ES2442618B1 - Vibrating piston pump - Google Patents
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Abstract
Bomba vibratoria a pistón.#Presenta un núcleo magnético (2) prolongado en un pistón (21) que sobresale por uno de los extremos de una cavidad (3) y está alojado en una cámara de compresión (4) dotada de una salida (41) frontal para la salida del líquido impulsado por un pistón de una entrada (42) lateral para el acceso del líquido a impulsar, estando dicha cámara (4) separada de la cavidad (3) por un disco (5) provisto de un orificio para el paso de dicho pistón (21) y por unos medios de estanqueidad (6), que establecen en torno al pistón (21) un cierre para impedir el paso del líquido a impulsar desde la cámara de compresión (4) hacia la cavidad (3), encontrándose dicha cámara (4) aislada del sistema magnético (1) de la bomba. Comprende una primera y una segunda válvula antirretorno (7, 8) dispuestas en la salida (41) y en la entrada (42) del líquido de la cámara de compresión (4). El pistón (21) es de material magnético sobre-moldeado en plástico y puede comprender también una membrana (22) sobremoldeada.Vibrating piston pump. # It has a magnetic core (2) extended in a piston (21) that protrudes from one end of a cavity (3) and is housed in a compression chamber (4) equipped with an outlet (41 ) front for the exit of the liquid driven by a piston of a side inlet (42) for the access of the liquid to be propelled, said chamber (4) being separated from the cavity (3) by a disk (5) provided with a hole for the passage of said piston (21) and by means of sealing (6), which establish around the piston (21) a closure to prevent the passage of the liquid to be propelled from the compression chamber (4) into the cavity (3 ), said chamber (4) being isolated from the magnetic system (1) of the pump. It comprises a first and a second non-return valve (7, 8) arranged at the outlet (41) and at the inlet (42) of the compression chamber liquid (4). The piston (21) is of magnetic material over-molded in plastic and can also comprise an overmolded membrane (22).
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Bomba vibratoria a pistón. Vibrating piston pump.
Objeto de la invención. 5 Object of the invention. 5
La presente invención se refiere a una bomba vibratoria a pistón adecuada para desplazar líquidos, comprendiendo un pistón accionado alternativamente mediante un sistema magnético y que impulsa el líquido en una cámara de compresión hacia una salida. La bomba vibratoria objeto de esta invención presenta unas características orientadas a aislar la cámara de compresión respecto al sistema magnético, evitando el paso del 10 líquido a través del sistema magnético. The present invention relates to a vibrating piston pump suitable for displacing liquids, comprising a piston alternately actuated by a magnetic system and which drives the liquid in a compression chamber towards an outlet. The vibrating pump object of this invention has characteristics oriented to isolate the compression chamber from the magnetic system, avoiding the passage of the liquid through the magnetic system.
Estado de la técnica. State of the art
Actualmente son conocidas diferentes bombas de presión utilizadas para desplazar líquidos de un punto a otro 15 pudiendo hacerse mención por ejemplo las bombas de engranajes, centrifugas, de paletas, vibratorias, etc. At present, different pressure pumps used to move liquids from one point to another are known, mention being made, for example, of gear, centrifugal, vane, vibratory, etc. pumps.
La elección de un tipo u otro de bomba depende fundamentalmente de los requisitos que deban cumplir tales como: dimensiones/peso, presión máxima, caudal máximo, caudal a la presión de trabajo, potencia consumida, características del fluido a mover (aceites, ácidos, alimentario, etc.), precio o nivel de rumorosidad. 20 The choice of one type or another of the pump depends fundamentally on the requirements that must be met such as: dimensions / weight, maximum pressure, maximum flow, flow at working pressure, power consumed, characteristics of the fluid to be moved (oils, acids, food, etc.), price or level of rumorosity. twenty
Las bombas vibratorias a pistón, que son del tipo a los que hace referencia la presente invención, tienen un funcionamiento basado en hacer circular el líquido a través de su sistema magnético, el cual, con un sistema de válvulas y por el principio de áreas de empuje, consigue mover diferentes caudales de agua entre dos puntos a diferentes presiones. 25 The vibrating piston pumps, which are of the type referred to in the present invention, have an operation based on circulating the liquid through its magnetic system, which, with a valve system and by the principle of areas of push, move different water flows between two points at different pressures. 25
Este paso de líquido a través del sistema magnético introduce en la fabricación de este tipo de bombas una serie de requerimientos que le aportan complejidad, y que vienen determinados fundamentalmente por la necesidad de utilizar materiales con propiedades mecánico/magnéticas compatibles con el líquido a impulsar y con las normas alimentarias. 30 This passage of liquid through the magnetic system introduces in the manufacture of this type of pumps a series of requirements that give it complexity, and which are mainly determined by the need to use materials with mechanical / magnetic properties compatible with the liquid to be propelled and with food standards. 30
Otra limitación importante de las bombas vibratorias actuales es que como el líquido debe pasar por el interior del pistón, estando el área de entrada limitada al área libre existente dentro del sistema magnético vibratorio y, por consiguiente el caudal de la bomba está también limitado a esta área. Another important limitation of the current vibratory pumps is that as the liquid must pass through the inside of the piston, the inlet area being limited to the free area existing within the vibrating magnetic system and, consequently, the pump flow rate is also limited to this area.
