IT201800003064A1 - Pompa a vibrazione con struttura migliorata. - Google Patents

Description

TITOLO: “Pompa a vibrazione con struttura migliorata”

DESCRIZIONE

Settore tecnico

La presente invenzione si riferisce ad una pompa a vibrazione per pompare un fluido, e che può essere impiegata ad esempio in macchine per caffè, tè, od ulteriori bevande. Inoltre, la pompa può essere usata anche in ulteriori apparecchi, come negli elettrodomestici.

Sfondo tecnologico

Le pompe a vibrazione note comprendono una camera di lavoro in cui è atto a scorrere il nucleo con moto alternativo. Durante tale moto, il nucleo suddivide la camera di lavoro in due sottocamere atte ad essere riempite di fluido: da un lato del nucleo una camera di pompaggio, e dall’altro lato una camera di compensazione. Tali due camere sono fluidicamente collegate in modo da minimizzare la resistenza allo scorrimento del pistone nel fluido. Generalmente vi sono elementi ferromagnetici, in particolare metallici, che sono interposti tra la bobina ed il nucleo, e sono in posizione radialmente esterna al cilindro, e che servono per aumentare l’effetto magnetico della bobina sul nucleo. Gli elementi ferromagnetici hanno solitamente una forma anulare, ad esempio una forma circolare od a “C”.

Secondo la domanda di brevetto EP 0288216 A1, vi sono dei recessi sulla superficie interna del cilindro che definiscono il condotto di comunicazione (fig. 5). Il nucleo scorre su sporgenze (indicate col numero 25) tra le quali vi sono i recessi.

Tuttavia una tale tipologia di sistemi soffre di alcuni inconvenienti. Un inconveniente è dato dal fatto che la distanza tra il nucleo e gli elementi ferromagnetici è elevata a causa della presenza delle sporgenze, quindi l’effetto magnetico della bobina sul nucleo è ridotto. Inoltre, la pompa è ingombrante a causa di tale distanza. Sintesi dell’invenzione

Uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare una pompa a vibrazione in grado di risolvere questo ed altri inconvenienti della tecnica nota, e che nel contempo possa essere prodotto in modo semplice ed economico.

Secondo la presente invenzione, questo ed altri scopi vengono raggiunti mediante una pompa a vibrazione realizzata secondo l’annessa rivendicazione indipendente.

E’ da intendersi che le annesse rivendicazioni costituiscono parte integrante degli insegnamenti tecnici qui forniti nella descrizione dettagliata che segue in merito alla presente invenzione. In particolare, nelle annesse rivendicazioni dipendenti sono definite alcune forme di realizzazione preferite della presente invenzione che includono caratteristiche tecniche opzionali.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui: - la figura 1 è una sezione longitudinale di una pompa secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione;

- la figura 2 è una vista prospettica di una pompa secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione;

- la figura 3 è una vista prospettica della pompa di figura 2 in cui è stato smontato il coperchio;

- la figura 4 è una vista prospettica del coperchio e con la girante di una pompa secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione; - la figura 5 è una ulteriore sezione longitudinale di una pompa secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione;

- la figura 6 è una vista prospettica di una pompa secondo una forma di realizzazione della invenzione in cui è visibile l’interno del cilindro;

- la figura 7 è una sezione trasversale del cilindro in cui sono mostrati alcuni particolari di una pompa realizzata secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione;

- la figura 8 è una vista prospettica parziale di una pompa realizzata secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione;

- la figura 9 è una vista analoga alla figura 8, in cui sono altresì illustrati elementi ferromagnetici presenti intorno al corpo cavo; e

- le figure 10 e 11 sono viste in sezione longitudinale e rispettivamente prospettica di un rocchetto di un solenoide applicabile ad una pompa realizzata seconda una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

Con riferimento in particolare alla figura 1, la presente invenzione concerne una pompa a vibrazione (nel seguito anche solo “pompa”) che si sviluppa sostanzialmente lungo un asse longitudinale x-x. Pertanto, i termini “assiale”, “longitudinale”, “trasversale” e “radiale” utilizzati nel seguito della presente descrizione sono da considerarsi riferiti al suddetto asse longitudinale x-x. La pompa comprende uno stantuffo o nucleo 2 almeno parzialmente in materiale ferromagnetico, e un corpo cavo o cilindro 6 configurato per essere attraversato da un flusso di fluido.

Il corpo cavo o cilindro 6 comprende una camera di lavoro 7 in cui è atto a scorrere alternativamente in modo guidato lo nucleo 2.

Lo stantuffo o nucleo 2 definisce nella camera di lavoro 7 una camera di ingresso 36 ed una camera di compensazione 38 che sono destinate ad essere attraversate dal fluido.

La superficie interna della camera di lavoro 7 ha almeno un recesso (in particolare, rientrante in direzione trasversale o radiale) definente un condotto di comunicazione che connette fluidicamente la camera di ingresso 36 e la camera di compensazione 38. Preferibilmente, come visibile nelle figure, la superficie interna della camera di lavoro comprende una coppia di tali recessi che sono indicati entrambi con il riferimento numerico 42.

