ITCR20000007A1

ITCR20000007A1 - Sistema per la regolazione del vuoto in impianti per la mungitura di animali da latte

Info

Publication number: ITCR20000007A1
Application number: IT2000CR000007A
Authority: IT
Inventors: Paolo Soldi
Original assignee: Agrisistemi Srl
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2002-01-07
Also published as: EP1298981A1; WO2002003780A1; AU2001274496A1; ITCR20000007A0

Description

DESCRIZIONE

L’invenzione concerne un sistema per la regolazione del vuoto in impianti per la mungitura di animali da latte.

Gli impianti per la mungitura di animali da latte sono azionati attraverso una linea per il vuoto che alimenta i vari gruppi e dispositivi di mungitura e trasporto latte.

La linea per il vuoto origina da un gruppo di pompaggio che deve mantenere nella linea stessa un determinato livello di vuoto, prefissato in base alla potenzialità dell’impianto di mungitura.

Durante le operazioni di mungitura però il livello del vuoto nella linea dell’impianto tende a subire variazioni in relazione alle fasi di mungitura, lavaggio, asciugatura, ecc. o in conseguenza a manovre accidentali ed impreviste.

Il problema principale da risolvere è perciò quello di reagire a tali variazioni del valore del vuoto in linea per ripristinare il livello di vuoto prefissato in sede di progetto e messa a punto deirimpianto.

Per risolvere tale problema è noto il ricorso all’uso di una sola pompa per il vuoto del tipo a lobi o ad ingranaggi, pilotata da un inverter attraverso un interfaccia che riceve il valore del vuoto in linea rilevato da un sensore e regola di conseguenza i giri del motore della pompa del vuoto.

Un tale sistema di regolazione ha il vantaggio di seguire, istante per istante, le richieste deirimpianto di mungitura, ma è affetto altresì da alcuni inconvenienti. Il principale è che la pompa deve essere necessariamente del tipo volumetrico a lobi o ad ingranaggi e di conseguenza è rumorosa, ha un rendimento inferiore ad una pompa centrifuga a palette, è dimensionata sulla richiesta massima dell'impianto (che si verifica raramente) ed è costretta però a lavorare normalmente sui valori della propria curva caratteristica lontani dalla zona di rendimento ottimale. Un tale tipo di impianto risulta perciò

impiega, sia per l'utilizzo di un inverter in grado di regolare il numero di giri del motore elettrico che aziona la pompa stessa.

Per risolvere lo stesso problema in modo che l'impianto risulti meno costoso in fase di costruzione è noto l'utilizzo di una pluralità di pompe per il vuoto del tipo centrifugo a palette, collegate in batteria, tutte sempre in funzione durante le operazioni di mungitura, dimensionate per garantire ii raggiungimento della portata massima di emergenza deirimpianto. Per regolare il livello di vuoto, sulla linea dell’impianto è posizionata una valvola del vuoto ad intervento di tipo meccanico o pneumatico, tarata per compensare l’eccessivo valore del vuoto provocato dalle pompe, attraverso l’aspirazione di aria dall'esterno. I componenti di questo secondo sistema di regolazione del vuoto sono decisamente meno costosi di quelli del primo, ma portano ad uno spreco di energia elettrica, perché il consumo istantaneo è sempre quello massimo.

Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti menzionati in precedenza.

Scopo principale infatti è quello di realizzare un sistema che impieghi componenti non esageratamente costosi, riducendo inoltre gli sprechi inutili di energia elettrica. In altri termini lo scopo è quello minimizzare l’Investimento ottimizzando la funzionalità dell'impianto. Gli scopi sono raggiunti con la presente invenzione, consistente in sistema per la regolazione del vuoto in impianti per la mungitura animali da latte, comprendente:

- una prima elettropompa centrifuga per il vuoto azionata da un motore elettrico;

- una linea per il vuoto collegata tra detta prima elettropompa e l'impianto di mungitura;

- un sensore per la rilevazione del vuoto presente sulla detta linea; - un inverter che modula i giri del motore elettrico della detta prima elettropompa;

caratterizzato dal fatto che comprende:

- una valvola di regolazione del vuoto applicata sulla detta linea; - almeno una seconda elettropompa centrifuga per il vuoto;

- almeno un teleruttore di comahdo di detta seconda elettropompa; - un pannello di comando e controllo per la gestione dei sistema; in cui detto pannello controlla il livello di vuoto rilevato dal sensore e, oltre a modulare la prima elettrópompa tramite l’inverter, comanda l’accensione o lo spegnimento della seconda elettropompa tramite il relativo teleruttore, per mantenere costante il valore del vuoto preimpostato, in cooperazione con la valvola di regolazione del vuoto. I vantaggi ottenuti mediante là presente invenzione consistono essenzialmente nel risparmio energetico ottenibile durante la mungitura e nella possibilità di modificare impianti esistenti mediante semplici dispositivi reperibili commercialmente gestiti da uno specific pannello di comando e controllo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulterann maggiormente evidenti dalla descrizione più dettagliata esposta ne seguito, con l’aiuto dei disegni che ne rappresentano modi d’esecuzione preferiti, illustrati a titolo esemplificativo e non limitativo. La figura 1 rappresenta lo schema di un impianto di mungitura che utilizza il sistema per la regolazione del vuoto realizzato conformemente alla presente invenzione.

