ITPR20120044A1 - VOLUMETRIC PUMP FOR PUMPING A PRODUCT, IN PARTICULAR A FOOD PRODUCT - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
“Pompa volumetrica per il pompaggio di un prodotto, in particolare un prodotto alimentare†⠀ œVolumetric pump for pumping a product, in particular a food productâ €
La presente invenzione ha per oggetto una pompa volumetrica. The present invention relates to a volumetric pump.
E’ nota una pompa volumetrica del tipo descritta nella domanda di brevetto EP1843041 a nome della stessa Richiedente. A volumetric pump of the type described in patent application EP1843041 in the name of the same Applicant is known.
Tale pompa volumetrica mostra uno stantuffo che à ̈ scorrevole all’interno di una camera. Tale stantuffo aspira il prodotto da una bocca di ingresso dotata di una prima valvola unidirezionale e lo espelle dalla camera mediante una bocca di uscita dotata di una seconda valvola unidirezionale. La bocca di ingresso e la bocca di uscita hanno assi perpendicolari rispetto all’asse della camera. Lo stantuffo à ̈ disposto coassialmente all’asse della camera e scorre tra due posizioni estreme in modo da non sovrapporsi mai alla luce delle bocche di ingresso e di uscita. La camera à ̈ definita dalla combinazione di tre corpi tubolari coassiali: un primo corpo in cui à ̈ ricavata la bocca di ingresso, un secondo corpo in cui à ̈ ricavata la bocca di uscita e un terzo corpo in cui scorre almeno parzialmente lo stantuffo. This volumetric pump shows a plunger which slides inside a chamber. This plunger sucks the product from an inlet equipped with a first one-way valve and expels it from the chamber by means of an outlet equipped with a second one-way valve. The inlet and outlet have axes perpendicular to the axis of the chamber. The plunger is arranged coaxially to the axis of the chamber and slides between two extreme positions so as to never overlap the opening of the inlet and outlet ports. The chamber is defined by the combination of three coaxial tubular bodies: a first body in which the inlet is made, a second body in which the outlet is made and a third body in which the piston slides at least partially.
Tale pompa pur permettendo di superare molteplici problemi tecnici non à ̈ esente da possibili miglioramenti legati alla ottimizzazione dei componenti. Although this pump allows to overcome many technical problems, it is not exempt from possible improvements related to the optimization of the components.
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ proporre una pompa che permetta un perfezionamento della tecnica nota sopra citata. In this context, the technical task underlying the present invention is to propose a pump that allows an improvement of the known art mentioned above.
In particolare un importante scopo della presente invenzione à ̈ mettere a disposizione una pompa in grado di ottimizzare la disposizione dei componenti al fine di ridurre i costi di produzione e nel contempo migliorare la fluidodinamica. In particular, an important object of the present invention is to provide a pump capable of optimizing the arrangement of the components in order to reduce production costs and at the same time improve fluid dynamics.
Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di permettere la massima flessibilità di funzionamento della pompa al variare dei parametri imposti dall’esterno. A further object of the present invention is to allow maximum operating flexibility of the pump when the parameters imposed from the outside vary.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da una pompa, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni. The specified technical task and the specified purposes are substantially achieved by a pump, comprising the technical characteristics set out in one or more of the appended claims.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di una pompa illustrata negli uniti disegni in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the indicative, and therefore non-limiting, description of a preferred but not exclusive embodiment of a pump illustrated in the accompanying drawings in which:
-figura 1 mostra una vista schematica di una pompa secondo la presente invenzione; figure 1 shows a schematic view of a pump according to the present invention;
-figura 2 mostra una vista in sezione di una porzione di pompa secondo la presente invenzione; figure 2 shows a sectional view of a portion of the pump according to the present invention;
-figura 3 mostra due diagrammi cartesiani illustranti lo spostamento di un pistone, di una valvola di ingresso e di una valvola di uscita di una pompa secondo la presente invenzione in funzione dell’angolo di rotazione di un albero motore azionante il pistone. Figure 3 shows two Cartesian diagrams illustrating the displacement of a piston, of an inlet valve and of an outlet valve of a pump according to the present invention as a function of the angle of rotation of a motor shaft actuating the piston.
Nelle unite figure con il numero di riferimento 1 si à ̈ indicata una pompa volumetrica per il pompaggio di un prodotto, in particolare un prodotto alimentare. In particolare tale prodotto alimentare può comprendere parti solide. In the accompanying figures, the reference number 1 indicates a volumetric pump for pumping a product, in particular a food product. In particular, this food product can include solid parts.
