ES2885125T3 - Cabezal de bomba recambiable para una bomba de membrana - Google Patents
Cabezal de bomba recambiable para una bomba de membrana Download PDFInfo
- Publication number
- ES2885125T3 ES2885125T3 ES18189481T ES18189481T ES2885125T3 ES 2885125 T3 ES2885125 T3 ES 2885125T3 ES 18189481 T ES18189481 T ES 18189481T ES 18189481 T ES18189481 T ES 18189481T ES 2885125 T3 ES2885125 T3 ES 2885125T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- pump head
- pump
- casing
- drive
- inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 37
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 235000014443 Pyrus communis Nutrition 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000007905 drug manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000011028 process validation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/04—Pumps having electric drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
- F04B11/0008—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using accumulators
- F04B11/0033—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using accumulators with a mechanical spring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
- F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
- F04B9/04—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Cabezal de bomba (1) para bombas de membrana (2), que comprende una carcasa de cabezal de bomba (8) con varias conexiones (22) que están realizadas en la carcasa de cabezal de bomba (8) proporcionando tanto entradas como salidas, un anillo de centrado (21) para centrar la carcasa de cabezal de bomba (8) dentro de una carcasa de accionamiento (6), y un inserto de cabezal de bomba (32) que comprende un cuerpo de alojamiento de válvula (20) con varias válvulas de entrada y salida (35, 36) y varias cámaras de bombeo (28), estando las cámaras de bombeo (28) unidas a una cámara de entrada (56) a través de las válvulas de entrada (35) y a una cámara de salida (55) a través de las válvulas de salida (36), y estando realizadas las cámaras de bombeo (28) en el lado superior dentro del cuerpo de alojamiento de válvula (20), una membrana de bombeo (19) que está dispuesta encima de las cámaras de bombeo (28) del cuerpo de alojamiento de válvula (20) estanqueizando las mismas sin fugas, un disco oscilante (15), un disco excéntrico (14) que está dispuesto encima del disco oscilante (15) y un marco (17) con varias aberturas de marco (18) preferiblemente circulares para alojar varios empujadores (16) que están dispuestos en el lado inferior del disco oscilante (15), estando realizado el cabezal de bomba (1) por separado de un accionamiento (4) pudiendo ser reemplazado por tanto individualmente, caracterizado por que el cabezal de bomba forma una unidad cerrada herméticamente en sí, presentando el cuerpo de alojamiento de válvula (20) cinco cámaras de bombeo (28) con al menos una válvula de entrada (35) cada una de ellas, y estando hecho el cabezal de bomba (1) de materia sintética y siendo reciclable.
Description
DESCRIPCIÓN
Cabezal de bomba recambiable para una bomba de membrana
Campo de la invención
La invención se refiere a un cabezal de bomba para una bomba de membrana según el preámbulo de la reivindicación 1 y a una bomba de membrana según el preámbulo de la reivindicación 18.
Estado de la técnica
Del documento DE102008035592B4 se conoce una bomba de membrana que se compone sustancialmente de un cabezal de bomba, unido a un accionamiento, con varias cámaras de bombeo. Las cámaras de bombeo están estanqueizadas respectivamente por medio de una membrana de bombeo con respecto a una cámara de accionamiento, pudiendo ponerse la respectiva membrana de bombeo en un movimiento de bombeo axial periódico a través de un elemento de bombeo asociado. Las cámaras de bombeo están unidas a una cámara de entrada a través de válvulas de entrada y a una cámara de salida a través de una válvula de salida. La cámara de entrada está dispuesta centralmente y la cámara de salida es concéntrica a la cámara de entrada. En la placa de la válvula de esta bomba de membrana está previsto un talón en el que se puede insertar una placa de válvula de entrada separada que presenta las válvulas de entrada. Esta está antepuesta a las cámaras de bombeo. También de los documentos DE10117531A1 y DE202006020237U1 se conocen bombas de membrana que se componen sustancialmente de un cabezal de bomba unido a un accionamiento.
Otra bomba de membrana se describe en la solicitud de patente estadounidense US2011/0070107A1. Esta bomba comprende un cabezal de bomba desechable con un canal de entrada y de salida. El cabezal de bomba es fácil de reemplazar, de manera que no es necesario el mantenimiento, especialmente la limpieza y/o desinfección del mismo. Aquí, resulta ventajoso que la siguiente aplicación o el siguiente procedimiento se pueden iniciar con un reducido retraso de tiempo.
Las bombas de membrana conocidas de este tipo se emplean en el sector farmacéutico para la fabricación de medicamentos, pero también en química y biotecnología. Como es sabido, la fabricación de medicamentos en la industria farmacéutica es un sector con costes muy elevados, por lo que es deseable conseguir en el ámbito de la limpieza de bombas de membrana ahorros de tiempo, principalmente con el objetivo de una reducción de costes. También los costes de fabricación de las bombas de membrana son muy altos a causa de los elevados requisitos de esterilidad y, por tanto, es deseable reducir los costes de la fabricación de los elementos de bomba.
La desventaja de las bombas de membrana conocidas es que presentan un cabezal de bomba que está fijamente unido al accionamiento, especialmente a la carcasa de accionamiento y los elementos de accionamiento. Además, las bombas de membrana conocidas en el estado de la técnica son de metal, principalmente de acero inoxidable de alta aleación, lo que encarece la producción y dificulta el manejo de estas bombas. Dado que el cabezal de bomba está fijamente unido a los demás elementos de la bomba de membrana, el cabezal de bomba debe limpiarse completamente después de cada flujo de líquido. Esto significa que el cabezal de bomba debe vaciarse completamente y esterilizarse antes de que un nuevo lote de medicamento pueda pasar por el grupo. Esto conduce a que, por ejemplo, después de una operación de ensayo para un medicamento especial, por ejemplo, se requieren varios días y pasos de limpieza adicionales que requieren mucho tiempo para llevar a cabo nuevas operaciones de ensayo con este grupo. Los costes tan solo del proceso de limpieza son muy altos, ya que deben proporcionarse agentes de limpieza, personal y un tiempo considerable y similares. Antes de emplear la bomba de membrana también es preciso volver a realizar procesos de validación cada vez de nuevo, es decir, antes de cada nuevo paso de un medicamento. Esto requiere mucho tiempo. Además, en las bombas de membrana conocidas se producen regularmente fluctuaciones de presión, ya que fueron concebidas para aplicaciones estándar y se producen sobrepresiones que influyen negativamente en las condiciones de flujo.
Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de mejorar las bombas de membrana conocidas del tipo mencionado, conocidas hasta ahora, de tal manera que el cabezal de bomba se pueda fabricar de manera más económica, que esté realizado con un peso más ligero y que se pueda cambiar más rápidamente que los cabezales de bomba intercambiables conocidos del estado de la técnica y que ya no requiera ninguna limpieza ni vaciado completo, de manera que sean posibles unos ahorros de tiempo considerables en la fabricación de medicamentos en la industria farmacéutica. Además, la presente invención pretende aumentar la velocidad hasta que un medicamento esté listo para el mercado y reducir los costes al eliminarse la validación del proceso. La presente invención pretende suprimir los complicados procedimientos de limpieza. Se pretende facilitar el montaje manual del cabezal de bomba en el accionamiento y el reemplazo del cabezal de bomba. Además, se pretende proporcionar un cabezal de bomba más respetuoso con el medio ambiente que pueda ser reciclado. Al mismo tiempo, se pretende garantizar una estanqueidad absoluta y una mayor seguridad del cabezal de bomba a causa de la configuración del cabezal de bomba. Además, se pretende reducir la pulsación del líquido en el cabezal de bomba.
Este objetivo se consigue en relación con el preámbulo de la reivindicación 1 por la parte caracterizadora de la
reivindicación 1 y en relación con el preámbulo de la reivindicación 18 por la parte caracterizadora de la reivindicación 18.