35 35
Por tanto, el problema técnico que se plantea es el desarrollo de una bomba vibratoria provista de unas características que faciliten su fabricación, reduzcan sus costos y que no presenten las limitaciones de caudal actuales. Adicionalmente que aporte ventajas de uso y dimensiones que permitan la utilización de materiales más eficientes y económicos, prohibidos en las bombas de vibración existentes debido precisamente al paso de líquido a través del sistema magnético. 40 Therefore, the technical problem that arises is the development of a vibrating pump provided with characteristics that facilitate its manufacture, reduce its costs and do not present current flow limitations. In addition to providing advantages of use and dimensions that allow the use of more efficient and economical materials, prohibited in existing vibration pumps due precisely to the passage of liquid through the magnetic system. 40
Descripción de la invención. Description of the invention
La bomba vibratoria a pistón objeto de esta invención, siendo del tipo de las anteriormente mencionadas presenta unas características, de acuerdo con la reivindicación 1 que permiten resolver la problemática antes expuesta y 45 aportar una serie de ventajas tanto de uso como de fabricación. The vibrating piston pump object of this invention, being of the type of the aforementioned has some characteristics, according to claim 1 that allow solving the problem described above and provide a series of advantages of both use and manufacturing.
Una primera característica de la invención es que comprende una cámara de presión estanca, o aislada, en relación al sistema magnético de accionamiento de la bomba con lo que se evita la complejidad constructiva de tener que utilizar materiales con propiedades mecánico/magnéticas compatibles con el agua y con las normas 50 alimentarias. A first feature of the invention is that it comprises a sealed, or isolated, pressure chamber in relation to the magnetic drive system of the pump, thereby avoiding the constructive complexity of having to use materials with mechanical / magnetic properties compatible with water. and with food standards 50.
Una segunda característica de la bomba vibratoria de la invención es el uso de un electroimán posterior, que incrementa notablemente la eficiencia del sistema magnético y, por consiguiente, la fuerza de atracción del núcleo magnético, resultando en una reducción del costo de la bomba así como de sus dimensiones para las mismas 55 prestaciones. A second characteristic of the vibrating pump of the invention is the use of a rear electromagnet, which significantly increases the efficiency of the magnetic system and, consequently, the attractive force of the magnetic core, resulting in a reduction in the cost of the pump as well as of its dimensions for the same 55 benefits.
Una tercera característica de la invención es el uso de un núcleo magnético/pistón de hierro sobre-moldeado en plástico que permite reducir los costos de la bomba, también para las mismas prestaciones. A third feature of the invention is the use of a magnetic core / iron piston over-molded in plastic that allows to reduce pump costs, also for the same performance.
60 60
La bomba vibratoria objeto de esta invención permite trabajar con diferentes líquidos, por ejemplo agua potable o no potable. The vibrating pump object of this invention allows working with different liquids, for example drinking or non-potable water.
Otra ventaja de la bomba de la invención es que puede trabajar indistintamente con líquido frío o caliente y con productos de uso alimentario, sin riesgo de contaminación. Esta bomba vibratoria, presenta unas dimensiones y 65 Another advantage of the pump of the invention is that it can work interchangeably with hot or cold liquid and food products, without risk of contamination. This vibrating pump has dimensions and 65
peso reducidos comparado con las bombas actuales y es utilizable tanto a nivel doméstico como a nivel industrial debido a un nivel bajo de rumorosidad durante su funcionamiento. Reduced weight compared to current pumps and is usable both domestically and industrially due to a low noise level during operation.