Nella forma di realizzazione illustrata, per realizzare il suddetto condotto di comunicazione, ciascun recesso 42 si estende in direzione sostanzialmente longitudinale od assiale.

La pompa comprende inoltre un solenoide 4 situato intorno al corpo cavo o cilindro 6 e configurato per azionare elettromagneticamente lo stantuffo o nucleo 2.

Ulteriormente, la pompa comprende almeno una coppia di elementi ferromagnetici 5, 5’ situati intorno al cilindro 6 e ubicati trasversalmente tra il solenoide 4 ed il nucleo Con riferimento in particolare alle figure 7, 10 e 11, gli elementi ferromagnetici 5, 5’ sono lateralmente distanziati e definiscono fra di essi almeno una interruzione perimetrale. Preferibilmente, come visibile nelle suddette figure, gli elementi ferromagnetici 5, 5’ definiscono fra di essi una coppia di tali interruzioni perimetrali che sono indicate dai riferimenti G, G’.

Grazie alle suddette caratteristiche, viene considerevolmente ridotta la distanza trasversale fra gli elementi ferromagnetici 5, 5’ e il nucleo 2. In altri termini, fra il nucleo 2 e gli elementi ferromagnetici 5, 5’ - che contribuiscono a condurre in modo efficace verso il nucleo 2 il flusso magnetico generato dal solenoide 4 – si interpone trasversalmente soltanto il cilindro 6, senza che vi siano ulteriori interstizi o spazi vuoti che determinerebbero una sostanziale dispersione del flusso magnetico.

Il cilindro 6 e l’almeno un elemento ferromagnetico 5, 5’ sono configurati in modo che tra l’almeno un elemento ferromagnetico 5, 5’ ed il nucleo 2 è assente l’almeno un recesso 42 definente il condotto di comunicazione. Quindi, con riferimento ad una direzione trasversale o radiale (ad esempio, rispetto ad un asse longitudinale x-x del cilindro 6), tra l’almeno un elemento ferromagnetico 5, 5’ ed il nucleo 2 è assente il recesso 42. In particolare, il cilindro 6 si sviluppa lungo un asse longitudinale x-x. Con riferimento ad una direzione radiale rispetto all’asse longitudinale x-x (fig. 7), tra l’elemento ferromagnetico 5, 5’ ed il nucleo 2 vi è solo una superficie laterale del cilindro 6. Invece, nelle zone in cui vi è il recesso 42 definente il condotto di comunicazione, è assente l’elemento ferromagnetico 5, 5’ posizionato in posizione radialmente esterna rispetto al recesso 42. Vantaggiosamente, come sopra accennato, la distanza radiale tra l’elemento ferromagnetico 5, 5’ ed il nucleo 2 è minima, poiché tra essi non è interposto il recesso 42, e quindi l’effetto magnetico sul nucleo 2 è massimizzato. Infatti, la distanza tra la superficie esterna del nucleo 2 e la superficie interna dell’elemento ferromagnetico 5, 5’ corrisponde sostanzialmente allo spessore delle pareti del cilindro 6. Questo permette di realizzare un solenoide 4 e/o un circuito elettrico in grado di generare un minor campo magnetico, a parità di effetto sul nucleo 2; ad esempio, è possibile ridurre la quantità di rame nel solenoide 4. Inoltre, tale configurazione consente di ridurre l’ingombro trasversale della pompa.

Il recesso è situato su una superficie interna del cilindro 6 nella camera di lavoro 7.

Nella forma di realizzazione illustrata, La pompa comprende anche:

- un condotto di ingresso 8 ed un condotto di uscita 10, per consentire un flusso di un fluido nel cilindro 6,

- mezzi valvolari per generare il flusso del fluido dal condotto di ingresso 8 al condotto di uscita 10 quando il nucleo 2 compie un moto alternativo nel cilindro 6.

Preferibilmente, gli elementi ferromagnetici 5, 5’ sono a contatto trasversalmente con la superficie esterna del corpo cavo 6 in modo tale che il recesso 42 non si estende trasversalmente fra il corpo cavo 6 e gli elementi ferromagnetici 5, 5’.

Preferibilmente, secondo la forma di realizzazione mostrata nella figura 7, con riferimento ad una sezione trasversale del cilindro 6, il recesso 42 definisce una rispettiva sporgenza 48 su una superficie esterna del cilindro 6, la coppia di elementi ferromagnetici 5, 5’ si interrompono in corrispondenza della sporgenza 48. Inoltre, analogamente all’associato recesso 42, la relativa sporgenza 48 si estende in direzione sostanzialmente assiale o longitudinale. Il solenoide 4 è in posizione radialmente esterna al nucleo 2. Convenientemente, almeno un elemento ferromagnetico 5, 5’, convenientemente fatto di metallo, è interposto tra il solenoide 4 ed il nucleo 2. Può esservi una pluralità di elementi ferromagnetici 5, 5’. Nell’esempio, vi sono quattro elementi ferromagnetici 5, 5’, che preferibilmente hanno una forma a “C” od una forma a semi-cerchio. L’almeno un elemento ferromagnetico 5, 5’ è disposto in posizione radialmente esterna rispetto al nucleo 2 ed al cilindro 6. In particolare, l’almeno un elemento ferromagnetico 5, 5’ è disposto in modo circonferenziale attorno al nucleo 2. L’elemento ferromagnetico 5, 5’ può essere un magnete permanente. Il nucleo 2 è convenientemente in materiale metallico. Il solenoide 4 è convenientemente accolto in un rispettivo rocchetto od alloggiamento 40 montato al cilindro 6. Gli elementi ferromagnetici 5, 5’ sono disposti longitudinalmente all’interno della camera di lavoro 7, con riferimento all’asse x-x del cilindro 6.

