 alcanza el final de su vida útil, y un cabezal de bomba de reemplazo equipado comprende su propio reflector. La disposición no requiere la sustitución del emisor 110 ni del receptor 112 que están montados en la unidad 1 de accionamiento. En consecuencia, el coste de reemplazar cabezales de bomba se reduce significativamente en comparación con cabezales de bomba que tienen elementos sensores caros montados en el cabezal de bombeo. Por otra parte, un cabezal 2 de bombeo que tiene sellados, por soldadura por rotación, los casquillos 8, 10 extremos en el alojamiento 6 cilindrica mejora la integridad del cabezal 2 de bombeo para su retirada.

Durante el uso, el rotor 46 se hace girar para presionar el tubo 52 entre los lóbulos 50 del elemento 48 de presión y la pared 12 interior ejerce de este modo una acción peristáltica en el tubo 52. La acción peristáltica bombea un líquido a través del tubo 52. La porción de la pared 12 interior que define el pasaje 24 anular actúa como una barrera entre la cámara 16 de bombeo y la válvula 32. La pared 12 Interna, por lo tanto evita que lubricante salpicado por la acción de bombeo entre en la cámara 18 auxiliar a través de la válvula 32.

Si, durante el uso, el tubo 52 se rompe o de otro modo comienza a gotear dentro de la cámara 16 de bombeo, el líquido que está siendo bombeado a través del tubo 52 se escapa desde el tubo 52 dentro de la cámara 16 de bombeo y del pasaje 24. Como la cantidad de líquido que ha escapado aumenta, aumenta el nivel de líquido dentro de la cámara 16 de bombeo por encima de la parte superior de la pared 16 interior y fluye desde el pasaje 24 a través de la válvula 32 dentro de la cámara 18 auxiliar.

El líquido que entra en la cámara 18 auxiliar se acumula en el depósito alrededor del tubo 45 de respiración. Como el líquido se acumula en el depósito, el nivel del líquido alcanza el reflector 53 exponiendo de esta manera al menos parte de la superficie exterior del cono del reflector 53 al líquido. El líquido tiene un índice de refracción más alto que el aire y por lo que reduce la cantidad de reflexión interna exhibida por el reflector 53. Por consiguiente, se reduce la cantidad de luz infrarroja reflejada de nuevo hacia el receptor 112. La reducción de la radiación reflejada es

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detectada por el controlador y se usa para determinar que el líquido está presente en el depósito. Una señal de salida, por ejemplo una alerta, se genera a continuación, la cual indica que el tubo ha fallado (es decir, se ha roto) y se ha producido una fuga. La bomba entonces se puede detener de forma automática o por un usuario en respuesta a la señal de salida.

Si el nivel continúa aumentando por encima de la entrada del tubo respirador, el líquido se descarga de la cámara 18 auxiliar a través de la tubería 44.

En el presente modo de realización, los rebajes 11 de posición están configurados de tal manera que el cabezal de bombeo se puede montar en la unidad 1 de accionamiento con el tubo 52 que se extiende horizontalmente desde el cabezal 2 de bombeo (tal y como se representa en las figuras 7 y 8) o verticalmente desde el cabezal 2 de bombeo. La válvula 32 está dispuesta dentro del cabezal 2 de bombeo de manera que en cada configuración, la válvula 32 está situada por encima de la cámara 16 de bombeo. Además, la tubería 44 está dispuesta a 45 grados con respecto a la dirección general de extensión del tubo 52 desde el cabezal 2 de bombeo, de manera que, en cada configuración, el tubo 45 de respiración está a 45 grados con respecto a la vertical y por lo tanto define un depósito por debajo de la entrada 47 del tubo de respiración en cada configuración.

Se apreciará que se podrían utilizar otros tipos de sensor óptico que comprendan un reflector adecuado. Por ejemplo, el sensor óptico puede estar dispuesto de tal manera que cuando el reflector está expuesto a un líquido, la cantidad de radiación reflejada hacia el receptor, aumenta. Aunque un cono se describe como una forma adecuada para una superficie reflectante, cualquier superficie, tal como una pirámide o un cono truncado, que cambie la cantidad o dirección de la radiación reflejada cuando se expone a un líquido sería adecuada. Alternativamente, o además, el reflector podría estar hecho de un material adecuado y/ o estar provisto de un recubrimiento para que la cantidad de radiación reflejada varíe dependiendo de si el reflector está expuesto a un líquido.