Con las características recogidas en las reivindicaciones tanto el tamaño de la cámara de compresión como de la entrada y de la salida de líquido son independientes del sistema magnético, encontrándose limitado el caudal 5 únicamente por la potencia de dicho sistema magnético, pudiendo ser aumentada o reducida dicha potencia independientemente de la cámara de compresión. Otra de las ventajas de la bomba vibratoria a pistón objeto de la invención es que posee un coste inferior al de las bombas vibratorias a pistón convencionales ya que al encontrarse la cámara de compresión aislada o ser estanca respecto al sistema magnético y no pasar el líquido a través de dicho sistema magnético, el núcleo magnético puede ser de cualquier material con propiedades 10 magnéticas y no necesita ser de un material inoxidable ni de calidad alimentaria. La situación es la misma para los muelles de compresión y contrapresión del núcleo magnético o el cuerpo guía del mismo. With the characteristics set forth in the claims, both the size of the compression chamber and the inlet and the liquid outlet are independent of the magnetic system, the flow rate being limited only 5 by the power of said magnetic system, which can be increased or reduced. said power independently of the compression chamber. Another of the advantages of the vibrating piston pump object of the invention is that it has a lower cost than conventional piston vibrating pumps since the insulated compression chamber is found or is sealed with respect to the magnetic system and does not pass the liquid to through said magnetic system, the magnetic core can be of any material with magnetic properties and does not need to be of a stainless or food grade material. The situation is the same for the compression and counterpressure springs of the magnetic core or the guide body thereof.
Esta bomba vibratoria a pistón de la invención aporta otras ventajas, como la posibilidad de obtención de caudales superiores para la misma presión de trabajo y con la misma potencia eléctrica proporcionando un mejor 15 aprovechamiento de la energía. This vibrating piston pump of the invention provides other advantages, such as the possibility of obtaining higher flow rates for the same working pressure and with the same electrical power providing a better use of energy.
Estas y otras características de la invención se comprenderán con mayor facilidad a la vista del ejemplo de realización mostrado en las figuras adjuntas. These and other features of the invention will be more readily understood in view of the exemplary embodiment shown in the attached figures.
20 twenty
Descripción de las figuras. Description of the figures.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: 25 To complement the description that is being made and in order to facilitate the understanding of the characteristics of the invention, a set of drawings is attached to the present specification in which, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented: 25
- La figura 1 muestra una vista esquemática en alzado de un ejemplo de realización de la bomba vibratoria a pistón según la invención, seccionada por un plano vertical y adecuada para trabajar a alta presión; - Figure 1 shows a schematic elevation view of an embodiment of the vibrating piston pump according to the invention, sectioned by a vertical plane and suitable for working at high pressure;
- La figura 2 muestra una vista esquemática en alzado de una variante de realización de la bomba vibratoria a 30 pistón según la invención, seccionada por un plano vertical con el electroimán del sistema magnético en la zona posterior de la bomba y con un pistón realizado de un material magnético sobre-moldeado en plástico; - Figure 2 shows a schematic elevation view of a variant embodiment of the vibrating pump with 30 piston according to the invention, sectioned by a vertical plane with the electromagnet of the magnetic system in the rear area of the pump and with a piston made of a magnetic material over-molded in plastic;
- La figura 3 muestra un detalle de una variante de realización de la bomba vibratoria a pistón de la figura anterior, adecuada para trabajos de alto caudal; y 35 - Figure 3 shows a detail of a variant embodiment of the vibrating piston pump of the previous figure, suitable for high flow jobs; and 35
- La figura 4 muestra un detalle de una variante de realización de la bomba vibratoria de la figura 1, adecuada para trabajos silenciosos. - Figure 4 shows a detail of a variant embodiment of the vibrating pump of Figure 1, suitable for silent work.
Realización preferida de la invención. 40 Preferred embodiment of the invention. 40
En el ejemplo de realización mostrado en la figura 1 la bomba vibratoria a pistón comprende un sistema magnético (1), con electroimán en disposición lateral, adecuado para desplazar en dirección longitudinal y sentido alternativo un núcleo magnético (2) por el interior de una cavidad (3). In the exemplary embodiment shown in Figure 1, the vibrating piston pump comprises a magnetic system (1), with an electromagnet in lateral arrangement, suitable for moving in a longitudinal direction and in an alternate direction a magnetic core (2) inside a cavity (3).
