ITFI20000188A1 - Apparecchiatura per il dosaggio di prodotti liquidi. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un'apparecchiatura per il dosaggio di prodotti liquidi.

Sono note apparecchiature per il dosaggio di prodotti liquidi nelle quali l'intercettazione ed il controllo dei flussi in uscita sono attuati per mezzo di valvole elettriche e/o pneumatiche.

Un'apparecchiatura di questo tipo è descritta nel brevetto italiano nr. 1221686.

Ma le dette note apparecchiature presentano diversi svantaggi di ordine pratico e richiedono frequenti interventi di assistenza tecnica per essere mantenute in piena efficienza. La ridotta affidabilità del sistema incentrato sull'impiego delle valvole si rivela particolarmente grave quando queste apparecchiature sono impiegate nell'ambito dei laboratori, per il dosaggio di piccole quantità di liquidi.

Infatti, la perfetta chiusura, e quindi la tenuta, delle valvole, risulta ostacolata dalle impurità che penetrano e stazionano nel corpo delle valvole, così come dalla precipitazione ed essicazione di alcuni prodotti. Inoltre, alcuni prodotti determinano la corrosione ed il rapido deterioramente delle guarnizioni delle valvole. Si verificano, pertanto, indesiderate perdite di prodotti nelle fasi di dosaggio, con contaminazioni ed errori che comportano la realizzazione di miscele diverse da quelle desiderate.

Per ripristinare il buon funzionamento del sistema, è necessario fermare le apparecchiature per intervenire sulle valvole interessate e sostituirle o smontarle per procedere ad un'accurata pulizia delle parti interne. E, prima di riavviare le apparecchiature, una volta rimontate le valvole, è necessario provvedere alla ritaratura del sistema. Tutto ciò comporta evidenti ricadute negative sulla produttività degli impianti e sulla qualità del lavoro svolto, anche perchè talvolta le perdite non risultano immediatamente rilevabili o rilevate.

Gli inconvenienti sopra menzionati si manifestano ancora più frequentemente nei settori dell'industria, per esempio quella dei profumi, nei quali è prevista la manipolazione di prodotti corrosivi, come aromi naturali o sintetici, essenze di profumi e simili, acidi, basi, solventi organici e prodotti aromatici. Le apparecchiature per il trattamento di queste sostanze comportano l'impiego di materiali speciali, cioè più resistenti, e, pertanto, molto più costosi.

Lo scopo principale della presente invenzione quello di proporre un'apparechiatura esente da questo genere di inconvenienti.

A questo risultato si è pervenuti, in conformità dell'invenzione, adottando l’idea di realizzare un dispositivo avente le caratteristiche descritte nella parte caratterizzante della rivendicazione 1. Altre caratteristiche dell'invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

I vantaggi che derivano dalla presente invenzione consistono in una maggiore affidabilità in una ridotta namutenzione ed in un minor costo generale del sistema di dosaggio dei liquidi. Inoltre, un’apparecchiatura in conformità dell'invenzione è di fabbricazione relativamente semplice e consente di superare gli inconvenienti tipici dei sistemi di dosaggio tradizionali.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche del presente trovato saranno più e meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e con l'aiuto degli annessi disegni, dati quale esemplificazione pratica del trovato, ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali:

- la Fig. 1A rappresenta schematicamente, in vista frontale, una parte dell'apparecchiatura in conformità dell'invenzione in configurazione di di attesa od inattività;

- la Fig. 1B rappresenta una vista in pianta degli elementi illustrati in Fig. 1A;

- le Figg. 1C e 1D sono viste analoghe a quelle· di Fig. 1A e 1B ma relative all'apparecchiatura in configurazione attiva, cioè in fase di dosaggio; - le Figg. 2A-2C rappresentano schematicamente, in vista prospettica, un esempio di realizzazione di un'apparecchiatura in conformità dell'invenzione, in configurazione inattiva (Fig. 2A) ed in configurazione di dosaggio del liquido in cooperazione con un elemento statorico della fila di sinistra (Fig. 2B) e rispettivamente di destra (Fig. 20 ;