El cabezal de bomba según la invención se caracteriza porque está realizado como variante de un solo uso para la fabricación de medicamentos. El cabezal de bomba está realizado por separado de los demás elementos de la bomba de membrana, en concreto, el accionamiento, especialmente la unidad de accionamiento y la carcasa de accionamiento, y por tanto puede recambiarse individualmente. La ventaja es que, de esta manera, el cabezal de bomba se puede cambiar de forma relativamente fácil con dos manejos. Esto ahorra mucho tiempo. Además, para reemplazar el cabezal de bomba no se requiere ninguna herramienta que de todas formas problemas en la zona estéril. El cabezal de bomba preferiblemente está fabricado de tal manera que se usa una sola vez solamente para un paso de un líquido, especialmente una operación de ensayo para la fabricación de un medicamento o la fabricación del medicamento mismo. Como artículo desechable, el cabezal de bomba se puede desechar después de su uso y se puede conectar un nuevo cabezal de bomba a los demás elementos de la bomba de membrana, más precisamente al accionamiento, para la siguiente operación de ensayo o la fabricación del medicamento siguiente. De esta manera, resultan ahorros millonarios para la industria farmacéutica, porque, por ejemplo, en el caso de un ensayo de una semana para un futuro medicamento se pueden ahorrar aproximadamente tres días, en concreto, porque a causa del cabezal de bomba recambiable que ya no se requiere ninguna limpieza del mismo. Habitualmente, el cabezal de bomba convencional se vacía completamente y se esteriliza antes de poder volver a emplearlo para el paso de un nuevo líquido. Dado que ya no se precisa ningún vaciado residual ni la limpieza estéril en el cabezal de bomba según la invención como variante de un solo uso, se pueden ahorrar varios días de inactividad por la limpieza y el vaciado residual. Por consiguiente, en la industria farmacéutica son posibles unos ahorros de costes considerables por el cabezal de bomba según la invención.
El cabezal de bomba está realizado de manera cerrada en sí y su interior está estanqueizado completamente de forma hermética hacia fuera. Tan solo la entrada y la salida deben cerrarse preferiblemente finalmente. El espacio interior está realizado en cuanto a su construcción para pequeñas cantidades residuales una vez finalizadas las operaciones de ensayo.
El cabezal de bomba está hecho completamente de materia sintética. Preferiblemente, se usan materias sintéticas conformes a FDA, especialmente materias sintéticas que cumplen con los requisitos en la fabricación de medicamentos y que resisten las cargas mecánicas. En comparación con las bombas conocidas hechas de aceros inoxidables de alta aleación, por consiguiente, se utiliza otro material, en concreto, materia sintética, que es más ligera que los metales y de fabricación más económica. La realización del cabezal de bomba de materia sintética facilita el montaje manual en el accionamiento, los demás elementos de la bomba de membrana y, por tanto, el recambio del cabezal de bomba. Además, el cabezal de bomba puede ser reciclado y, por lo tanto, representa un elemento de una bomba de membrana más respetuoso con el medio ambiente que los elementos del cabezal de bomba conocidos anteriormente de las bombas de membrana. La eliminación es más económica y más sencilla. En el caso de materia sintética como variante de uso único se suprimen los complejos procesos de validación. Preferiblemente, la carcasa de cabezal de bomba está hecha de polipropileno (Pp ), difluoruro de polivinilideno (PVDF) y/o politetrafluoroetileno (PTFE) y por lo tanto presenta una alta resistencia a los medios.
El cabezal de bomba presenta un sistema de 5 cámaras en comparación con el sistema de 4 cámaras conocido en el estado de la técnica. Con el sistema de 5 cámaras, se puede reducir la pulsación del líquido en el cabezal de bomba, especialmente en el grupo. Esto resulta ventajoso en comparación con el sistema de 4 cámaras. En las siguientes tablas, sistemas de 4 cámaras se comparan con sistemas de 5 cámaras. Por lo tanto, se proporcionan un total de cinco cámaras de bombeo en el cuerpo de alojamiento de válvula, en las que desemboca al menos una válvula de entrada por cada cámara de bombeo. En una forma de realización especialmente preferible, las cámaras de bombeo se diferencian en su forma de las cámaras de bombeo circulares conocidas, preferiblemente en que están realizadas de forma piriforme o en forma de pera. La zona de la cámara de bombeo piriforme que en un extremo finaliza en punta está dispuesta centralmente en el cuerpo de alojamiento de válvula, de manera que la zona de mayor volumen, redondeada hacia el otro extremo, termina en sentido hacia el borde exterior del cuerpo de alojamiento de válvula. En la zona estrechada de la cámara de bombeo se encuentra preferiblemente la válvula de salida, que por consiguiente está dispuesta centralmente. En la zona de mayor volumen de la cámara de bombeo se encuentran preferiblemente respectivamente una válvula de entrada que, vista desde el lado inferior del cuerpo de alojamiento de válvula, está dispuesta de forma concéntrica con respecto a las válvulas de salida.
A continuación están representadas cuatro tablas 1a, 1b y 2a, 2b, que muestran las diferencias entre un sistema de 5 cámaras y un sistema de 4 cámaras. En la comparación de un sistema de 4 cámaras según las tablas 1a, 1b con un sistema de 5 cámaras según las tablas 2a, 2b, se pueden determinar presiones operativas interiores significativamente reducidas en el sistema de 5 cámaras. La disposición de las conexiones activas en los respectivos ejemplos y ejemplos comparativos, en concreto, por una parte, para la entrada de líquido y, por otra parte, para la salida de líquido, están previstas en un primer ejemplo y un cuarto ejemplo comparativo en un ángulo de 180° en el lado exterior del cabezal de bomba. En un segundo ejemplo y un quinto ejemplo comparativo, estas conexiones activas están dispuestas en un ángulo de 90° y en un tercer ejemplo y un sexto ejemplo comparativo, en el lado frontal (corresponde al lado inferior).
En una disposición de conexión de la entrada activa a la salida activa en la pared de carcasa lateral del cabezal de bomba en una posición de 180 grados, se puede medir una presión estática (en pascales) en la zona de la entrada de la pared de carcasa lateral de 809,302 en un sistema de 4 cámaras y usando agua como medio (ejemplo 1). En esta disposición de conexión, en el mismo punto de medición en la zona de entrada de la pared de carcasa lateral se puede detectar una velocidad (en mm/s) de 2.472,94, realizándose la medición dentro del cabezal de bomba en la zona de entrada. En un sistema de 4 cámaras y usando agua como medio, estos valores son significativamente más altos en comparación con un sistema de 5 cámaras tal como está representado en la tabla 2a (ejemplo comparativo 1). En la misma disposición de conexión, en el mismo punto de medición y con agua como medio, la presión estática en un sistema de 5 cámaras es de 188,771 pascales y, por tanto, 620,531 pascales más baja. La velocidad en el ejemplo comparativo 1 es de 1.633,25 mm/s en un sistema de 5 cámaras, en el mismo punto de medición y con agua como medio. Por lo tanto, la velocidad en un sistema de 5 cámaras es casi dos veces más baja que en un sistema de 4 cámaras. Por lo tanto, se consigue reducir significativamente la pulsación del líquido. La bomba se utiliza de manera más eficiente.
Otra disposición de conexión alternativa se proporciona preferiblemente con una disposición de la entrada activa a la salida activa en la pared de carcasa lateral del cabezal de bomba en una posición de 90 grados. La presión estática que se mide en la zona de entrada en el interior del cabezal de bomba es 814,047 pascales en el ejemplo 2 del sistema de 4 cámaras. La velocidad en el mismo punto de medición con el mismo medio agua es de 2.472,93 mm/s en esta disposición. En comparación, la presión estática del ejemplo comparativo 2, medida en un sistema de 5 cámaras, es significativamente menor y es de 188,375 pascales, en concreto, si se mide en el mismo punto de medición y usando agua como medio. La velocidad en un sistema de 5 cámaras también es significativamente más baja con 1.633,25 mm/s.
