ITMO980179A1 - Apparecchiatura per il dosaggio di miscele composte da prodotti allo stato liquido. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: APPARECCHIATURA PER IL DOSAGGIO DI MISCELE COMPOSTE DA PRODOTTI ALLO STATO LIQUIDO

Il presente trovato concerne un’apparecchiatura per il dosaggio di miscele composte da prodotti allo stato liquido.

In modo specifico, ma non esclusivo, il trovato in oggetto viene utilmente impiegato nella preparazione istantanea di confezioni di prodotti vericianti colorati costituiti da una miscela di vari componenti - quali ad esempio colori, solventi e additivi - secondo dosaggi predeterminati.

È già nota un’apparecchiatura per la preparazione istantanea di confezioni di prodotti vemicianti colorati, comprendente una pluralità di serbatoi per contenere dei prodotti liquidi destinati ad essere fra loro miscelati, in dosaggi prestabiliti, per ottenere prodotti vericianti di vari colori. L’apparecchiatura nota è dotata inoltre di una pluralità di tubi flessibili di adduzione ciascuno dei quali presenta un’estremità di ingresso che pesca dentro ogni serbatoio e un’estremità opposta di uscita che sfocia in una zona di riempimento nella quale può essere sistemata una confezione da riempire. Ogni tubo di adduzione ha il compito di alimentare il componente contenuto nel relativo serbatoio alla zona di riempimento. Le estremità di uscita dei vari tubi sono tutte raggruppate, luna vicino all’ altra, nella zona di riempimento. L’erogazione di ogni componente viene regolata mediante un’elettrovalvola, predisposta lungo il relativo tubo di adduzione, con apertura comandata mediante una bobina elettrica e chiusura comandata da una molla di ritorno. In uso, quando occorre realizzare una confezione di un predeterminato prodotto vemiciante colorato, viene sistemato un recipiente nella zona di riempimento, dopodiché vengono erogati, secondo un dosaggio prestabilito, i componenti liquidi che, miscelati fra loro, danno luogo al prodotto vemiciante della composizione desiderata. L’erogazione avviene mediante l’apertura, per un tempo controllato, delle elettrovalvole che regolano l’afflusso dei componenti liquidi lungo i relativi condotti di adduzione. È possibile ottenere un numero elevatissimo di miscele con dosaggi tra loro differenti mediante la regolazione della quantità di prodotto liquido erogato, ad ogni riempimento, attraverso i vari condotti di adduzione.

Tuttavia, nelle apparecchiature note del tipo sopra indicato, quando un’elettrovalvola rimane chiusa per un certo periodo di tempo può avvenire l’essiccazione del liquido che, dopo l’ultima erogazione, è rimasto nel tratto di tubo che va dall’elettrovalvola all’estremità di uscita, con conseguente otturazione del tubo e necessità di effettuare una pulizia dello stesso. Va osservato inoltre che un’otturazione anche solo parziale del tubo può portare ad errori considerevoli nel dosaggio della miscela.

Scopo principale del presente trovato è quello di eliminare il suddetto inconveniente della tecnica nota, realizzando un’apparecchiatura per comporre miscele dosate di vari componenti liquidi in grado di assicurare in qualunque situazione un’erogazione regolare e controllata dei componenti.

Un vantaggio del trovato in oggetto è quello consentire l’erogazione di un componente qualsiasi della miscela anche se tale componente non è stato erogato per un periodo più o meno lungo.

Un altro vantaggio è quello di realizzare miscele con un dosaggio estremamente preciso dei vari componenti.

Un ulteriore vantaggio è quello di consentire il riempimento di un recipiente con la miscela desiderata in tempi relativamente rapidi.

Un altro vantaggio ancora è quello di rendere disponibile un’apparecchiatura con ingombri relativamente ridotti.

Le caratteristiche tecniche del presente trovato, secondo i suddetti scopi e vantaggi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato in oggetto risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa.

La figura 1 mostra una schematica vista frontale in elevazione verticale di un’apparecchiatura in accordo con il trovato, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre.

La figura 2 mostra una schematica vista laterale da sinistra di figura 1.

La figura 3 mostra una sezione eseguita secondo il piano di traccia ΙI-I I di figura 1.

La figura 4 mostra una sezione eseguita secondo il piano di traccia IV-IV di figura 2, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre.