45 Four. Five
El núcleo magnético (2) está prolongado en un pistón (21) que sobresale por uno de los extremos de la cavidad (3) y está alojado en una cámara de compresión (4) provista de una salida (41) frontal para la salida del líquido impulsado por el pistón (21) y de una entrada (42) lateral para el acceso del líquido a impulsar. The magnetic core (2) is extended in a piston (21) protruding from one end of the cavity (3) and is housed in a compression chamber (4) provided with a front outlet (41) for the exit of the liquid driven by the piston (21) and a side inlet (42) for the access of the liquid to be driven.
La mencionada cámara de compresión (4) está separada de la cavidad (3), por un disco (5) provisto de un orificio 50 para el paso de dicho pistón (21) y por unos medios de estanqueidad (6), representados por unas juntas tóricas, que establecen en torno al referido pistón (21) un cierre adecuado para impedir el paso del líquido a impulsar desde la cámara de compresión (4) hacia la cavidad (3), de modo que dicha cámara de compresión (4) se encuentra aislada del sistema magnético (1) de la bomba. Said compression chamber (4) is separated from the cavity (3), by a disk (5) provided with a hole 50 for the passage of said piston (21) and by sealing means (6), represented by O-rings, which establish around the said piston (21) a suitable closure to prevent the passage of the liquid to be propelled from the compression chamber (4) into the cavity (3), so that said compression chamber (4) is It is isolated from the magnetic system (1) of the pump.
55 55
En el ejemplo mostrado en la figura 1, la bomba dispone de una primera y de una segunda válvula antirretorno (7, 8) en la salida (41) y en la entrada (42) de líquido de la cámara de compresión (4), y adecuadas para el trabajo de la bomba a elevadas presiones. In the example shown in figure 1, the pump has a first and a second non-return valve (7, 8) at the outlet (41) and at the liquid inlet (42) of the compression chamber (4), and suitable for pump work at high pressures.
En la variante de realización mostrada en la figura 2 la bomba dispone de un sistema magnético (1) con 60 electroimán en posición posterior, y con un pistón (21) realizado de un material magnético sobre-moldeado en plástico In the variant embodiment shown in Figure 2, the pump has a magnetic system (1) with 60 electromagnet in the rear position, and with a piston (21) made of a magnetic material over-molded in plastic
En la variante de realización mostrada en la figura 3, la cámara de compresión (4) no dispone de una segunda válvula antirretorno (8) en la entrada (42), incorporando únicamente la primera válvula antirretorno (7) en la salida 65 In the variant embodiment shown in Figure 3, the compression chamber (4) does not have a second non-return valve (8) at the inlet (42), incorporating only the first non-return valve (7) at the outlet 65
(41); resultando esta configuración adecuada para el trabajo de la bomba con alto caudal de líquido. (41); resulting in this configuration suitable for the work of the pump with high flow of liquid.
En los ejemplos de realización mostrados en la figura 1 el núcleo magnético (2) se encuentra montado entre un muelle principal (91) y un muelle de contra-presión (92). In the embodiments shown in Figure 1 the magnetic core (2) is mounted between a main spring (91) and a counter-pressure spring (92).
5 5
En la variante de realización mostrada en la figura 4 la bomba está diseñada para trabajar de un modo silencioso utilizando, en este caso, un pistón (21) con una membrana (22) sobremoldeada. In the variant embodiment shown in Figure 4, the pump is designed to work silently using, in this case, a piston (21) with an overmoulded membrane (22).
A diferencia de los ejemplos anteriores, en este caso la bomba no precisa de muelle de contrapresión (92), ni la utilización de un pistón de acero inoxidable u otro material de calidad para usos alimentarios. 10 Unlike the previous examples, in this case the pump does not require a counterpressure spring (92), nor the use of a stainless steel piston or other quality material for food use. 10
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación. 15 Once the nature of the invention has been sufficiently described, as well as a preferred embodiment, it is stated for the appropriate purposes that the materials, shape, size and arrangement of the described elements may be modified, provided that this does not imply an alteration. of the essential features of the invention that are claimed below. fifteen
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