Un vantaggio della pluralità di elementi ferromagnetici 5, 5’ consiste nella semplicità realizzativa e di montaggio, in particolare nel caso in cui vi siano coppie elementi ferromagnetici 5, 5’ a semi-cerchio, come nell’esempio illustrato.

In particolare, preferibilmente, vi sono due gruppi di elementi ferromagnetici, in cui vi è un primo gruppo comprendente una coppia di primi elementi ferromagnetici 5 ed una coppia di secondi elementi ferromagnetici 5’. I primi elementi ferromagnetici 5 e i secondi elementi ferromagnetici 5’ sono distanziati assialmente tra loro. Inoltre i secondi elementi ferromagnetici 5’ sono lateralmente distanziati e definiscono fra loro almeno una rispettiva interruzione perimetrale in cui è situato e delimitato lateralmente il recesso 42, in particolare definito dai primi elementi ferromagnetici 5. In particolare, i secondi elementi ferromagnetici 5’ definiscono una coppia di interruzioni perimetrali G’ nelle quali sono definiti e delimitati i rispettivi recessi trasversali 42 definiti fra i primi elementi ferromagnetici.

Entrambe i gruppi o coppie di elementi ferromagnetici 5, 5’ sono situate in posizione circonferenziale attorno il cilindro 6. Tali gruppi sono allineati lungo l’asse x-x. In generale, l’almeno un elemento ferromagnetico 5, 5’ può avere una forma ad arco di circonferenza. Preferibilmente, la pompa comprende una pluralità di gruppi di elementi ferromagnetici 5 (o 5’), in cui ogni gruppo comprende più di una coppia di elementi ferromagnetici 5 (o 5’) in cui il cilindro 6 e gli elementi ferromagnetici 5 (o 5’) sono configurati in modo che tra di essi sia assente l’almeno un recesso 42 definente il condotto di comunicazione. Gli elementi ferromagnetici 5 (o 5’)appartenenti ad uno stesso gruppo sono collocati sostanzialmente sulla stessa altezza, considerata in direzione longitudinale, sull’asse x-x del cilindro 6. La fig. 7 mostra la sezione trasversale di uno dei due gruppi della variante mostrata in fig. 1. Convenientemente, tutti gli elementi ferromagnetici 5, 5’ della pompa sono uguali, ed in particolare hanno la stessa forma.

Come visibile nelle figure, lo sviluppo periferico dell’almeno un elemento ferromagnetico 5, 5’ attorno al cilindro 6 è delimitato dall’almeno una sporgenza 48. Nell’esempio, vi sono due sporgenze 48 tra le quali sono collocati le coppie die elementi ferromagnetici 5, 5’. In particolare, la sporgenza 48 è parallela all’asse x-x del cilindro 6. Infatti, la sporgenza 48 segue convenientemente lo sviluppo del rispettivo recesso 42. In particolare, in sezione trasversale, le due estremità dell’elemento ferromagnetico 5 si appoggiano sulle sporgenze 48.

Come precedentemente accennato, secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la pompa mostrata comprende una pluralità di (e.g., due) recessi 42 a cui corrisponde una pluralità di rispettive sporgenze 48, ed una pluralità (e.g., due gruppi o coppie) di elementi ferromagnetici 5, 5’. Quindi, i condotti di comunicazione 42 si alternano agli elementi ferromagnetici 5, 5’. In particolare, gli elementi ferromagnetici 5, 5’ hanno una forma ad arco di circonferenza. Preferibilmente, i recessi 42 sono angolarmente equidistanti rispetto all’asse x-x del cilindro 6.

Il recesso 42 è configurato in modo che la camera di compensazione 38 comunichi con il recesso 42 attraverso un’apertura avente un asse sostanzialmente parallelo all’asse x-x ed attraverso la quale il fluido è atto a scorrere in direzione prevalentemente assiale con riferimento a tale asse x-x. Il fluido, quando passa attraverso l’apertura tra il recesso 42 e camera di compensazione 38, ha una traiettoria sostanzialmente parallela all’asse x-x. Quindi, il passaggio del fluido verso la camera di compensazione 38 avviene con basse o nulle deviazioni di direzione e quindi con ridotte perdite di carico. Inoltre, come apparirà chiaro dalla presente descrizione, è possibile creare un nucleo 2 più semplice ed economico da produrre. Il condotto di comunicazione definito dal recesso 42 ha due aperture che si affacciano sulla camera di pompaggio 36 e sulla camera di compensazione 38. Nella preferita variante illustrata, anche la camera di pompaggio 36 comunica con il recesso 42 attraverso un’apertura avente un asse sostanzialmente parallelo all’asse x-x ed attraverso la quale il fluido è atto a scorrere in direzione prevalentemente assiale con riferimento a tale asse x-x. Come già indicato precedentemente, la pompa può comprendere una pluralità di recessi 42.

