ES2629412T3 - Subconjunto oscilogiratorio y dispositivo de multiplexación fluídica y bombeo volumétrico de un fluido, integrados conjuntamente - Google Patents

Subconjunto oscilogiratorio y dispositivo de multiplexación fluídica y bombeo volumétrico de un fluido, integrados conjuntamente Download PDF

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Abstract

Subconjunto oscilogiratorio (1; 101; 201; 301) de bombeo volumétrico de un fluido, que comprende un cuerpo (2; 102) hueco de eje longitudinal (A) que define al menos una cavidad (25) y cuya pared está atravesada por unos conductos (CPi, CRi, CSi, CDi), un pistón (4; 104; 204; 304) alojado en dicha cavidad (25) con la que define una cámara de trabajo (5), comprendiendo dicho pistón (4; 104; 204; 304) en su periferia al menos un rebaje (43; 43P, 43D; 143P, 143D; 243P, 243D; 343P, 343D) en comunicación fluídica con dicha cámara de trabajo (5), siendo apto dicho pistón (4; 104; 204; 304) para estar animado con un movimiento oscilogiratorio con respecto a dicho cuerpo (2; 102) de manera que sea móvil angularmente entre distintas posiciones de funcionamiento en cada una de las cuales dicho rebaje (43; 43P, 43D; 143P, 143D; 243P, 243D; 343P, 343D) está o no enfrente de al menos uno de dichos conductos (CPi, CRi, CSi, CDi) y en traslación de manera que varíe el volumen de dicha cámara de trabajo (5) para aspirar y después descargar dicho fluido sucesivamente, caracterizado porque dicho subconjunto oscilogiratorio comprende una camisa (3; 103; 203; 303; 403; 503) móvil entre dicho pistón (4; 104; 204; 304) y dicho cuerpo (2; 102), porque la pared de dicha camisa está atravesada por unos orificios (OPi, ORi, OSi, ODi), intercalada radialmente entre dicho pistón (4; 104; 204; 304) y dicho cuerpo (2; 102), y apta para adoptar en dicho cuerpo (2; 102), de manera concomitante a cada posición de funcionamiento, diferentes configuraciones fluídicas sucesivas en cada una de las cuales cada conducto (CPi, CRi, CSi, CDi) es selectivamente no pasante cuando dicha camisa (3; 103; 203; 303; 403; 503) impide la comunicación fluídica entre dicha cámara de trabajo (5) y dicho conducto (CPi, CRi, CSi, CDi) o pasante cuando un orificio (OPi, ORi, OSi, ODi) de dicha camisa (3; 103; 203; 303; 403; 503) enfrente de dicho conducto (CPi, CRi, CSi, CDi) permite la comunicación fluídica entre dicha cámara de trabajo (5) y dicho conducto (CPi, CRi, CSi, CDi).

