IT201900002165A1 - Macchina dispensatrice per prodotti fluidi e sue componenti - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Macchina dispensatrice per prodotti fluidi e sue componenti”

Campo dell’invenzione

La presente invenzione riguarda una macchina dispensatrice di prodotti fluidi, quali coloranti e simili, per la produzione estemporanea di pitture finite.

L’invenzione è stata sviluppata con particolare riguardo, anche se non esclusivamente, ad una macchina dispensatrice del tipo rotante, in cui la dispensazione di coloranti avviene in modo sequenziale.

L’invenzione è stata inoltre sviluppata con particolare riguardo, anche se non esclusivamente, ad un gruppo di erogazione per detta macchina dispensatrice di prodotti fluidi.

L’invenzione è stata inoltre sviluppata con particolare riguardo, anche se non esclusivamente, ad una pompa di erogazione per detta macchina dispensatrice di prodotti fluidi.

L’invenzione è stata inoltre sviluppata con particolare riguardo, anche se non esclusivamente, ad una valvola di erogazione per detta macchina dispensatrice di prodotti fluidi.

L’invenzione è stata inoltre sviluppata con particolare riguardo, anche se non esclusivamente, ad una valvola di non ritorno da impiegare in detta macchina dispensatrice di prodotti fluidi.

Sfondo tecnologico

Sono note macchine dispensatrici di prodotti coloranti e prodotti simili destinate alla produzione estemporanea di pitture finite aventi una desiderata tonalità cromatica. In particolare, le macchine dispensatrici di coloranti comprendono una pluralità di serbatoi per coloranti fluidi, detti anche coloranti universali, che attraverso pompe di vario tipo vengono erogati in quantità predeterminate e miscelati ad una pittura base.

Nella tecnica tradizionale dei cosiddetti sistemi tintometrici, la pittura base viene preparata in fabbrica e messa a disposizione sul punto vendita all’interno di barattoli. I barattoli di pittura base vengono aperti all’occorrenza e collocati sulla macchina dispensatrice. Alla pittura base vengono aggiunti i coloranti erogati dalla macchina dispensatrice secondo una formulazione precisa per ottenere una pittura finita avente la tonalità cromatica richiesta. Per realizzare tonalità cromatiche pastello si impiega una pittura base di colore bianco, mentre per ottenere tinte scure e intense viene generalmente utilizzata una pittura base non pigmentata e perciò di colore neutro o trasparente.

Le macchine dispensatrici note sono del tipo ad erogazione simultanea o del tipo ad erogazione sequenziale. Nel primo caso, gli ugelli di erogazione dei coloranti sono raggruppati in una zona comune, detta centro ugelli, in modo tale che le pompe che erogano i coloranti possano essere attivate contemporaneamente per erogare simultaneamente i coloranti richiesti all’interno del barattolo posto al di sotto del centro ugelli. Le macchine dispensatrici ad erogazione sequenziale sono invece configurate per portare alimentare i coloranti desiderati in sequenza all’interno del barattolo. Le macchine sequenziali possono avere un centro ugelli fisso come le macchine ad erogazione simultanea, oppure prevedere una movimentazione tale per cui ciascun singolo ugello di erogazione del colorante desiderato venga portato in sequenza al di sopra del barattolo, per erogare così un colorante dopo l’altro. La movimentazione può essere di tipo traslatorio o rotante.

Una macchina dispensatrice di coloranti del tipo sequenziale rotante comprende tipicamente una tavola rotante o giostra, sulla quale sono montati gruppi di erogazione in disposizione circolare, ciascuno dei quali comprende un serbatoio di colorante accoppiato ad una pompa a pistone munita di valvola di erogazione. Un attuatore è montato in una postazione fissa di erogazione. Ruotando la giostra, i gruppi di erogazione con i coloranti desiderati possono essere condotti man mano nella postazione di erogazione, dove l’attuatore può accoppiarsi alla pompa del gruppo di erogazione per estrarre una quantità determinata di colorante dal rispettivo serbatoio ed erogarlo in un contenitore sistemato nella postazione di erogazione in modo tale da risultare al di sotto della valvola di erogazione del gruppo di erogazione.

Le macchine dispensatrici sequenziali rotanti di tipo noto presentano diversi svantaggi, soprattutto in termini di prestazione e precisione di erogazione, e per quanto riguarda l’affidabilità dei componenti. Inoltre, le macchine dispensatrici sequenziali rotanti di tipo noto sono predisposte per erogare unicamente coloranti, e pertanto non possono essere utilizzate per la produzione di pitture che prevedano l’erogazione di componenti diversi dai coloranti, come ad esempio descritto in WO 2018/134749 della medesima richiedente.

Sintesi dell’invenzione

La presente invenzione si propone di risolvere i problemi della tecnica nota. Uno scopo dell’invenzione è quello di fornire una macchina dispensatrice che fornisca un’erogazione veloce e precisa, sia per grandi quantità di prodotto fluido che per piccolissime quantità. Un altro scopo dell’invenzione è quello di fornire una macchina dispensatrice che sia economica ed affidabile. Un altro scopo dell’invenzione è quello di fornire una macchina dispensatrice adatta all’erogazione sia di coloranti che di altri prodotti fluidi per l’ottenimento di pitture, ad esempio secondo gli insegnamenti di WO 2018/134749 della medesima richiedente.

Per raggiungere questi ed altri scopi, l’invenzione ha per oggetto una macchina dispensatrice di tipo rotante, avente le caratteristiche indicate nelle rivendicazioni annesse. L’invenzione ha per oggetto anche un gruppo di erogazione per una tale macchina dispensatrice di prodotti fluidi. L’invenzione ha inoltre ad oggetto una pompa di erogazione per detta macchina dispensatrice di prodotti fluidi. L’invenzione ha anche ad oggetto una valvola di erogazione per detta macchina dispensatrice di prodotti fluidi. L’invenzione ha anche ad oggetto una valvola di non ritorno da impiegare in detta macchina dispensatrice di prodotti fluidi.

Secondo un primo aspetto, viene descritta una macchina dispensatrice di prodotti fluidi comprendente una struttura di supporto con una tavola rotante. La tavola rotante può portare una pluralità di gruppi pompanti. I gruppi pompanti possono essere accoppiati a relativi serbatoi di prodotti fluidi. Ciascun gruppo pompante può comprendere una pompa ed una valvola di erogazione fra loro accoppiati. La macchina dispensatrice può comprendere una zona operativa di erogazione. Un gruppo pompante può essere posizionato in corrispondenza della zona operativa di erogazione a seguito di una rotazione della tavola rotante. Nella zona operativa di erogazione può essere previsto un attuatore di valvola. L’attuatore di valvola può essere adatto ad accoppiarsi con la valvola di un gruppo pompante. Nella zona operativa di erogazione può essere previsto un attuatore di pompa. L’attuatore di pompa può essere adatto ad accoppiarsi con la pompa di un gruppo pompante. La macchina dispensatrice di prodotti fluidi può comprendere un’ulteriore pluralità di serbatoi di prodotti fluidi accoppiati a gruppi pompanti provvisti di condotti di erogazione sfocianti in un gruppo di ugelli fisso disposto in corrispondenza della zona operativa di erogazione.

Secondo un aspetto particolare, l’ulteriore pluralità di serbatoi di prodotti fluidi e di gruppi pompanti, nonché il gruppo di ugelli, possono essere montati su un carrello. Il carrello può essere estraibile. Il carrello può essere normalmente disposto al di sotto della tavola rotante.

Secondo un altro aspetto particolare, la tavola rotante può comprendere una dentatura sul suo bordo esterno che ingrana con un pignone di un motore che attua selettivamente la rotazione della tavola rotante.

Secondo un altro aspetto, viene descritto un gruppo di erogazione per una macchina dispensatrice di prodotti fluidi del tipo a tavola rotante. Il gruppo di erogazione può comprendere un gruppo pompante. Il gruppo pompante può comprendere una pompa volumetrica. La pompa volumetrica può essere una pompa volumetrica alternativa. Il gruppo pompante può comprendere un gruppo valvolare. Il gruppo valvolare può essere accoppiato alla pompa volumetrica. Può essere previsto un attuatore di pompa che può accoppiarsi alla pompa volumetrica. Può essere previsto un attuatore di valvola che può accoppiarsi al gruppo valvolare. Si può prevedere che l’attuatore di pompa e l’attuatore di valvola si accoppino da lati opposti del gruppo pompante. Si può prevedere che l’accoppiamento dell’attuatore di pompa e/o l’accoppiamento dell’attuatore di valvola avvenga lungo una direzione sostanzialmente radiale della tavola rotante. Si può prevedere che l’accoppiamento avvenga in una zona operativa di erogazione della macchina dispensatrice di prodotti fluidi.

Preferibilmente l’attuatore di pompa può comprendere un organo spintore. L’organo spintore può essere mobile assialmente nella direzione radiale della tavola rotante per accoppiarsi selettivamente con un’estremità della pompa.