De forma especialmente preferible, la disposición de las conexiones activas de entrada y salida en un ángulo de 180 grados en la pared de carcasa lateral del cabezal de bomba o en un ángulo de 90 grados no arroja ninguna diferencia en la velocidad cuando se usa agua como medio. Preferiblemente, la velocidad es igual.
Dado que el cabezal de bomba puede presentar preferiblemente varias conexiones para su uso posible como entrada y salida, que, sin embargo, en caso de desuso se cierran preferiblemente con un tapón, también la zona de entrada dentro del cabezal de bomba en la pared de carcasa lateral se puede medir en materia de presión estática y velocidad, aunque no se utilice la conexión y se utilicen solo las conexiones frontales, es decir, la entrada frontal y la salida frontal. En este caso, la medición en un sistema de 4 cámaras usando agua como, en el punto de medición zona de entrada dentro del cabezal de bomba en la pared lateral de carcasa, sin utilizar esta entrada y utilizando las conexiones frontales, arroja un valor de presión estática de -237,403 pascales y un valor de velocidad de 23,3715 del líquido (ejemplo comparativo 3). En comparación con esto, en el ejemplo comparativo 3, en un sistema de 5 cámaras, el valor de presión estática es de -25,3943 y el valor de velocidad es de 27,9028. De la comparación resulta que las depresiones estáticas en un sistema de 5 cámaras son menores que en un sistema de 4 cámaras.
Con respecto a la tabla 1a y la disposición de conexión utilizada activamente de 180 grados de la entrada a la salida en la pared de carcasa lateral (ejemplo 1), en la zona de entrada no utilizada de la conexión frontal (conexión de entrada en el lado inferior) se pueden medir unos valores de 704,574 pascales (presión estática) y 61, 9302 mm/s. En el mismo punto de medición, en el ejemplo 2, resultan unos valores de presión de 714,092 y unos valores de velocidad de 55,3904 con un posicionamiento de 90 grados de las conexiones activas la entrada y salida en la pared de carcasa lateral.
Usando preferiblemente las conexiones frontales entrada y salida (ejemplo 3), el valor de presión estática en la zona de entrada activa en el lado frontal, medido dentro del cabezal de bomba, es de 977,654 pascales, y el valor de velocidad en el mismo punto de medición es de 2.472,77 mm/s. En comparación, con la misma disposición y posición de medición y el mismo medio, en concreto, agua, el valor de presión en un sistema de 5 cámaras según el ejemplo comparativo 3 es de 70,7398 pascales y el valor de velocidad es de 1.632,43 mm/s. Los valores de presión y los valores de velocidad en el sistema de 5 cámaras son, por lo tanto, significativamente más bajos y garantizan una utilización más eficiente de la bomba.
En un sistema de 4 cámaras y agua como medio experimental, según el ejemplo 1 se puede medir una presión estática de 4.912,81 pascales en la zona de salida activa dentro del cabezal de bomba con una disposición de conexión de la entrada activa a la salida activa en la pared de carcasa lateral en una posición de 180 grados. La velocidad con la misma posición de medición y el mismo medio es de 227,787 mm/s en un sistema de 4 cámaras. En comparación, los valores en un sistema de 5 cámaras según el ejemplo comparativo 1 (con la misma posición de medición y el mismo medio) son de 2.512,74 pascales y 135,315 mm/s. Esto demuestra a su vez el enorme aumento de eficiencia de un sistema de 5 cámaras.
Con la disposición de conexión de una entrada a una salida en la pared de carcasa lateral en una posición de 90 grados según el ejemplo 2, resulta una presión estática de 4.579,17 pascales, medida en la zona de salida activa dentro del cabezal de bomba en un sistema de 4 cámaras usando agua como medio. La velocidad es de 231,263 mm/s en esta disposición experimental preferible. En el ejemplo comparativo 2 del sistema de 5 cámaras, el valor de
presión estática es de 2.680,44 pascales y el valor de velocidad es de 136,758 mm/s.
En otro ejemplo de realización alternativo que prevé una disposición de conexión activa de la entrada y la salida en el lado frontal según el ejemplo 3, resultan unos valores de presión estática de 6.073,68 pascales, medida en la zona de salida activa dentro del cabezal de bomba con un sistema de 4 cámaras y con agua como medio. El valor de velocidad en esta disposición es de 231,007 mm/s. En el ejemplo comparativo 3 de un sistema de 5 cámaras, el valor de presión estática es de 4.018.15 pascales y el valor de velocidad es de 136.7 mm/s.
En relación con las tablas 1b y 2b, están representadas como comparación las mismas posiciones de medición y disposiciones de conexión que en las tablas 1a y 2a, pero usando sangre como medio. También la comparación de estos valores demuestra claramente la mejora de la presión interior estática y de la velocidad en un sistema de 5 cámaras.
Hacia la cámara de salida, el cuerpo de alojamiento de válvula del cabezal de bomba presenta preferiblemente cinco válvulas de salida. Preferiblemente, la cámara de salida está dispuesta centralmente en el interior en relación con las cámaras de entrada en el cuerpo de alojamiento de válvula. La geometría de la cámara está realizada preferiblemente mediante análisis CFD (“Computational Fluid Dynamics” / dinámica de fluidos computacional) favoreciendo el flujo.
En otro ejemplo de realización preferible del cabezal de bomba según la invención, la carcasa de cabezal de bomba está realizada de forma cilíndrica, abierta hacia arriba, preferiblemente con una pared de carcasa lateral y un fondo que preferiblemente está cerrado hacia abajo, estando previstas al menos dos conexiones, preferiblemente una entrada y una salida, en horizontal y en un arco de 90° en la pared de carcasa lateral, de forma especialmente preferible tres conexiones dispuestas de forma horizontal y en un arco de 90° en la pared de carcasa lateral, así como al menos dos conexiones frontales ( conexiones en el lado inferior en las figuras), preferiblemente una entrada y una salida.
Las conexiones, que preferiblemente se pueden seleccionar individualmente como salidas y descargas, se pueden emplear de forma variable, según los requerimientos del cliente. Preferiblemente son multifuncionales. La carcasa de cabezal de bomba presenta preferiblemente tres conexiones, preferiblemente dos salidas y una entrada, en la pared de carcasa lateral. La carcasa de cabezal de bomba presenta preferiblemente dos conexiones, preferiblemente una entrada y una salida en el fondo de la carcasa de cabezal de bomba.
Las aberturas de conexión que no se necesiten deben cerrarse. En una forma de realización preferible, esto se hace con un cierre ciego (tapón o tapón ciego), que cierra la abertura sin fugas preferiblemente por medio de un sistema de broche o, de manera especialmente preferible, una rosca fabricada sin soldadura. De esta manera, se consigue una elevada estanqueidad y estabilidad a largo plazo, ya que la estanqueización se realiza a través de un collar de estanqueización y se suprimen piezas adicionales tales como juntas tóricas. Dado que el cabezal de bomba es una variante de un solo uso, el cliente puede cerrar la conexión preferiblemente una sola vez con el tapón ciego. El tapón ciego se puede montar a través un cierre de clic y entonces preferiblemente ya no se puede desmontar. Opcionalmente, el tapón ciego se puede montar a través de una rosca que preferiblemente está hecha sin soldadura y se puede volver a desmontar. Por lo tanto, el cliente puede escoger las conexiones que necesite para el flujo de líquido y luego, dado que el cabezal de bomba es de una variante desechable, cerrar las conexiones que no estén en uso con el tapón ciego antes de la puesta en servicio. La multifuncionalidad de las conexiones proporciona al cliente una gran flexibilidad en el uso del cabezal de bomba.