In particolare, il fluido è destinato a scorrere tra tali due aperture in direzione assiale, cioè prevalentemente parallelamente all’asse x-x. Preferibilmente, il condotto di comunicazione definito dal recesso 42 è rettilineo, ed in particolare è sostanzialmente parallelo all’asse x-x.

In particolare, la pompa ha almeno un mezzo elastico, quale una molla 11, per portare il nucleo 2 in una posizione di riposo, quando tale nucleo 2 non è soggetto all’azione magnetica del solenoide 4. Come è noto, il solenoide 4 è atto a generare un campo magnetico variabile nel tempo per muovere il nucleo 2, che, cooperando con l’almeno un mezzo elastico, è destinato a muoversi di moto alternato lungo una corsa nel cilindro 6. Preferibilmente, un’estremità della molla 11 è vincolata al nucleo 2 (ad es. tramite saldatura, od ulteriori vincoli meccanici) in entrambi i sensi di scorrimento di tale nucleo 2, e quindi essa 11 può agire sia in trazione sia in compressione. Quindi, nell’esempio mostrato, la molla 11 è compressa quando il nucleo 2 è soggetto al campo magnetico generato dal solenoide 4, e quando il campo magnetico cessa la molla 11 rilascia l’energia accumulata precedentemente e trattiene il nucleo 2 tramite una forza di trazione. Opzionalmente, è possibile prevedere una seconda molla agente dall’altro lato del nucleo 2. In tal caso, le due molle 11 possono essere solo appoggiate sulle basi del nucleo 2, secondo l’arte nota.

I mezzi valvolari sono configurati in modo tale da generare un flusso di fluido in uscita dal condotto di uscita 10, quando il nucleo 2 si muove nel cilindro 6. In particolare, vi è una prima valvola 12, ed una seconda valvola 14 collocata presso il condotto di uscita 10. La seconda valvola 14 è azionata da una rispettiva molla 15. Le valvole 12, 14 mostrate sono valvole di non ritorno. In particolare, la prima valvola 12 è atta a cooperare col nucleo 2.

In particolare, il cilindro 6 comprende una seconda camera 9 in cui è destinato a scorrere il fluido, e che è fluidicamente connessa alla camera di lavoro 7 ed al condotto di uscita 10. La seconda camera 9 e il condotto di uscita 10 comunicano tramite un’apertura destinata ad essere occlusa dalla seconda valvola 14. La seconda camera 9 è a valle rispetto alla camera di lavoro 7 con riferimento al flusso del fluido. In particolare, il nucleo 2 ha una cavità, ed è associato ad un tubo 16 che mette in comunicazione di fluido la camera di lavoro 7 con la seconda camera 9 tramite il passaggio del fluido attraverso tale cavità del nucleo 2. Il tubo 16 (almeno una sua parte) è accolto scorrevolmente ed a tenuta di fluido nella seconda camera 9. Nell’esempio è mostrata una guarnizione 19. Convenientemente, la sezione trasversale della camera di lavoro 7 è maggiore di quella della seconda camera 9. In particolare, tali camere 7, 9 sono sostanzialmente cilindriche.

Come è noto, il nucleo 2 definisce nella camera di lavoro 7 del cilindro 6 una camera di pompaggio 36 ed una camera di compensazione 38, che sono destinate ad essere riempite dal fluido. Durante il funzionamento della pompa, il fluido entra tramite il condotto d’ingresso 8 nella camera di lavoro 7, poi passa attraverso il tubo 16 nella seconda camera 9 attraversando la prima valvola 12, ed infine esce dal condotto di uscita 10 tramite la seconda valvola 14. Le camere 36, 38 sono generalmente in comunicazione fluidica in modo che durante il moto alternativo del nucleo 2 il fluido od il liquido fluisca tra tali camere 36, 38, riducendo così la resistenza al moto del nucleo 2 stesso. Durante il moto alternato del nucleo 2, il volume delle camere 36, 38 varia.

A titolo di esempio e con riferimento alla figura 1, si descrive sinteticamente il funzionamento della pompa illustrata. Quando la molla 11 è compressa per effetto del campo magnetico generato dal solenoide 4 sul nucleo 2, la camera di pompaggio 36 riduce il suo volume (in fig. 1, il nucleo 2 si muove verso sinistra), e la depressione generata dall’espansione della seconda camera 9 apre la prima valvola 12 causando il passaggio del liquido nella seconda camera 9. In questa fase, la camera di compensazione 38 ha un volume maggiore. Quando l’azione del solenoide 4 termina, la molla 11 rilascia l’energia elastica accumulata e sospinge il nucleo 2 verso la posizione di riposo (in fig. 1, il nucleo 2 si muove verso destra) causando un aumento del volume della camera di pompaggio 36. In tale fase, la prima valvola 12 è chiusa, e lo spostamento del nucleo 2 verso la posizione di risposo genera un aumento di pressione nella seconda camera 9 che causa l’apertura della seconda valvola 14, permettendo così l’uscita del liquido tramite il condotto di uscita 10. In questa fase, la camera di compensazione 38 ha un volume minore.