Description

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plana SP1 de la leva. La rotación R del pistón 4 no provoca entonces su traslación, permanece axialmente inmóvil en su posición distal, el volumen de la cámara de trabajo 5 no varía y permanece mínimo. Durante esta primera fase de conmutación, el primer conducto distal CD1 y el segundo conducto distal CD2 están enfrente de la parte llena del pistón 4. De este modo, incluso si el primer y el segundo orificio distal OD1, OD2 están enfrente respectivamente del
5 primer y del segundo conducto distal CD1, CD2, la cámara de trabajo 5 está cerrada fluídicamente de manera estanca. La rotación R del pistón 4 con respecto al cuerpo 2 está prolongado hasta alcanzar la fase de admisión.
En la fase admisión, ilustrada en las figuras 6 y 7, la patilla de guía circula principalmente a lo largo de la primera porción inclinada SI1 de la leva la cual transforma la rotación R del pistón 4 en una traslación proximal TP del pistón 4 con respecto al cuerpo 2. El pistón 4 pasa de la posición distal (figura 5) a una posición proximal (figura 8) en la cual la cámara de trabajo 5 presenta un volumen máximo. Durante la fase de admisión, el pistón 4 gira con respecto al cuerpo 2 junto con el rebaje 43 circulando delante del primer conducto distal CD1 y el primer conducto proximal CP1. De este modo, el primer conducto distal CD1 está en comunicación fluídica con la cámara de trabajo 5 por medio del segundo orificio distal OD2 y del rebaje 43. El fluido es aspirado según la flecha E, mediante al aumento
15 del volumen de la cámara de trabajo 5 provocado por la traslación proximal TP y la depresión generada en la cámara de trabajo 5. El primer conducto proximal CP1 y el segundo conducto proximal CP2 permanecen obturados por la camisa 3. Durante esta fase de admisión, la estanqueidad de la zona rebajada 45 está asegurada por la junta de estanqueidad, el segundo conducto distal CD2 no está en comunicación fluídica con la cámara de trabajo 5, lo que está esquematizado por una cruz. La rotación R del pistón 4 con respecto al cuerpo 2 está prolongada hasta alcanzar una segunda fase de conmutación. De manera ventajosa, al principio de la fase de admisión, durante una fase de transición, la patilla de guía circula sobre el final de la segunda porción plana SP2. Asimismo, al final de la fase de admisión, durante una fase de transición, la patilla de guía circula sobre el principio de la primera porción plana SP1 de la leva. De este modo las fases de transición, se pasan a un volumen constante de la cámara de trabajo 5.
25 La segunda fase de conmutación, ilustrada en la figura 8, es sensiblemente similar a la primera fase de conmutación. Se diferencia por el pistón 4 en posición proximal y la cámara de trabajo 5 la cual presenta un volumen máximal. Durante esta segunda fase de conmutación, la patilla de guía circula a lo largo de la segunda porción plana SP2 de la leva. La rotación R del pistón 4 no provoca entonces su traslación, permanece axialmente inmóvil en su posición distal, el volumen de la cámara de trabajo 5 no varía y permanece máximal. Durante esta segunda fase de conmutación, el primer conducto distal CD1 y el segundo conducto distal CD2 están enfrente de la parte completa del pistón 4. De este modo, incluso si el primer y el segundo orificio distal OD1, OD2 están enfrente respectivamente del primer y del segundo conducto distal CD1, CD2, la cámara de trabajo 5 está cerrada fluídicamente de manera estanca. La rotación R del pistón 4 con respecto al cuerpo 2 está prolongada hasta alcanzar la fase de descarga.
35 En esta fase de descarga ilustrada en las figuras 9 y 10, la patilla de guía circula principalmente a lo largo de la segunda porción inclinada SI2 de la leva que transforma la rotación R del pistón 4 en una traslación distal TD, opuesta a la traslación proximal TP. De este modo, el pistón 4 pasa de su posición proximal (figura 8) a su posición distal (figura 5). Durante la fase de descarga, el pistón 4 gira con respecto al cuerpo 2 junto con el rebaje 43 circulando delante del segundo conducto distal CD2 y el segundo conducto proximal CP2. De este modo, el segundo conducto distal CD2 está en comunicación fluídica con la cámara de trabajo 5 por medio del segundo orificio distal OD2 y del rebaje 43. El fluido es descargado según la flecha S, por la reducción del volumen de la cámara de trabajo 5 provocada por la traslación distal TD y creando una sobrepresión en la cámara de trabajo 5. Durante esta fase de descarga, la estanqueidad de la zona rebajada 45 está asegurada por la junta de estanqueidad, el primer conducto
45 distal CD1 no está en comunicación fluídica con la cámara de trabajo 5. La rotación R del pistón 4 con respecto al cuerpo 2 se prolonga hasta alcanzar la primera fase de conmutación, descrita anteriormente. De manera ventajosa, al principio de la descarga, durante una fase de transición, la patilla de guía circula sobre el final de la primera porción plana SP1. Asimismo, al final de la fase de descarga, durante una fase de transición, la patilla de guía circula sobre el principio de la segunda porción plana SP2 de la leva. De este modo, las fases de transición se pasan a un volumen constante de la cámara de trabajo 5.
Con referencia a las figuras 11 a 21, el dispositivo oscilogiratorio 101 según la invención comprende un cuerpo 2 según la primera disposición, una camisa 103 según una segunda colocación y un pistón 104 según un segundo modo de realización.