Además, el cabezal de bomba según la invención comprende preferiblemente una válvula de rebose en el lado inferior (corresponde al lado frontal) para reducir sobrepresiones debidas al trabajo o al sistema. La válvula de rebose preferiblemente está unida herméticamente a la carcasa de cabezal de bomba y permite unas condiciones de flujo constantes. La válvula de rebose o de mantenimiento de presión reduce los picos de presión aliviando el sistema en caso de excederse la presión ajustada. De manera ventajosa, la válvula de rebose puede instalarse horizontal o verticalmente en la carcasa de cabezal de bomba, preferentemente de manera independiente de la posición. Por tanto, se puede utilizar de manera variada.
Además, preferiblemente, la válvula de rebose está unida a la carcasa de cabezal de bomba por medio de una simple unión roscada, de manera que se puede instalar y desmontar de forma fácil y rápida.
En una forma de realización especialmente preferible, la válvula de rebose del cabezal de bomba según la invención se puede ajustar de forma continua. Los intervalos de ajuste son preferiblemente de 0,2 a 6 bares, especialmente de 0,2 a 5 bares y de manera especialmente preferible de 0,4 a 5 bares. Preferiblemente, la válvula de mantenimiento de presión es ajustable de forma continua. También se puede adaptar durante el proceso de bombeo, de manera que el ajuste de la válvula es posible también bajo presión de trabajo. De esta manera, los picos de presión y las pulsaciones se reducen de manera fiable. La válvula tiene preferiblemente una histéresis pequeña. La carcasa de la válvula de rebose se compone preferiblemente de PP, PVDF y PTFE y, por lo tanto, presenta un alto nivel de resistencia a los medios y cumple con todas las normas de homologación para el sector biofarmacéutico. Con una presión interior de bomba normal, el líquido o el producto se encuentran preferiblemente en la respectiva parte del
cabezal de bomba, donde durante la impulsión normal es conducido a las respectivas salidas. En cuanto aumente la presión interior de la bomba, la membrana se abre al alcanzase el valor superior ajustado y se levanta hacia el resorte. En esta posición, se libera preferiblemente un canal que evacúa el pico de presión hacia la entrada de la bomba y de esta manera proporciona una impulsión de derivación. La consecuencia es un flujo constante. La fuerza del resorte puede ajustarse durante el funcionamiento en marcha y a causa de la gran superficie de membrana puede ajustarse con precisión.
En otra forma de realización preferible, la válvula de rebose está hecha completamente de materia sintética, estando previsto el resorte de ajuste preferiblemente como un paquete de resortes de disco preferiblemente de materia sintética. Pero alternativamente, el resorte de ajuste también puede estar realizado como resorte anular preferiblemente metálico, de manera que la válvula esté hecha preferiblemente casi en su totalidad de materia sintética. En el caso de la realización totalmente de materia sintética, el cabezal de bomba completo está libre de metal. Pero también en el resorte anular realizado en metal, los componentes restantes de la válvula de rebose están hechos preferiblemente completamente de materia sintética. La temperatura admisible del medio en relación con la válvula depende del material base. Por ejemplo, si la carcasa está hecha de PVDF, es admisible una temperatura del medio de 120 °C, y si la carcasa está hecha de PTFE, de 150 °C.
En una forma de realización especialmente preferible, la membrana de la unidad de cabezal de bomba está realizada de tal manera que cubre totalmente el cuerpo de válvula con las cámaras de bombeo. El borde exterior de la membrana preferiblemente está configurado de tal manera que sobresale de la superficie de la membrana hacia arriba y hacia abajo solo algunos milímetros. El saliente del borde de la membrana, que sobresale hacia abajo, engrana preferiblemente en una ranura que está prevista de manera correspondiente en el lado superior del borde exterior del cuerpo de alojamiento de válvula. La propia superficie de la membrana cubre preferiblemente la zona interior completa del cuerpo de alojamiento de válvula, partiendo del borde exterior del cuerpo de alojamiento de válvula. Por lo tanto, no se requieren, como es habitual, cinco membranas que se disponen respectivamente individualmente encima de las cámaras de bombeo, sino que solo unidad de membrana puede fabricarse de forma económica y sencilla como una sola pieza y disponerse en el cuerpo de alojamiento de válvula. Especialmente el montaje de la membrana en el cuerpo de alojamiento de válvula y en la unidad de cabezal de bomba se simplifica de esta manera y se puede realizar rápidamente, en comparación con cinco membranas individuales, cada una de las cuales debe disponerse individualmente encima de la respectiva cámara de bombeo. Esto también conduce a ahorros de tiempo en la fabricación del inserto de cabezal de bomba.
En otra forma de realización del cabezal de bomba, la membrana está hecha de un material permanentemente elástico, especialmente deformable. Preferiblemente, el material es materia sintética. De esta manera, la movilidad de la membrana es excelente en cuanto a sus propiedades de aspiración y presión.
Según otra forma de realización preferible de la invención, la membrana está provista de superficies abombadas en el sentido de aspiración y de presión hacia la respectiva cámara de bombeo (en su lado inferior), cuyo abombado preferiblemente está adaptado a la forma y las dimensiones de los discos de válvula de entrada. Además, de manera especialmente preferible, la membrana presenta varios engastes que sobresalen hacia abajo y que engranan en una ranura que circunda respectivamente las cámaras de bombeo en su lado abierto hacia arriba. De esta manera, la membrana cierra herméticamente las respectivas cámaras de bombeo. El engaste que sobresale hacia abajo está realizado preferiblemente de manera piriforme conforme a la respectiva cámara de bombeo, engranando el engaste preferiblemente piriforme en una ranura correspondiente, realizada preferiblemente de manera piriforme, que circunda las cámaras de bombeo en su lado abierto hacia arriba, realizado en el cuerpo de alojamiento de válvula.
En otro ejemplo de realización preferible, en el lado superior de la membrana están previstos varios, preferiblemente cinco, abombados anulares que sobresalen hacia arriba. El diámetro interior del punto más alto de estos abombados anulares es preferiblemente igual al diámetro exterior de las superficies abombadas hacia abajo.
Según otra forma de realización preferible de la invención, en el centro de los respectivos abombados anulares de la membrana está prevista respectivamente una pieza de presión preferiblemente plastificada que coopera con un empujador que está montado en un disco oscilante de una unidad de accionamiento para poder ponerse en un movimiento de bombeo. La membrana, con la pieza de presión que de manera ventajosa preferiblemente está colada verticalmente y que preferiblemente define una medida de cierre de 3,5° está realizada en cuanto a su construcción de tal forma que se puede alcanzar un rendimiento óptimo. La medida de cierre preferible de 3,5° se refiere al estado de reposo de la membrana. La medida de cierre también puede ser superior o inferior, pero especialmente de entre 2,0° y 6,5°. La medida de cierre se refiere a las superficies abombadas de la membrana que sobresalen hacia abajo y a los abombados anulares que sobresalen hacia arriba de la membrana. La línea de sección transversal horizontal de la membrana es el punto de partida para el dimensionamiento con 0°. En un ángulo de 3,5° están los abombados mencionados anteriormente. El ángulo de inclinación depende preferiblemente de la posición del árbol excéntrico y se puede modificar individualmente dentro de ciertos márgenes. De esta manera, se puede regular el caudal, ya que se reduce o se incrementa la carrera, lo que hace que el caudal sea variable.
