PT93423B - Caixa para bomba peristaltica de tubo deformavel e bomba peristaltica equipada com esta caixa - Google Patents

Description

DESCRICÃO

A presente invenção refere-se a uma caixa para bomba peristáltica de tubo deformável, constituída por um invólucro que compreende, na vizinhança de cada uma das suas extremidades, uma via de rolamento cilíndrica contra a qual podem rolar satélites que esmagam o tubo deformável, situado entre as duas vias de rolamento.

Apresenta-se uma caixa deste género, por exemplo, na patente EP 0 041 267. Porém, a disposição desta caixa é relativamente complicada e limita as possibilidades de utilização de tal caixa.

A presente invenção tem por objecto, sobretudo, proporcionar uma caixa do género definido anteriormente que seja de construção simples e robusta, que permita uma bombagem eficaz e cujas possibilidades de utilização sejam aumentadas.

Segundo a presente invenção, uma caixa para bomba peristáltica de tubo deformável, do género definido anteriornmente, é caracterizada pelo facto de os satélites serem tubulares e estarem montados livremente no interior da caixa, na concavidade do tubo deformãvel, compreendendo esta caixa, pelo menos de um lado, uma abertura central com um diâmetro suficiente para permitir o arrasto dos satélites quer directamente a partir de uma placa rotativa provida de planetários próprios para engrenarem nos satélites tubulares, quer a partir de um veio acoplado interiormente entre os satélites tubulares.

Assim uma mesma caixa pode ser accionada directamente por uma placa, pemitindo este modo de accionamento em qualquer instante conhecer com precisão a posição angular da placa e portanto dos satélites, quer por um veio central com possibilidade de uma velocidade de rotação elevada. Os satélites são realizados de uma maneira simples e económica e a sua montagem livre no interior da caixa é vantajosa para o funcionamento da bomba.

Quando a caixa está separada do motor de accionamento, os satélites são levados para o centro sob a acção da pressão do tubo em repouso, ficando este tubo aberto, o que torna possível uma esterilização completa fácil.

De preferência, a caixa apresenta uma garganta interior de secção côncava na qual vai alojar-se o tubo deformãvel, enquanto que os satélites têm uma forma exterior de tonel, de curvatura convexa, combinada com a curvatura côncava da gola da caixa, para se apoiar no tubo deformãvel, compreendendo cada satélite, de um lado e do outro da zona em forma de tonel, uma zona cilíndrica própria para rolar na via de enrolamento associada; uma tal caixa com perfil interior côncavo permite uma autocentragem do tubo e dos satélites.

Vantajosamente, a caixa compreende uma coroa central cilíndrica, na qual está fixada, de um lado e do outro, por meio de molas ou por encaixe, uma chapa lateral que compreende uma via de rolamento interna, compreendendo a chapa lateral do lado do motor de accionamento uma borda sensivelmente troncocónica que permite assegurar a fixação da caixa num cárter de motor de accionamento por cooperação desta borda troncocónica com os dentes, que apresentam uma certa elasticidade no sentido radial, previstos em toda a periferia de uma coroa dentada ligada ao cárter do motor.

Os satélites tubulares são geralmente feitos de um material plástico elástico.

A presente invenção refere-se igualmente a uma bomba peristáltica equipada com uma caixa tal como a definida anteriormente, compreendendo esta bomba um motor próprio para accionar os satélites tubulares.

De preferência, o motor da bomba compreende um veio de saída provido de uma placa que suporta eixos nos quais estão montados doidos roletes próprios para se aplicar aos satélites tubulares. A placa pode compreender, em especial, um eixo situado no prolongamento do veio do motor e no qual está montado doido um rolete central, com uma folqa de autocentragem relativamente importante, próprio para cooperar com a superfície exterior dos satélites invólucro da caixa é geralmente fechado do lado oposto ao motor por uma tampa aplicada, podendo uma das vias de rolamento para os satélites ser prevista na face interior desta tampa.

Numa forma de realização particular, a placa da bomba compreende quatro roletes espaçados regularmente e um rolete central, enquanto que a caixa compreende quatro satélites.

