IT202000027014A1 - Permanent magnet peristaltic pumping device - Google Patents

Description

Descrizione dell?Invenzione Industriale avente per titolo: Description of the Industrial Invention entitled:

?DISPOSITIVO DI POMPAGGIO PERISTALTICO A MAGNETI PERMANENTI? ?PERMANENT MAGNET PERISTALTIC PUMPING DEVICE?

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di pompaggio peristaltico a magneti permanenti. The present invention relates to a permanent magnet peristaltic pumping device.

La peristalsi rappresenta una contrazione alternata a rilassamento prodotta tipicamente dall'intestino ma ? riscontrabile anche negli altri segmenti dell'apparato digerente. L?alternanza di contrazioni e rilassamenti determina la cosiddetta onda peristaltica che consente l?avanzamento delle sostanze in una data direzione. Peristalsis represents an alternating contraction and relaxation typically produced by the intestine but ? also found in other segments of the digestive system. The alternation of contractions and relaxations determines the so-called peristaltic wave which allows the advancement of substances in a given direction.

Un dispositivo di pompaggio peristaltico ? un apparecchio che sfrutta il principio della peristalsi, imprimendo la prevalenza al fluido per mezzo di una strozzatura che avanza lungo un tubo non rigido. A peristaltic pumping device ? a device that exploits the principle of peristalsis, imparting the head to the fluid by means of a bottleneck which advances along a non-rigid pipe.

Non sono noti nella tecnica anteriore dispositivi di pompaggio peristaltico a magneti permanenti del tipo descritto nel presente documento. Permanent magnet peristaltic pumping devices of the type described herein are not known in the prior art.

Scopo della presente invenzione ? pertanto fornire un dispositivo di pompaggio peristaltico a magneti permanenti che non necessita per il funzionamento di fonti di alimentazioni elettriche. Purpose of the present invention? therefore provide a permanent magnet peristaltic pumping device which does not require electrical power sources for operation.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di avere un dispositivo di pompaggio la cui portata non ? costante al trascorrere del tempo. Another object of the present invention ? that of having a pumping device whose flow rate is not ? constant over time.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di avere un dispositivo di pompaggio che non mette in contatto il fluido pompato con i componenti della pompa stessa, tutto ad esclusione del tubo che pu? essere costituito da materiale idoneo allo scopo. Another object of the present invention ? that of having a pumping device that does not put the pumped fluid in contact with the components of the pump itself, all with the exception of the tube that can? be made of material suitable for the purpose.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di avere un dispositivo che consente di tarare con precisione il volume di fluido pompato, queste caratteristiche la rendono ideale laddove occorra precisione sui dosaggi e ripetibilit? dell?azione. Another object of the present invention ? to have a device that allows you to accurately calibrate the volume of fluid pumped, these features make it ideal where you need precision on dosages and repeatability? of the action.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell?invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un dispositivo di pompaggio come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti. The above and other objects and advantages of the invention, as will appear from the following description, are achieved with a pumping device such as the one described in claim 1. Preferred embodiments and non-trivial variants of the present invention form the object of the dependent claims .

Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione. It is understood that all the attached claims form an integral part of the present description.

Risulter? immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate. will result? it is immediately obvious that innumerable variations and modifications may be made to what has been described (for example relating to shape, dimensions, arrangements and parts with equivalent functions) without departing from the scope of protection of the invention as appears from the attached claims.

La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: This invention will come better described by some preferred embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:

- la Figura 1 mostra una vista schematica laterale di una forma di realizzazione preferita del dispositivo di pompaggio secondo la presente invenzione; e Figure 1 shows a schematic side view of a preferred embodiment of the pumping device according to the present invention; And

- le Figure da 2 a 9 mostrano viste schematiche laterali delle varie fasi operative del dispositivo di pompaggio di Figura 1. - Figures 2 to 9 show side schematic views of the various operating phases of the pumping device of Figure 1.