Preferibilmente l’attuatore di pompa può comprendere un organo di aggancio magnetico. Preferibilmente, l’organo di aggancio magnetico può impegnarsi selettivamente ad un’estremità metallica di un pistone della pompa.

Preferibilmente l’attuatore di pompa può comprendere un sensore di posizione. Il sensore di posizione può individuare la posizione di aggancio dell’attuatore di pompa con l’estremità della pompa.

Preferibilmente l’attuatore di valvola può comprendere una ruota dentata di manovra. La ruota dentata di manovra può essere operata in rotazione per ingranare con una ruota dentata del gruppo valvolare per selezionare le modalità operative della macchina dispensatrice.

Preferibilmente, la dentatura della ruota dentata di manovra è interrotta per un settore corrispondente ad una posizione di zero in cui i gruppi pompanti sulla tavola rotante sono liberi di passare davanti all’attuatore di valvola senza interferire con la ruota dentata di manovra.

Secondo un altro aspetto, viene descritta una pompa per un gruppo di erogazione di una macchina dispensatrice di prodotti fluidi. La pompa può comprendere una camera di pompaggio. preferibilmente cilindrica. Nella pompa, preferibilmente all’interno della camera di pompaggio, può scorrere alternativamente un pistone per aspirare fluido da un condotto di aspirazione ed immettere fluido in un condotto di mandata. Preferibilmente, il pistone può comprendere una sezione a diametro maggiore ed una sezione a diametro minore. La sezione a diametro maggiore e la sezione a diametro minore possono essere mobili in sincronia l’una rispetto all’altra per alimentare una determinata portata di fluido proporzionale alla sezione a diametro maggiore del pistone. La sezione a diametro maggiore e la sezione a diametro minore possono essere mobili in opposizione per alimentare una portata di fluido proporzionale alla differenza fra le due sezioni del pistone.

Preferibilmente, la sezione a diametro maggiore e la sezione a diametro minore possono essere fra loro connesse attraverso un elemento elastico. Preferibilmente, l’elemento elastico può spingere in estensione la sezione a diametro minore ad un’estremità della sezione a diametro maggiore. Preferibilmente, la spinta in estensione avviene sino a che la sezione a diametro minore va a battuta contro una parete di fondo della camera di pompaggio. Da quel momento in poi, un’ulteriore avanzamento del pistone può determinare la compressione dell’elemento elastico e l’avanzamento della sola sezione a diametro maggiore, mentre la sezione a diametro minore può rimanere in appoggio contro la parete di fondo della camera di pompaggio.

Preferibilmente, il pistone può essere rivestito o avvolto esternamente da un soffietto. Preferibilmente, il soffietto può avere anch’esso una porzione a diametro maggiore ed una porzione a diametro minore.

Secondo un altro aspetto, viene descritta una valvola per un gruppo di erogazione di una macchina dispensatrice di prodotti fluidi. La valvola può comprendere un condotto di mandata, un condotto di ricircolo ed un’apertura di erogazione. La valvola può comprendere un disco selettore, il quale può essere manovrabile da una posizione in cui il condotto di mandata è in comunicazione con il condotto di ricircolo, ad una posizione in cui il condotto di mandata è in comunicazione con un ugello di erogazione della valvola sfociante nell’apertura di erogazione.

Preferibilmente la valvola può comprendere un ugello di erogazione primaria ed un ugello di erogazione di precisione avente dimensioni inferiori all’ugello di erogazione primaria. Preferibilmente, il disco selettore può essere manovrabile per condurre alternativamente l’ugello di erogazione primaria o l’ugello di erogazione di precisione in corrispondenza dell’apertura di erogazione, così da mettere rispettivamente in comunicazione il condotto di mandata con l’uno o l’altro degli ugelli di erogazione.

Preferibilmente, il disco selettore può essere manovrabile in una posizione in cui l’almeno un ugello è in comunicazione a monte con il condotto di mandata mentre a valle è chiuso o in comunicazione con il condotto di ricircolo, in modo tale da poter scaricare la pressione di fluido nel circuito operando un’aspirazione attraverso il condotto di mandata.

Preferibilmente, il disco selettore può essere azionabile in rotazione attraverso una ruota dentata solidale ad esso.

Secondo un altro aspetto, viene descritta una valvola di non ritorno per l’impiego in un gruppo pompante di una macchina dispensatrice di prodotti fluidi. La valvola di non ritorno può comprendere una struttura rigida a cupola con una parete di sommità circondata da una pluralità di fori disposti in cerchio. La valvola di non ritorno può comprendere una membrana a cupola con un passaggio per fluido sulla sommità della cupola. Preferibilmente, il passaggio può corrispondere alla parete di sommità della struttura rigida, in modo tale da risultare chiuso quando la membrana a cupola appoggia contro la struttura rigida a cupola, e risultare aperto quando la membrana a cupola è distanziata dalla struttura rigida a cupola così da permettere un flusso di fluido attraverso il passaggio nella membrana a cupola e i fori sulla struttura rigida. Preferibilmente, il passaggio per fluido sulla sommità della cupola è un foro passante.

Secondo un altro aspetto, viene descritta una macchina dispensatrice di prodotti fluidi che può comprendere una struttura di supporto con una tavola rotante che porta una pluralità di gruppi pompanti accoppiati a relativi serbatoi di prodotti fluidi. Preferibilmente, la macchina dispensatrice può comprendere almeno un gruppo di erogazione del tipo sopra menzionato, e/o almeno una pompa del tipo sopra menzionato, e/o almeno una valvola del tipo sopra menzionato, e/o almeno una valvola di non ritorno del tipo sopra menzionato.

Secondo un altro aspetto, viene descritto un procedimento per l’erogazione di prodotti fluidi attraverso una macchina del tipo sopra indicato.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita di attuazione, con riferimento ai disegni annessi, dati a titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista in prospettiva di una macchina dispensatrice di prodotti fluidi incorporante aspetti della presente invenzione, in cui per chiarezza di illustrazione sono stati rimossi i pannelli di copertura esterni della macchina;

- la figura 2 è una vista in pianta di un gruppo di erogazione della macchina dispensatrice della figura 1;

- la figura 3 è una sezione longitudinale secondo la linea III-III della figura 2;

- la figura 4 è una vista in esploso del gruppo pompante facente parte del gruppo di erogazione della figura 2;

- la figura 5 è una vista dall’alto del gruppo pompante della figura 4;

- la figura 6 è una sezione secondo la linea VI-VI della figura 5;

- la figura 7 è una vista ingrandita in sezione di un particolare del sistema di aggancio del gruppo pompante al motore di azionamento della pompa;

- la figura 8 è una vista ingrandita in sezione di un particolare del sensore di posizione del gruppo pompante;

- le figure 9 e 10 illustrano due posizioni distinte del pistone della pompa di erogazione di prodotto fluido;

- la figura 11 è una vista in sezione in scala maggiorata della valvola di erogazione in una posizione di erogazione primaria;

- la figura 12 è una vista in esploso di una prima valvola di non ritorno del gruppo pompante, associata all’ugello di erogazione della valvola di erogazione visibile nella figura 11;

- la figura 13 è una vista in sezione in scala maggiorata della valvola di erogazione in una posizione di erogazione di precisione;

- la figura 14 è una vista in sezione in scala maggiorata di una seconda valvola di non ritorno del gruppo pompante, associata al condotto di aspirazione del gruppo pompante;

- la figura 15 è una vista in esploso della valvola della figura 14;

- le figure 16 e 17 sono viste in esploso, secondo due prospettive diverse, della valvola di erogazione del gruppo pompante;

- le figure 18, 19 e 20 illustrano in pianta tre componenti della valvola di erogazione delle figure 16 e 17;

- le figure 21, 22 e 23 illustrano il flusso di prodotto fluido che attraversa la valvola di erogazione delle figure 16 e 17 in una condizione di ricircolo del prodotto fluido;

- le figure 24A e 24B illustrano due diverse posizioni che la valvola di erogazione assume in una sequenza operativa di erogazione primaria;

- le figure 25A e 25B illustrano due diverse posizioni che la valvola di erogazione assume in una sequenza operativa di erogazione di precisione; e - le figure 26A – 26D illustrano, in una vista dal basso, l’accoppiamento fra gruppo pompante ed attuatore in una sequenza di fasi operative da una posizione di ricircolo a una posizione di erogazione di precisione.