Nell’esempio, vi è un tubo 16 alloggiato in una cavità interna al nucleo 2 e vincolato rigidamente a tale nucleo 2. La prima valvola 12 è disposta all’interno del tubo 16, ed in particolare include un otturatore, in particolare una sfera, destinata ad andare in battuta su una seziona ristretta, in particolare grazie all’azione di una molla 18 vincolata ad un’estremità del tubo 16. In alternativa, la sfera è sospinta verso la sezione ristretta dalla sua stessa forza peso, ad esempio quando la pompa è inclinata, in particolare quando tale pompa è verticalmente disposta. In particolare, la sezione ristretta è realizzata integralmente al tubo stesso 16. Nel tubo 16 è destinato a scorrere il fluido. La sezione ristretta è atta ad essere occlusa dall’otturatore, ad esempio per azione della molla 18. Nel particolare esempio mostrato, il tubo 16 ed il nucleo 2 sono due elementi distinti che sono tra loro vincolati meccanicamente; tale soluzione è semplice ed economica da produrre. In particolare, il tubo 16 è configurato in modo che il fluido, fluendo in tale tubo 16, passi dalla camera di pompaggio 36 alla seconda camera 9. Quindi, il fluido non può scorrere dalla camera di compensazione 38 alla seconda camera 9 passando attraverso le pareti laterali del tubo 16. Infatti, le pareti laterali del tubo 16 non hanno aperture tali da consentire un passaggio diretto del fluido dalla camera di compensazione 38 all’interno del tubo 16. In tal caso, secondo una possibile forma realizzativa, le camere 36, 38 possono essere in comunicazione fluidica tramite un canale passante nel nucleo 2. Tale canale passante è distinto rispetto alla cavità alloggiante il tubo 16. In accordo ad ulteriori varianti, il nucleo 2 ed il tubo 16 possono essere realizzati come un unico pezzo.

Opzionalmente, vi è un mezzo di misurazione di portata integrato in tale pompa per misurare la portata del fluido erogato dalla pompa. Con riferimento ad una prima forma realizzativa, il mezzo di misurazione di portata è collocato a monte del nucleo 2, in particolare a monte della camera di lavoro 7, con riferimento al flusso del fluido. Il fluido è generalmente un liquido, quale acqua. In particolare, il mezzo di misurazione di portata comprende:

- una girante 20 situata tra il nucleo 2 ed il condotto di ingresso 8, e destinata ad essere ruotata da una flusso del fluido entrante dal condotto d’ingresso 8 e diretto verso la camera di lavoro 7,

- mezzi di rilevamento 24 per rilevare la rotazione della girante 20 al fine di misurare la portata del fluido.

Preferibilmente, la girante 2 comprende almeno un magnete 22, ed i mezzi di rilevamento 24 sono atti a rilevare la rotazione del magnete 22 al fine di misurare la portata del fluido.

I mezzi di rilevamento 24, che possono essere di per sé noti, sono atti a rilevare variazioni del campo magnetico causate dalla rotazione della girante 20 e del magnete 22 ad essa 20 solidale. Ad esempio, i mezzi di rilevamento possono essere di tipo elettrico, elettronico, o magnetico, quali ad esempio un sensore magnetico. La girante 20 è atta a ruotare attorno ad un asse di rotazione x-x, che in particolare è coassiale al nucleo 2. La girante 20 è convenientemente supportata in rotazione da un supporto 26. Il supporto 26 può ad esempio essere ferromagnetico, in particolare metallico; in alternativa, il supporto 26 può essere in materiale plastico. Tale supporto 26 ha un perno 28 inserito in un conforme recesso nella girante 20 per consentirne la rotazione. Come si nota, la pompa è molto compatta, e non è necessario avere un lungo tubo collegante il condotto di uscita 10 o di entrata 8 con un flussimetro esterno in cui può ristagnare il fluido, quale acqua. Tale aspetto è particolarmente vantaggioso nei dispensatori di bevande, in cui è vantaggioso evitare che il liquido rimanga a contatto con l’esterno per lunghi periodi; inoltre, è possibile evitare un indesiderato gocciolamento. In accordo a possibili varianti, i mezzi di rilevamento 24 sono di tipo ottico, ad esempio per leggere porzioni di lettura (ad esempio, strisce di colore differente, od ulteriori segni distintivi) sulla girante 20.

Preferibilmente, la girante 20 ha un solo magnete 22 i cui due poli magnetici giacciono su un piano trasversale all’asse x-x di rotazione della girante 20. Tale variante ha il vantaggio di essere compatta ed economica, in quanto vi è un solo magnete 22. Inoltre, l’orientamento trasversale del magnete 22 permette di ridurre l’altezza della girante stessa. Inoltre, avere un solo magnete 22 permette di ridurre le masse in rotazione, e conseguentemente possibili vibrazioni.

In accordo ad una possibile variante, il diametro della girante 20 è minore della larghezza della camera di lavoro 7, con riferimento ad un piano trasversale all’asse di scorrimento del nucleo 2. Nell’esempio illustrato, l’asse di scorrimento del nucleo 2 coincide con l’asse x-x.