La pompa 1 comprende un pistone 2 mobile lungo una prima direzione 20 (vedasi figura 1). Il movimento del pistone 2 à ̈ alternato lungo tale prima direzione 20. Vantaggiosamente la pompa 1 comprende un albero 6 di movimentazione del pistone 2. L’albero 6 vantaggiosamente à ̈ un albero a gomiti. Come visibile in figura 1 esso movimenta in contemporanea una pluralità di pistoni tipicamente operanti in parallelo. L’albero 6 à ̈ azionato da un motore 60 elettrico. The pump 1 comprises a piston 2 movable along a first direction 20 (see Figure 1). The movement of the piston 2 is alternated along this first direction 20. Advantageously the pump 1 comprises a shaft 6 for moving the piston 2. The shaft 6 advantageously is a crankshaft. As can be seen in Figure 1, it simultaneously moves a plurality of pistons typically operating in parallel. Shaft 6 is driven by an electric motor 60.
Si faccia ora esemplificativamente riferimento alla figura 2. Reference is now made by way of example to Figure 2.
La pompa 1 comprende una camera 3. In figura 2 tale camera 3 Ã ̈ parzialmente occupata dal pistone 2. La camera 3 a sua volta comprende una prima zona 31 in cui si affaccia una sezione 33 di ingresso del prodotto in detta camera 3 e una sezione 34 di uscita del prodotto da detta camera 3. The pump 1 comprises a chamber 3. In Figure 2, this chamber 3 is partially occupied by the piston 2. The chamber 3 in turn comprises a first zone 31 into which a section 33 for inlet of the product into said chamber 3 and a section 34 for product outlet from said chamber 3.
La sezione 33 di ingresso à ̈ rivolta verso l’alto. Ciò favorisce l’adescamento della pompa 1 e l’introduzione del prodotto per gravità . Nella soluzione preferita la prima direzione 20 di movimentazione del pistone 2 à ̈ orizzontale. The entrance section 33 faces upwards. This favors the priming of pump 1 and the introduction of the product by gravity. In the preferred solution, the first movement direction 20 of the piston 2 is horizontal.
La prima zona 31 vantaggiosamente à ̈ posta al di sotto e in corrispondenza della sezione 33 di ingresso. The first zone 31 is advantageously placed below and in correspondence with the entrance section 33.
La camera 3 a sua volta comprende un primo tratto 32 lungo cui à ̈ mobile il pistone 2. Vantaggiosamente il pistone 2 in corrispondenza del punto morto inferiore si trova ad una estremità della camera 3. Il primo tratto 32 à ̈ distinto da e affiancato a detta prima zona 31. Il pistone 2 non accede in detta prima zona 31. Nelle unite figure esemplificativamente il passaggio dal primo tratto 32 alla prima zona 31 à ̈ accompagnato da una riduzione della sezione di passaggio del prodotto. The chamber 3 in turn comprises a first section 32 along which the piston 2 is movable. Advantageously, the piston 2 in correspondence with the lower dead center is located at one end of the chamber 3. The first section 32 is distinct from and flanked by said first zone 31. The piston 2 does not enter said first zone 31. In the accompanying figures, by way of example, the passage from the first section 32 to the first zone 31 is accompanied by a reduction of the product passage section.
Opportunamente la pompa 1 comprende una valvola 35 di ingresso che può assumere una posizione di apertura e una posizione di chiusura in cui permette rispettivamente l’apertura e la chiusura di detta sezione 33 di ingresso. Conveniently, the pump 1 comprises an inlet valve 35 which can assume an open position and a closed position in which it allows the opening and closing of said inlet section 33, respectively.
La pompa 1 comprende inoltre una valvola 36 di uscita che può assumere una posizione di apertura e una posizione di chiusura in cui permette rispettivamente l’apertura e la chiusura di detta sezione 34 di uscita. Vantaggiosamente la valvola 36 di uscita rimane sempre all’esterno della prima zona 31. La movimentazione della valvola 35 di ingresso à ̈ separata dalla movimentazione della valvola 36 di uscita. The pump 1 further comprises an outlet valve 36 which can assume an open position and a closed position in which it allows the opening and closing of said outlet section 34, respectively. Advantageously, the outlet valve 36 always remains outside the first zone 31. The movement of the inlet valve 35 is separate from the movement of the outlet valve 36.