- la Fig. 3 è uno schema a blocchi semplificato di un possibile sistema di controllo programmabile per la gestione automatica di un'apparecchiatura in conformità dell'invenzione;

- le Figg. 4A-4C rappresentano una vista frontale, una vista laterale e, rispettivamente, una vista in pianta dell’apparecchiatura in oggetto;

- la Fig. 5A rappresenta una vista analoga a quella di Fig. AA , con l'apparecchiatura nell'assetto operativo di dosaggio e con uno dei rotori impegnato con uno degli statori della fila di destra in figura;

la Fig. 5B rappresenta una vista in pianta dell'apparecchiatura di Fig. 2A.

Ridotta alla sua struttura essenziale e con riferimento alle figure degli annessi disegni, un'apparecchiatura per il dosaggio di prodotti liquidi in conformità dell'invenzione comprende una pluralità di elementi statorici (1) di pompe peristaltiche allineati secondo una o più file (due file contrapposte alla stessa quota negli esempi delle Figg. 2A-5B.

Ciascuno dei detti elementi (1) costituisce un supporto rigido per un corrispondente tubetto (2) di materiale flessibile ed elastico (per esempio TEFLON) con una sezione (20) comunicante con un serbatoio od una bottiglia (3) contenente un prodotto liquido ed una contrapposta sezione (21) per la fuoriuscita del prodotto. Gli elementi (1) di ciascuna fila sono strettamente accostati l'uno all'altro a formare una batteria compatta, in cui a ciascun elemento (1) della batteria risulta così associato un corrispondente prodotto liquido.

Un'apparecchiatura in conformità dell'invenzione comprende, inoltre, almeno un rotore (4) per pompe peristaltiche (le unità sono in numero di due negli schemi delle Figg. 2A-5B).

Ciascun rotore (4) è costituito, nell'esempio di cui alle figure degli annessi disegni, da due piastre circolari (5) collegate tra loro mediante una pluralità di rulli trasversali folli (50), i cui alberi si estendono ortogonalmente alle piastre (5) in corrispondenza delle loro circonferenze: le due piastre (5) essendo altresì collegate per mezzo di un albero centrale (51) parallelo ai rulli (50) e sostenuto dai bracci di una forcella (6).

In questo esempio, i rulli (50) sono in numero di quattro, angolarmente equidistanti tra loro.

L'albero (50) del detto rotore è collegato ad un motore elettrico (7) per mezzo di un giunto (75). Il detto motore (7) è fissato ad uno dei bracci della forcella (6); vantaggiosamente, esso è del tipo passo-passo per consentirne l'impiego in associazione con una unità di comando programmabile come più e meglio descritto nel seguito.

La forcella (6) è asservita ad un attuatole pneumatico (8) per consentirne la movimentazione bidirezionale ortogonalmente all'albero del rotore (A), cioè per consentire la movimentazione di quest’ultimo dalla posizione delle Figg. 1A e 1B a quella delle Figg. 1C e 1D e viceversa.

Ciascun rotore (4), con il rispettivo motore (7) di azionamento ed il corrispondente attuatore (3), è portato da un carro (9) per consentirne la movimentazione lungo una fila di statori (1) ai quali è associato (freccia "F," di Fig. 2A e Fig. 4C), ovvero per consentirne il posizionamento in corrispondenza degli statori (1) di volta in volta prescelti. La movimentazione del carro (9) è governata da una unità elettronica programmabile (UE) alla quale è asservito un motore elettrico (90) che provvede alla movimentazione propriamente detta del carro. Quest'ultimo è costituito da una piattaforma (91) che poggia su guide rettilinee (92) le quali si estendono parallelamente alle file degli statori (1) e da un montante (93) che sostiene le unità retoriche (4) ad una quota corrisponddente a quella degli statori (1).