La figura 5 mostra, in scala ingrandita, un particolare di figura 4 comprendente il gruppo di erogazione.

La figura 6 mostra un particolare, in scala ingrandita, di una sezione eseguita secondo il piano di traccia VI-VI di figura 5.

Conformemente alle figure dei disegni allegati, con 1 si è complessivamente indicata un’apparecchiatura per il dosaggio di miscele composte da prodotti allo stato liquido, comprendente una pluralità di serbatoi 2 ciascuno dei quali è destinato a contenere un determinato prodotto allo stato liquido. Nel caso particolare i serbatoi contengono prodotti coloranti che, miscelati fra loro secondo dosaggi prestabiliti, possono dare luogo ad una numerosa varietà di pitture con differenti colori.

I serbatoi 2 sono costituiti in questo caso particolare da recipienti cilindrici con asse verticale, disposti l’uno a fianco dell’altro in modo ordinato. 1 serbatoi 2 sono predisposti all’interno di una struttura 3 di sostegno costituita nella fattispecie da un armadio, di forma parallelepipeda, mobile su ruote.

Ogni serbatoio 2 è dotato di un dispositivo agitatore 4 previsto per mantenere in agitazione il prodotto allo stato liquido. Ogni dispositivo 4 agitatore comprende un organo mescolatore a pale girevole all’interno del relativo serbatoio attorno ad un asse di rotazione verticale. Ogni asse di rotazione è solidale ad una ruota 5, esterna al serbatoio 2 e disposta inferiormente ad esso, con la possibilità di ricevere il moto di rotazione dalla ruota stessa. Le varie ruote 5, che possono essere ad esempio ruote dentate, sono tutte accoppiate ad un unico organo 6 flessibile di trasmissione del moto, ad esempio una cinghia dentata o una catena, che riceve il moto da un unico motore 7. Tutti i dispositivi 4 agitatori sono azionati dal motore 7 per mezzo dell’organo 6 flessibile.

La struttura 3 di sostegno presenta internamente uno scomparto nel quale è prevista una zona 8 di riempimento in corrispondenza della quale è possibile posizionare almeno un recipiente destinato a contenere una miscela composta dai prodotti contenuti nei vari serbatoi 2.

Ogni serbatoio 2 è dotato di un rispettivo circuito idraulico di alimentazione del prodotto liquido in esso contenuto. Ogni circuito idraulico comprende un condoto di mandata 9, una pompa di alimentazione 10, una unità erogatrice 11 e un condoto di ritorno 12. ;

Le varie unità 11 di erogazione sono tutte raggruppate nell’ambito di un unico gruppo 13 di erogazione posto in corrispondenza della zona 8 di riempimento. Ogni unità 11 è dotata di una bocca di mandata 14, di una bocca di ritorno 15 e di una bocca di erogazione 16. Ogni bocca di mandata 14 è collegata con il relativo serbatoio 2 attraverso il relativo condoto di mandata 9. Ogni bocca di ritorno 15 è collegata con il relativo serbatoio 2 attraverso il relativo condoto di ritorno 12. Le bocche di erogazione 16 sono tutte disposte al di sopra della zona 8 di riempimento. Le varie unità 11 sono raggruppate Luna a fianco dell’altra e presentano le relative bocche di erogazione 16 disposte sostanzialmente su un medesimo piano orizzontale.

Ogni unità 11 è provvista di una rispetiva valvola deviatrice 17 in grado di assumere selettivamente dietro comando almeno due configurazioni. In una prima configurazione ogni valvola deviatrice 17 consente alla relativa bocca di mandata 14 di comunicare con la bocca di ritorno 15, chiudendo nel contempo il collegamento con la bocca di erogazione 16, in modo da consentire il ricircolo del prodoto liquido nell’ambito del relativo circuito idraulico. In una seconda configurazione (figura 6) la valvola deviatrice 17 consente alla bocca di mandata 14 di comunicare con la bocca di erogazione 16, chiudendo il collegamento con la bocca di ritorno 15, in modo da consentire l’erogazione del prodotto liquido dall’unità 1 1 e quindi il riempimento del contenitore posto nella zona 8 di riempimento.

