IT201900005422A1 - Pompa peristaltica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell’invenzione avente per TITOLO “Pompa peristaltica"

Il trovato riguarda una pompa peristaltica.

Come ben noto, con il termine di peristalsi si intende un movimento di contrazione e di rilassamento, in particolare di un condotto, con effetto di avanzamento progressivo del contenuto nel condotto stesso.

In particolare, è nota l’attività peristaltica presente in natura, in differenti organi cavi di svariati organismi viventi, genere umano compreso (esofago, etc.); sulla base di questo principio sono state da tempo realizzate delle cosiddette pompe peristaltiche, in cui l’energia cinetica del fluido trattato viene impressa da una strozzatura che scorre lungo un tubo.

Di fatto la pompa è costituita da un organo rotante a cui sono applicati dei lobi di compressione che, ruotando, strozzano il tubo, provocando in questo modo l’avanzamento del fluido. Naturalmente il tubo in cui scorre il fluido deve potersi deformare in modo elastico e non plastico, cosicchè esso può riacquistare le dimensioni originali e quindi garantire la capacità di aspirazione.

Di fatto la pompa peristaltica è intrinsecamente una pompa “pulsante”, dal momento che la sua portata non risulta costante nel corso di un singolo giro. È questo uno dei problemi fondamentali delle pompe peristaltiche e, per ridurre tale fenomeno, vengono utilizzati degli appositi compensatori atti allo scopo.

Le pompe peristaltiche vengono utilizzate principalmente in processi dove non si desidera far venire in contatto il fluido trattato con i componenti della pompa, in particolare per ragioni di sicurezza nei confronti della contaminazione (ad esempio nell’industria alimentare, in quella farmaceutica ed in campo medicale) o perché il fluido è aggressivo o nocivo nei confronti degli organi della pompa (tipicamente in caso di solventi, agenti chimici, combustibili, sostanze corrosive e simili).

Con tale tipologia di pompa è possibile tarare con precisione la portata e ciò la rende un dispositivo molto utile soprattutto nel caso in cui siano richiesti accurati dosaggi e ripetibilità della misura come, per esempio, nei laboratori chimici ed in quelli farmaceutici, biologici, e simili.

Nella maggior parte dei casi le pompe peristaltiche presentano un organo rotante, che presenta due o più lobi di compressione, generalmente sotto forma di rulli o pattini, che agiscono su un unico condotto flessibile per ottenere l’effetto descritto in precedenza.

Esistono delle realizzazioni in cui è previsto un numero di lobi di compressione maggiore di due, come ad esempio la pompa DELASCO (1956) con tre lobi di compressione (in questo caso rulli di compressione).

Scopo del presente trovato è quello di prevedere una pompa peristaltica che risulti intrinsecamente semplice dal punto di vista costruttivo e sicura dal punto di vista funzionale e che presenti inoltre un ingombro complessivo limitato. Inoltre tale pompa deve presentare una costanza di portata che risulti intrinsecamente più elevato rispetto a quella delle pompe peristaltiche consimili di tipo noto.

Ciò si ottiene, secondo il trovato, conformando una pompa peristaltica secondo la parte caratterizzante della rivendicazione 1. Altre forme di realizzazione della pompa sono previste nelle rivendicazioni dipendenti.

Queste ed altre caratteristiche del trovato verranno ora qui di seguito descritte in dettaglio, con riferimento ad alcune sue particolari forme di realizzazione, rese a solo titolo di esempio non limitativo, con l’aiuto delle tavole di disegno allegate, dove; - le figure 1, 2 e 3 (Tav. I) rappresentano una prima forma di realizzazione della pompa di cui al trovato, rispettivamente in una vista complessiva con corpo pompa aperto, in una vista trasversale sezionata, effettuata secondo la linea II-II di figura 1 ed in una vista laterale;

- le figure 4, 5 e 6 illustrano delle viste complessive, con corpo pompa aperto, di detta prima forma di realizzazione del trovato, in tre diverse fasi di funzionamento;

- le figure 7, 8 e 9 (Tav. II) rappresentano delle figure corrispondenti a quelle delle figg. 1-3 di un’ulteriore forma di realizzazione del dispositivo di cui al trovato; in particolare la fig. 8 rappresenta una vista trasversale sezionata, effettuata secondo la linea VIII-VIII di fig.7;

- le figure 10, 11 e 12 rappresentano delle figure corrispondenti a quelle delle figg. 4-6 di un’ulteriore forma di realizzazione del dispositivo di cui al trovato.