Il carro (9) è opportunamente posizionato nell'ambito di una struttura fissa (S) la quale presenta, relativamente all'esempio mostrato nelle Figg. 4A-5B, due mensole (MS) sulle quali sono appoggiate le bottiglie (3). Queste sono collegate alla sezione (20) dei rispettivi tubetti (2) per mezzo di corrispondenti tubi (30) e sono poste a tergo degli statori (1).

La detta unità di comando (UE) è programmata per disporre ciascun rotore (4) in corrispondenza degli statori (1), secondo un programma che tiene conto della sequenza dei dosaggi da effettuare, come prestabilito dall'operatore. Sia l'unità (UE) che il sistema di programmazione sono di per sè noti ai tecnici del ramo e, pertanto, non saranno descritti in ulteriore dettaglio.

Ciascun attuatore (8) e ciascun motore (7) è asservito all'unità programmabile (UE), la quale provvede a comandarne l'attuazione secondo programma. L'unità (UE) in oggetto è inoltre provvista di una memoria nella quale sono registrate le posizioni di tutti gli statori (l). Sulla predetta piattaforma (91) è montato un tappeto (93) chiuso ad anello su due pulegge di rinvio (94). Il detto tappeto (93) si estende ortogonalmente alla direzione (F) di movimentazione del carro (9). Ad una delle dette pulegge (94) è collegato un motore elettrico (95). Sul tappeto (93) è appoggiata una bilancia elettronica (96) sul cui piatto è appoggiato un recipiente (97) atto a ricevere le dosi dei prodotti prelevati di volta in volta dalle bottiglie (3). L’attivazione del motore (95) determina l'avvolgimento del tappeto (93) sulle pulegge (94) e, pertanto, la movimentazione della bilancia (96) con il recipiente (97) verso e fino alla fila di statori (1) di volta in volta prescelta dal programma (freccia "G" di Fig. 2B e freccia "H" di Fig. 2C). La bilancia (96) può servire semplicemente per verificare che la quantità di liquido prelevato ogni volta dalle bottiglie (3) corrisponda al valore desiderato od anche per comandare i motori (7) delle unità rotoriche, attraverso l'unità programmabile (UE), come mostrato nello schema di Fig. 3, alla quale può essere collegata in modo convenzionale.

Il funzionamento dell'apparecchiatura sopra descritta è il seguente.

Il carro (9), azionato secondo programma dal rispettivo motore (90), provvede a disporre le unità (4) in corrispondenza dello statore (1) collegato alla bottiglia (3) dalla quale prelevare il liquido, come indicato dalla freccia (F). Anche la bilancia (96), con sopra il recipiente (97), risulta soggetta allo stesso movimento. In seguito, viene attivato l'attuatore (8) dell'unità rotorica di fronte al detto statore (1) (uno statore della fila di sinistra in Fig. 2B od uno statore della fila di destra nell'esempio di Fig. 2C e Fig. 5A). Ciò comporta il posizionamento del rotore (A) nell'assetto di Fig. 1C e Fig. 2B o Fig. 2C e Fig. 5A. Contemporaneamente, il motore (95) viene azionato per disporre la bilancia (96) con il recipiente (97) in asse con la sezione di uscita (21) del tubetto (2) dello statore (1) prescelto. Quindi, viene azionato il motore (7) dell'unità rotorica (A) in uso, il che comporta la corrispondente rotazione (in senso orario per i rotori asserviti alla fila di destra e, viceversa, in senso antiorario per i rotori asserviti alla fila di sinistra) delle relative piastre (5) e dei rullini (50). La pressione esercitata dai rullini (50) sul tubo (2) comporta una sorta di "spremitura" continuativa di quest'ultimo e, quindi, il pompaggio e la fuoriuscita del liquido contenuto nella corrispondente bottiglia (3) e la sua raccolta nel sottostante recipiente (97). Dopo un numero prestabilito di giri o "passi" del motore (7), l'unità di comando (UE) ne comanda l'arresto. Al termine di questa fase, è possibile anche reimmettera nella bottiglia (3) il liquido rimasto nel tubo (2) mediante la rotazione inversa (in senso antiorario per i rotori asserviti alla fila di destra e, viceversa, in senso orario per i rotori asserviti alla fila di sinistra) delle piastre (5). Infine, dopo il riposizionamento del rotore nell'assetto retratto di partenza, il carro (9) viene spostato in corrispondenza di una stazione di sosta nella quale un operatore preleva il recipiente (3) per sostituirlo con un altro vuoto e pulito oppure viene disposto in corrispondenza di altri statori (1), della stessa fila o di quella opposta, per immettervi dosi di altri prodotti e ottenere così una miscela.