La valvola 35 di ingresso à ̈ mobile lungo una seconda direzione 201 (ortogonale alla prima direzione 20) per spostarsi dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura e/o viceversa. La valvola 36 di uscita à ̈ mobile parallelamente (preferibilmente coassialmente) al pistone 2 per spostarsi dalla posizione di chiusura alla posizione di apertura e/o viceversa. In figura 2 sia la valvola d’ingresso 35 che la valvola d’uscita 36 sono in una posizione di almeno parziale apertura (in realtà la configurazione illustrata in figura 2 durante il normale funzionamento à ̈ da evitarsi onde evitare che il fluido in ingresso nella camera 3 fuoriesca subito; almeno per la maggior parte del funzionamento della pompa 1 se la valvola 35 à ̈ aperta allora la valvola 36 à ̈ chiusa e viceversa). The inlet valve 35 is movable along a second direction 201 (orthogonal to the first direction 20) to move from the open position to the closed position and / or vice versa. The outlet valve 36 is movable parallel (preferably coaxially) to the piston 2 to move from the closed position to the open position and / or vice versa. In figure 2 both the inlet valve 35 and the outlet valve 36 are in a position of at least partial opening (in reality the configuration illustrated in figure 2 during normal operation is to be avoided in order to prevent the fluid in inlet to chamber 3 comes out immediately; at least for most of the operation of pump 1 if valve 35 is open then valve 36 is closed and vice versa).
La valvola 35 di ingresso almeno nella posizione di chiusura (preferibilmente anche nella posizione di apertura) à ̈ almeno in parte interposta tra detto pistone 2 e detta sezione 34 di uscita. Più in generale la prima zona 31 à ̈ interposta tra il primo tratto 32 e la valvola 36 d’uscita. The inlet valve 35 at least in the closed position (preferably also in the open position) is at least partially interposed between said piston 2 and said outlet section 34. More generally, the first zone 31 is interposed between the first section 32 and the outlet valve 36.
La sezione 34 di uscita giace su un prolungamento del pistone 2 lungo la prima direzione 20. Ciò vantaggiosamente favorisce il rendimento fluidodinamico minimizzando le perdite di carico legate a brusche variazioni di traiettoria imposte al prodotto nella camera 3. La pompa 1 comprende un elemento 4 in pezzo unico che opportunamente definisce (circondandole completamente) la sezione 33 di ingresso e la sezione 34 di uscita. In questo modo si riesce ad ottimizzare i componenti risparmiando sia sui costi di assemblaggio sia sui costi di produzione (evitando l’impiego di corpi distinti su cui ricavare la sezione 33 d’ingresso e la sezione 34 d’uscita). In particolare l’elemento 4 in pezzo unico definisce sia una battuta 351 per la valvola 35 d’ingresso sia una battuta 361 per la valvola 36 d’uscita. L’elemento 4 in pezzo unico à ̈ collegato con altri componenti della pompa 1 per definire un assemblato. The outlet section 34 lies on an extension of the piston 2 along the first direction 20. This advantageously favors the fluid-dynamic efficiency by minimizing the head losses due to sudden changes in trajectory imposed on the product in the chamber 3. The pump 1 comprises an element 4 in single piece which conveniently defines (completely surrounding them) the inlet section 33 and the outlet section 34. In this way it is possible to optimize the components, saving both on assembly costs and on production costs (avoiding the use of separate bodies on which to obtain the inlet section 33 and the outlet section 34). In particular, the single piece element 4 defines both a stop 351 for the inlet valve 35 and a stop 361 for the outlet valve 36. The single piece element 4 is connected with other components of pump 1 to define an assembly.
L’elemento 4 in pezzo unico à ̈ adiacente e collegato a tenuta con una camicia 38 che definisce il primo tratto 32 della camera 3. L’elemento 4 in pezzo unico contribuisce a delimitare sia detta prima zona 31 sia una seconda zona 37 posta a valle della sezione 34 di uscita rispetto al verso di flusso del prodotto. Il primo tratto 32 à ̈ invece esterno all’elemento 4 in pezzo unico. The single-piece element 4 is adjacent and tightly connected to a jacket 38 which defines the first section 32 of the chamber 3. The single-piece element 4 helps to delimit both said first zone 31 and a second zone 37 located downstream of the outlet section 34 with respect to the direction of flow of the product. The first section 32 is instead external to element 4 in a single piece.