Descrizione dettagliata

Con riferimento ora alla figura 1, una macchina dispensatrice di prodotti fluidi comprende una struttura di supporto 1 comprendente una piattaforma 2 che sostiene una tavola rotante 3 o giostra. Sulla tavola rotante 3 sono montati serbatoi 4 di prodotti fluidi. Ciascun serbatoio 4 è accoppiato ad un sottostante gruppo pompante 5. Un motore 6 è accoppiato alla tavola rotante 3, ad esempio mediante ingranamento di un pignone su una dentatura 3’ ricavata sulla periferia della tavola rotante 3, per azionare selettivamente in rotazione la tavola rotante 3, preferibilmente in entrambi i sensi di rotazione, così da portare il desiderato gruppo pompante 5 in corrispondenza di una zona operativa di erogazione 10, posta sul frontale della macchina dispensatrice. La macchina dispensatrice può essere dotata di un carrello estraibile 7. Sul carrello 7 estraibile possono essere montati serbatoi 8 di prodotto fluido collegati a pompe 9 con condotti di mandata che sfociano insieme in un centro ugelli 11. I serbatoi 8 di prodotto fluido sono preferibilmente di dimensioni volumetriche maggiori dei serbatoi 4 posti sulla tavola rotante 4, e consentono di realizzare pitture con erogazione di prodotti a completamento delle pitture stesse ad esempio secondo gli insegnamenti di WO 2018/134749 della medesima richiedente. I prodotti a completamento delle pitture sono generalmente erogati in quantità maggiori dei coloranti contenuti nei serbatoi 4 sulla tavola rotante 3, che tipicamente servono in piccole quantità volumetriche per fornire la tinta desiderata alla pittura finita.

Un piano di sostegno 12 regolabile in altezza è destinato a sostenere un barattolo nel quale erogare i prodotti fluidi per ottenere la pittura desiderata. Il piano di sostegno è posto al di sotto del centro ugelli 11. Quando il carrello 7 è inserito nella macchina dispensatrice, il piano di sostegno 12 viene a trovarsi al di sotto della zona operativa di erogazione 10, in modo tale che i prodotti fluidi desiderati contenuti nei serbatoi 4 possano essere erogati nelle quantità desiderate in un barattolo poggiato sul piano di sostegno 12. Nel caso in cui il carrello estraibile 7 non sia previsto, il piano di sostegno 12 può essere montato direttamente sulla struttura di supporto 1 della macchina dispensatrice.

Con riferimento ora alle figure 2 e 3, è illustrato in scala maggiorata il gruppo di erogazione della macchina dispensatrice di prodotti fluidi, comprendente uno dei gruppi pompanti 5 posizionato in corrispondenza della zona operativa di erogazione 10. Il gruppo pompante 5 comprende una pompa 14. La pompa 14 è una pompa volumetrica, preferibilmente di tipo alternativo, e verrà meglio descritta nel seguito. La pompa 14 comunica con un condotto di aspirazione attraverso un imbocco 16. Il condotto di aspirazione comunica con un rispettivo serbatoio di prodotto fluido 4. Il gruppo pompante 5 comprende un gruppo valvolare 18. La pompa 14 comunica con il gruppo valvolare 18, il quale può essere commutato in posizioni diverse, in modo da erogare verso l’esterno, ad esempio in un barattolo posto al di sotto di esso e appoggiato al piano 12, il prodotto fluido pompato dalla pompa 14, oppure per effettuare il ricircolo del prodotto fluido reimmettendolo nel serbatoio 4.

Nella zona operativa di erogazione 10 è montato un gruppo motore 20. Il gruppo motore 20 è montato fisso sulla struttura di base della macchina dispensatrice. Il gruppo motore 20 comprende un motore 22 di azionamento della pompa 14, che preferibilmente è un motore passo. Il gruppo motore 20 comprende un meccanismo 24 che trasforma il moto rotatorio del motore 22 in un moto lineare. Il gruppo motore 20 è predisposto per accoppiarsi selettivamente alla pompa 14 che si trova nella zona operativa di erogazione 10. In particolare, il meccanismo 24 comprende un organo di aggancio 26 sul lato motore, predisposto per accoppiarsi selettivamente ad un corrispondente organo di aggancio 28 sul lato pompa. L’accoppiamento selettivo fra l’organo di aggancio 26 sul lato motore e l’organo di aggancio 28 sul lato pompa può avvenire mediante accoppiamento meccanico, ad esempio mediante un innesto, a baionetta o simili o altro giunto del genere. In alternativa o in aggiunta, l’accoppiamento può avvenire in modo magnetico o elettromagnetico.

Nella zona operativa di erogazione 10 è montato un gruppo attuatore di valvola 30. Il gruppo attuatore di valvola 30 è disposto dalla parte opposta del gruppo motore 20 rispetto al gruppo pompante 5. Il gruppo attuatore di valvola 30 è predisposto per accoppiarsi con il gruppo valvolare 18 per manovrarlo e regolarne così il funzionamento, come verrà meglio descritto nel seguito. Il gruppo attuatore di valvola 30 è montato fisso sulla struttura di base della macchina dispensatrice. Il gruppo attuatore di valvola 30 comprende un motore 32, preferibilmente un motore passo. Il gruppo attuatore di valvola 30 comprende un meccanismo attuatore 34 accoppiato al motore 32. Il meccanismo attuatore 34 è predisposto per accoppiarsi con il gruppo valvolare 18 del gruppo pompante che si trova nella zona operativa di erogazione 10, per comandarne l’apertura selettiva. Il gruppo attuatore di valvola 30 comprende almeno un sensore di posizione 36 per rilevare e segnalare la posizione del meccanismo attuatore 34, in particolare di un’asta di zero 35 accoppiata al motore 32. In particolare, il sensore di posizione 36 può rilevare e segnalare una posizione di riferimento iniziale del meccanismo attuatore di valvola 34.

Il meccanismo attuatore 34 comprende una ruota dentata di manovra 38. La ruota dentata di manovra 38 è comandata dal motore 32, al quale può essere accoppiata con l’interposizione di organi di trasmissione, come ad esempio una ruota dentata 37 calettata sull’albero motore 33 del motore 32 e ingranante con la ruota dentata di manovra 38. Naturalmente, la ruota dentata di manovra 38 potrebbe essere accoppiata al motore 32 direttamente o con l’interposizione di altri organi di trasmissione come ad esempio una trasmissione a cinghia.

La ruota dentata di manovra 38 presenta una dentatura esterna, ad esempio una dentatura a denti diritti. La dentatura della ruota dentata di manovra 38, come risulterà più chiaro nel seguito, è interrotta per un certo tratto della sua estensione, preferibilmente ma non limitativamente all’incirca per un arco di 90°. Nel tratto di dentatura interrotto, la ruota dentata di manovra 38 presenta una linguetta orizzontale 38’ piana, di altezza inferiore all’altezza dei denti della ruota dentata di manovra 38. L’interruzione della dentatura della ruota dentata di manovra 38 consente ai gruppi pompanti 5 di transitare di fronte al gruppo attuatore di valvola 30 nella rotazione della tavola rotante 3, senza interferire con la ruota dentata di manovra 38. Durante la rotazione della tavola rotante 3, infatti, la ruota dentata di manovra 38 presenta il tratto privo di dentatura, con la linguetta 38’, rivolto verso i gruppi pompanti 5. In questa posizione, illustrata nelle figure 2 e 3, la linguetta 38’ è libera di scorrere senza interferenza all’interno di un corrispondente intaglio orizzontale 39’ di una ruota a settore dentato 39 del gruppo valvolare 18. A partire da tale posizione, quando un gruppo pompante 5 è fermo di fronte al gruppo attuatore di valvola 30 nella zona operativa di erogazione 10, la ruota dentata di manovra 38 può essere ruotata in modo tale che la sua dentatura ingrani con la ruota a settore dentato 39 del gruppo valvolare 18, in modo tale da manovrarlo nella posizione desiderata a seconda dell’operazione richiesta, come verrà meglio descritto in seguito.

Nella figura 4 è illustrato in esploso il gruppo pompante 5. La pompa 14 comprende un corpo 40 con una cavità 42 sostanzialmente cilindrica, che si sviluppa lungo un asse longitudinale X-X. La cavità 42 termina all’interno del corpo 40 con una parete di fondo 41. La parete di fondo 41 presenta una leggera sporgenza centrale 43. All’interno della cavità 42 è montato un pistone 44 mobile scorrevolmente nella direzione assiale X-X. Sulla parete cilindrica 42a della cavità 42 è ricavata un’apertura radiale 46 che comunica con il serbatoio di prodotto fluido 4 attraverso il condotto di aspirazione. Sull’apertura radiale 46 è montato l’imbocco 16. Sulla parete cilindrica 42a è ricavato anche un canale 47 di mandata che sfocia in un’apertura di mandata 49 ricavata sulla parete di fondo 41 e comunicante con il gruppo valvolare 18.