A presente invenção consiste, fora os dispositivos atrás referidos, um certo número de outros dispositivos de que se tratará mais especificamente mais adiante a propósito de formas de realização particulares descritas com referência aos desenhos anexos, as quais não são de modo nenhum limitativas. Nos desenhos as figuras representam:

A fig. 1, uma vista em perspectiva de uma bomba peristáltica segundo a presente invenção, estando a caixa separada da placa;

A fig.	2,	uma vista em placa segundo a linha (II-II)
A fig.	3,	da f ig. 5; uma vista da caixa segundo a linha (III-
A fig.	4,	-III) da fig. 4; um corte feito pela linha (IV-IV) da fig 3,
A fig.	5,	da caixa; uma vista da esquerda com arranque parcial
A fig.	6,	da placa representada na fig.2; um corte longitudinal, com partes no exte-
A fig.	7,	rior, da bomba, estando a placa montada no interior da caixa; um corte de uma outra forma de realização
A fig.	θ,	de uma bomba segundo a presente invenção, estando a caixa representada em corte; uma vista segundo a linha (VIII-VIII) da
A fig.	9,	fig. 7, servindo a coroa dentada de porta- -caixa; e finalmente, um corte de uma outra forma de
neles ver-	se uma	realização vantajosa da caixa. Com referência aos desenhos pode bomba peristáltica (1) que compreende um tu-

bo deformável (2), em particular de material plástico, que forma o corpo de bomba. Este tubo está interposto entre um cárter cilíndrico exterior (3) e rolos internos (4) próprios para cooperar com um órgão central de accionamento (5), por sua vez accionado por um motor eléctrico (6).

A bomba (1) compreende uma caixa desmontável (7) constituída por um invólucro cilíndrico (8) no qual está montado o tubo (2), bem como satélites tubulares (9), em número de quatro, na forma de realização considerada.

Estes satélites constituem os rolos (4) e são vantajosamente feitos de um material plástico elástico. Os satélites (9) podem ser constituídos por troços de tubo de material plástico extrudido.

O tubo (2) descreve sensivelmente um semicírculo no interior do invólucro (8) e sai deste invólucro por aberturas (10) segundo ramos (11) sensivelmente paralelos.

Quando a caixa está desmontada, como se representa nas fig. 1, 3 e 4, os satélites (9) ficam livres no interior do invólucro e o tubo (2) não é praticamente comprimido.

A face (12) do invólucro destinada a ser aplicada contra o motor (6) compreende uma abertura central (13) com um diâmetro suficiente para permitir o accionamento dos satélites (9) como se explica mais adiante. Esta face (12) tem um diâmetro maior do que o invólucro (8) e forma uma placa lateral que fica saliente radialmente em relação ao invólucro, sendo previstos na referida placa lateral furos alongados (14) diametralmente opostos para permitir a fixação da caixa (7) no motor (6) provido de cavilhas (15) com cabeças, próprias para cooperar com os furos alongados (14) .

O invólucro (8) da cassete compreende, na vizinhança de cada uma das extremidades, segundo a direcção axial, uma via de rolamento cilíndrica (16, 17) (fig. 4) contra a qual os satélites tubulares (9) podem aplicar-se e rolar, estando o tubo deformável, (2) situado entre as duas vias de rolamento, contra uma superfície cilíndrica (18) cujo diâmetro é maior do que o das vias de rolamento (16) e (17).

O invólucro (8) é fechado, do lado oposto ao motor de accionamento da bomba, por uma tampa aplicada (19), na qual se prevê uma via de rolamento (17) que constitui a superfície interna de um aro de centragem da tampa (19) no invólucro. A face interior desta tampa (19) compreende uma cavidade central (20) .

Os satélites (9) são mantidos, segundo a direcção longitudinal, entre a face interior da tampa (19) e um ressalto de encosto (21) (fig. 4) que circunda a abertura (13) do lado interior do invólucro.

A distância (1), segundo a direcção axial, entre este ressalto de encosto (21) e a face interior da tampa (19) é apenas ligeiramente maior que o comprimento . L. ..R-IV- J.U „ .·

axial (h) dos satélites (9) para assegurar uma boa manutenção destes satélites e evitar qualquer posicionamento oblíquo. De preferência, a diferênça 1 - h é menor que ou igual a 0,2 mm.

Roletes (22) montados doidos em eixos (23) suportados por uma placa, (24), são apropriados para se aplicar nos satélites (9) , passando através de aberturas (13). Os roletes (22) estão distribuídos regularmente em torno do eixo da placa (24) . 0 número destes roletes (22) é igual ao dos satélites (9), isto é, igual a quatro no exemplo considerado.

A extremidade (25) de cada rolete (22) afastado da placa (24) tem uma forma sensivelmente troncocónica para facilitar a entrada do rolete no satélite (9) correspondente. A extremidade do eixo (23) está provida de uma cabeça (26) própria para reter o rolete (22) na direcção longitudinal.

diâmetro (d) dos roletes (22) é ligeiramente menor que o diâmetro interior (f) (fig. 4) dos satélites (9). A folga, isto é, a diferença f-d é vantajosamente da ordem de 0,3 mm.