Ogni valvola deviatrice 17 è dotata di un otturatore 18 mobile, in entrambi i sensi, in una direzione verticale e coassiale alla bocca di erogazione 16. Ogni otturatore 18 è mobile all’intemo di una camera 19 che è collegata con la bocca di mandata 14 e che presenta una luce di efflusso inferiore, comunicante con la bocca di erogazione 16, e una luce di efflusso superiore, comunicante con la bocca di ritorno 15. Ogni otturatore 18 è in grado di assumere almeno due posizioni, una inferiore e una superiore, nella quale chiude a tenuta, rispettivamente, la luce inferiore e la luce superiore della camera 19. In figura 6 Torturatore 18 è illustrato nella posizione superiore in cui chiude la luce superiore, così da consentire l’erogazione del prodotto. Nella posizione inferiore di chiusura della luce inferiore, Torturatore 18 consente il ricircolo del prodotto all’interno del circuito idraulico.

L’otturatore 18 di ogni valvola deviatrice 17 è comandato a portarsi dalla posizione superiore a quella inferiore e viceversa ad opera di un rispetivo atuatore lineare 20 a fluido a doppio effetto di piccole dimensioni. Ogni microattuatore 20 comprende un pistone 21, mobile all’intemo di una sede ricavata in una piastra 28, comandato pneumaticamente, scorrevole al di sopra e coassialmente rispetto al relativo oturatore 18. Ogni pistone 21 mobile è collegato ad un'otturatore 18 per il tramite di uno stelo 22. Gli attuatori 20 vengono azionati ad opera di un gruppo di alimentazione di aria compressa, non illustrato, predisposto al’intemo della struttura 3 di sostegno, e comprendente: un compressore, un polmone di aria compressa avente un ingresso collegato con un’uscita del compressore, un regolatore di pressione per il controllo e la regolazione della pressione all’intemo del polmone, un distributore in grado di ricevere l’aria compressa dal polmone, un gruppo di comando dei microattuatori dotato di una pluralità di microelettrovalvole. Il gruppo di comando è collegato pneumaticamente al distributore mediante un condotto di mandata e un condotto di scarico. Inoltre il gruppo di comando è collegato pneumaticamente ad ogni microcilindro a doppio effetto mediante due condotti 23 e 24, ciascuno collegato ad un lato del microcilindro, i quali nel funzionamento assolvono alternativamente al compito di condotto di mandata e di scarico per il microcilindro. II gruppo di comando è in grado di azionare, mediante le elettrovalvole, il movimento dei vari microcilindri in modo indipendente fra loro, così da governare l’inizio e la fine dell’erogazione di tutti i vari componenti della miscela da ottenere.

Il gruppo 13 di erogazione comprende una piastra inferiore 25 all’interno della quale sono ricavate le varie camere 19 nelle quali possono muoversi gli otturatori 18. Nella piastra inferiore 25 sono inoltre predisposte le bocche di mandata 14, disposte perifericamente, e le bocche di erogazione 16, disposte inferiormente. In corrispondenza delle bocche di erogazione 16 sono applicati, in modo rimovibile, degli ugelli 26 flangiati mantenuti in posizione grazie ad una lastra 27 sottile forata fissata al di sotto della piastra 25 inferiore. Ogni ugello 26 amovibile funge da sede per l’otturatore 18 nella sua posizione inferiore. Ogni otturatore 18 è collegato in modo amovibile, ad esempio mediante un collegamento a vite,1 al relativo stelo 22. È possibile modificare la sezione di passaggio della bocca di erogazione 16 mediante la sostituzione dell’ugello 26 e dell’ otturatore 18.

I gruppo 13 di erogazione comprende inoltre una piastra superiore 28, solidamente collegata alla piastra inferiore 25, all’ interno della quale sono ricavati i vari attuatori 20 fluidici che azionano le valvole deviatrici 17. La piastra superiore 28 presenta inoltre le bocche di ritorno 15, disposte perifericamente.

Le estremità dei vari condotti di mandata 9 e di ritorno 12 collegate con le relative unità 11 di erogazione sono disposte a raggiera attorno al gruppo 13 di erogazione. I condotti 24 che alimentano gli attuatori 20 a fluido dal lato inferiore presentano, ciascuno, un tratto, relativamente corto, ricavato all’interno del gruppo 13 di erogazione e un altro tratto esterno al gruppo di erogazione 13. I tratti esterni presentano estremità disposte a raggiera attorno al gruppo 13 di erogazione. I condotti 23 che alimentano gli attuatori 20 a fluido dal lato superiore fanno capo al lato superiore del gruppo 13 di erogazione.