Nell’apertura radiale 46 è montata una valvola di non ritorno 48, illustrata in scala maggiorata nei dettagli delle figure 14 e 15. La valvola di non ritorno 48 comprende un anello di appoggio 50, una membrana a cupola 52 ed un corpo rigido 54 anch’esso conformato a cupola. Sul corpo rigido 54 sono praticati fori 55 per il passaggio del fluido. Preferibilmente i fori 55 sono conformati ad arco e sono disposti a cerchio rispetto all’asse del corpo rigido 54. In questo modo il corpo rigido 54 presenta una zona centrale 56 di appoggio in corrispondenza di un intaglio centrale 57 della membrana a cupola 52. Quando viene esercitata una pressione di fluido dal corpo rigido 54, attraverso i fori 55, sulla membrana a cupola 52, quest’ultima viene allontanata dal corpo rigido 54 e il fluido può passare attraverso l’intaglio centrale 57. Nella configurazione della pompa 14, questa condizione corrisponde all’aspirazione di fluido dal condotto di aspirazione attraverso l’imbocco 16 a seguito di un movimento di aspirazione del pistone 44. Quando invece viene esercitata una pressione di fluido in senso opposto, ossia dalla membrana a cupola 52 verso il corpo rigido 54, la pressione del fluido spinge la membrana a cupola 52 contro la parete convessa del corpo rigido 54, in modo tale che l’intaglio centrale 57 venga chiuso dalla zona centrale 56 del corpo rigido 54, bloccando il flusso di fluido. Questa valvola di non ritorno è particolarmente efficace ed affidabile, poiché non vi è nessuno strisciamento tra parti e nessuna abrasione dovuta a particelle solide eventualmente presenti nel fluido.

Il pistone 44 comprende uno spintore 60 con un risalto anulare 62 d’estremità sul quale va in appoggio una molla 64, preferibilmente una molla elicoidale avvolta a spirale attorno allo spintore 60, come visibile anche nella figura 6 e nel dettaglio ingrandito della figura 7. La molla 64 favorisce il movimento di aspirazione del pistone 44, cioè il suo movimento verso destra nelle figure. Una piastra 65 di estremità chiude il corpo 40 e trattiene il pistone 44 al suo interno. Sul fondo dello spintore 60 è fissato, preferibilmente avvitato, l’organo di aggancio 28. Una pinna o aletta 61 sporgente radialmente dallo spintore 60 viene rilevata da un sensore 63 montato sul meccanismo 24 per determinare con precisione il fine corsa del pistone 44 quando il meccanismo 24 è agganciato al pistone 44 mediante l’accoppiamento fra l’organo di aggancio 26 sul lato motore e l’organo di aggancio 28 sul lato pompa. Preferibilmente, ma non limitativamente, il sensore 63 è una fotocellula che rileva la pinna o aletta 61 a una distanza nota predefinita appena prima, ad esempio un millimetro, della posizione di accoppiamento fra motore e pompa. Dal momento del rilevamento, lo spostamento dell’ortano di aggancio 26 sul lato motore verso l’organo di aggancio 28 sul lato pompa procede detta distanza nota predefinita. In una forma preferita di attuazione, l’organo di aggancio 26 sul lato motore è un magnete permanente, mentre l’organo di aggancio 28 sul lato pompa è un blocchetto di metallo agganciabile magneticamente al suddetto magnete permanente.

All’altra estremità dello spintore 60, dalla parte opposta al risalto anulare 62, è montato un corpo a bicchiere 66, illustrato in scala maggiorata anche nelle figure 9 e 10. Il corpo a bicchiere 66 è scorrevole assialmente su un’estremità cilindrica 68 dello spintore 60. L’estremità cilindrica 68 ha il suo diametro inferiore al diametro dello spintore 60. Il movimento di scorrimento assiale del corpo a bicchiere 66 è contrastato dalla spinta elastica di una molla 70, preferibilmente una molla elicoidale avvolta a spirale attorno all’estremità cilindrica 68 dello spintore 60.

Il pistone 44 si muove all’interno di un soffietto 80 interposto fra lo spintore 60 e la parete cilindrica 42a della cavità 42. Il soffietto 80 può estendersi e comprimersi assialmente seguendo lo scorrimento assiale del pistone 44. Il soffietto 80 comprende un risalto anulare 82 di estremità bloccato in posizione fissa fra il corpo 40 della pompa e una sporgenza anulare 84 della piastra 65. Il soffietto 80 presenta una porzione principale 80a il cui diametro è prossimo al diametro interno della parete cilindrica 42a della cavità 42. Dalla parte opposta al risalto anulare 82, il soffietto 80 presenta una breve porzione 80b di estremità, avente un diametro ridotto rispetto a quello della porzione principale 80a. La breve porzione 80b corrisponde sostanzialmente in lunghezza alla lunghezza del copri a bicchiere 66. L’estremità del soffietto 80 è chiusa da una parete di spinta 86. Sul lato interno della parete di spinta 86 appoggia il corpo a bicchiere 66 sotto la spinta della molla 70. Sul fondo della camera 42, in appoggio contro la parte di fondo 41, è montato un bicchiere 45. Il bicchiere 45 accoglie la porzione 80b del soffietto 80, come mostrato nella figura 9. Il corpo a bicchiere 45 può presentare creste di guida radialmente distribuite sulla sua parete interna, per guidare la porzione 80b del soffietto 80. In una variante, il bicchiere 45 funge da riduzione del diametro interno della cavità 42, per ridurre la cilindrata della pompa nella condizione di erogazione di precisione, che verrà descritta nel seguito. In questa variante, la parete anulare interna del bicchiere 45 è sostanzialmente liscia ed ha un diametro di poco più largo del diametro della porzione 80b del soffietto 80. In questo modo vengono ridotti i volumi di pompaggio, e la pompa risulta più efficace quando opera in aspirazione, perché si ha un minore effetto elastico dell’aria micronizzata eventualmente presente nel prodotto fluido.

Come visibile nel particolare ingrandito della figura 8, il meccanismo 24 del gruppo motore 20 comprende un organo spintore 90 con una filettatura interna 92 accoppiata ad una vite di manovra 94 fissata all’albero di uscita del motore 22. L’organo spintore 90 è mobile scorrevolmente ma non in rotazione all’interno di un corpo fisso 96. Ad esempio l’organo spintore 90 ed il corpo fisso 96 sono accoppiati fra di loro mediante sporgenze e scanalature longitudinali. In questo modo, il moto rotatorio del motore 22 viene trasformato nel moto lineare dell’organo spintore 90. All’estremità dell’organo spintore è fissato l’organo di aggancio 26. Un sensore di posizione 98, ad esempio una fotocellula, rileva la posizione iniziale dell’organo spintore 90, quando l’organo di aggancio 26 si aggancia all’organo di aggancio 28 sul lato pompa. Preferibilmente, il sensore 98 vede lo spostamento della pompa durante l’erogazione. L’organo spintore 90 presenta un risalto anulare 99 (vedi fig. 3) che va a battuta contro il corpo fisso 96 e definisce l’arretramento massimo dell’organo spintore che permette di disimpegnare l’organo di aggancio 26 sul lato motore dall’organo di aggancio 28 sul lato pompa.

Come visibile nelle figure da 3 a 5, il gruppo valvolare 18 comprende un supporto di valvola 100 montato sul corpo 40 della pompa 14. Il supporto di valvola 100 comprende un imbocco cilindrico 102 che si innesta in una corrispondente sede cilindrica 104 ricavata sul corpo 40. La sede cilindrica 104 è coassiale con il canale 47 di mandata. Sul mantello periferico dell’imbocco cilindrico 102 è montata una guarnizione 105 di tenuta. Coassiale con l’imbocco cilindrico 102 è ricavato un condotto 106 di mandata del prodotto fluido. Il condotto di mandata 106 preferibilmente comprende un primo tratto di condotto 106a che si estende orizzontalmente in comunicazione e sul prolungamento del canale 47 di mandata. Il primo tratto di condotto 106a comunica con un secondo tratto di condotto 106b che si estende verticalmente fino all’ingresso di una valvola 110. Dalla valvola 110 un’uscita di ricircolo 108 è collegata tramite un condotto al serbatoio di prodotto fluido 4.

La valvola 110, meglio visibile nelle figure da 16 a 20, comprende un foro di erogazione 112. Il foro di erogazione 112 è ricavato nella parte inferiore della valvola 110, su un coperchio 114. Il coperchio 114 ha forma sostanzialmente circolare, e il foro di erogazione è spostato eccentrico rispetto al suo centro. Il coperchio 114 è provvisto di due ali 113 per il suo fissaggio al supporto di valvola 100, ad esempio mediante due viti 111. Il foro di erogazione 112 presenta un diametro minore in corrispondenza della faccia superiore 114a del coperchio 114, ed un diametro maggiore in corrispondenza della sua faccia inferiore 114b. Il foro di erogazione 112 è quindi svasato verso il basso, in modo tale che lo spessore della parete del coperchio 114 sia quanto meno possibile d’ostacolo al flusso del fluido in erogazione.