Facendo riferimento alle Figure si pu? notare che il dispositivo di pompaggio peristaltico a magneti permanenti comprende una pluralit? di elementi magnetici di ostruzione (3) posizionati all?interno di una pluralit? di elementi contenitivi (5). Referring to the Figures you can? note that the permanent magnet peristaltic pumping device comprises a plurality of of magnetic elements of obstruction (3) positioned inside a plurality? of containing elements (5).

Vantaggiosamente, gli elementi magnetici (3) sono liberi di muoversi nell?elemento contenitivo (5) nella direzione nord-sud (di) per mezzo di un binario formato da degli elementi di guide (7) scorrevoli. Advantageously, the magnetic elements (3) are free to move in the containing element (5) in the north-south direction (di) by means of a track formed by sliding guide elements (7).

Gli elementi magnetici (3) sono montati in modo da presentare o il nord magnetico o il sud magnetico nella prossimit? di un elemento tubolare (15). Are the magnetic elements (3) mounted in such a way that they present either magnetic north or magnetic south in close proximity? of a tubular element (15).

In particolare, gli elementi magnetici (3) si alternano nella polarit? magnetica e possono essere in numero superiore o inferiore a quelli rappresentati nelle Figure. In particular, the magnetic elements (3) alternate in polarity? magnetic and may be higher or lower in number than those shown in the Figures.

Gli elementi magnetici (3) sono mantenuti in posizione longitudinale dalla presenza di un dispositivo a molla (13) opportunamente compresso tra l?elemento magnetico (3) stesso ed un elemento di supporto superiore (9). The magnetic elements (3) are kept in a longitudinal position by the presence of a spring device (13) suitably compressed between the magnetic element (3) itself and an upper support element (9).

Inoltre, il dispositivo a molla (13) consente il movimento dell?elemento magnetico (3) sia nel verso dell?allontanamento dall?elemento tubolare (15) e sia nel verso opposto. Furthermore, the spring device (13) allows the movement of the magnetic element (3) both in the direction of departure from the tubular element (15) and in the opposite direction.

Vantaggiosamente, il dispositivo i-esimo a molla (13) ? ancorato all?elemento di supporto superiore (9) e ad un polo magnetico dell?elemento magnetico (3) che ? libero di oscillare tra il dispositivo a molla (13) e l?elemento tubolare (15) nella direzione di (4) per il pistone i-esimo. Advantageously, the i-th spring device (13) ? anchored to the upper support element (9) and to a magnetic pole of the magnetic element (3) which ? free to oscillate between the spring device (13) and the tubular element (15) in the direction of (4) for the i-th piston.

In particolare, la direzione di oscillazione degli elementi magnetici (3) ? la stessa ma ogni elemento magnetico (3) ha una propria sede in cui ? libero di scorrere. In particular, the direction of oscillation of the magnetic elements (3) ? the same but each magnetic element (3) has its own seat where ? free to scroll.

In assenza di fattori esterni il dispositivo a molla (13) spinge l?elemento magnetico (3) sull?elemento tubolare (15) che trattenuto dall?elemento di supporto inferiore (11), sar? opportunamente compresso ed ostruito. L?ostruzione non consentir? al fluido (non mostrato) di oltrepassare il dispositivo di pompaggio (1). In the absence of external factors, the spring device (13) pushes the magnetic element (3) onto the tubular element (15) which, held by the lower support element (11), will be? suitably compressed and obstructed. The? Obstruction will not allow? fluid (not shown) from passing the pumping device (1).

Vantaggiosamente, quando il dispositivo di pompaggio (1) ? immerso in un campo magnetico (17) di opportuna intensit? la cui sorgente ? rotante e posta nella direzione d1 (8), gli elementi magnetici si muovono anche essi in maniera alternata inducendo nell?elemento tubolare (15) l?effetto peristaltico di aspirazione e pompaggio del fluido (non mostrato). Advantageously, when the pumping device (1) is immersed in a magnetic field (17) of suitable intensity? whose source? rotating and placed in the direction d1 (8), the magnetic elements also move alternately inducing in the tubular element (15) the peristaltic effect of suction and pumping of the fluid (not shown).