In pratica, è come avere una pluralità di pompe peristaltiche ma con il vantaggio di utilizzare un ridotto numero di rotori e relativi motori di azionamento, il che comporta costi di fabbricazione e di manutenzione corrispondentemente ridotti.

Non essendo previsto l'impiego di valvole per intercettare il flusso dei prodotti liquidi, risultano superati gli inconvenienti tecnici legati al loro funzionamento.

Come detto in precedenza, i motori (7), gli attuatori (8), il motore (90) ed il motore (95) sono comandati dall'unità (UE) secondo il programma prescelto. Il dosagio può essere controllato collegando la bilancia (96) all'unità (UE) o semplicemente verificato eliminando od omettendo tale collegamento.

La presente apparecchiatura può essere impiegata in tutti i campi dell'industria nei quali sia richiesto un preciso dosaggio di sostanze liquide, indipendentemente dalla natura e dall'impiego finale di queste.

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente nella forma, dimensioni, disposizione degli elementi, natura dei materiali impiegati, senza peraltro uscire dall’ambito dell'idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 11 Apparecchiatura per il dosaggio di prodotti liquidi comprendente una pluralità di serbatoi (3) contenenti i detti prodotti e mezzi per comandare la fuoriuscita dei prodotti dai detti serbatoi (3) in quantità prestabilite, caratterizzata dal fatto che comprende una pluralità di elementi statorici (1) di pompe peristaltiche disposti in corrispondenti posizioni note e prestabilite, ciascuno dei detti statori (1) ospitando un tubo (2) di materiale flessibile ed elastico con una sezione (20) comunicante con un corrispondente serbatoio (3) ed una sezione (21) per la fuoriuscita del relativo prodotto liquido, e dal fatto che comprende almeno un rotore (4) per pompe peristaltiche posizionabile in corrispondenza di ciascuno degli statori (1) e atto a cooperare con questo per il pompaggio del liquido dal rispettivo serbatoio (3).
2. 2) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che i detti elementi statorici (1) sono disposti affiancati su più file e dal fatto che comprende un rotore (4) asservito a ciascuna di dette file.
3. 3) Apparecchiature secondo le rivendicazioni 1 e 2 caratterizzata dal fatto che il detto almeno un rotore (4) è montato su di un carro (9) moviraentabile lungo le file formate dagli statori (1).
4. 4) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che ciascun rotore (4) è asservito ad un corrispondente attuatore (8) che consente di disporlo in una posizione inattiva distante dagli statori (1) ed in una posizione attiva di associazione con lo statore (1) di volta in volta prescelto.
5. 5) Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che i detti rotori (4) e il detto carro (9) sono comandati per mezzo di una unità elettronica programmabile (UE).
6. 6) Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precendenti caratterizzata dal fatto che comprende una bilancia elettronica (96) sul cui piatto è appoggiato un recipiente (97) atto a ricevere le dosi dei prodotti di volta in volta prelevati dai serbatoi (3): la detta bilancia (96) con il recipiente (97) essendo posizionabile in corrispondenza dello statore (1) di volta in volta associato al rotore (4) in uso.