Um rolete central (27) está montado livre em rotação num eixo (28) que está situado no prolongamento do veio do motor (6) quando a placa (24) está fixada neste veio do motor.

O rolete central (27) compreende igualmente uma extremidade troncocónica que vai alojar-se na cavidade (20) (fig. 6). A cabeça de eixo (28) está alojada totalmente no interior de um furo interior previsto na extremidade deste rolete (27).

Como pode ver-se na fig. 5, o comprimento do rolete (27) é maior do que o dos roletes (22) . Assim, quando este conjunto está introduzido na abertura (13) da caixa (7), a extremidade do rolete (27) penetra, primeiramente, no espaço (29) (fig. 3) compreendido entre os satélites (9) e provoca o afastamento destes satélites, o que facilita a aplicação dos roletes nos referidos satélites.

O rolete (27) está montado no seu eixo (28) com uma folga radial de autocentragem (diferênça

entre o diâmetro do furo interior do rolete (27) e o diâmetro exterior do eixo (28) relativamente importante designadamente da ordem de 0,5 mm.

Este rolete (27) principalmente devido à folga de centragem importante, visa obter um equilíbrio dinâmico de todas as pressões.

A fixação da placa (24) no veio de saída do motor pode ser assegurada por qualquer meio, em especial por parafusos de bloqueio, tais como (30) (fig. 1), orientados radialmente.

Quando se guarda a caixa (7) separadamente do motor (6) e dos roletes (22) e (27) , os satélites (9) são levados para o centro sob a pressão do tubo (2) em repouso, como pode ver-se na fig. 3, mantendo-se este tubo aberto até à estabilização dos satélites numa posição tangencial de apoio recíproco. Isto permite evitar uma colagem entre as paredes do tubo quando da armazenagem, colagem que poderia produzir-se se o tubo fosse guardado esmagado.

O tubo (2) pode ser mantido no lugar por dois aneis de retenção soldados, previstos para ficar entalados nas cavidades atrás referidas sob a pressão de uma aba de apoio solidária com a tampa da caixa.

Na fabricação de série, este tubo (2) monta-se na caixa muito rapidamente.

Posto isto, o funcionamento da bomba é o seguinte.

Tendo a caixa (7) sido colocada na placa (5), os roletes (22) encontram-se no interior dos satélites tubulares (9), que se apoiam contra o rolete central (27). A caixa é encaixada na armação do motor por uma ligeira rotação que, depois do encaixe das cavilhas (15) na parte de grande diâmetro do furo alongado (14), coloca as referidas cavilhas na parte mais estreita deste furo alongado que não pode ser atravessada pela cabeça das cavilhas (15).

Os roletes de accionamento (22) vão alojar-se com uma pequena folga no interior dos satélites tubulares (9), enquanto que o rolete de apoio central (27) vai exercer a sua pressão contra o exterior dos satélites (9)

que se afastam até à estanqueidade de fecho do tubo (2) do corpo de bomba sobre si mesmo. Esta montagem pode ser realizada em alguns segundos, com uma só mão.

A acção de bombagem é obtida quando se põe o motor (6) em rotação, arrastando a placa (5) e os satélites (9).

Os roletes (22) , accionados pela placa (5), não atacam directamente o tubo (2) do corpo de bomba, o que permite evitar o estiramento do corpo de bomba para o orifício de descarga e a tendência para o fecho do orifício de aspiração. Daí resulta uma curva de caudal da bomba, em função da velocidade de rotação, relativamente regular. 0 rolete livre central (27) visa obter um apoio e um equilíbrio dinâmico de todas as pressões de funcionamento.

Por uma escolha judiciosa da espessura de parede dos satélites (9) pode actuar-se na pressão de saída dos fluídos bombados.

Fazendo referência às fig. 7 e 8, pode ver-se uma variante de realização de uma caixa e de uma bomba segundo a presente invenção. Os elementos das fig. 7 e 8 que desempenham funções idênticas ou semelhantes às dos elementos já descritos a propósito das figuras anteriores são designados por referências numéricas iguais à soma de 100 com o número de referência utilizado nas figuras anteriores, sem que se faça de novo a sua descrição pormenorizada.

invólucro (108) da caixa (107) compreende uma coroa central cilíndrica (31) na qual está fixada, de um lado e de outro, por encaixe, uma placa lateral (32, 33) compreendendo cada placa lateral uma das vias de rolamento (116,117). O frasco (33) forma a tampa (119) que está desviada segundo a direcção axial em relação à borda que serve para o encaixe na coroa (31).