La portata del dispositivo di pompaggio (1) ? commisurata sia alla frequenza di rotazione del campo magnetico (17) e sia, entro certi limiti, all?intensit? del campo magnetico esterno. The flow rate of the pumping device (1) ? commensurate with both the rotation frequency of the magnetic field (17) and both, within certain limits, the intensity? of the external magnetic field.

In particolare, gli elementi magnetici (3) al variare dell?angolo del campo subiscono una maggiore o minore attrazione o repulsione e questo permette alla pompa di formare l?onda peristaltica. In particular, as the angle of the field varies, the magnetic elements (3) undergo a greater or lesser attraction or repulsion and this allows the pump to form the peristaltic wave.

Componente fondamentale del dispositivo di pompaggio (1) ? l?elemento tubolare (15) che deve resistere allo schiacciamento il pi? a lungo possibile, deformandosi e riprendendo la propria forma, in maniera elastica. ? proprio l'elasticit? che consente all?elemento tubolare (15) di riacquisire le dimensioni originali e quindi garantire l?afflusso del fluido (non mostrato) e la capacit? d'aspirazione. Fundamental component of the pumping device (1) ? the tubular element (15) which must resist crushing as much as possible? as long as possible, deforming and resuming its shape, in an elastic way. ? just the elasticity? which allows the tubular element (15) to regain its original dimensions and therefore ensure the flow of fluid (not shown) and the capacity? of aspiration.

Il dispositivo di pompaggio (1) ? per sua natura una pompa "pulsante", in quanto la portata non ? costante al trascorrere del tempo. The pumping device (1) ? by its nature a "pulsating" pump, as the flow rate is not ? constant over time.

Inoltre, il dispositivo di pompaggio (1) ha la particolarit? di non far venire in contatto il fluido (non mostrato) con i componenti della pompa ad esclusione del tubo. Furthermore, the pumping device (1) has the particularity not to let fluid (not shown) come into contact with any part of the pump except the hose.

Questo tipo di pompa consente di tarare con precisione il volume pompato e di mantenerlo costante durante i periodi d?esercizio. This type of pump allows you to precisely calibrate the pumped volume and keep it constant during the periods of operation.

Queste caratteristiche, rendono la pompa idonea laddove la precisione sui dosaggi e la ripetibilit? della misura sono requisiti indispensabili. La pompa, per mezzo della scelta di un capillare pu? pompare anche piccole quantit? di fluido. These features make the pump suitable where dosing precision and repeatability? of the measure are indispensable requirements. The pump, by means of the choice of a capillary pu? pump even small quantities? of fluid.

Vantaggiosamente, l?elemento tubolare (15) ? caratterizzato da un coefficiente di elasticit? tale da facilitare il movimento degli elementi magnetici (3) ma al contempo evitare di influenzare il flusso del fluido (non mostrato). Advantageously, the tubular element (15) is characterized by a coefficient of elasticity? such as to facilitate the movement of the magnetic elements (3) but at the same time avoid influencing the fluid flow (not shown).

Inoltre, tutti i componenti del dispositivo di pompaggio (1) possono essere rivestiti di materiali bio-compatibili. Furthermore, all components of the pumping device (1) can be coated with biocompatible materials.

In particolare, il dispositivo di supporto superiore (9) ? realizzato con materiali tali da interferire in minima parte con i campi magnetici mentre l?elemento di guida (7) scorrevole ? realizzato da materiali ferromagnetici o conduttori rivestiti in modo da bloccare quanto pi? possibile il campo magnetico (17). In particular, the upper support device (9) ? made with materials such as to minimally interfere with the magnetic fields while the sliding guide element (7) is? made from ferromagnetic materials or conductors coated in order to block as much as possible? possible the magnetic field (17).

Vantaggiosamente, il dispositivo di pompaggio (1) non necessita per il funzionamento di fonti di energia, siano esse elettriche, meccaniche o di altra natura. Advantageously, the pumping device (1) does not require energy sources for operation, whether they are electrical, mechanical or of any other nature.

Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali, eventuali segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L?articolo ?un?, ?uno? o ?una? precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralit? di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata. Some preferred embodiments of the invention have been described, but naturally they are susceptible to further modifications and variations within the scope of the same inventive idea. In particular, numerous variants and modifications, functionally equivalent to the previous ones, which fall within the scope of protection of the invention as evidenced in the attached claims in which any reference signs placed in brackets cannot be interpreted in the sense, will be immediately evident to those skilled in the art. to limit the claims themselves. Furthermore, the word "comprising" does not exclude the presence of elements and/or phases other than those listed in the claims. The article ?un?, ?one? or ?a? previous an element does not exclude the presence of a plurality? of such elements. The mere fact that some features are mentioned in different dependent claims does not indicate that a combination of these features cannot be used to advantage.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di pompaggio (1) caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di elementi magnetici di ostruzione (3) alternati nella polarit? magnetica (sud, S e nord, N) e posizionati all?interno di una pluralit? di elementi contenitivi (5), detti elementi magnetici (3) sono progettati per muoversi in detti elementi contenitivi (5) mediante almeno un campo magnetico tempo variante (17) come quello prodotto da un magnete rotante posto nella direzione d1 (8) e per mezzo di almeno un dispositivo a molla (13).1. Pumping device (1) characterized in that it comprises a plurality of magnetic elements of obstruction (3) alternating in the polarity? magnetic (south, S and north, N) and positioned within a plurality? of containing elements (5), said magnetic elements (3) are designed to move in said containing elements (5) by means of at least one time-varying magnetic field (17) such as that produced by a rotating magnet placed in the direction d1 (8) and for by means of at least one spring device (13). 2. Dispositivo di pompaggio (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti elementi magnetici (3) sono progettati per comprimere e/o ostruire almeno un elemento tubolare (15).2. Pumping device (1) according to claim 1 characterized in that said magnetic elements (3) are designed to compress and/or obstruct at least one tubular element (15). 3. Dispositivo di pompaggio (1) secondo le rivendicazioni 1 e 2 caratterizzato dal fatto che detto elemento tubolare (15) ? progettato per essere contenuto tra detti elementi magnetici (3) e almeno un elemento di supporto inferiore (11).3. Pumping device (1) according to claims 1 and 2 characterized in that said tubular element (15) ? designed to be contained between said magnetic elements (3) and at least one lower support element (11). 4. Dispositivo di pompaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detti elementi contenitivi (5) progettati per contenere detti elementi magnetici (3) comprendono:4. Pumping device (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said containing elements (5) designed to contain said magnetic elements (3) comprise: - almeno un elemento di guida (7),- at least one guiding element (7), - almeno un elemento di supporto superiore (9), - almeno un elemento di supporto inferiore (11).- at least one upper support element (9), - at least one lower support element (11). 5. Dispositivo di pompaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto dispositivo a molla (13) ? ancorato a detto elemento magnetico (3) e a detto elemento di supporto superiore (9).5. Pumping device (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said spring device (13) ? anchored to said magnetic element (3) and to said upper support element (9). 6. Dispositivo di pompaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detti elementi magnetici (3) sono atti a ostruire detto elemento tubolare (15) in assenza di detto campo magnetico.6. Pumping device (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said magnetic elements (3) are able to obstruct said tubular element (15) in the absence of said magnetic field. 7. Dispositivo di pompaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto elemento tubolare (15) ? di un materiale elastico.7. Pumping device (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said tubular element (15) is of an elastic material. 8. Dispositivo di pompaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto supporto superiore (9) ? realizzato con materiali tali da interferire in minima parte con i campi magnetici.8. Pumping device (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said upper support (9) is? made with materials such as to minimally interfere with magnetic fields. 9. Dispositivo di pompaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto elemento di guida (7) ? realizzato da materiali ferromagnetici o conduttori rivestiti in modo da bloccare quanto pi? possibile il campo magnetico.9. Pumping device (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said guide element (7) is? made from ferromagnetic materials or conductors coated in order to block as much as possible? magnetic field possible. 10. Dispositivo di pompaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto supporto inferiore (11) ? realizzato con materiali tali da interferire in minima parte con i campi magnetici. 10. Pumping device (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said lower support (11) is? made with materials such as to minimally interfere with magnetic fields.