Se apreciará que la sensibilidad del receptor/ controlador se podrá ajustar para evitar que pequeñas cantidades de líquido generen una detección positiva de una fuga.

Se apreciará que el sensor óptico también se podría utilizar para detectar la presencia o el montaje correcto del cabezal 2 de bombeo en la unidad 1 de accionamiento mediante la detección de la presencia de una radiación reflejada, cuando el cabezal 2 de bombeo está montado en la unidad 1 de accionamiento.

Una variante 202 del cabezal 2 de bombeo, que se ha descrito anteriormente, se muestra en la figura 9.

El cabezal 202 de bombeo comprende un alojamiento 204 formado por una carcasa 206 cilindrica encerrada por una pared 208 extrema Integral en un extremo y por un casquillo 210 extremo en el otro. En el presente modo de realización, el casquillo 210 extremo se fija ultrasónicamente a la carcasa 206. La carcasa 206 comprende una pared 212 exterior y una pared 214 interior que está dispuesta radialmente en dirección hacia dentro de la pared 212 exterior. La pared 212 exterior y la pared 214 interior están conectadas por un nervio 216 circunferencial. La pared 208 extrema está formada integralmente con la pared 214 interior, por ejemplo como una estructura monocasco moldeada.

La pared 212 exterior se extiende sobre la pared 214 interior en dirección axial.

Una placa 218 circular está dispuesta dentro de la carcasa 206. La placa 218 circular está dispuesta de tal manera que la periferia de la placa 218 se sella contra la superficie interior de la pared 212 exterior. La placa 218 está dispuesta además para hacer tope con el extremo de la pared 214 interior de tal manera que la placa 218, la pared 214 Interior y la pared 208 extrema definen una cámara 220 de bombeo. La placa 218 está provista de un nervio 222 que se extiende axialmente, el cual rodea la periferia de la pared 214 interior para sujetar la pared 214 interna.

El cabezal 202 de bombeo comprende además un rotor 223 que comprende un elemento 224 de presión que está dispuesto para la rotación dentro de la cámara 220 de bombeo. El elemento 224 de presión comprende una superficie 226 radialmente exterior que define lóbulos 228 (que se muestran en la figura 10) para presionar una tubo montado dentro de la cámara 220 de bombeo contra la pared 214 interior. La superficie 226 radialmente exterior está conectada rígidamente a un núcleo 230 del rotor 223 mediante una estructura 232 de celosía que se extiende entre el núcleo 230 y la superficie 226 exterior del elemento 224 de presión. El rotor 223 está soportado para su rotación mediante cojinetes 234 dispuestos entre la superficie 226 exterior del elemento 224 de presión y las características 236, 238 de soporte previstas en la pared 208 extrema y en la placa 218, respectivamente.

El núcleo 230 se extiende a través de la placa 218 y el casquillo 210 extremo. Juntas 240, 242 perspectivas están dispuestas entre el núcleo 230 y la placa 218, y entre el núcleo 230 y el casquillo 210 extremo. El núcleo 230 comprende un taladro 243 estriado que se extiende axialmente, el cual está dispuesto para recibir un eje de accionamiento, o medios de accionamiento similares, de una unidad de accionamiento. El rotor 223 está situado dentro del cabezal 202 de bombeo de tal manera que no sobresalga del alojamiento 204 del cabezal de bombeo.

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La placa 218, la pared 212 exterior y el casqulllo 210 extremo definen una cámara 244 auxiliar. La cámara 244 auxiliar está separada de la cámara 220 de bombeo mediante la placa 218.

Tal y como se muestra en la figura 11, las aberturas 246 de fuga están provistas en una región de la placa 218 adyacente a la cámara 220 de bombeo. Se apreciará que podría ser proporcionada sólo una abertura de fuga.

Una válvula 248 está dispuesta entre las aberturas 246 de fuga y la cámara 244 auxiliar.