Además, preferiblemente, la invención proporciona una bomba de membrana que presenta un accionamiento que
está unido al cabezal de bomba descrito anteriormente. Preferiblemente, el cabezal de bomba está fijado al accionamiento de forma separable por medio de varias grapas de sujeción o lengüetas tensoras, preferiblemente dos grapas de sujeción. Este mecanismo de cierre rápido resulta ventajoso para el montaje con ahorro de tiempo del cabezal de bomba recambiable en los demás elementos de la bomba, especialmente el accionamiento. Además, queda garantizado un montaje funcionalmente seguro de los cabezales de la bomba. El desmontaje es posible con la misma rapidez que el montaje del cabezal de bomba que se fija de forma separable a la carcasa de accionamiento a través de las grapas de sujeción.
Según un ejemplo de realización preferible, las grapas de sujeción están dotadas de un estribo de encaje elástico que preferiblemente engrana en una ranura en el cabezal de bomba. La ranura está prevista circunferencialmente en la pared lateral de la carcasa de cabezal de bomba, de manera que al mismo tiempo es posible una gran individualidad en la posición de las entradas y salidas de las conexiones.
Al cerrarse las grapas de sujeción, el estribo de encaje elástico tira del cabezal de bomba a través de la ranura acercándolo al impulsor preferiblemente tan cerca que el cabezal de bomba con el accionamiento quedan cerrados de forma herméticamente entre sí.
La bomba de membrana según la invención presenta preferiblemente un accionamiento electrónico-hidráulico. Por la hidráulica se consigue favorecer el flujo de los líquidos.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos muestran:
la figura 1 una vista de despiece ordenado de una bomba de membrana que se compone de un accionamiento y un cabezal de bomba
la figura 2 una vista en despiece ordenado del cabezal de bomba según la invención o de la unidad de cabezal de bomba
la figura 3 una vista de despiece ordenado del inserto de cabezal de bomba
la figura 4 un alzado lateral de la carcasa de cabezal de bomba con una válvula de rebose
la figura 5 un alzado lateral de la bomba de membrana con un accionamiento y un cabezal de bomba así como una válvula de rebose
la figura 6 un alzado lateral de la bomba de membrana que se muestra en la figura 5, en sección a lo largo de la línea A-A
la figura 7 un alzado lateral de la unidad de cabezal de bomba con la válvula de rebose así como de la unidad de accionamiento representada en la figura 9, en sección a lo largo de la línea K-K de la bomba de membrana representada en la figura 7a
la figura 7a una vista desde abajo de la bomba de membrana
la figura 7b una vista ampliada del detalle bordeado por el círculo L de la fig. 7
la figura 8 una vista en perspectiva oblicuamente desde arriba de la membrana y del cuerpo de alojamiento de válvula
la figura 8a una vista en perspectiva en sección transversal oblicuamente desde debajo de una mitad de la membrana representada en la figura 8 y el cuerpo de alojamiento de válvula
la figura 8b un alzado lateral de la membrana, en sección transversal
la figura 8c un alzado lateral del cuerpo de alojamiento de válvula, en sección transversal
la figura 9 una vista de despiece ordenado de la unidad de accionamiento
La bomba de membrana 2 representada en la figura 1 se compone de un accionamiento 4 con una unidad de accionamiento 3 representada en la figura 9 y de una unidad de cabezal de bomba 1, en cuyo lado inferior está dispuesta una válvula de rebose 5. El accionamiento 4 se compone de una carcasa de accionamiento o de motor 6, en la que se encuentra la unidad de accionamiento 3. En dos lados opuestos de la carcasa de accionamiento 6 se encuentra respectivamente una grapa de sujeción 7 (aquí solo se ve una) para fijar la carcasa de accionamiento 6 a una carcasa de cabezal de bomba 8. La grapa de sujeción 7 comprende un estribo de apriete 9, cuyo extremo
inferior 10 arqueado hacia dentro engrana en una ranura 11 en el cabezal de bomba 1. Cuando el elemento de cierre 12 se pliega hacia arriba, el estribo de apriete 9 tira de la carcasa de cabezal de bomba 8 firmemente hacia la carcasa de accionamiento 6. La unidad de accionamiento 3 se une al disco excéntrico 14 de la unidad de cabezal de bomba 1 por medio de una unión roscada a través de un disco de centrado 13. La unidad de cabezal de bomba 1 representada en detalle en la figura 2 se compone del disco excéntrico 14, de una placa de empujadores o un disco oscilante 15 con cinco empujadores 16, de un marco 17 con cinco aberturas de marco 18 circulares para alojar los empujadores 16, de una membrana 19, de un cuerpo de alojamiento de válvula 20, de un anillo de centrado 21, de una carcasa de cabezal de bomba 8 con varias conexiones 22, así como de una válvula de rebose 5. El anillo de centrado 21 está fijado a la carcasa de cabezal de bomba 8 por medio de tornillos avellanados 23 y centra el extremo superior 24 de la carcasa de cabezal de bomba 8 dentro de la carcasa de accionamiento 6.
En la figura 2, los elementos del cabezal de bomba están representados en una vista de despiece ordenado. En este ejemplo de realización, la carcasa de cabezal de bomba 8 tiene un total de cinco aberturas 25 para cinco conexiones 22 multifuncionales que pueden cerrarse respectivamente con un tapón 26. Dos de las aberturas de conexión 25 se encuentran en el lado inferior (no se puede ver), tres de ellas lateralmente en la carcasa (se pueden ver dos de ellas). La válvula de rebose 5 está dispuesta en el lado inferior en la zona del fondo 27 de la carcasa de cabezal de bomba 8. En esta forma de realización, cinco cámaras de bombeo 28 están dispuestas concéntricamente dentro del cuerpo de alojamiento de válvula 20. Las cinco cámaras de bombeo están realizadas en forma de pera, encontrándose la zona de gran volumen, conformada de forma redonda, de la cámara en el borde exterior del cuerpo de alojamiento de válvula y estando situada la zona estrechada de la cámara centralmente dentro del cuerpo de alojamiento de válvula. En la figura 8 se describe con más detalle la forma de pera. Encima del cuerpo de alojamiento de válvula 20 está dispuesta la membrana 19. Esta presenta cinco abombados anulares 29 alrededor de un botón de presión 30 respectivamente, que miran en dirección hacia el marco 17 cerrando allí herméticamente las respectivas aberturas de marco 18. En la zona de su diámetro interior, los abombados 28 anulares descienden hacia abajo en dirección hacia el botón de presión 30. En el lado inferior de la membrana 19, igualmente se forman cinco superficies abombadas 31 de manera correspondiente (no se pueden ver). Estas superficies 31 abombadas hacia abajo se describen con más detalle en la figura 8. El abombado anular 29 hacia arriba está representado de forma bien visible en la figura 8. En la disposición ensamblada de un inserto de cabezal de bomba 32 que está descrito y representado en la figura 3, el botón de presión 30 colado en la membrana 19 sobresale verticalmente hacia arriba a través de las respectivas aberturas de marco 18 del marco 17, de manera que la escotadura 33 en el empujador 16 circunda la parte saliente del botón de presión 30. Encima de la placa de empujadores 15 se encuentra el disco excéntrico 14 que está atornillado a la placa de empujadores 15 con cinco tornillos avellanados 34.
En el cuerpo de alojamiento de válvula 20 se muestran cinco cámaras de bombeo 28. En la membrana 19 está previsto un total de cinco piezas de presión 30 que sobresalen en el lado superior de la membrana 19 y entran en contacto con los respectivos empujadores 16 del disco oscilante 15. Los marcos 17 presentan cinco aberturas de marco 18 que están estanqueizadas hacia abajo con los abombados anulares 29 de la membrana 19. La parte superior de la pieza de presión 30 colada fijamente en la membrana 19 se extiende hasta el interior de la abertura de marco 18. El disco excéntrico 14 está unido a la placa de empujadores 15 con los cinco tornillos avellanados 34.