Il coperchio 114 presenta un bordo anulare 115 che sporge rispetto alla faccia superiore 114a in modo da definire una sede di alloggiamento 116 per un disco di ricircolo 118. Il disco di ricircolo 118 è bloccato in rotazione nella sede di alloggiamento 117, ad esempio mediante tacche periferiche 120 ricavate sul suo bordo, che si incastrano in rispettivi denti 121 sporgenti dal bordo anulare 115. Nel disco di ricircolo 118 è ricavato un foro di uscita 122 per il fluido, che è coassiale con il foro di erogazione 112 sul coperchio di chiusura 114. Analogamente al foro di erogazione 112, anche il foro di uscita 122 presenta un diametro minore in corrispondenza della faccia superiore 118a del disco di ricircolo 118, ed un diametro maggiore in corrispondenza della sua faccia inferiore 118b. Il foro di uscita 122 è quindi svasato verso il basso come il foro di erogazione 112 sul coperchio 114, anche in questo caso per ridurre l’interferenza dello spessore del disco di ricircolo 118 con il flusso di fluido in erogazione. Il diametro del foro di uscita 122 in corrispondenza della faccia inferiore 118b del disco di ricircolo 118 è preferibilmente uguale o inferiore al diametro del foro di erogazione 112 in corrispondenza della faccia superiore 114a del coperchio 114, così da realizzare complessivamente una luce di uscita del fluido che si allarga progressivamente verso il basso a partire dalla faccia superiore 118a del disco di ricircolo 118. Sulla faccia superiore 118a del disco di ricircolo 118 è ricavato un canale di ricircolo 124. Il canale di ricircolo 124 è in forma di arco di ampiezza sostanzialmente pari a 180° ed è preferibilmente in posizione diametralmente opposta rispetto al foro di uscita 122. La profondità del canale di ricircolo 124 è inferiore allo spessore del disco di ricircolo 118.

Sopra al disco di ricircolo 118, coassiale ad esso, è montata la ruota a settore dentato 39, al cui interno è fissato un disco distributore 126. A tale fine, il disco distributore 126 presenta alcuni denti periferici 128 che si incastrano in rispettive tacche 129 ricavate su una parete interna cilindrica della ruota a settore dentato 39. La ruota a settore dentato 39 è dotata di denti esterni 130 che si estendono lungo due settori dentati 130a, 130b adiacenti e simmetrici rispetto ad un asse diametrale X’-X’ che definisce la posizione centrata nella quale viene inizialmente a trovarsi il gruppo valvolare 18 quando giunge nella zona operativa di erogazione 10. L’asse X’-X’ è parallelo all’asse X-X assiale della pompa 14. Alcuni denti 130 più prossimi all’asse diametrale X’-X’ presentano un intaglio 131 sulla loro testa. Gli intagli 131 complessivamente vanno a formare l’intaglio 39’ entro il quale, se la ruota a settore dentato 39 è allineata correttamente con la ruota dentata di manovra 38, può passare con gioco la linguetta 38’. Nel caso in cui, per un qualsiasi errore, l’intaglio 39’ non dovesse essere allineato con la linguetta 38’ quando il gruppo pompante arriva nella zona operativa di erogazione 10, almeno uno dei denti 130 senza intaglio 131 si scontrerebbe con la linguetta 38’, spingendo così in rotazione la ruota dentata di manovra 38 e, di conseguenza, spostando l’asta di zero 35 dalla posizione centrata sul sensore 36. Lo spostamento dell’asta di zero 35 senza che sia attivato il motore 32 determina una condizione di errore, che viene segnalata dalla macchina dispensatrice.

Sulla faccia superiore 126a del disco distributore 126 è ricavato un canale di erogazione primaria 132 ed un canale di erogazione di precisione 133. I due canali di erogazione primaria 132 e di erogazione di precisione 133 si sviluppano ad arco di cerchio per poco meno di 90° ciascuno. Essi hanno preferibilmente sviluppo angolare uguale o circa uguale. Essi hanno inoltre una profondità circa uguale, ed inferiore allo spessore del disco distributore 126. Essi hanno una larghezza uguale o circa uguale, ad esempio preferibilmente pari a circa 3 mm. Ad un’estremità distale 132a del canale di erogazione primaria 132 è ricavato un ugello di erogazione primaria 134. L’ugello di erogazione primaria ha un diametro relativamente ampio, preferibilmente ma non limitativamente di 3 mm (vedi anche fig.

11).

Immediatamente a monte dell’ugello di erogazione primaria 134 è montata una valvola di non ritorno 135, illustrata in sezione ingrandita nella figura 11 e in prospettiva ingrandita nella figura 12. La valvola di non ritorno 135 comprende un corpo rigido 136 conformato a cupola con una pluralità di fori periferici 137, ed una membrana a cupola 138 con un foro. centrale 139. La valvola di non ritorno 135 funziona in modo analogo alla valvola di non ritorno 48 descritta in precedenza ed illustrata nelle figure 14 e 15. Quando viene esercitata una pressione di fluido dal corpo rigido 136, attraverso i fori periferici 137, sulla membrana a cupola 138, quest’ultima viene allontanata dal corpo rigido 136 e il fluido può passare attraverso il foro centrale 139. Nella configurazione della valvola 110, questa condizione corrisponde alla mandata di fluido dalla pompa 14 attraverso il condotto di mandata 106a in seguito ad un movimento di spinta del pistone 44. Quando invece viene esercitata una pressione di fluido in senso opposto, ossia dalla membrana a cupola 138 verso il corpo rigido 136, la pressione del fluido spinge la membrana a cupola 138 contro la parete convessa inferiore del corpo rigido 136, in modo tale che il foro centrale 139 venga chiuso dal corpo rigido 136 bloccando il flusso di fluido. Come detto sopra, questa valvola di non ritorno è particolarmente efficace ed affidabile, poiché non vi è nessuno strisciamento tra parti e nessuna abrasione dovuta a particelle solide eventualmente presenti nel fluido. Questa valvola di non ritorno provvista di foro centrale 139 risulta ulteriormente vantaggiosa, perché la presenza del foro riduce le perdite di carico rispetto alle valvole di non ritorno di tipo noto.

Naturalmente, sebbene gli esempi di valvole di non ritorno descritte ed illustrate siano particolarmente vantaggiosi, tuttavia la macchina dispensatrice potrebbe utilizzare anche valvole di non ritorno di tipo noto. Inoltre, l’ugello di erogazione primaria 134 potrebbe anche essere privo di valvola di non ritorno.

A circa metà del canale di erogazione di precisione 133 è ricavato un ugello di erogazione di precisione 140. Come visibile anche nella sezione della figura 13, l’ugello di erogazione di precisione 140 ha preferibilmente un corto tratto 140a terminale il cui diametro sulla faccia inferiore 126b del disco distributore 126 è preferibilmente di 1,2 mm, mentre il suo diametro di sulla faccia superiore 126a del disco distributore 126 è uguale o circa uguale alla larghezza del canale di erogazione di precisione 133, preferibilmente circa 3 mm. A fianco dell’ugello di erogazione di precisione 140, ad un’estremità distale 133a del canale di erogazione di precisione 133, è ricavato un foro di ricircolo 142. Il foro di ricircolo 142 ha preferibilmente un diametro maggiore dell’ugello di erogazione di precisione 140, e preferibilmente uguale o circa uguale alla larghezza del canale di erogazione di precisione 133.

Al di sopra del disco distributore 126 è montato un disco di pressione 144, fisso rispetto al gruppo valvola 18. Il disco di pressione 144 presenta un foro di erogazione 145 ed un foro di ricircolo 146. I componenti della valvola 110, vale a dire il disco di pressione 144, il disco distributore 126 ed il disco di ricircolo 118, vengono mantenuti a contatto gli uni con gli altri grazie a molle di compressione 148 che premono sul disco di pressione 144. Le facce dei dischi che compongono la valvola 110 hanno elevata precisione in planarità per evitare fughe di fluido fra un disco e l’altro. Le facce dei dischi che compongono la valvola 110 sono realizzate preferibilmente con un materiale molto duro, ad esempio un materiale ceramico, per resistere all’usura anche dopo moltissimi cicli di funzionamento, durante i quali il disco distributore 126 viene fatto oscillare dalla ruota a settore dentato 39, strisciando rispettivamente sul disco di ricircolo 118 e sul disco di pressione 144.