In particolare, il diametro della girante 20 è minore del diametro interno della camera di lavoro 7. Nella particolare forma realizzativa mostrata, la sezione trasversale della camera di lavoro 7 è circolare. In questo modo, quando la pompa è disposta sostanzialmente orizzontalmente (come in fig. 1), eventuali bolle o sacche d’aria al suo interno non entrano in contatto, o creano un ridotto contatto, con la girante 20, garantendo una misurazione più precisa. Infatti, l’aria tende a stare sopra il liquido (e.g. acqua), e quando si forma aria nella pompa, ad es. nelle fasi iniziali di funzionamento, l’aria tende ad andare nel cilindro 6, o tende a rimane in una zona di una camera di alloggiamento 30 della girante in cui tale girante 20 non tocca l’aria o dove il contatto tra la girante 20 e l’aria è limitato. Così, la girante 20 è in grado di ruotare immersa nel liquido.

Preferibilmente, la girante 20 è alloggiata in una camera di alloggiamento 30 fluidicamente connessa al condotto di ingresso 8 e alla camera di lavoro 7. La larghezza della camera di alloggiamento 30, misurata su un piano trasversale all’asse di scorrimento del nucleo 2 (in particolare, trasversale all’asse di rotazione x-x), è minore del diametro interno della camera di lavoro 7. In questo modo, quando la pompa è disposta sostanzialmente orizzontalmente (come in fig. 1), eventuali bolle o sacche d’aria al suo interno tendono ad andare nel cilindro 6 ove scorre il nucleo 2, e quindi la camera di alloggiamento 30 rimane senza bolle d’aria o con una quantità minima d’aria. In particolare, la pompa include un coperchio 32 montato in modo removibile (e.g. tramite viti 33) al cilindro 6, tra i quali è convenientemente interposta una guarnizione 34. Nel coperchio 32 è realizzata la camera di alloggiamento 30. La camera di alloggiamento 30 è definita dal coperchio 32 e dal cilindro 6. Inoltre, il coperchio 32 mostrato comprende il condotto d’ingresso 8. Convenientemente, i mezzi di rilevamento 24 sono associati al coperchio 32. Convenientemente, il condotto d’ingresso 8 è configurato per dirigere un flusso del fluido sulla girante 20 in modo tangenziale, in particolare su pale della girante 20.

Nell’esempio, la camera di alloggiamento 30 comunica fluidicamente con l’interno del cilindro 6 tramite almeno un passaggio 41. In particolare, tali passaggi 41 sono realizzati sul supporto 26. In particolare, il supporto 26 ha una base sostanzialmente piatta e circolare, sulla quale sono distribuiti in modo i passaggi 41.

In particolare, la pompa comprende la seconda camera 9 fluidicamente connessa con la camera di lavoro 7 tramite la prima valvola 12 associata al nucleo 2. Il nucleo 2 comprende una apertura passante 44 configurata per consentire il passaggio del fluido dalla camera di pompaggio 36 solo nella seconda camera 9. Il condotto di comunicazione definito dal recesso 42 è separato dalla apertura passante 44. Quindi, una parte del fluido nella camera di pompaggio 36 fluisce attraverso l’apertura passante 44 e la prima valvola 12 nella seconda camera 9; ed un’altra parte del fluido fluisce attraverso il recesso 42 nella camera di compensazione 3. Con particolare riferimento alla figura 5, il fluido fluisce nel condotto di comunicazione definito dal recesso 42 sostanzialmente con moto alternato (vale a dire, avanti/indietro). Generalmente, quando il nucleo 2 si muove verso destra, il fluido nel condotto di comunicazione definito dal recesso 42 si muove verso sinistra, e viceversa. Il moto del fluido attraverso il condotto di comunicazione definito dal recesso 42 compensa la variazione di volume delle camere 36, 38 dovuta al moto del nucleo 2. Durante il funzionamento della pompa, una parte del fluido fluisce in tale condotto di comunicazione definito dal recesso 42.

Con riferimento alla forma di realizzazione mostrata nelle figure, una superficie interna del cilindro 6 che definisce la camera di lavoro 7 comprende almeno un recesso 42 definente il condotto di comunicazione. Preferibilmente, il recesso 42 è sostanzialmente parallelo all’asse x-x. Quindi, il condotto di comunicazione definito dal recesso 42 è sostanzialmente parallelo all’asse x-x. In particolare, la pompa include una pluralità di (nell’esempio, due) canali di comunicazione definiti dai recessi 42, che preferibilmente sono uniformemente distribuiti sulla superficie interna della camera di lavoro 7. Nell’esempio, i due canali di comunicazione definiti dai recessi 42 sono in posizione diametralmente opposta. Con riferimento ad una sezione trasversale, il recesso 42 sulla superficie interna del cilindro 6 è un canale aperto. In altri termini, il nucleo 2 ed il recesso 42 sulla superficie interna del cilindro 6 creano il condotto di comunicazione , che è quindi un canale chiuso. Nella particolare variante mostrata, il condotto di comunicazione definito dal recesso 42 è presente su sostanzialmente l’intera lunghezza della camera di lavoro 7.