La figura 3 muestra el inserto de cabezal de bomba 32 que se compone del disco excéntrico 14, de la placa de empujadores 15, del marco 17, de la membrana 19 y del cuerpo de alojamiento de válvula 20 incluyendo la junta anular 38. En este ejemplo de realización, las válvulas de entrada 35 están dispuestas en la parte exterior y las válvulas de salida 36 están dispuestas en la parte interior. En el lado inferior del cuerpo de alojamiento de válvula 20 está prevista una junta anular 38 que estanqueiza la cámara de salida 55 en la carcasa 8.
En la figura 4 se muestra la carcasa de cabezal de bomba 8 incluido un alzado lateral de la carcasa de válvula de rebose 37 en la figura 4. La representación de despiece ordenado muestra tres conexiones 22 multifuncionales dispuestas lateralmente y dos conexiones 22 dispuestas en el lado inferior de la carcasa de cabezal de bomba 8. Las conexiones 22 están unidas respectivamente a una junta anular 50 hacia la carcasa de cabezal de bomba 8. Cuatro de las conexiones 22 están provistas de un tapón 26. La válvula de rebose 5 está dispuesta de forma descentralizada en el lado inferior 27 de la carcasa de cabezal de bomba 8 y fijada a la carcasa 8 por medio de una unión roscada.
La figura 5 muestra un alzado lateral de la bomba de membrana 2. Se pueden ver dos conexiones 22 laterales en la carcasa de cabezal de bomba 8 y dos conexiones 22 (representadas estrechamente en perspectiva estando desplazadas una respecto a otra) en el lado inferior 27 de la carcasa de cabezal de bomba 8. La válvula de rebose 5 se encuentra de manera descentralizada en el lado inferior 27 de la carcasa de cabezal de bomba 8. El estribo de sujeción 9, representado en el dibujo, de la grapa de sujeción o de la lengüeta de sujeción 7 engrana en una ranura 11 de la carcasa de cabezal de bomba 8, que circunda circunferencialmente la pared lateral de la carcasa 8, y fija la carcasa de cabezal de bomba 8 con respecto al accionamiento 4. La palanca de cierre 12 de la grapa 7 se encuentra en el estado cerrado.
La figura 6 muestra un alzado lateral en la sección longitudinal A-A de la bomba de membrana 2 representada en la figura 5. La brida 39 de la culata 40 del accionamiento 4 está fijada a la carcasa de accionamiento 6 con varios tornillos de culata 41. Al lado inferior del accionamiento 4 está fijado por medio de grapas de sujeción 7 el cabezal de
bomba 1. El extremo inferior 10 del estribo de apriete 9 de las grapas de sujeción 7 engrana en la ranura 11 lateralmente circunferencial de la carcasa de cabezal de bomba 8. Las conexiones de bomba 22 están unidas a la junta anular 50 hacia la carcasa de cabezal de bomba 8. El cuerpo de alojamiento de válvula 20 está alojado con la membrana 19 y el marco 17 en su totalidad en la carcasa de cabezal de bomba 8, funcionando el anillo de centrado 21 como interfaz entre la carcasa de cabezal de bomba 8 y la carcasa de accionamiento 6. El disco excéntrico 14 se asoma al interior de la carcasa de accionamiento 6.
En la figura 7, está representado el cabezal de bomba 1 con la unidad de accionamiento 3 sin culata de cilindro 40, en un alzado lateral en sección a lo largo de la línea K-K de la bomba de membrana 2 representada en la figura 7a. La excéntrica 42 se extiende, a través de la abertura en el lado superior de la carcasa de motor 6, al interior del compartimiento de motor 43. Se pueden ver los elementos de la unidad de accionamiento 3 junto con los rodamientos de bolas 43, 44, estando representados en detalle en la figura 9. Se muestra una membrana 45 de la válvula de rebose 5 junto con el resorte 46 en la válvula 5.
La figura 7b es una vista ampliada de la válvula de rebose 5, según la ampliación L de la figura 7. La válvula de rebose 5 está dispuesta en el lado inferior 27 de la carcasa de cabezal de bomba 8. La membrana 45 estanqueiza una salida 47 y una entrada 48 hacia la cámara de líquido 49 del cabezal de bomba 1. El resorte 46 está dispuesto por debajo de la membrana 45 en la carcasa de válvula 37. Cuando se alcanza una presión interior elevada de la bomba, la membrana 45 se abre y se levanta hacia el resorte 46. De esta manera, queda libre un canal o canal anular 51 que evacúa el pico de presión hacia la entrada 48 de la bomba 2. De este modo, se puede mantener un caudal constante en la bomba 2.
La figura 8 muestra una vista de despiece ordenado de la membrana 19 y del cuerpo de alojamiento de válvula 20. Tres de las cinco cámaras de bombeo 28 del cuerpo de alojamiento de válvula 20 se pueden ver claramente en una vista en planta oblicuamente desde arriba. La cámara de bombeo designada directamente por el signo de referencia 28 en la figura 8, tiene una especie de forma de pera. La zona de gran volumen de la cámara piriforme está dispuesta en el borde exterior del cuerpo de alojamiento de válvula. Hacia el centro del cuerpo de alojamiento de válvula, la cámara de bombeo se estrecha entonces, de manera que tiene forma de pera. Un lado que une la zona de gran volumen a la punta del estrechamiento de la cámara de bombeo discurre de forma recta (es el lado señalado por la línea de referencia del signo de referencia 28) y el lado opuesto está ligeramente curvado hacia dentro en su centro, entre el extremo inferior de la zona de gran volumen en el borde exterior y el extremo superior de la zona estrechada. A este punto céntrico, ligeramente curvado hacia dentro, de la cámara de bombeo designada directamente por el número de referencia 28 en la figura 8, es adyacente el extremo superior del estrechamiento de la cámara de bombeo que se puede ver en su totalidad en la figura 8. Se pueden ver cinco abombados anulares 29 de la membrana 19, que circundan circularmente la respectiva pieza de presión 30 dispuesta centralmente dentro del respectivo abombado 29 y sobresalen hacia arriba. También una ranura 52 piriforme o en forma de pera, que bordea las cámaras de bombeo 28 individuales en su lado abierto hacia arriba dentro el cuerpo de alojamiento de válvula 20 se puede ver claramente en el caso de tres cámaras de bombeo 28. En esta ranura 52 engrana el respectivo engaste 53 piriforme correspondiente que está previsto en el lado inferior (no se puede ver aquí) de la membrana 19.
La figura 8a muestra una vista en sección a través de la membrana 19 representada en la figura 8 y el cuerpo de alojamiento de válvula 20. En el lado inferior 54 del cuerpo de alojamiento de válvula 20 se muestra la cámara de salida 55 en la que desembocan las válvulas de salida 36 (aquí se pueden ver tres). Las válvulas de salida 36 están realizadas preferiblemente como válvulas de membrana. Una válvula de salida 36 se muestra en sección. También se muestra en sección una válvula de entrada 35, estando una cámara de entrada 56 dispuesta respectivamente en el lado inferior 54 del cuerpo de alojamiento de válvula 20 delante de las válvulas de entrada 35 (se pueden ver tres aquí). Preferiblemente, las válvulas de entrada 35 igualmente están configuradas como válvula de membrana. La pieza de presión 30 premontada está colada (plastificada) estando unida fijamente a la membrana 19. En el lado inferior 57 de la membrana 19, se muestra en su totalidad uno de los múltiples engastes 53 piriformes de la membrana 19 que sobresalen de la superficie de membrana 58 hacia abajo. El reborde exterior 59 de la membrana presenta salientes 59', 59”que sobresalen hacia arriba y hacia abajo desde la superficie de membrana 58 y que circundan el borde exterior 59 de la membrana. El saliente 59' que sobresale hacia abajo del reborde de membrana 59 está realizado de tal forma que puede engranar en una ranura 60 realizada de manera correspondiente en el cuerpo de alojamiento de válvula 20 y prevista en el lado superior del reborde exterior del cuerpo de alojamiento de válvula 20. La ranura 60 que está prevista en el lado superior del reborde exterior del cuerpo de alojamiento de válvula 20 se muestra en la figura 8a.