La válvula 248 comprende primera formación 250 anular conformada en el lado de la placa 218 expuesta a la cámara 244 auxiliar y una segunda formación 252 anular escalonada conformada alrededor de una abertura 254 proporcionada en el casqulllo 210 extremo. La primera y segunda formaciones 250, 252 anulares se extienden una hacia la otra de tal manera que el extremo escalonado de la segunda formación 252 anular se ajusta dentro del extremo de la primera formación 250 anular para definir una cavidad 256 sustanclalmente cilindrica que se extiende entre la abertura 254 y la placa 218. Se dispone una junta 257 entre la primera y segunda formaciones 250, 252 anulares para sellar la cavidad 256 de la cámara 244 auxiliar.

La válvula comprende además un pistón 258 que está dispuesto dentro de la cavidad 256. La primera y segunda 260, 262 juntas están dispuestas en extremos opuestos del pistón 258. Las juntas 260, 262 sellan el pistón 258 contra el interior de la segunda formación 252 anular. El pistón 258 tiene una porción centrada entre las dos juntas 260, 262 de diámetro reducido, en comparación con los extremos del pistón 258.

Aberturas 264 separadas circunferencialmente se disponen a través de la porción de la segunda formación 252 anular entre las juntas 260, 262, en las proximidades de la porción centrada del pistón 258.

La primera junta 260 sella el pistón 258 contra la segunda formación 252 anular para evitar que el fluido se escape del cabezal de bombeo a través de la abertura 254 en el casquillo 210 extremo. La segunda junta 262 sella contra el extremo de la segunda formación 252 anular para impedir que el fluido sea transferido a través de la válvula 248 de la cámara 220 de bombeo dentro de la cámara 244 auxiliar. La segunda junta 262 tiene un diámetro que es mayor que la del diámetro interior de la segunda formación 252 anular.

El pistón 258 comprende una característica 264 de presión, tal como un botón, un extremo del cual está a nivel con la parte principal del casquillo 210 extremo. Un orificio 266 se extiende a lo largo del pistón 258 dentro del cual está dispuesto un elemento de desviación en la forma de un muelle 268 de compresión. Un extremo del muelle 268 hace tope con el extremo del orificio 266 y el otro extremo del muelle 268 hace tope con la placa 218. El muelle 268 empuja el pistón 258 fuera de la placa 218 presionando así la segunda junta 262 contra el extremo de la segunda formación 252 anular para cerrar la válvula 248.

Tal y como se muestra en la figura 9, la cámara 244 auxiliar está provista de una salida 270 que es diametralmente opuesta a la válvula 248. La salida 270 comprende un tubo 272 que define un tubo 274 de respiración que tiene una salida 277 en la región inferior de la cámara 244 auxiliar. Un depósito se define alrededor del tubo 274 de respiración entre el tubo 274 de respiración y las paredes de la cámara 244 auxiliar. El tubo 274 de respiración está dispuesto de tal manera que el tubo 274 de respiración es sustancialmente vertical cuando el cabezal 202 de bombeo está en uso. Los aspectos restantes de la salida 270 son sustancialmente los mismos que los descritos con respecto al modo de realización descrito anteriormente y por lo tanto no se describirán aquí en detalle.

El cabezal 202 de bombeo comprende además un reflector 275 que está en concordancia con el reflector descrito con respecto al modo de realización descrito anteriormente.

Un tubo 276 está dispuesto dentro del cabezal 202 de bombeo sustancialmente de la misma manera que el modo de realización descrito anteriormente. Sin embargo, la variación de los conectores 278 extremos del tubo se describirán ahora con referencia a la figura 10.

Cada conector 278 extremo del tubo comprende una primera parte 282, una segunda parte 286 y un elemento de retención que comprende un casquillo 290. La primera parte 282 y la segunda parte 286 son separables.

Cada primera parte 282 está provista de un pasaje 294 pasante, un vástago 298 roscado externamente y un reborde 302 que hace tope que se corresponden con las mismas características del modo de realización descrito anteriormente. El reborde 302 que hace tope comprende una pestaña que proporciona una cara 306 extrema de la primera parte 282. Un rebaje 310 circunferencial se proporciona en la cara 306 extrema dentro de la cual está dispuesta una junta 314, tal como una junta tórica.