55 El pistón 104 según el segundo modo de realización es sensiblemente similar al pistón 4 según el primer modo de realización y se diferencian principalmente en que comprende un rebaje distal 143D y un rebaje proximal 143P en forma de cruz previstos en la periferia de la porción cilíndrica 41 de pequeño diámetro. Los rebajes distal 143D y proximal 143P pueden presentar cualquier otra forma adecuada. Estos rebajes distal 143D y proximal 143P están desplazados angularmente el uno del otro, en este caso a 180°, y longitudinalmente a una distancia que depende especialmente del perfil de las nervaduras anulares 146 y previsto de modo que, en cada media vuelta del pistón 104 en el cuerpo 2, el rebaje proximal 143P esté enfrente de uno de los primer y segundo conductos proximales CP1, CP2 y el rebaje distal 143D esté enfrente de uno del primero y segundo conductos distales CD1, CD2. El pistón 104 comprende además un canal 147 visible en la figura 13 provisto de un tramo longitudinal que desemboca
65 longitudinalmente en la cámara de trabajo 5, de un tramo radial distal que desemboca en el rebaje distal 143D y de un tramo radial proximal que desemboca en el rebaje proximal 143P. Por otra parte, el rebaje axial 142 previsto en la
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imagen7
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Según otro modo de realización no representado, los conductos previstos en el cuerpo no están diametralmente opuestos entre sí, sino que están dispuestos según un ángulo que, por ejemplo, es elegido en función de la configuración de conexión fluídica deseada. Los orificios de la camisa y rebajes del pistón están colocados en consecuencia.
5 Con referencia a las figuras 25 a 31, el dispositivo oscilogiratorio 201 según la invención comprende un cuerpo 2 según la primera disposición, una camisa 303 según una cuarta colocación y un pistón 204 según un tercer modo de realización.
El pistón 204 según el tercer modo de realización es sensiblemente similar al pistón 104 según el segundo modo de realización. Se diferencia principalmente en que el rebaje distal 143D y el rebaje proximal 143P están alineados entre sí longitudinalmente. Como se ha indicado anteriormente, en el cuerpo, los conductos pueden no estar diametralmente opuestos entre sí, sino dispuestos según cualquier otro ángulo adecuado, estando los orificios de la camisa y rebajes del pistón colocados en consecuencia.
15 Como para el segundo modo de realización, el pistón 204 comprende de un canal 247 formado por un tramo longitudinal, un tramo radial distal y un tramo radial proximal.
Con referencia en particular a las figuras 28A, 28B a 33A, 33B, la camisa 303 según la cuarta colocación se diferencia de las precedentes en el número y emplazamiento de los orificios. Comprende unos primer, segundo, tercer, cuarto y quinto orificios proximales OP1, OP2, OP3, OP4, OP5 dispuestos entre sí de manera similar a los de la camisa 203 de la tercera colocación y de los primer, segundo, tercer, cuarto y quinto orificios distales OD1, OD2, OD3, OD4, OD5 dispuestos entre sí de manera similar a los de la camisa 203 de la tercera colocación presentando, no obstante, el primer orificio distal OD1 desplazado 90° en el sentido horario con respecto al primer orificio proximal
25 OP1. Esta camisa 303 permite adoptar sucesivamente, por rotaciones sucesivas de un ángulo α a 45°, las configuraciones fluídicas siguientes:
-con referencia a las figuras 28, 28A y 28B, la segunda configuración fluídica (véase la figura 35), -con referencia a las figuras 29, 29A y 29B, la tercera configuración fluídica (véase la figura 36), -con referencia a las figuras 30, 30A y 30B, la primera configuración fluídica (véase la figura 34); o la primera
configuración fluídica simétrica, no representada, -con referencia a las figuras 31, 31 A y 31 B, la octava configuración fluídica (véase la figura 41).
La misma camisa 303 permite de este modo, adoptar cuatro configuraciones fluídicas distintas sin contar la primera 35 configuración fluídica simétrica.
Con referencia a las figuras 32 a 33B, el dispositivo oscilogiratorio 201 comprende una camisa 403 según una quinta colocación.
La camisa 403 según esta quinta colocación, se diferencia de las precedentes por el número y emplazamiento de los orificios. Comprende unos primer, segundo, tercer, cuarto, quinto y sexto orificios proximales OP1, OP2, OP3, OP4, OP5, OP6 angularmente repartidos en el plano radial proximal PP y los primer, segundo, tercer y cuarto orificios distales OD1, OD2, OD3, OD4 angularmente repartidos en el plano radial distal DD. Como puede verse en las figuras 32A y 33A, los primer, segundo, tercer, cuarto, quinto y sexto orificios proximales OP1, OP2, OP3, OP4, OP5,
45 OP6 están desplazados dos a dos entre sí 45° en el sentido horario.
Como puede verse en las figuras 32B y 33B, el segundo orificio distal OD2 está desplazado 135° en el sentido horario con respecto al primer orificio distal OD1. El tercer orificio distal OD3 está desplazado 135° en el sentido horario con respecto al segundo orificio distal OD2. El cuarto orificio distal OD4 está desplazado 45° en el sentido horario con respecto al tercer orificio distal OD3. Por otra parte, el primer orificio distal OD1 está alineado longitudinalmente con el primer orificio proximal OP1.
Esta camisa 403 permite adoptar sucesivamente, por rotaciones sucesivas de un ángulo α a 45°, las configuraciones fluídicas siguientes:
55 -con referencia a las figuras 32, 32A y 32B, la sexta configuración fluídica (véase la figura 39), -con referencia a las figuras 33, 33A y 33B, la séptima configuración fluídica simétrica (véase la figura 39).
La misma camisa 403 permite, igualmente, adoptar la primera configuración fluídica (véase la figura 34, 30, 30A y 30B) y la segunda configuración fluídica (véase la figura 36, 29, 29A y 29B).
Con los ejemplos precedentes, se comprende bien, por tanto, que los orificios se han previsto en la camisa en función de las combinaciones de configuraciones fluídicas deseadas para cada aplicación específica del dispositivo oscilogiratorio 1, 101, 201 según la invención.
65 Con referencia a las figuras 42 a 46D, el dispositivo oscilogiratorio 301 de la invención, comprende un cuerpo 102
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Claims (1)

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