Come visibile rispettivamente nelle figure 1-3 e 7-9, la pompa peristaltica 100, secondo il trovato, rappresentata in due diverse forme di realizzazione, come meglio specificato in seguito, comprende due condotti flessibili 1’ e 1” di forma tubolare alloggiati all’interno di un corpo pompa 2. Su detti condotti agiscono simultaneamente ed in sequenza due organi rotanti 3’ e 3”. Nelle figure 1 e 2 si vede che nella prima forma di realizzazione tali organi rotanti 3’ e 3” presentano due lobi di compressione 5, mentre nella forma di realizzazione illustrata nelle figure 7 e 8 i lobi di compressione 5 sono previsti in numero di tre.

In ogni caso, ognuno degli organi rotanti 3’ e 3” è imperniato al proprio albero rotante, rispettivamente, 4’ e 4”. È in particolare previsto che la rotazione dei detti organi 3’ e 3” determini la compressione di ognuno dei lobi di compressione 5 sul condotto 1’ e 1”, provocando in particolare l’aspirazione e l’avanzamento del fluido presente nel condotto stesso, come rappresentato nella sequenza delle figure, rispettivamente, 4, 5 e 6, nonché 10, 11 e 12.

È in particolare previsto che il corpo pompa 2 sia di forma simmetrica rispetto a due assi 20, 30. Il primo di tali assi 20 è longitudinale e lungo il suddetto sono presenti una imboccatura di aspirazione 6 ed una di mandata 7 di tale pompa. Viceversa, il secondo asse di simmetria 30 è trasversale e perpendicolare a detto asse e sul suddetto sono allineati ed equidistanti rispetto all’asse longitudinale 20 gli assi di rotazione 40, 50, rispettivamente degli organi rotanti 3’ e 3”.

Secondo il trovato, come visibile in particolare nelle figure, rispettivamente, 1, 4, 5 e 6, nonché 7, 10, 11 e 12 è previsto che un primo collettore 6 determini una suddivisione del condotto in identici condotti flessibili 1’ e 1’’. Su detti condotti flessibili 1’ e 1’’ agiscono i lobi di compressione 5, montati sugli organi rotanti 3’ e 3”.

È in particolare previsto che gli alberi 4’ e 4” siano controrotanti ad identiche velocità e gli organi rotanti 3’ e 3” imperniati ad essi ruotino in modo da evitare l’interferenza meccanica reciproca.

È inoltre previsto che detti condotti flessibili 1’, 1’’ si raccordino a valle degli organi rotanti 3’ e 3”, in corrispondenza di un secondo collettore 7.

È infine previsto che i collettori 6, 7 fungano da bocca di mandata e aspirazione della pompa, o ne siano direttamente collegati.

Come visibile nella sequenza delle figure da 4 a 6, è evidente che il contatto tra i lobi 5 ed i condotti flessibili 1’, 1’’ determini la compressione di diverse porzioni di fluido entrante dal collettore 6, determinandone l’avanzamento nel condotto stesso.

Nelle figure da 7 a 9 è illustrata una variante realizzativa della pompa di cui al trovato in cui, invece che due soli lobi di compressione 5, disposti lungo un medesimo asse e quindi angolarmente spaziati di 180°, sono previsti tre lobi di compressione 5, imperniati ai medesimi alberi rotanti 4’ e 4” e, in questo caso, angolarmente spaziati di 120°.

È chiaro che, da un punto di vista di principio, è possibile prevedere un numero indefinito di lobi di compressione 5, vantaggiosamente spaziati angolarmente in modo eguale.