Vantaggiosamente la valvola 35 di ingresso à ̈ di tipo a tampone e comprende un otturatore 350 della sezione 33 di ingresso. L’otturatore 350 sia nella posizione di apertura sia nella posizione di chiusura della valvola 35 di ingresso rimane all’interno dell’elemento 4 in pezzo unico, in particolare rimane all’interno della prima zona 31. Preferibilmente l’otturatore 350 della sezione 33 d’ingresso si sposta verticalmente. Esso rimane dunque al di sotto della sezione 33 d’ingresso. La valvola 36 di uscita à ̈ di tipo a tampone e comprende un otturatore 360 della sezione 34 di uscita che sia nella posizione di apertura sia nella posizione di chiusura della valvola 36 di uscita rimane all’interno dell’elemento 4 in pezzo unico. Preferibilmente l’otturatore 360 si sposta orizzontalmente. Advantageously, the inlet valve 35 is of the plug type and comprises a shutter 350 of the inlet section 33. The obturator 350 both in the open position and in the closed position of the inlet valve 35 remains inside the single piece element 4, in particular it remains inside the first zone 31. Preferably the shutter 350 of the inlet section 33 moves vertically. It therefore remains below the entrance section 33. The outlet valve 36 is of the plug type and comprises a shutter 360 of the outlet section 34 which both in the open position and in the closed position of the outlet valve 36 remains inside the single piece element 4 . Preferably the shutter 360 moves horizontally.
Opportunamente l’elemento 4 in pezzo unico comprende una apertura 430 in cui si innesta un primo involucro 43 che alloggia parzialmente uno stelo 353 facente parte della valvola 35 d’ingresso. La battuta 351 della valvola 35 d’ingresso à ̈ ricavata su una parete interna dell’elemento 4 in pezzo unico. Lo stelo 353 della valvola 35 d’ingresso fuoriesce dall’elemento 4 in pezzo unico dalla parte opposta della battuta 351 della valvola 35. Opportunamente lo stelo 353 comprende un piattello 352 che separa detto involucro 43 in due vani ciascuno dotato di mezzi di adduzione/rimozione di un fluido incomprimibile. Infatti la valvola 35 d’ingresso à ̈ di tipo fluidodinamico (tipicamente azionata tramite elettrovalvole 7). L’introduzione e la rimozione del fluido da detti vani permette quindi uno spostamento del piattello 352 e quindi di tutta la valvola 35 d’ingresso. In altre parole si tratta di un cilindro fluidodinamico a doppio effetto. Una simile struttura può essere ripetuta anche per la valvola 36 d’uscita, ma in tal caso l’involucro 44 di alloggiamento dello stelo 362 occlude una apertura dell’elemento 4 in pezzo unico che si trova in posizione opposta rispetto al primo tratto 32. Conveniently, the single-piece element 4 comprises an opening 430 into which a first casing 43 is inserted which partially houses a stem 353 forming part of the inlet valve 35. The stop 351 of the inlet valve 35 is obtained on an internal wall of the single piece element 4. The stem 353 of the inlet valve 35 protrudes from the single piece element 4 on the opposite side of the stop 351 of the valve 35. Conveniently, the stem 353 comprises a plate 352 which separates said casing 43 into two compartments each equipped with adduction / removal of an incompressible fluid. In fact, the inlet valve 35 is of the fluid-dynamic type (typically operated by solenoid valves 7). The introduction and removal of the fluid from said compartments therefore allows a displacement of the plate 352 and therefore of the entire inlet valve 35. In other words, it is a double-acting fluid-dynamic cylinder. A similar structure can also be repeated for the outlet valve 36, but in this case the housing 44 housing the stem 362 occludes an opening of the single piece element 4 which is in the opposite position with respect to the first stretch 32.
L’elemento 4 in pezzo unico comprende: Element 4 in one piece includes:
-detta seconda zona 37 posta a valle di detta valvola 36 di uscita rispetto al verso di flusso del prodotto; -said second zone 37 located downstream of said outlet valve 36 with respect to the flow direction of the product;
-un restringimento 40 interno che definisce la battuta 361 di detta valvola 36 di uscita e separa detta prima zona 31 da detta seconda zona 37. -an internal constriction 40 which defines the stop 361 of said outlet valve 36 and separates said first zone 31 from said second zone 37.