Le microelettrovalvole che comandano gli attuatori 20 e quindi le valvole deviatrici 17 sono a loro volta governate mediante un microprocessore, alloggiato in una struttura indicata con 30 e super visionato da un personal computer (PC) 29 predisposto al di sopra della struttura 3 di sostegno e vincolato a questa con possibilità di movimento lungo un piano orizzontale. In particolare il PC è scorrevolmente accoppiato alla struttura 3 di sostegno con possibilità di scorrimento secondo due direzioni orizzontali tra loro perpendicolari indicate dalle frecce F e G.

Le pompe 10 di alimentazione dei circuiti idraulici, che sono preferibilmente di tipo rotativo (ad esempio del tipo a doppio ingranaggio esterno), vengono azionate per mezzo dello stesso motore 7 di azionamento degli agitatori 4 che operano all’interno dei serbatoi 2. li rotore di ciascuna pompa 10 è collegato all’asse di rotazione di un relativo agitatore 4 e da questo riceve il moto, preferibilmente mediante un ingranaggio moltiplicatore.

Viene ora descritto il funzionamento dell’apparecchiatura 1. Inizialmente vengono fomite al PC che governa l’apparecchiatura 1 le informazioni necessarie per individuare la famiglia di prodotti colorati da realizzare, il tipo di recipiente da riempire e la composizione della miscela da ottenere. Dopodiché il recipiente da riempire viene introdotto nella zona 8 di riempimento interna all’apparecchiatura 1. In questa zona 8 è preferibilmente predisposta una bilancia, nota e non illustrata, in grado di fornire in tempo reale il peso del recipiente.

Inizialmente il PC controlla che il peso rilevato del recipiente corrisponda al peso del recipiente prescelto. In seguito viene effetuato il riempimento del recipiente stesso. Il PC attiva il microprocessore il quale gestisce, in sequenza, le elettrovalvole associate ai vari componenti della miscela. Per il primo riempimento i componenti vengono introdotti uno alla volta, in modo da consentire alla bilancia di controllare che, per ogni componente, venga introdotta la quantità prevista secondo il dosaggio predeterminato. In questa fase il PC comanda il periodo di apertura di ciascuna elettrovalvola associata ai componenti della miscela. Tale comando viene effettuato facendo conteggiare al microprocessore il numero di impulsi generati da un encoder posto sul motore 7. Tale numero di impulsi corrisponde esattamente ad ogni quantità di prodotto erogato e risulta noto al PC in virtù della sua capacità di auto apprendimento.

Tale capacità era già stata utilizzata dal PC durante l’erogazione precedente.

Inoltre durante ogni erogazione, grazie al colloquio continuo, via seriale, tra il PC e la bilancia, i dati auto appresi contenuti nella memoria del PC e relativi all’erogazione precedente, vengono aggiornati in funzione delle variabili imponderabili del sistema. Grazie a questa memoria continuamente aggiornata è garantita la ripetibilità delle operazioni stesse. Così facendo, il riempimento delle confezioni successive uguali alla prima può essere effettuato non in sequenza ma in contemporanea, con conseguente notevole risparmio di tempo. La prima confezione, dopo il riempimento, viene estratta dall’apparecchiatura 1 e ne viene introdotta un’altra, che può essere uguale alla precedente e può subire lo stesso ciclo, preferibilmente con riempimento in contemporanea dei vari componenti, oppure può essere un altro recipiente che può subire un altro ciclo che dovrà essere reimpostato alla consolle del PC.

L’apparecchiatura 1 può inoltre prevedere delle fasi di standby, nelle quali non viene effettuato alcun riempimento ma in cui i vari componenti vengono in continuazione rimescolati all’ interno dei rispettivi serbatoi 2 e posti in ricircolo all’ interno dei rispettivi circuiti idraulici, mantenendo le diverse valvole deviatrici 17 nella configurazione di ricircolo in cui i relativi otturatori 18 sono nella posizione inferiore in cui chiudono l’erogazione. 11 ricircolo evita l’essiccazione dei vari liquidi coloranti.