A placa lateral (32) situada do lado do motor de accionamento (106) compreende uma borda (34) sensivelmente troncocónica cujo diâmetro aumenta no sentido do motor (106). Esta borda (34) permite assegurar a fixação do invólucro e da caixa (107) no cárter do motor de accionamento (106) por cooperação da referida borba (34) com dentes

(35) previstos em toda a periferia de uma coroa dentada (36) ligada ao cárter do motor (106).

Os dentes (35) ficam salientes radialmente em relação ao plano médio da coroa, como pode verse na fig. 7, e estão distribuídos regularmente em toda a circunferência, como pode ver-se na fig. 8. Um espaço (37) separa dois dentes sucessivos. Cada dente (35) apresenta uma certa elasticidade no sentido radial, em especial por flexão na sua raiz, para permitir a passagem da extremidade de maior diâmetro da borda (34) e a preensão da superfície troncocónica da referida borda. O efeito de rampa criado pelas superfícies inclinadas dos dentes e da borda (34) permite aplicar uma certa pressão axial a parte da placa lateral (32) em frente da zona da coroa (36) situada no interior, no sentido radial, dos dentes (35) .

A coroa (36) constitui um porta-caixa particularmente simples e vantajoso, permitindo a colocação no lugar da caixa com uma só mão, sem ter que impor uma orientação particular pré determinada da caixa (107) em relação ao cárter do motor (106) .

No exemplo de realização considerado na fig. 7, o órgão de accionamento (105) é constituído por um veio encaixado interiormente entre os satélites tubulares (104) .

A fig. 9 representa uma variante de realização cujos elementos que desempenham funções idênticas à dos elementos já descritos a propósito das fig. 1 a 6 são designados por referências numéricas iguais à soma do número 200 à referência utilizada nas fig. 1 a 6.

invólucro (208) apresenta uma garganta interior (37) de secção côncava, voltada para o eixo do invólucro, na qual vai alojar-se o tubo deformãvel (202). Os satélites (209) têm uma forma exterior de tonel (38) , de curvatura convexa, combinada com a curvatura côncava (37) da garganta do invólucro.

Os satélites (209) compreendem, de um lado e do outro da zona em forma de tonel, uma zona cilíndrica (39,40) própria para rolar na via de rolamento associa9 da (216,217). Os satélites (204) podem compreender uma cavidade interior cilíndrica para permitir a entrada de planetários semelhantes aos representados na fig. 1.

O invólucro (208) da fig. 9, de perfil interior côncavo, permite uma autocentragem do tubo e dos satélites (209), de modo que já não é praticamente necessário prever ressaltos de apoio de um lado e do outro dos satélites para os manter segundo a direcção axial. Daí resulta uma diminuição sensível do desgaste dos satélites e uma duração de vida maior da caixa. Reduz-se além disso o aquecimento. A estanqueidade realizada por esmagamento do tubo (202) entre a superfície côncava (37) e a superfície convexa (38) do rolete é melhor, em especial ao nível da comissura. Isso permite obter pressões de descarga da bomba mais elevadas e uma economia de energia, para um mesmo caudal.

A caixa e a bomba segundo a presente invenção têm numerosas vantagens.

Há uma autocentragem entre a bomba e o motor, sem pressão radial, protegendo as chumaceiras do motor. Uma compensação automática de folga é também obtida e são suprimidas as tensões axiais nos eixos dos roletes.

funcionalento da bomba é silencioso e a sua montagem é fácil quando numa fabricação em série. O baixo custo de fabricação e a facilidade de montagem permitem a utilização de caixas descartáveis, em especial para as aplicações médicas.

corpo de bomba apresenta uma resistência máxima, enquanto as tolerâncias de fabrico são facilmente satisfeitas com peças de material plástico em bruto de moldação.

É possível efectuar uma esterilização com óxido de acetileno pelo acesso da circulação ambiente ao tubo aberto da caixa em repouso.

Há um mínimo de peças em movimento com atritos reduzidos e tensões dinamicamente equilibradas visando um rendimento mecânico excelente, e oferecendo a possibilidade de utilização de motores de baixa potência, menos dispendiosos e mais fiáveis. Produz-se uma ventilação natu10 ral máxima, quando em funcionamento, o que evita o aquecimento.