Le figure 21 - 23 illustrano la possibilità di ricircolo del fluido che può essere attivata in una configurazione iniziale in cui la valvola 110 si trova quando giunge nella zona operativa di erogazione. In tale configurazione iniziale di ricircolo, una pressione di mandata esercitata dalla pompa 14 spinge il fluido nel condotto 106 di mandata e attraverso il foro di erogazione 145 nel disco di pressione 144, secondo la freccia M nella figura 21. In questa configurazione di ricircolo, il fluido che attraversa il foro di erogazione 145 sfocia secondo la freccia M’ della figura 22 nel canale di erogazione primaria 132 sul disco distributore 126. Il fluido viene indirizzato quindi lungo il canale di erogazione primaria 132 verso la sua estremità distale 132a. Il fluido attraversa pertanto la valvola di non ritorno 135 ed è convogliato nell’ugello di erogazione primaria 134. Nella configurazione di ricircolo, l’ugello di erogazione primaria 134 sfocia in corrispondenza di un’estremità del canale di ricircolo 124 sul disco di ricircolo 118. Il fluido entra pertanto nel canale di ricircolo 124 secondo la freccia M’’ della figura 23. Il fluido percorre il canale di ricircolo 124 e ne fuoriesce sia attraverso il foro di ricircolo 142 che attraverso l’ugello di erogazione di precisione 140 sul disco distributore 126, viaggiando in senso opposto rispetto alla mandata, secondo le frecce R’ e R’’ della figura 23. Dopo aver attraversato il foro di ricircolo 142 e l’ugello di erogazione di precisione 140 sul disco distributore 126, il fluido viene a trovarsi nel canale di erogazione di precisione 133, da cui fuoriesce attraverso il foro di ricircolo 146 sul disco di pressione 144, secondo la freccia R nella figura 21. Dal foro di ricircolo 146, il fluido viene spinto verso l’uscita di ricircolo 108 nel supporto di valvola 100, da cui viene indirizzato verso il serbatoio 4 di prodotto fluido. Il ricircolo di fluido realizzato in questo modo è particolarmente efficace e migliorativo rispetto alla tecnica nota, perché consente di movimentare tutto il fluido nel serbatoio, anziché la sola porzione prossima al condotto di aspirazione come generalmente avviene nelle macchine della tecnica nota. Preferibilmente, il pompaggio del fluido nella configurazione di ricircolo avviene a bassa velocità, giusto per tenere rinfrescato il colorante all’interno della pompa 14. Ad esempio, con una quantità di circa 1 - 1,5 cc si riesce a far ricircolare il fluido attraverso tutti i condotti interni della pompa 14 e dell gruppo valvolare 18, sino all’uscita di ricircolo 108. Uno dei vantaggi della configurazione di ricircolo descritta è quello di poter ricircolare il fluido attraverso l’ugello di erogazione di precisione 140 in senso contrario rispetto all’erogazione di precisione, ossia dal suo diametro minore 140a sulla faccia inferiore 126b al suo diametro maggiore sulla faccia superiore 126a del disco distributore 126, in modo tale da mantenere sempre ben libero l’ugello di erogazione di precisione 140 da eventuali sedimenti, garantendo così il massimo della prestazione in termini di precisione e ripetibilità. Un eventuale sedimento a valle dell’ugello di erogazione di precisione 140 che non riuscisse ad attraversare il foro a diametro minore 140a sulla faccia inferiore 126b, verrebbe comunque agevolmente spinto lungo la freccia R’ nel foro 142, di diametro molto maggiore di quello dell’ugello di erogazione di precisione 140, e attraverso il quale scorre la maggior parte del prodotto fluido nella condizione di ricircolo.

La manovra della ruota a settore dentato 39 da parte del gruppo attuatore di valvola 30 consente di selezionare posizioni differenti del disco distributore 126, per ottenere configurazioni funzionali differenti della valvola 110 a seconda delle necessità operative.

Nelle figure 24A e 24B sono illustrate due fasi della selezione del disco distributore 126 per attuare l’erogazione primaria di un prodotto fluido attraverso l’ugello di erogazione primaria 150.

Come visibile nella figura 24A, la ruota a settore dentato 39 può essere ruotata di un angolo di erogazione primaria 150, in senso antiorario nella vista dall’alto, preferibilmente pari o circa pari a 80° rispetto alla posizione iniziale di ricircolo descritta in precedenza ed identificata dall’asse X’-X’. Questa rotazione porta il disco distributore in una configurazione di erogazione primaria, in cui l’ugello di erogazione primaria 134 risulta allineato con il foro di uscita 122 sul disco di ricircolo 118 e con il foro di erogazione 112 sul coperchio 114. In questo modo, la spinta del pistone 44 della pompa 14 provoca l’erogazione del prodotto fluido. In particolare, il prodotto fluido fuoriesce dalla pompa 14 attraverso il condotto di mandata 106, attraversa il foro di erogazione 145 sul disco di pressione 144 secondo la freccia M della figura 21, attraversa la valvola di non ritorno 135 e l’ugello di erogazione primaria 134 sul disco distributore 126 e viene erogato all’esterno attraverso il foro di uscita 122 sul disco di ricircolo 118 e con il foro di erogazione 112 sul coperchio 114, tipicamente all’interno di un barattolo posto al di sotto del gruppo valvolare 18.

La presenza delle valvole di non ritorno 48, 135 rispettivamente sull’imbocco 16 del condotto di aspirazione del fluido e sull’ugello di erogazione primaria 134 consente di attivare la pompa 14 in modo alternativo per più di un ciclo, in modo tale da erogare o ricircolare quantità di fluido multiple della sua cilindrata, senza che sia necessario operare alcuna manovra sulla valvola 110. Infatti, quando la corsa di mandata del pistone 44 è terminata, il pistone 44 può essere azionato in aspirazione per raccogliere ulteriore fluido dal serbatoio. In questa condizione, la valvola di non ritorno 48 si apre, consentendo ad una corrispondente quantità di fluido di passare dal serbatoio alla cavità 42 della pompa 14. Allo stesso tempo, la depressione operata dal pistone 44 nel condotto 106 di mandata non provoca alcuna aspirazione di fluido dalla valvola 110 verso la pompa 14, grazie alla chiusura della valvola di non ritorno 135. Al contrario, quando il pistone 44 viene attivato in mandata ed esercita una pressione sul fluido contenuto nella cavità 42, la valvola di non ritorno 48 si chiude ed impedisce al fluido di attraversare l’imbocco 16 e tornare verso il serbatoio. La valvola di non ritorno 135 al contrario si apre, e consente il passaggio di fluido attraverso l’ugello di erogazione primaria 132. Il fluido nella cavità 42 viene pertanto spinto attraverso il condotto di mandata 106 attraverso la valvola di non ritorno 135 e l’ugello di erogazione primaria 134, in modo tale da essere erogato all’esterno nel caso in cui il disco distributore 126 sia nella configurazione di erogazione primaria della figura 24A, o in modo tale da essere ricircolato nel serbatoio nel caso in cui il disco distributore 126 sia nella posizione di ricircolo della figura 19.

Prima di passare dalla configurazione di ricircolo della valvola 110, illustrata nelle figure 18-20, alla configurazione di erogazione primaria illustrata nella figura 24A, è possibile e preferibile passare per una configurazione di scarico pressione, illustrata nella figura 24B. Nella configurazione di ricircolo infatti il circuito all’interno della valvola 110 accumula una certa pressione dovuta alle perdite di carico che il fluido incontra nel passaggio attraverso i vari componenti della valvola 110 a partire dal condotto di mandata 106. Quando occorre eseguire un’erogazione di fluido, il passaggio diretto dalla configurazione di ricircolo delle figure 18-20 alla configurazione di erogazione primaria della figura 24A causerebbe lo sfogo della pressione accumulata attraverso l’ugello di erogazione primario 134, con la conseguente fuoriuscita incontrollata di una quantità piccola, ma indeterminata, di fluido dal foro di uscita 122 che comprometterebbe la precisione di erogazione da parte del gruppo pompante 5. Per evitare, o comunque ridurre al minimo questo fenomeno, la ruota a settore dentato 39 può essere ruotata di un angolo di sfogo 151 per effettuare lo sfogo di pressione dal condotto di mandata 106 e dai circuiti interni della valvola 110. L’angolo di sfogo 151 è circa pari a 40° rispetto all’asse X’-X’, in senso orario in una vista dall’alto. A seguito di tale rotazione, il disco distributore 126 si dispone in modo tale che l’ugello di erogazione primaria 134 si affaccia ad un’estremità del canale di ricircolo 124 del disco di ricircolo 118, mentre l’altra estremità del canale di ricircolo 124 rimane in comunicazione quantomeno con il foro di ricircolo 142 ricavato nel canale di erogazione di precisione 140. A sua volta, il canale di erogazione di precisione 140 si sposta in modo tale da risultare in comunicazione con il soprastante foro di erogazione 145 nel disco di pressione 144. In questa configurazione, un piccolo movimento di aspirazione della pompa 14 consente di scaricare la pressione del fluido nel circuito che, a partire dal condotto di mandata 106, si snoda complessivamente senza intralci attraverso il foro di erogazione nel disco di pressione 144, il canale di erogazione di precisione 133 e almeno il foro di ricircolo 142 nel disco distributore 126, il canale di ricircolo 124 nel disco di ricircolo 118, sino all’ugello di erogazione primaria 134, attraversando la valvola di non ritorno 135 che viene azionata in contropressione in modo da scaricare la pressione di fluido anche nel canale di erogazione primaria 132.

Come visibile nella figura 25A, la ruota a settore dentato 39 può essere ruotata di un angolo di erogazione di precisione 152, in senso orario nella vista dall’alto, preferibilmente pari o circa pari a 80° rispetto alla posizione iniziale di ricircolo descritta in precedenza e definita dall’asse X’-X’. L’angolo di erogazione di precisione 152 è sostanzialmente uguale ed opposto all’angolo di erogazione primaria 150 rispetto alla posizione iniziale di ricircolo definita dall’asse X’-X’. Questa rotazione porta il disco distributore in una configurazione di erogazione di precisione, in cui l’ugello di erogazione di precisione 140 risulta allineato con il foro di uscita 122 sul disco di ricircolo 118 e con il foro di erogazione 112 sul coperchio 114. Analogamente a quanto descritto in precedenza con riferimento all’erogazione primaria, la spinta del pistone 44 della pompa 14 provoca l’erogazione del prodotto fluido, che in questo caso può essere molto precisa attraverso l’ugello di erogazione di precisione 140 che è più piccolo dell’ugello di erogazione primaria 134.