Opzionalmente, l’area della sezione trasversale del condotto di comunicazione definito dal recesso 42 è maggiore verso la camera di pompaggio 36 ed è minore verso la camera di compensazione 38. In altri termini, il condotto di comunicazione ha una forma, eventualmente rastremata, che si restringe dalla camera di pompaggio 36 verso la camera di compensazione 38. In questo modo, si crea un effetto di frenatura quando il nucleo 2 si muove verso la camera di compensazione 38, poiché più il nucleo 2 è vicino alla camera di compensazione 38 e minore è il flusso del fluido nel condotto di comunicazione definito dal recesso 42; un minore flusso nel condotto di comunicazione genera una frenatura idraulica sul nucleo 2. In accordo a possibili varianti, l’area della sezione trasversale del condotto di comunicazione definito dal recesso 42 è variabile lungo la sua lunghezza.

Convenientemente, il cilindro 6 è in materiale plastico. I recessi 42 definenti i condotti di comunicazione sono preferibilmente realizzati nella fase di stampo del cilindro 6, ad esempio tramite stampaggio ad iniezione. Ulteriori elementi della pompa possono essere in plastica, quali il coperchio 32, l’alloggiamento 40, etc.

Nella particolare forma realizzativa mostrata 6, il nucleo 2 è convenientemente privo di canali di comunicazione tra le camere 36, 38, ed anche il tubo 16 è privo di fori sulla sua superficie laterale. Quindi, l’assieme di nucleo 2 e tubo 16 è semplice da produrre, in quanto non sono necessarie complesse lavorazioni meccaniche. In accordo ad una possibile variante, il nucleo 2 comprende inoltre un rispettivo condotto di comunicazione tra le camere 36, 38.

In accordo a possibili varianti, il condotto di comunicazione definito dal recesso 42 non è rettilineo, ad esempio, è almeno in parte curvo. In aggiunta od in alternativa, il condotto di comunicazione può essere almeno parzialmente inclinato rispetto all’asse x-x.

Preferibilmente, il cilindro 6 comprende sulla sua superficie esterna una sporgenza trasversale 46, in particolare di forma anulare, per mantenere distanziati i due gruppi di elementi ferromagnetici 5, 5’ lungo l’asse xx. Tale sporgenza trasversale 46 è realizzata integralmente al cilindro 6. La sporgenza trasversale 46 è disposta trasversalmente all’asse x-x. Quindi ciascun gruppo di elementi ferromagnetici 5, 5’ cinge il cilindro 6 ed il nucleo 2. La fig. 7 mostra a titolo di esempio un gruppo di elementi ferromagnetici 5, 5’. I gruppi di elementi ferromagnetici 5, 5’ sono quindi allineati lungo l’asse x-x del cilindro 6.

In accordo ad una possibile forma realizzativa, il condotto di comunicazione è un condotto passante attraverso il corpo del cilindro 6, e che comunica con la camera di pompaggio 36 e la camera di compensazione 38 tramite una prima e, rispettivamente, una seconda apertura. Quindi, solo le due estremità di tale condotto di comunicazione (tramite tali aperture) si affacciano nella parte interna del cilindro 6 in cui scorre il nucleo 2. Secondo tale variante, le aperture possono opzionalmente essere orientate con qualsiasi angolazione rispetto all’asse x-x.

La presente invenzione ha aspetti vantaggiosi anche per quanto attiene alla fabbricazione della pompa.

In particolare, secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, gli elementi ferromagnetici 5, 5’ sono co-stampati sulla superficie trasversalmente esterna di detto corpo cavo 6. Secondo una forma di realizzazione alternativa della presente invenzione, gli elementi ferromagnetici 5, 5’ sono costampati sulla superficie trasversalmente interna nell’alloggiamento o rocchetto 40 ricavato nel solenoide 4.

Inoltre secondo una ancora ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, l’assemblaggio degli elementi ferromagnetici 5, 5’ può avvenire senza l’utilizzo di un processo di co-stampaggio. In particolare, secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione gli elementi ferromagnetici 5, 5’ sono montati in sedi ricavate sulla superficie trasversalmente interna dell’alloggiamento o rocchetto 40 del solenoide 4. Secondo una forma di realizzazione alternativa della presente invenzione ad esempio visibile nelle figure 8 e 9, la superficie esterna del corpo cavo 6 ha una sporgenza trasversale 46. La sporgenza trasversale 46 e le sporgenze 48 definiscono una pluralità di sedi 50 in cui sono situati detti elementi ferromagnetici 5, 5’, ad esempio mediante un loro inserimento prima dell’assemblaggio con il solenoide 4. Preferibilmente la sporgenza trasversale 46 è sostanzialmente anulare, ad esempio a forma di collare sporgente trasversalmente intorno al corpo cavo 6. Nella figura 10, è illustrata una variante di realizzazione della sporgenza trasversale, che è indicata come 146.