La figura 2 rappresenta lo schema di una variante realizzativa del sistema di figura 1.

La figura 3 rappresenta lo schema elettrico del pannello di comando e controllo che gestisce il sistema oggetto della presente invenzione. La figura 4 rappresenta una variante dello schema elettrico del pannello di comando e controllo.

Con riferimento ai particolari illustrati nelle figure, il sistema per fa regolazione del vuoto in impianti per la mungitura M di animali da latte comprende:

una pluralità di elettropompe È per il vuoto;

una linea per il vuoto L;

un sensore per il vuoto S;

un inverter I;

una valvola del vuoto V;

- almeno un teleruttore T ;

un pannello di comando e controllo P.

L'impianto per la mungitura M può essere di qualsiasi tipo noto e in genere può comprendere pulsatori, gruppi per la mungitura, secchi o vasi per la raccolta del latte, tubazioni per il trasporto del latte, pomp per il trasferimento del latte stesso, ecc..

Le elettropompe E comprendono vantaggiosamente ciascuna una pompa centrifuga 1 del tipo a palette azionata da un motore elettrico 2. Le caratteristiche di portata e prevalenza di ciascuna elettropompa E sono tali da coprire una frazione della richiesta massima dell’impianto di mungitura in maniera tale che, quando sono tutte in funzione, la richiesta massima sia soddisfatta.

La linea per il vuoto L comprende tubazioni di collegamento tra le elettropompe E e l'impianto M, valvole di intercettazione, indicatori di livello del vuoto e dispositivi intercettori di liquidi di tipo noto, non rappresentati.

La linea L comprende inoltre almeno un sensore per il vuoto S ed una valvola per la regolazione del vuoto V.

Il sensore per il vuoto S è indifferentemente del tipo analogico o analogico/digitale ed è atto a rilevare il livello del vuoto in linea trasformandolo in un segnale elettrico.

Nel caso di sensore analogico, illustrato in figura 3, il comando della seconda elettropompa del vuoto E avviene attraverso un circuito comparatore C; nel caso di sensore analogico/digitale, cioè con indicazione digitale dei livelli di soglia, illustrato in figura 4, il comando della seconda elettropompa del vuoto E è diretto.

La valvola per la regolazione del vuoto V è vantaggiosamente di tipo noto ad azionamento meccanico o pneumatico, tarabile al livello di vuoto ottimale per il funzionamento dell’impianto di mungitura.

In una variante dell’invenzione illustrata in figura 2 la valvola V è vantaggiosamente di tipo elettromeccanico comandabile dal pannello di comando e controllo P.

L’inverter I è di tipo noto e consente di variare il numero di giri del motore elettrico 2 di una prima elettropompa E, in maniera tale da modulare la portata dell’elettropompa stessa.

Il teleruttore T è di tipo noto e consente di azionare od arrestare il motore elettrico 2 di una elettropompa E.

Il pannello di comando e controllo P consente di gestire tutto il sistema e comprende essenzialmente:

un circuito alimentatore A;

un circuito comparatore e di regolazione della soglia di intervento C;

un circuito di priorità del vuoto di lavaggio VL;

almeno un circuito di ritardo R della/e pompa/e oltre la prima; almeno un circuito di temporizzazione CT della/e pompa/e oltre la prima.

Il circuito di alimentazione A del pannello P di comando e controllo, partendo da un'alimentazione esterna vantaggiosamente di 24 Vcc, crea le tensioni di alimentazione dei circuiti di comparazione e temporizzazione.

Il circuito comparatore e di regolazione della soglia di intervento C compara il segnale proveniente dal sensore di vuoto S con il riferimento di vuoto impostato e genera il segnale di riferimento della velocità da inviare all'inverter I ed ai circuiti di ritardo R.

Il circuito di priorità del vuoto di lavaggio VL interviene dopo la mungitura, durante la fase di lavaggio deirimpianto mediante la lavatrice LAV, per impostare il vuoto di lavaggio.

Il circuito di ritardo R di intervento della/e pompa/e oltre la prima determina il ritardo di intervento della/e pompa/e suddetta/e in caso di variazione del vuoto di mungitura.

Il circuito di temporizzazione CT della/e pompa/e oltre la prima determina il tempo di intervento della/e pompa/e suddetta/e.

Conformemente a quanto illustrato nelle figure 1, 3 e 4, il funzionamento del sistema per la regolazione del vuoto in impianti per la mungitura M di animali da latte è il seguente.

All’avviamento dell'impianto M il pannello P comanda all’inverter I di azionare una prima elettropompa E per garantire nell’impianto il livello di vuoto prefissato, strettamente necessario e sufficiente per le operazioni ordinarie di mungitura.