Anche in questo caso, prima di passare dalla configurazione di ricircolo della valvola 110, illustrata nelle figure 18-20, alla configurazione di erogazione di precisione illustrata nella figura 25A, è possibile e preferibile passare per una configurazione di scarico pressione, illustrata nella figura 25B. Per evitare i problemi legati all’accumulo di pressione nel circuito di erogazione già menzionati in precedenza, la ruota a settore dentato 39 può essere ruotata di un angolo di sfogo 151’ per effettuare lo sfogo di pressione dal condotto di mandata 106 e dai circuiti interni della valvola 110. L’angolo di sfogo 151’ è circa pari a 40° rispetto all’asse X’-X’, in senso antiorario in una vista dall’alto. A seguito di tale rotazione, il disco distributore 126 si dispone in modo tale che l’ugello di erogazione di precisione 140 risulta chiuso inferiormente dal disco di ricircolo 118. In questa configurazione, un piccolo movimento di aspirazione della pompa 14 consente di scaricare la pressione del fluido sino all’ugello di erogazione di precisione 140.

L’erogazione di precisione nella configurazione della valvola 110 illustrata nella figura 25A è particolarmente vantaggiosa quando si accompagna ad un pompaggio di precisione della pompa 14. Il pompaggio di precisione della pompa 14 è ottenuto grazie alla predisposizione del corpo a bicchiere 66 e delle due porzioni 80a e 80b del rivestimento a soffietto 80. Durante il pompaggio primario, la pompa 14 viene azionata in modo tale che il pistone 44 percorra la cavità 42 alternativamente per una corsa che va dalla posizione arretrata estrema, in cui il volume all’interno della cavità 42 è massimo, sino ad una posizione avanzata di pompaggio primario, illustrata nella figura 9, in cui la parete di spinta 86 del soffietto 80 arriva a battuta con la parete di fondo 41 della cavità 42, ed in particolare contro la sua leggera sporgenza centrale 43. La cilindrata di erogazione primaria della pompa 14 è definita dall’area trasversale della porzione principale 80a del soffietto 80, moltiplicata per la lunghezza della corsa di erogazione primaria del pistone 44. In condizioni di erogazione primaria, la risoluzione di erogazione della pompa 14 è data dalla distanza minima che può percorrere il pistone 44 a seguito della rotazione minima ottenibile con il motore 22, tipicamente pari a un passo o, a seconda del controllo utilizzato, a mezzo passo o a un quarto di passo. Per ottenere una risoluzione molto più elevata, il pistone 44 viene spinto oltre la posizione di massima erogazione primaria illustrata nella figura 9, in modo tale che il corpo a bicchiere 66 arretri contro la spinta della molla 70. In questo modo, la porzione di estremità 80b del soffietto 80 si comprime, mentre la sua porzione principale 80a continua ad avanzare. In questa condizione, il volume di fluido che viene spostato è proporzionale alla differenza fra l’area trasversale della porzione di estremità 80b e la porzione principale 80a, ossia pari all’area della corona circolare definita dalla differenza dei diametri delle due porzioni 80a, 80b. Questa conformazione della pompa 14 consente di avere sia grandi portate di fluido, quando il pistone 44 viene azionato nella sua corsa di erogazione primaria, sia elevatissime precisioni di erogazione di piccole quantità di fluido, quando il pistone 44 viene azionato con il suo tratto terminale a contatto continuo con la parete di fondo, in cui l’area di spinta del fluido nella cavità 42 è ridotta alla sola corona circolare che è differenza dei diametri delle porzioni 80a, 80b del soffietto 80.

Le figure 26A-26D illustrano, in una vista dal basso, l’accoppiamento fra il gruppo attuatore di valvola 30 ed il gruppo pompante 5, ed in particolare la valvola 110, in una sequenza di fasi operative da una posizione di ricircolo ad una posizione di erogazione di precisione, ed il successivo ritorno nella posizione di ricircolo. Per semplicità di illustrazione si è omesso la fase intermedia di sfogo della pressione del circuito.

Nella configurazione illustrata nella figura 26A, il gruppo pompante 5 è affacciato al gruppo attuatore di valvola 30 nella zona operativa di erogazione 10. In questa posizione, corrispondente alla posizione di ricircolo della valvola 110, il gruppo motore 20 viene accoppato con il pistone 44, che viene dapprima spinto in avanti in modo tale da ottenere il ricircolo del prodotto fluido. Il pistone 44 viene fatto avanzare sino a portarsi nella posizione di erogazione di precisione ed alta risoluzione, illustrata nella figura 9, in cui la parete di spinta 86 del soffietto 80 arriva a battuta con la parete di fondo 41 della cavità 42.

In questa posizione di ricircolo, l’asta di zero 35 è posizionata in corrispondenza del sensore 36, che riconosce così la posizione iniziale del gruppo attuatore di valvola 30, in cui la ruota dentata di manovra 38 è affacciata alla ruota a settore dentato 39 senza interferenza fra le rispettive dentature, e con la linguetta 38’ infilata nell’intaglio 29’. Successivamente, come visibile nella figura 26B, la ruota dentata di manovra 38 viene azionata in rotazione antioraria (vista dal basso) per un angolo tale da provocare un primo contatto fra le rispettive dentature della ruota di manovra 38 e della ruota a settore dentato 39. A questo punto, una rotazione ulteriore in senso antiorario della ruota di manovra 38 determina l’ingranamento con la ruota a settore dentato 39, che inizia a ruotare. Dalla posizione di inizio ingranamento della figura 26B, la ruota a settore dentato 39 può essere ruotata di 40° per raggiungere la posizione di sfogo della pressione residua descritta in precedenza. Nella condizione di sfogo, la pompa 14 viene azionata leggermente in aspirazione per sfogare la pressione nel circuito della valvola 110, come descritto in precedenza. Successivamente, come illustrato nella figura 26C, la ruota dentata di manovra 38 viene azionata in rotazione antioraria (vista dal basso) per un angolo tale da portare la ruota a settore dentato 39 nella posizione di erogazione di precisione, descritta in precedenza in dettaglio con riferimento alla figura 25A. In questa configurazione, la pompa 14 può essere azionata per erogare la quantità desiderata di prodotto fluido. Preferibilmente, a fine erogazione, prima di tornare nella posizione di ricircolo, la pompa 14 viene nuovamente azionata leggermente in aspirazione per risucchiare la goccia all’interno dell’ugello di erogazione in modo tale da lasciare il gruppo in una posizione pulita. La ruota dentata di manovra 38 viene azionata in senso orario per riportare la ruota a settore dentato 39 nella posizione di ricircolo. Nella manovra di ritorno, la ruota dentata di manovra 38 viene fatta ruotare di un certo angolo oltre là della posizione di zero, come illustrato nella figura 26D, sino al punto in cui entrano di nuovo in contatto i denti delle due ruote, ma dalla parte opposta alla rotazione di erogazione appena conclusasi. Ciò consente di allineare correttamente i denti della ruota a settore dentato 39, correggendone lievi spostamenti rispetto alla precisa posizione iniziale di ricircolo. La ruota dentata di manovra 38 viene infine riportata nella posizione iniziale illustrata nella figura 26A, mediante azionamento dell’attuatore di valvola 30 che riporta l’asta di zero 35 nella posizione rilevata dal sensore 36, a cui corrisponde la posizione di ricircolo della ruota a settore dentato 39. In questa condizione, la linguetta 38’ è inserita con gioco nell’intaglio 39’ sui denti frontali della ruota a settore dentato 39, in modo tale che il gruppo pompante possa essere liberato dalla zona operativa di erogazione 10 a seguito di una rotazione della tavola rotante 3, per lasciare il posto ad un altro gruppo pompante.

Invertendo simmetricamente le rotazioni di cui alle figure 26A-26D si ottiene la sequenza di fasi operative per l’erogazione primaria. L’erogazione primaria di fluido può avvenire con portata elevata, grazie alla cilindrata relativamente grande della pompa 14 e alle dimensioni dei condotti di erogazione, inclusa la dimensione relativamente generosa dell’ugello di erogazione primaria 134, che come si è detto ha diametro preferibilmente uguale o circa uguale a 3 mm. Al termine delle operazioni di erogazione, per un numero di cicli della pompa 14 desiderato, la valvola 110 viene riportata nella configurazione di ricircolo mediante azionamento dell’attuatore di valvola 30 che riporta l’asta di zero 35 nella posizione rilevata dal sensore 36, illustrata nella figura 22A.

La macchina dispensatrice sopra descritta risulta particolarmente vantaggiosa perché consente un’erogazione di precisione con una risoluzione molto elevata. L’elevata risoluzione è ottenibile grazie alla possibilità di movimentare la pompa nella condizione di precisione, in cui il volume di fluido pompato è sostanzialmente proporzionale all’area della corona circolare fra la sezione maggiore e la sezione minore del pistone e del soffietto al suo esterno. Ciò è favorito inoltre dalla possibilità di erogare attraverso l’ugello di erogazione di precisione che ha un diametro molto piccolo.