Cada primera parte 282 se proporciona con una característica 318 de acoplamiento de una herramienta que, en el modo de realización mostrado, es un conector hexagonal formado en el extremo del pasaje 294 pasante.

Cada segunda parte 286 comprende una espita 322 para la conexión con una manguera, un pasaje 326 pasante correspondiente y una porción 330 que hace tope, el cual en el modo de realización mostrado es una pestaña, que

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proporciona una cara 334 extrema de la segunda parte 286. La cara 334 extrema de la segunda parte 286 presiona contra la junta 314 de la primera parte para sellarla a través de pasajes 294, 326 de la primera y segunda partes 282, 286 en comunicación fluida entre sí.

Cada casquillo 290 está en concordancia con el casquillo del modo de realización descrito anteriormente, con la excepción de que el casquillo 290 está previsto de un roscado 338 interior que se acopla con un roscado 342 exterior proporcionado en el alojamiento 206. Cada casquillo 290 no necesita por lo tanto ser resistente. Cada casquillo 290 sostiene la primera y segunda 282, 286 partes de los conectares 278 extremos del tubo acoplados por presión entre sí.

El montaje y el funcionamiento del cabezal 202 de bombeo están sustancialmente en concordancia con el montaje y funcionamiento del modo de realización anteriormente descrito el cabezal de bombeo. Sin embargo, ahora se describirán las variaciones en el montaje y el funcionamiento.

Al igual que con el modo de realización descrito anteriormente, cada conectar 278 extremo está montado mediante el acoplamiento por roscado del vástago 298 roscado con la pared interior del tubo 276. Una herramienta, tal como una llave Alien, está acoplada con la característica 318 de acoplamiento de la herramienta y es utilizada para girar la primera parte 282 con respecto al tubo 276, para llevar al tubo 276 a lo largo del vástago 298 roscado hacia el reborde 302 que hace tope. Una vez que el extremo del tubo 276 está firmemente situado en la posición correcta, tal y como se describe con respecto al modo de realización previamente descrito, la segunda parte 286 del conectar 278 se sitúa contra la junta 314 para sellar tas respectivos pasajes 294, 326 pasantes en acoplamiento fluido entre sí. El casquillo 290 es entonces situado sobre la segunda parte 286 y enrollado a lo largo del roscado correspondiente, en el alojamiento 206, para sujetar la primera y segunda partes 282, 286 juntas y para fijar al conectar 278 en su posición.

El cabezal 202 de bombeo está montado en una unidad de accionamiento (no mostrada) mediante la inserción de un eje de transmisión estriado, u otros medios de accionamiento adecuados, de la unidad de accionamiento dentro del orificio 243 estriado del rotor 223.

Tal y como se muestra en la figura 12, la acción del montaje del cabezal 202 de bombeo en la unidad de accionamiento lleva a la característica 264 de presión al acoplamiento con un saliente (no mostrado) en la unidad de accionamiento. El saliente fuerza al pistón 258 hacia dentro contra el muelle 268. La segunda junta 262 eleva el extremo de la segunda formación 252 anular, de tal manera que se forma un espacio 346 anular entre el pistón 258 y la segunda formación 252 anular. Esto abre la válvula 248. El fluido por lo tanto, puede fluir desde la cámara 22 de bombeo a través de las aberturas 246 de fuga y del espacio 346 anular, a lo largo de la porción centrada del pistón 258 y a través de las aberturas 264, separadas circunferencialmente, dentro de la cámara auxiliar 244.

La retirada del cabezal 202 de bombeo hace que el muelle 268 empuje al pistón 258 hacia el exterior, de tal manera que la segunda junta 262 sella contra el extremo de la segunda porción 252 anular. El diámetro mayor de la junta 262 asegura que el pistón 258 se ha retenido dentro del cabezal 202 de bombeo. La cámara 220 de bombeo, por lo tanto se vuelve a cerrar para el transporte, almacenamiento o eliminación.