La figura 8b muestra la membrana 19 en sección transversal y en estado de reposo. La pieza de presión 30, que está colada en la membrana 19 y que define la medida de cierre, se encuentra en el estado de reposo. En este ejemplo de realización define una medida de cierre representada de 3,5 grados. El abombado 28 anular visible en la zona del borde exterior de la membrana 19 sobresale hacia arriba en un ángulo de 3,5 grados desde la superficie horizontal de la membrana 58 (= 0°).
La figura 8c muestra el cuerpo de alojamiento de válvula 20 que en la zona inferior presenta una cámara de salida 55 y varias cámaras de entrada 56 (aquí se muestra una). También están representadas en sección una válvula de
entrada 35 y una válvula de salida 36.
La figura 9 muestra una vista de despiece ordenado de la unidad de accionamiento 3. Esta comprende varios elementos de accionamiento. Entre estos figuran la excéntrica 42, varios anillos de seguridad 61, 61', dos rodamientos de bolas 43, 44, el disco de centrado 13 y un disco de presión de rodamiento 63 que está fijado a la excéntrica 42 con un tornillo avellanado 64.
Lista de signos de referencia
1 Unidad de cabezal de bomba / cabezal de bomba
2 Bomba de membrana/ bomba
3 Unidad de accionamiento
4 Accionamiento
5 Válvula de rebose / válvula
6 Carcasa de accionamiento o de motor
7 Grapa de sujeción / grapa / lengüeta tensora
8 Carcasa de cabezal de bomba / carcasa
9 Estribo de apriete
10 Extremo inferior, arqueado hacia dentro, del estribo de apriete
11 Ranura
12 Elemento de cierre / palanca de cierre de la grapa de sujeción
13 Disco de centrado
14 Disco excéntrico
15 Placa de empujadores o disco oscilante
16 Émbolo
17 Marco
18 Abertura del marco
19 Membrana
20 Cuerpo de alojamiento de válvula
21 Anillo de centrado
22 Conexiones / conexiones de bomba
23 Tornillos avellanados
24 Extremo superior de la carcasa de cabezal de bomba
25 Abertura en la carcasa de cabezal de bomba
26 Tapón
27 Fondo o lado inferior de la carcasa de cabezal de bomba
28 Cámara de bombeo
29 Abombado anular
30 Botón de presión / pieza de presión
31 Superficie abombada
32 Inserto de cabezal de bomba
33 Escotadura de empujador
34 Tornillos avellanados
35 Válvulas de entrada
36 Válvulas de salida
37 Carcasa de válvula de rebose / carcasa de válvula
38 Junta anular
39 Brida
40 Culata
41 Tornillos de culata
42 Excéntrica
43 Rodamiento de bolas inferior
44 Rodamiento de bolas superior
45 Membrana de la válvula de rebose
46 Resorte
47 Salida
48 Entrada / Entrada de flujo
49 Cámara de líquido
50 Junta anular
51 Canal
52 Ranura piriforme
53 Engaste piriforme
54 Lado inferior del cuerpo de alojamiento de válvula
55 Cámara de salida
56 Cámara de entrada
57 Lado inferior de la membrana
Superficie de membrana Reborde exterior de la membrana ' Saliente que sobresale hacia abajo " Saliente que sobresale hacia arriba
Ranura
, 61' Anillos de seguridad
Disco de presión de rodamientos Tornillo avellanado
Claims (18)
1. Cabezal de bomba (1) para bombas de membrana (2), que comprende
una carcasa de cabezal de bomba (8) con varias conexiones (22) que están realizadas en la carcasa de cabezal de bomba (8) proporcionando tanto entradas como salidas,
un anillo de centrado (21) para centrar la carcasa de cabezal de bomba (8) dentro de una carcasa de accionamiento (6),
y un inserto de cabezal de bomba (32) que comprende
un cuerpo de alojamiento de válvula (20) con varias válvulas de entrada y salida (35, 36) y varias cámaras de bombeo (28), estando las cámaras de bombeo (28) unidas a una cámara de entrada (56) a través de las válvulas de entrada (35) y a una cámara de salida (55) a través de las válvulas de salida (36), y estando realizadas las cámaras de bombeo (28) en el lado superior dentro del cuerpo de alojamiento de válvula (20),
una membrana de bombeo (19) que está dispuesta encima de las cámaras de bombeo (28) del cuerpo de alojamiento de válvula (20) estanqueizando las mismas sin fugas,
un disco oscilante (15),
un disco excéntrico (14) que está dispuesto encima del disco oscilante (15) y
un marco (17) con varias aberturas de marco (18) preferiblemente circulares para alojar varios empujadores (16) que están dispuestos en el lado inferior del disco oscilante (15),
estando realizado el cabezal de bomba (1) por separado de un accionamiento (4) pudiendo ser reemplazado por tanto individualmente,
caracterizado por que
el cabezal de bomba forma una unidad cerrada herméticamente en sí, presentando el cuerpo de alojamiento de válvula (20) cinco cámaras de bombeo (28) con al menos una válvula de entrada (35) cada una de ellas, y estando hecho el cabezal de bomba (1) de materia sintética y siendo reciclable.
2. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado por que
el cuerpo de alojamiento de válvula (20) presenta hacia la cámara de salida (55) cinco válvulas de salida (36).
3. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado por que
la carcasa de cabezal de bomba (8) preferiblemente está configurada de forma cilíndrica y abierta hacia arriba, con una pared de carcasa lateral y un fondo (27) cerrado hacia abajo y al menos dos conexiones (22), preferiblemente una entrada y una salida, en la pared de carcasa lateral, así como al menos dos conexiones (22), preferiblemente una entrada y una salida, en el lado inferior (27) de la carcasa de cabezal de bomba.
4. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado por que
las conexiones (22) son reemplazables individualmente y preferiblemente están realizadas como conexiones multifuncionales.
5. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado por que
las conexiones (22) que se encuentren fuera de servicio se pueden cerrar sin fugas con un tapón (26), preferiblemente un tapón ciego.
6. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado por que
la carcasa de cabezal de bomba (8) presenta preferiblemente en el lado inferior (27) una válvula de rebose (5) para reducir sobrepresiones debidas al trabajo o al sistema, la cual está unida herméticamente a la carcasa de cabezal de bomba (8).
7. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 6,
caracterizado por que
la válvula de rebose (5) está fijada a la carcasa de cabezal de bomba (8) por medio de una unión roscada.
8. Cabezal de bomba (1) según las reivindicaciones 6 o 7
caracterizado por que
la válvula de rebose (5) puede ajustarse de forma continua, preferiblemente durante el proceso de bombeo bajo una presión de trabajo de 0,2 a 6 bares, especialmente de 0,2 a 5 bares, de manera especialmente preferible de 0,4 a 5 bares.
9. Cabezal de bomba (1) según una de las reivindicaciones 6, 7 u 8,
caracterizado por que
el resorte de ajuste (46) de la válvula de rebose (5) está realizado como resorte anular o como paquete de resortes de disco, preferiblemente metálico o de materia sintética.
10. Cabezal de bomba (1) según una de las reivindicaciones 6, 7 u 8,
caracterizado por que
la válvula de rebose (5) está hecha de materia sintética.
11. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado por que
la membrana (19) cubre completamente el cuerpo de alojamiento de válvula (20) con las cámaras de bombeo (28).
12. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado por que
la membrana (19) está hecha de un material de materia sintética permanentemente elástico, especialmente deformable.
13. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado por que
la membrana (19) presenta superficies (31) abombadas en el sentido de aspiración y de presión hacia la respectiva cámara de bombeo (28), que están adaptadas a la forma y las dimensiones de los discos de válvula de entrada, y la membrana presenta varios engastes (53) realizados preferiblemente en forma de pera que sobresalen haca abajo, que engranan en una ranura (52) realizada preferiblemente en forma de pera que bordea las cámaras de la bomba (28) individuales en su lado configurado de forma abierta hacia arriba en el cuerpo de alojamiento de válvula (20), cerrando las cámaras de bombeo (28) herméticamente.
14. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado por que
la membrana (19) presenta en su lado superior varios, preferiblemente cinco, abombados anulares (29), cuyo diámetro interior en el punto más alto del abombado anular (29) es igual al diámetro exterior de las superficies (31) abombadas hacia abajo.
15. Cabezal de bomba (1) según la reivindicación 14,
caracterizado por que
en el centro de los abombados anulares (29) está prevista en cada uno de ellos una pieza de presión (30) preferiblemente plastificada que coopera con un empujador (16) que está dispuesto en un disco oscilante (15) de una unidad de accionamiento (3), para ser puesto en un movimiento de bombeo.
16. Bomba de membrana (2) formada por un cabezal de bomba (1), según al menos una de las reivindicaciones anteriores, unido a un accionamiento (4),
caracterizado por que
el accionamiento (4) comprende una unidad de accionamiento (3) dispuesta dentro de una carcasa de accionamiento (6), estando el cabezal de bomba (1) fijado de forma separable al accionamiento (4) por medio de varias, preferiblemente dos, grapas de sujeción (7) que están dispuestas en superficies de carcasa laterales opuestas de la carcasa de accionamiento (6).
17. Bomba de membrana (2) según la reivindicación 16,
caracterizado por que
las múltiples, preferiblemente dos, grapas de sujeción (7) están dotadas de un estribo de encaje elástico (9) que engrana en una ranura (11) en el cabezal de bomba (1), de tal forma que al cerrarse las grapas de sujeción (7), el estribo de encaje elástico (9) tira del cabezal de bomba (1) acercándolo al accionamiento (4) cerrándolo herméticamente con el accionamiento (4).
18. Bomba de membrana (2) según la reivindicación 16,
caracterizado por que
presenta un accionamiento (4) hidráulico electrónico y trabaja sin pulsaciones.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202017004425.0U DE202017004425U1 (de) | 2017-08-23 | 2017-08-23 | Austauschbarer Pumpenkopf für eine Membranpumpe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2885125T3 true ES2885125T3 (es) | 2021-12-13 |
Family
ID=59929610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES18189481T Active ES2885125T3 (es) | 2017-08-23 | 2018-08-17 | Cabezal de bomba recambiable para una bomba de membrana |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3447290B1 (es) |
| DE (1) | DE202017004425U1 (es) |
| DK (1) | DK3447290T3 (es) |
| ES (1) | ES2885125T3 (es) |
| PL (1) | PL3447290T3 (es) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN208564922U (zh) * | 2018-06-29 | 2019-03-01 | 深圳华星恒泰泵阀有限公司 | 一种微型隔膜水泵 |
| DE102018008037B4 (de) | 2018-10-11 | 2020-09-10 | Psg Germany Gmbh | Spannvorrichtung für eine Vorrichtung zur Förderung von Fluid und Vorrichtung zur Förderung von Fluid |
| DE202019106655U1 (de) | 2019-11-29 | 2019-12-11 | Schöning Gmbh | Pumpenverschluss |
| DK4100649T3 (da) | 2020-02-04 | 2025-01-20 | Alphinity Usa Inc | Pumpe/blanderanordning |
| DE102021134629B4 (de) | 2021-12-23 | 2024-05-29 | KNF Micro AG | Pumpenkopf für eine Membranpumpe |
| DE202022100074U1 (de) | 2022-01-05 | 2022-02-08 | ISG Innovative Systems GmbH | Pumpenkopfanschluss mit Schneidringdichtung |
| DE102023136351A1 (de) * | 2023-12-21 | 2025-06-26 | Sysko AG Systeme & Komponenten | Getränkepumpe |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2812076A1 (de) * | 1978-03-20 | 1979-10-04 | Ekkehard Schuppe | Vorrichtung zur pulsationsdaempfung bei hochdruckfluessigkeitspumpen |
| DE10117531A1 (de) | 2001-04-07 | 2002-10-17 | Quattroflow Fluid Systems Gmbh | Membranpumpe |
| DE202006020237U1 (de) | 2006-10-25 | 2008-02-21 | Quattroflow Fluid Systems Gmbh & Co. Kg | Membranpumpe |
| DE102008035592B4 (de) | 2008-07-31 | 2014-10-30 | Almatec Maschinenbau Gmbh | Membranpumpe |
| AU2010226877B2 (en) * | 2009-09-24 | 2014-11-27 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Disposable pump head |
| US9989046B2 (en) * | 2014-05-20 | 2018-06-05 | Ying Lin Cai | Roundel structure for five-compressing-chamber diaphragm pump |
-
2017
- 2017-08-23 DE DE202017004425.0U patent/DE202017004425U1/de active Active
-
2018
- 2018-08-17 DK DK18189481.7T patent/DK3447290T3/da active
- 2018-08-17 EP EP18189481.7A patent/EP3447290B1/de active Active
- 2018-08-17 PL PL18189481T patent/PL3447290T3/pl unknown
- 2018-08-17 ES ES18189481T patent/ES2885125T3/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE202017004425U1 (de) | 2017-09-01 |
| EP3447290A1 (de) | 2019-02-27 |
| PL3447290T3 (pl) | 2022-02-28 |
| EP3447290B1 (de) | 2021-06-23 |
| DK3447290T3 (da) | 2021-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2885125T3 (es) | Cabezal de bomba recambiable para una bomba de membrana | |
| JP6309606B1 (ja) | 遠心分離システム | |
| JP4880613B2 (ja) | 蠕動ポンプ | |
| ES2205653T3 (es) | Bomba de fluidos. | |
| US10240596B2 (en) | Sterilizable pump unit | |
| RU2602020C2 (ru) | Поршневой насос; устройство для подачи и дозирования текучей среды для медицинских целей с помощью поршневого насоса | |
| RU2010140905A (ru) | Обратный клапан | |
| JP2024023352A (ja) | ダイヤフラムポンプ | |
| MX2018002294A (es) | Montaje de valvula de control para aparato de tratamiento de fluidos. | |
| RU2008144657A (ru) | Самозапирающийся клапан | |
| RU2018112489A (ru) | Набор для внутривенной инфузии | |
| US5273407A (en) | Homogenizing system having improved fluid flow path | |
| US12345248B2 (en) | Valve assemblies for a diaphragm pump | |
| EP4249750A3 (fr) | Pompe peristaltique etanche pour appareil electromenager | |
| JP2005023789A (ja) | 可撓性隔膜を備えたベローズポンプ | |
| US8807518B2 (en) | Aseptic or sanitary diaphragm valve | |
| JP6563913B2 (ja) | ダイアフラム・ポンプおよびこのようなポンプのための弁装置 | |
| CN116292968A (zh) | 薄膜开关阀及其组装方法 | |
| JP7786925B2 (ja) | 医療用ポンプユニット | |
| ES2352353T3 (es) | Máquina hidráulica, en particular motor hidráulico, de movimiento alternativo, y pistón diferencial para este tipo de máquina. | |
| JP2014233677A (ja) | 浄水器 | |
| CN112741937B (zh) | 过滤式穿刺器 | |
| RU2015128610A (ru) | Тарелочный узел с боковым стволом для устройства регулирования потока текучей среды | |
| CN114352541B (zh) | 一种泵浦 | |
| HK1224716A1 (en) | Diaphragm pump and valve device for such a pump |