Nella macchina dispensatrice sopra descritta gli ugelli di erogazione rimangono sempre puliti e il ricircolo del prodotto fluido nel serbatoio avviene fino all’ultima goccia. La manovra in aspirazione della pompa prima e dopo l’erogazione tiene pulita la valvola e gli ugelli di erogazione.

La macchina dispensatrice sopra descritta vantaggiosamente non ha bisogno di calibrazione periodica. Ciò è dato dal fatto che i circuiti di erogazione di colorante non sono lunghi, il gruppo pompante non è sostanzialmente soggetto ad usura ed inoltre l’erogazione avviene sostanzialmente a pressione ambiente.

La macchina dispensatrice sopra descritta consente un’elevata flessibilità di lavoro, potendo erogare uno stesso prodotto fluido sia in grandi quantità, con portata elevata per ridurre i tempi di erogazione, sia in piccolissime quantità, con elevata precisione e risoluzione. Queste particolarità della macchina dispensatrice consentono di avere una macchina compatta, dagli ingombri limitati, e tuttavia capace di erogare sia in barattoli relativamente grandi, ad esempio dalla capacità di 15 litri, che in barattoli piccolissimi, utilizzati per campionature, ad esempio di 100 cc.

Un vantaggio della presente macchina dispensatrice rispetto alle macchine rotanti di tipo noto è la possibilità di ricircolare completamente il prodotto fluido nei serbatoi. Nelle macchine dispensatrici rotanti di tipo noto il ricircolo del colorante avviene solo in una zona prossima al condotto di aspirazione dal serbatoio alla pompa. Nella presente macchina dispensatrice il prodotto fluido in ciascun serbatoio viene ricircolato con un condotto di ricircolo dedicato, preferibilmente connesso al serbatoio a distanza dal condotto di aspirazione. In questo modo si favorisce il ricircolo completo del prodotto fluido, il che favorisce l’eliminazione dell’aria dal prodotto fluido.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina dispensatrice di prodotti fluidi comprendente una struttura di supporto con una tavola rotante che porta una pluralità di gruppi pompanti accoppiati a relativi serbatoi di prodotti fluidi, ciascun gruppo pompante comprendendo una pompa ed una valvola di erogazione fra loro accoppiati, la macchina dispensatrice comprendendo inoltre una zona operativa di erogazione con un attuatore di valvola ed un attuatore di pompa, adatti ad accoppiarsi rispettivamente con la valvola e la pompa di un gruppo pompante posizionato in corrispondenza della zona operativa di erogazione a seguito di una rotazione della tavola rotante, la macchina dispensatrice di prodotti fluidi comprendendo inoltre un’ulteriore pluralità di serbatoi di prodotti fluidi accoppiati a gruppi pompanti provvisti di condotti di erogazione sfocianti in un gruppo di ugelli fisso disposto in corrispondenza della zona operativa di erogazione.
2. 2. Macchina dispensatrice secondo la rivendicazione 1, in cui l’ulteriore pluralità di serbatoi di prodotti fluidi e di gruppi pompanti, e il gruppo di ugelli, sono montati su un carrello estraibile normalmente disposto al di sotto della tavola rotante.
3. 3. Macchina dispensatrice secondo la rivendicazione 1, in cui la tavola rotante comprende una dentatura sul suo bordo esterno che ingrana con un pignone di un motore che attua selettivamente la rotazione della tavola rotante.
4. 4. Gruppo di erogazione per una macchina dispensatrice di prodotti fluidi del tipo a tavola rotante, comprendente un gruppo pompante con una pompa volumetrica alternativa ed un gruppo valvolare accoppiato alla pompa volumetrica, un attuatore di pompa ed un attuatore di valvola essendo previsti per accoppiarsi rispettivamente alla pompa volumetrica e al gruppo valvolare da lati opposti del gruppo pompante lungo una direzione sostanzialmente radiale della tavola rotante in una zona operativa di erogazione della macchina dispensatrice di prodotti fluidi.
5. 5. Gruppo di erogazione secondo la rivendicazione 4, in cui l’attuatore di pompa comprende un organo spintore mobile assialmente nella direzione radiale della tavola rotante per accoppiarsi selettivamente con un’estremità della pompa.
6. 6. Gruppo di erogazione secondo la rivendicazione 5, in cui l’attuatore di pompa comprende un organo di aggancio magnetico che si impegna selettivamente ad un’estremità metallica di un pistone della pompa.
7. 7. Gruppo di erogazione secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui l’attuatore di pompa comprende un sensore di posizione per individuare la posizione di aggancio dell’attuatore di pompa con l’estremità della pompa.
8. 8. Gruppo di erogazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4 a 7, in cui l’attuatore di valvola comprende una ruota dentata di manovra operata in rotazione per ingranare con una ruota dentata del gruppo valvolare per selezionare le modalità operative della macchina dispensatrice.
9. 9. Gruppo di erogazione secondo la rivendicazione 8, in cui la dentatura della ruota dentata di manovra è interrotta per un settore corrispondente ad una posizione di zero in cui i gruppi pompanti sulla tavola rotante sono liberi di passare davanti all’attuatore di valvola senza interferire con la ruota dentata di manovra.
10. 10. Pompa per un gruppo di erogazione di una macchina dispensatrice di prodotti fluidi, comprendente una camera di pompaggio cilindrica al cui interno scorre alternativamente un pistone per aspirare fluido da un condotto di aspirazione ed immettere fluido in un condotto di mandata, in cui il pistone comprende una sezione a diametro maggiore ed una sezione a diametro minore mobili in sincronia l’una rispetto all’altra per alimentare una determinata portata di fluido proporzionale alla sezione a diametro maggiore del pistone, e mobili in opposizione per alimentare una portata di fluido proporzionale alla differenza fra le due sezioni del pistone.
11. 11. Pompa secondo la rivendicazione 10, in cui il la sezione a diametro maggiore e la sezione a diametro minore sono fra loro connesse attraverso un elemento elastico che spinge in estensione la sezione a diametro minore ad un’estremità della sezione a diametro maggiore sino a che la sezione a diametro minore va a battuta contro una parete di fondo della camera di pompaggio.
12. 12. Pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10 a 11, in cui il pistone è rivestito da un soffietto anch’esso avente una porzione a diametro maggiore ed una porzione a diametro minore.
13. 13. Valvola per un gruppo di erogazione di una macchina dispensatrice di prodotti fluidi, comprendente un condotto di mandata, un condotto di ricircolo ed un’apertura di erogazione, un disco selettore essendo manovrabile da una posizione in cui il condotto di mandata è in comunicazione con il condotto di ricircolo, ad una posizione in cui il condotto di mandata è in comunicazione con un ugello di erogazione della valvola sfociante nell’apertura di erogazione.
14. 14. Valvola secondo la rivendicazione 13, in cui la valvola comprende un ugello di erogazione primaria ed un ugello di erogazione di precisione avente dimensioni inferiori all’ugello di erogazione primaria, il disco selettore essendo manovrabile per condurre l’uno o l’altro ugello in corrispondenza dell’apertura di erogazione e mettere rispettivamente in comunicazione il condotto di mandata con detto ugello di erogazione.
15. 15. Valvola secondo la rivendicazione 13 o 14, in cui il disco selettore è manovrabile in una posizione in cui l’almeno un ugello è in comunicazione a monte con il condotto di mandata mentre a valle è chiuso o in comunicazione con il condotto di ricircolo, in modo tale da poter scaricare la pressione di fluido nel circuito operando un’aspirazione attraverso il condotto di mandata.
16. 16. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 a 15, in cui il disco selettore è azionabile in rotazione attraverso una ruota dentata solidale ad esso.
17. 17. Valvola di non ritorno per l’impiego in un gruppo pompante di una macchina dispensatrice di prodotti fluidi, comprendente una struttura rigida a cupola con una parete di sommità circondata da una pluralità di fori disposti in cerchio, la valvola di non ritorno comprendendo inoltre una corrispondente membrana a cupola con un passaggio per fluido sulla sommità della cupola, il passaggio corrispondendo alla parete di sommità della struttura rigida in modo tale da risultare chiuso quando la membrana a cupola appoggia contro la struttura rigida a cupola, e risultare aperto quando la membrana a cupola è distanziata dalla struttura rigida a cupola così da permettere un flusso di fluido attraverso il passaggio nella membrana a cupola e i fori sulla struttura rigida, il passaggio per fluido sulla sommità della cupola essendo preferibilmente un foro passante.
18. 18. Macchina dispensatrice di prodotti fluidi, comprendente una struttura di supporto con una tavola rotante che porta una pluralità di gruppi pompanti accoppiati a relativi serbatoi di prodotti fluidi, comprendente inoltre almeno un gruppo di erogazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4 a 9, e/o almeno una pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10 a 12, e/o almeno una valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 a 16, e/o almeno una valvola di non ritorno secondo la rivendicazione 17.