Nella forma di realizzazione illustrata, in modo preferito, il supporto 26 funge da nucleo fisso, quando esso è realizzato almeno parzialmente ferromagnetico. In particolare, il supporto agisce come convogliatore di flusso magnetico, essendo collocato almeno parzialmente nella camera di lavoro 7 (ad esempio, a monte della camera di ingresso 36), in particolare essendo situato a monte dello stantuffo 2. Il che contribuisce a migliorare l’efficacia del posizionamento dei recessi 42, in modo tale da dirigere opportunamente il flusso magnetico generato dal solenoide 4 e destinato ad azionare lo stantuffo o nucleo 2.

Preferibilmente, il nucleo 2 ha una sezione trasversale sostanzialmente circolare. Ancor più preferibilmente, la cavità interna del nucleo 2 ha anch’essa una sezione trasversale sostanzialmente circolare.

La pompa della presente invenzione può essere impiegata ad esempio in macchine per caffè, tè, od in generale in una macchine erogatrice di liquidi o bevande. Inoltre, la pompa può essere usata anche in ulteriori apparecchi, come negli elettrodomestici.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pompa a vibrazione comprendente: - uno stantuffo (2) almeno parzialmente di materiale ferromagnetico, - un corpo cavo (6) configurato per essere attraversato da un flusso di fluido e comprendente una camera di lavoro (7) in cui è atto a scorrere alternativamente in modo guidato lo stantuffo (2), detto stantuffo (2) definendo nella camera di lavoro (7) una camera di ingresso (36) ed una camera di compensazione (38) che sono destinate ad essere attraversate da detto fluido, in cui una superficie interna della camera di lavoro (7) ha almeno un recesso (42) definente almeno un condotto di comunicazione che connette fluidicamente la camera di ingresso (36) e la camera di compensazione (38), - un solenoide (4) situato intorno a detto corpo cavo (6) e configurato per azionare elettromagneticamente lo stantuffo (2), caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre almeno una coppia di elementi ferromagnetici (5, 5’) situati intorno a detto corpo cavo (6) e ubicati trasversalmente tra detto solenoide (4) e detto corpo cavo (6); detti elementi ferromagnetici (5, 5’) essendo lateralmente distanziati e definendo fra di essi almeno una interruzione perimetrale (G, G’); detto almeno un recesso (42) essendo situato in detta interruzione perimetrale (G, G’) ed essendo delimitato lateralmente da detta interruzione perimetrale (G, G’).
2. 2. Pompa a vibrazione, secondo la rivendicazione 1, in cui gli elementi ferromagnetici (5, 5’) sono a contatto trasversalmente con la superficie esterna di detto corpo cavo (6) in modo tale che detto recesso (42) non si estende trasversalmente fra detto corpo cavo (6) e detti elementi ferromagnetici (5, 5’).
3. 3. Pompa secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto almeno un recesso (42) definisce trasversalmente una rispettiva sporgenza (48) su una superficie esterna del corpo cavo (6), e gli elementi ferromagnetici (5, 5’) si interrompono in corrispondenza di detta sporgenza (48).
4. 4. Pompa secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui la superficie interna di detta camera di lavoro (7) comprende una coppia di recessi trasversali (42), ciascuno di detti recessi trasversali (42) essendo situato in una rispettiva interruzione perimetrale (G, G’) ed essendo delimitato lateralmente da detta rispettiva interruzione perimetrale (G, G’).
5. 5. Pompa secondo la rivendicazione 4, in cui detti recessi trasversali (42) e le rispettive interruzioni perimetrali (G, G’) sono situati in posizione trasversalmente opposte.
6. 6. Pompa secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui la superficie esterna del corpo cavo (6) ha almeno una sporgenza trasversale (46), detta sporgenza trasversale (46) e dette sporgenze (48) definendo una pluralità di sedi (50) in cui sono situati detti elementi ferromagnetici (5, 5’).
7. 7. Pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazione precedenti, in cui gli elementi ferromagnetici (5, 5’) hanno una forma ad arco di circonferenza.
8. 8. Pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazione precedenti, in cui detti elementi ferromagnetici (5, 5’) comprendono primi elementi ferromagnetici (5) e secondi elementi ferromagnetici (5’) distanziati assialmente tra loro; detti secondi elementi ferromagnetici (5’) essendo lateralmente distanziati e definendo fra loro almeno una rispettiva interruzione perimetrale (G’) in cui è situato e delimitato lateralmente detto almeno un recesso (42).
9. 9. Pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi ferromagnetici (5, 5’) sono co-stampati sulla superficie trasversalmente esterna di detto corpo cavo (6).
10. 10. Pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi ferromagnetici (5, 5’) sono co-stampati sulla superficie trasversalmente interna di un alloggiamento (40) di detto solenoide (4).
11. 11. Pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedente, in cui detti elementi ferromagnetici (5, 5’) sono montati in sedi (50) ricavate sulla superficie trasversalmente esterna del corpo cavo (6).
12. 12. Pompa secondo una qualsiasi delle precedenti, in cui detti elementi ferromagnetici (5, 5’) sono montati in sedi ricavate sulla superficie trasversalmente interna dell’alloggiamento (40) di detto solenoide (4).
13. 13. Pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un nucleo fisso (26) almeno parzialmente ferromagnetico, che è collocato almeno parzialmente nella camera di lavoro (7) ed è situato a monte dello stantuffo (2).
14. 14. Elettrodomestico includente una pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.