Obtém-se uma precisão dos caudais das bombas graças à possibilidade de uma normalização mais avançada na montagem automática dos tubos do corpo de bomba nas caixas, com cotas rigorosas. A placa de accionamento, montada no eixo motor pode ser facilmente substituída e á barata devido à mecânica elementar fabricada com material plástico.

Os satélites tubulares (9), como já se indicou, podem ser obtidos economicamente por divisão em troços de um tubo extrudido, o que evita um molde de produção cara.

Há uma boa qualidade de funcionamento desta bomba com motores passo-a-passo ou de motores-redutores com servocomando.

É possível fabricar facilmente as peças rotativas de materiais de elevada resistência, tais como de poliimidas, fibras de carbono, fibras de ARAMID, destinadas a aplicações de tecnologia avançada.

Os controlos de qualidade das caixas são fácilmente realizáveis no fim da cadeia de fabricação, permitindo uma aferição rigorosa do caudal das caixas.

Deve notar-se que com quatro satélites o tubo (2) é fechado por esmagamento em pelo menos dois sítios.

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES

   - 12 Caixa para bomba peristáltica do tubo deformável, constituída por um invólucro que compreende na vizinhança de cada uma das suas extremidades, uma via do rolamento cilíndrica contra a qual são apropriados para se aplicar e rolar satélites que esmagam o tubo deformável situado entre as duas vias de rolamento, caracterizada pelo facto de os satélites (9,109,209) serem tubulares e estarem montados livremente no interior do invólucro (8,108,208) na concavidade do tubo deformável, incluindo este invólucro, pelo menos de um lado, uma abertura central (13,113,213) com um diâmetro suficiente para permitir o arrastamento dos satélites, ou directamente a partir de uma placa rotativa (5) provida de planetários (22) próprios para engrenar nos satélites tubulares, ou a partir de um veio (105) aplicado interiormente entre os satélites tubulares.

   - 22 Caixa de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de, quando ela for separada do motor, os satélites (9,109,209) seerem levados para o centro sob a acção da pressão do tubo (2,102,202) em repouso, ficando este tubo aberto, o que torna possível uma esterificação completa fácil.

   _ ₃a Caixa de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo facto de a caixa (208) apresentar uma garganta interior (37) de secção côncava que vai alojar-se o tubo deformável (202), enquanto que os satélites (209) têm uma forma exterior em forma de barril (38) com curvatura convexa combinada com a curvatura côncava de garganta (37) do invólucro para se apoiar no tubo deformável, compreendendo cada satélite (209) de um lado e do outro da zona em forma de barril, uma zona cilíndrica (39,40) própria para rolar numa via de rolamento associada (216,217), asse12 gurando o perfil côncavo (37) do invólucro uma autocentragem do tubo e dos satélites.

   - 43 Caixa de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo facto de o invólucro (108) compreender uma coroa central cilíndrica (31) na qual estão fixadas, designadamente por encaixe de um lado e do outro, chapas laterais (32,33), tendo cada uma das chapas laterais uma via de rolamento interior (116,117), compreendendo a chapa lateral (32) situada do lado do motor de accionamento (106) uma borda (34) sensivelmente troncocónica que permite assegurar a fixação do invólucro (108) num cárter de motor de accionamento por cooperação dessa borda troncocónica (34) com dentes (35) previstos em toda a periferia de uma coroa dentada (36) ligada ao cárter do motor.

   - 5a Caixa de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo facto de os satélites tubulares ( 9, 109, 209) serem realizados com um material plástico elástico.

   -6a Bomba peristáltica equipada com uma caixa de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo facto de compreender um motor cujo veio de saída está dotado com um prato (24) que suporta eixos (23) nos quais estão montados doidos roletes (22), próprios para se aplicar a satélites tubulares, compreendendo o prato (24) em particular um eixo (28) situado no prolongamento do veio do motor e no qual está montado doido um rolete central (27) com una folga de autocentragem relativamente grande.

   - 7a Bomba de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo facto de o invólucro (8) da caixa ser fechado,do lado oposto ao motor, por uma tampa (19) aplicada, sendo uma das vias de rolamento (17) para os satélites (9) prevista na face interior desta tampa (19).

   - 8a 13

   Bomba de acordo com a reivindicação 6, ou a reivindicação 7, caracterizada pelo facto de a placa (24) suportar quatro roletes (22) e um rolete central (27) .

   O requerente reivindica a prioridade do pedido francês apresentado em 13 de Março de 1989, sob ο na 89 03234.