il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per il dosaggio di miscele composte da prodotti allo stato liquido, caratterizzata dal fatto di comprendere: una struttura (3) di supporto; una pluralità di serbatoi (2), associati alla struttura (3), ciascuno dei quali è destinato a contenere un determinato prodotto allo stato liquido; una zona (8) di riempimento, in corrispondenza della quale è possibile posizionare almeno un recipiente destinato a contenere una miscela composta da detti prodotti; una pluralità di circuiti idraulici di alimentazione dei vari prodotti allo stato liquido, ciascuno dei quali è associato ad un relativo serbatoio (2) e comprende un condotto di mandata (9), una pompa (10) di alimentazione, una unità erogatrice (1 1 ) e un condotto di ritorno (12); per ogni unità erogatrice (11), una bocca di mandata (14) collegata con il relativo serbatoio (2) attraverso il relativo condotto di mandata (9), una bocca di ritorno (15) collegata con il relativo serbatoio (2) attraverso il relativo condotto di ritorno (12) e una bocca di erogazione (16) disposta al di sopra della zona (8) di riempimento; una pluralità di valvole deviatrici (17), una per ogni unità erogatrice (1 1), ciascuna delle quali è in grado di assumere selettivamente dietro comando due configurazioni, nelle quali la bocca di mandata (14) della relativa unità (11) erogatrice comunica rispettivamente o con la bocca di ritorno (15), in modo da consentire il ricircolo del prodotto liquido nellambito del relativo circuito idraulico, o con la bocca di erogazione (16), in modo da consentire l’erogazione del prodotto liquido dall’unità (11) e quindi il riempimento del contenitore posto nella zona (8) di riempimento.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ogni valvola deviatrice (17) è comandata a portarsi da una configurazione all’altra mediante un attuatore lineare (20) a fluido a doppio effetto,
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che ogni valvola deviatrice (17) è dotata di un otturatore (18) mobile, in entrambi i sensi, in una direzione verticale e coassiale alla bocca di erogazione (16).
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che ogni otturatore (18) è mobile all’interno di una camera (19) che è collegata con la bocca di mandata (14) e che presenta una luce di efflusso inferiore, comunicante con la bocca di erogazione (16), e una luce di efflusso superiore, comunicante con la bocca di ritorno (15); ogni otturatore (18) essendo in grado di assumere almeno due posizioni, una inferiore e una superiore, nella quale chiude a tenuta, rispettivamente, detta luce inferiore e detta luce superiore.
5. 5. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le varie unità erogatrici (11) sono raggruppate l’una a fianco dell’altra e presentano le relative bocche di erogazione (16) disposte sostanzialmente su un medesimo piano orizzontale.
6. 6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che le varie unità erogatrici (11) sono ricavate all’interno di un unico gruppo (13) di erogazione compatto che è collocato al di sopra della zona (8) di riempimento e che presenta le bocche di mandata (14) e di ritorno (15) disposte perifericamente e le bocche di erogazione (16) disposte inferiormente.
7. 7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che le estremità dei vari condotti di mandata (9) e di ritorno (12) collegate con le relative unità (11) erogatrici sono disposte a raggiera attorno a detto gruppo (13) di erogazione.
8. 8. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ogni serbatoio (2) è dotato di un dispositivo agitatore (4) previsto per mantenere in agitazione il prodotto allo stato liquido.
9. 9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che i dispositivi agitatori (4) sono azionati da un unico motore (7) per mezzo di un organo flessibile (6) di trasmissione del moto.
10. 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che ogni dispositivo agitatore (4) comprende un organo mescolatore girevole all’ interno del relativo serbatoio (2) attorno ad un asse di rotazione verticale in grado di ricevere il moto di rotazione da una ruota (5) esterna al serbatoio (2), le varie ruote (5) essendo tutte accoppiate all’organo flessibile (6).
11. 11. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che dette pompe (10) sono di tipo rotativo e ciascuna di esse riceve il moto dall’asse di rotazione di un rispettivo organo mescolatore.
12. 12. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le valvole deviatrici (17) sono comandate mediante un personal computer (29) predisposto al di sopra della struttura (3) di sostegno e vincolato a questa con possibilità di movimento lungo un piano orizzontale.
13. 13. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che il personal computer (29) è scorrevolmente accoppiato alla struttura (3) di sostegno con possibilità di scorrimento secondo due direzioni (F) e (G) tra loro perpendicolari.
14. 14. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.