Se il livello del vuoto nella linea L scende oltre la soglia minima preimpostata, il sensore S rileva tale valore e trasmette un segnale elettrico al pannello P che lo elabora con il circuito comparatore C e comanda all’inverter I di aumentare il numero di giri dei motore 2 della prima elettropompa E.

Se, nonostante l’aumento fino al valore massimo della portata della prima elettropompa pilotata dall’inverter, il vuoto nella linea L non è sufficiente a garantire il livello ottimale, allora il pannello P comanda ad un primo teleruttore T di azionare una seconda elettropompa E, che si avvia alla sua portata e prevalenza caratteristica. Vantaggiosamente il segnale al teleruttore T è inviato dal pannello P solo dopo un breve periodo (circa due secondi) determinato dal circuito di ritardo R, durante il quale si è mantenuto il livello insufficiente di vuoto.

La seconda elettropompa E è mantenuta accesa dal teleruttore per un periodo di tempo preimpostato attraverso il circuito di temporizzazione CT del pannello P. Allo scadere di tale periodo di tempo, se il sensore S rileva che il livello del vuoto è sufficiente, allora il pannello comanda lo spegnimento dell’elettropompa, viceversa la stessa protrae il suo funzionamento fino al raggiungimento del livello sufficiente.

Nel caso in cui la batteria di elettropompe per il vuoto sia formata da più di due elettropompe funzionanti in mungitura, come ad esempio nel caso illustrato nelle figure 1 e 2, durante il funzionamento della seconda elettropompa il sensore S continua a rilevare il livello di vuoto nella linea L. Se tale livello, nonostante l’accensione della seconda elettropompa si mantiene al di sotto del valore minimo richiesto dall'impianto, dopo un certo tempo (ad esempio quattro secondi) in cui tale valore non supera la soglia, il pannello P comanda ad un secondo teleruttore T di accendere una terza elettropompa E, in modo indipendente dalla prima e dalla seconda con sistema a batteria in cascata (cioè a sequenza temporizzata). Anche la terza elettropompa rimane forzatamente accesa per un periodo di tempo preimpostato (eventualmente diverso da quello della seconda pompa) attraverso il pannello P. Allo scadere dei rispettivi tempi preimpostati per le elettropompe 2 e 3, se il sensore S avrà rilevato che il valore di vuoto nella linea ha di nuovo raggiunto il valore desiderato, allora il pannello P comanderà lo spegnimento della seconda e terza elettropompa. La stessa logica di comandi è ovviamente utilizzabile nel caso di numero superiore di elettropompe per il vuoto.

Se durante il funzionamento della seconda elettropompa, o delle altre elettropompe, il valore del vuoto nella linea L supera quello ottimale di funzionamento, allora entra automaticamente in funzione la valvola del vuoto V, che provvede all’ingresso di aria nella linea L, in modo da non superare il livello di vuoto preimpostato in fase di messa a punto deirimpianto di mungitura.

Nel caso del sistema illustrato in figura 2, la valvola del vuoto V è di tipo elettromeccanico e la sua apertura è comandata dal pannello P, come la sua modulazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema per la regolazione del vuoto in impianti (M) per la mungitura di animali da latte comprendente: - una prima elettropompa centrifuga (E) per il vuoto azionata da un motore elettrico (2); - una linea per il vuoto (L) collegata tra detta prima elettropompa (E) e rimpianto di mungitura (M); - un sensore (S) per la rilevazione del vuoto presente sulla detta linea (L); - un inverter (I) che modula i giri del motore elettrico (2) della detta prima elettropompa (E); caratterizzato dal fatto che comprende: - una valvola (V) di regolazione del vuoto applicata sulla detta linea (L); almeno una seconda elettropompa centrifuga (E) per il vuoto; almeno un teleruttore (T) di comando di detta elettropompa (E); un pannello (P) di comando e controllo per la gestione del sistema; in cui detto pannello (P) controlla il livello di vuoto rilevato da) sensore (S) e, oltre a modulare la prima elettropompa (E) tramite l'Inverter (I), comanda l’accensione o lo spegnimento della seconda elettropompa (E) tramite il relativo teleruttore (T), per mantenere costante il valore del vuoto preimpostato, in cooperazione con la valvola (V) di regolazione del vuoto.
2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la valvola di regolazione del vuoto (V) è di tipo meccanico.
3. Sistema secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che la valvola di regolazione del vuoto (V) è di tipo pneumatico.
4. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la valvola di regolazione del vuoto (V) è di tipo elettromeccanico pilotata dal pannello (P).
5. Sistema secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che il pannello (P) comprende essenzialmente: - un circuito alimentatore (A); un circuito comparatore e di regolazione della soglia intervento (C); - un circuito di priorità del vuoto di lavaggio (VL); - almeno un circuito di ritardo (R) della/e pompa/e oltre la prima; - almeno un circuito di temporizzazione (CT) della/e pompa oltre la prima. Sistema secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le elettropompe (E) oltre la seconda funzionanti in mungitura sono comandate dal pannello (P) in modo indipendente con sistema a batteria in cascata.