En ambas realizaciones, la soldadura o fijación del casquillo o casquillos extremos 8, 10; 210 a la pared 6, 212 exterior crea, respectivamente, una unidad estanca que no puede ser desmontada sin romper los componentes. Por consciente, al final de la vida del cabezal 2, 202 de bombeo, normalmente siguiendo un fallo del tubo 52, 276, el cabezal de bombeo es descartado como una unidad, para ser reemplazado por uno nuevo.

Se apreciará que se podrían utilizar alternativas al tubo 45, 274 de respiración para definir un depósito. Por ejemplo, la salida de la cámara auxiliar puede ser dispuesta de tal manera que el depósito se define en una parte inferior de la cámara 18, 244 auxiliar, por debajo de la salida.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un cabezal (2, 202) de bombeo peristáltico que comprende una cámara (16, 220) de bombeo dentro de la cual está dispuesto un elemento (48, 224) de presión para ejercer una acción peristáltica en un tubo (52, 276) que se extiende dentro de la cámara ( 16, 220) de bombeo, caracterizado porque el cabezal (2, 202) de bombeo peristáltico comprende además una cámara (18, 244) auxiliar que, en un uso normal, es una cámara seca, estando dispuestas la cámara (16, 220) de bombeo y la cámara (18, 244) auxiliar en comunicación fluida, de tal forma que el líquido desplazado de la cámara (16, 220) de bombeo por la fuga del tubo (52, 276) en la cámara (16, 220) de bombeo fluye desde la cámara (16, 220) de bombeo dentro de la cámara (18, 244) auxiliar.
2. Un cabezal (2, 202) de bombeo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cámara (18, 244) auxiliar se comunica con la cámara (16, 220) de bombeo a través de una válvula (32, 248) que funciona entre una condición abierta, en la cual el líquido puede fluir desde la cámara (16, 220) de bombeo dentro de la cámara (18, 244) auxiliar y una condición cerrada, en la que se evita que fluya desde la cámara (16, 220) de bombeo dentro de la cámara (18, 244) auxiliar.
3. Un cabezal (2, 202) de bombeo de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la válvula (32, 248) está configurada de tal manera que cuando el cabezal (2, 202) de bombeo está conectado a una unidad (1) de accionamiento para accionar el elemento (48, 224) de presión, la unidad (1) de accionamiento se acopla con el cabezal (2, 202) de bombeo para abrir la válvula (32, 248).
4. Un cabezal (2, 202) de bombeo de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en el que la válvula (32, 248) comprende una toma (34) y un pistón (36, 258) que se acopla con la toma (34) para cerrar la toma (34).
5. Un cabezal (2, 202) de bombeo tal y como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que la válvula (32, 248) comprende un elemento (268) de empuje que empuja la válvula (32, 248) a la condición cerrada.
6. Un cabezal (2, 202) de bombeo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que un detector de líquido está dispuesto para detectar la presencia de líquido dentro de la cámara (18, 244) auxiliar.
7. Un cabezal de bombeo (2, 202) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la cámara (18, 244) auxiliar está provista de una salida (270).
8. Un cabezal (2, 202) de bombeo de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la salida (270) comprende un tubo (45, 274) de respiración que está dispuesto de tal manera que, cuando el cabezal (2, 202) de bombeo está montado en una unidad (1) de accionamiento para el accionamiento del cabezal (2, 202) de bombeo, el tubo (45, 274) de respiración sobresale hacia arriba dentro de la cámara (18, 244) auxiliar, de manera que define un depósito por debajo de la entrada del tubo de respiración para la recepción de líquido, estando dispuesto el detector de líquido para detectar la presencia de líquido dentro del depósito.
9. Una bomba peristáltica que comprende un cabezal (2, 202) de bombeo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y una unidad (1) de accionamiento, estando configurado el cabezal (2, 202) de bombeo de tal manera que es desmontable de la unidad (1) de accionamiento.
10. Una bomba de acuerdo con la reivindicación 9, cuando depende de la reivindicación 2, en la que el cabezal (2, 202) de bombeo está provisto de un émbolo (38) de accionamiento de válvula que está expuesto al exterior del cabezal (2, 202) de bombeo, teniendo la unidad (1) de accionamiento un saliente que coopera con el émbolo (38), cuando el cabezal (2, 202) de bombeo está montado en la unidad (1) de accionamiento, para abrir la válvula (32, 248).