In ogni caso è previsto che tali organi rotanti presentino vantaggiosamente una simmetria radiale rispetto al proprio asse di rotazione.

Vantaggiosamente pertanto i lobi di compressione saranno spaziati angolarmente di un angolo α pari a α=360°/n, dove n è il numero di lobi di compressione 5 imperniati ai medesimi alberi rotanti 4’ e 4”.

È intuitivo il fatto che tanto maggiore sarà il numero di lobi 5 in corrispondenza di un medesimo organo rotante, si determinerà un incremento della costanza della portata della pompa.

Di contro è chiaro che, dal punto di vista meccanico e funzionale, risulta più semplice avere a che fare con un numero di lobi di compressione ridotto, ad esempio un numero pari a 2 o 3, proprio come nelle figure allegate.

È vantaggiosamente previsto che gli alberi rotanti 4’, 4”, sui quali sono imperniati i due organi rotanti 3’, 3” presenti in detta pompa 100, sono collegati reciprocamente mediante ruote dentate o pulegge dentate, per garantire il fatto che gli organi rotanti 3’ e 3’’ “controruotino” a velocità assolutamente identiche.

Da quanto sopra precede, si vede quindi come il dispositivo di cui al trovato sia in grado senz’altro di risolvere i problemi indicati in precedenza e di soddisfare gli scopi pure proposti in precedenza al riguardo.

Si precisa che il presente trovato potrà assumere anche forme ed aspetti diversi da quelli descritti ed illustrati in dettagli in precedenza, ferme restando le sue caratteristiche essenziali, senza per questo uscire dall’ambito del brevetto.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. POMPA PERISTALTICA (100), caratterizzata dal fatto di essere del tipo costituito da due condotti flessibili (1, 1”) di forma tubolare alloggiati all' interno di un corpo pompa (2), in cui agiscono simultaneamente ed in sequenza due organi rotanti (3’, 3”) aventi almeno due lobi di compressione (5), ognuno di detti organi (3’, 3”) essendo imperniato ad un albero rotante (4’, 4”), essendo previsto che la rotazione di detti organi (3’, 3”) faccia si che la compressione di ognuno dei lobi di compressione (5) esercitata sui condotti flessibili (1, 1”), provochi l’aspirazione e l’avanzamento del fluido presente nei condotti stessi (1', 1”), detto corpo pompa (2) essendo di forma simmetrica rispetto a due assi (20, 30), il primo asse dei quali è longitudinale (20) e lungo il quale sono presenti un collettore di aspirazione (6) ed uno di mandata (7) della pompa stessa (100), mentre il secondo asse è trasversale (30) e perpendicolare a detto primo asse (20), dove sono allineati ed equidistanti, rispetto all’asse longitudinale (20), gli assi di rotazione (40, 50) degli organi rotanti (3’, 3”), essendo inoltre previsto che sui condotti flessibili (1' , 1”) agiscano detti lobi di compressione (5) montati sugli organi rotanti (3’, 3”), gli alberi (4’, 4”) essendo controrotanti ad identica velocità e ruotando in modo da evitare l’interferenza meccanica reciproca, essendo inoltre previsto che detti condotti flessibili (1, 1”) si raccordino a valle degli organi rotanti (3’, 3”), in corrispondenza del collettore di mandata (7), essendo infine previsto che i due collettori (6, 7) siano disposti in corrispondenza delle imboccature di aspirazione e mandata della pompa stessa.
2. 2. POMPA, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ognuno degli organi rotanti (3’, 3”) presenta una simmetria radiale rispetto al proprio asse di rotazione (40, 50).
3. 3. POMPA, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di presentare una pluralità di lobi di compressione (5), spaziati angolarmente in modo uguale.
4. 4. POMPA, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che gli alberi rotanti (4’, 4”), sui quali si imperniano due organi rotanti (3’, 3”) presenti in detta pompa (100), sono collegati reciprocamente mediante ruote dentate o pulegge dentate.