L’elemento 4 in pezzo unico comprende anche una apertura 42 posta a valle della sezione 34 di uscita per permettere la fuoriuscita del prodotto. La apertura 42 individua una direzione di deflusso che à ̈ ortogonale alla prima direzione 20. Opportunamente alla apertura 42 à ̈ collegabile un tubo per l’evacuazione del prodotto. Vantaggiosamente la pompa 1 secondo la presente invenzione può presentare una prevalenza di 40 bar. Una specifica versione della stessa può essere spinta anche a 60 bar, in tal caso vantaggiosamente gli spessori dell’elemento 4 in pezzo unico sono aumentati mentre la sezione d’uscita 34 à ̈ ristretta. Soprattutto in tal caso il materiale utilizzato per l’elemento 4 in pezzo unico à ̈ acciaio inossidabile. The single-piece element 4 also includes an opening 42 located downstream of the outlet section 34 to allow the product to flow out. The opening 42 identifies an outflow direction which is orthogonal to the first direction 20. A pipe for the evacuation of the product can be conveniently connected to the opening 42. Advantageously, the pump 1 according to the present invention can have a head of 40 bar. A specific version of the same can also be pushed to 60 bar, in which case the thicknesses of the single-piece element 4 are advantageously increased while the outlet section 34 is restricted. Especially in this case, the material used for the one-piece element 4 is stainless steel.
In una soluzione non limitativa la somma del volume del primo tratto 32 e della prima zona 31 potrebbe essere più di una volta e mezzo (o del doppio) del volume di prodotto espulso attraverso la valvola 36 di uscita durante un ciclo del pistone 2. In a non-limiting solution, the sum of the volume of the first section 32 and of the first zone 31 could be more than one and a half times (or double) of the volume of product expelled through the outlet valve 36 during a cycle of the piston 2.
Vantaggiosamente la pompa 1 comprende mezzi 51 di rilevamento della posizione del pistone 2. Essi sono ad esempio un posizionatore angolare collegato all’albero 6 che comanda il pistone 2. In questo modo si riesce a comprendere con la massima precisione la rotazione compiuta dall’albero 6 e quindi la posizione del pistone 2. Advantageously, the pump 1 comprises means 51 for detecting the position of the piston 2. They are for example an angular positioner connected to the shaft 6 which controls the piston 2. In this way it is possible to understand with the utmost precision the rotation performed by the piston. ™ shaft 6 and therefore the position of piston 2.
La pompa 1 comprende inoltre mezzi di rilevamento (diretti o indiretti) della velocità di rotazione dell’albero 6 che comanda il pistone 2 o una grandezza ad essa associata (ad esempio legata alla velocità di rotazione del posizionatore angolare o rilevabile tramite il posizionatore angolare o encoder). In pratica detti mezzi permettono di determinare una grandezza legata alla velocità di rotazione dell’albero 6. The pump 1 also comprises means for detecting (direct or indirect) the rotation speed of the shaft 6 that controls the piston 2 or a quantity associated with it (for example linked to the rotation speed of the angular positioner or detectable through the angular positioner or encoder). In practice, said means allow to determine a quantity linked to the rotation speed of shaft 6.
La pompa 1 comprende inoltre un PLC 5. Esso à ̈ operativamente collegato ai mezzi 51 di rilevamento della posizione del pistone e ai mezzi di rilevamento della velocità di rotazione dell’albero 6 o una grandezza ad essa associata. In funzione delle informazioni provenienti almeno dai mezzi 51 di rilevamento della posizione del pistone e/o delle informazioni provenienti almeno dai mezzi di rilevamento della velocità di rotazione dell’albero 6 o di detta grandezza ad essa associata detto PLC 5 regola l’apertura o la chiusura della valvola 35 di ingresso e/o della valvola 36 di uscita. L’impiego del PLC à ̈ molto vantaggioso dal momento che consente di formulare algoritmi di controllo della apertura e della chiusura delle valvole 35 e 36 in modo estremamente agevole e flessibile (mantenendo inalterate le parti meccaniche della pompa 1). The pump 1 also comprises a PLC 5. It is operatively connected to the means 51 for detecting the position of the piston and to the means for detecting the speed of rotation of the shaft 6 or an associated quantity. Depending on the information coming at least from the means 51 for detecting the position of the piston and / or the information coming at least from the means for detecting the speed of rotation of the shaft 6 or of said magnitude associated with it, said PLC 5 regulates the opening or closing the inlet valve 35 and / or the outlet valve 36. The use of the PLC is very advantageous since it allows to formulate control algorithms for the opening and closing of valves 35 and 36 in an extremely easy and flexible way (keeping the mechanical parts of pump 1 unaltered).
Oggetto della presente invenzione à ̈ inoltre un metodo di funzionamento di una pompa presentante una o più delle caratteristiche sopraindicate. Il metodo comprende la fase di rilevare una velocità di rotazione dell’albero 6 motore che aziona detto pistone 2 o una grandezza associata a tale velocità . The object of the present invention is also a method of operating a pump having one or more of the above characteristics. The method comprises the step of detecting a rotation speed of the driving shaft 6 which drives said piston 2 or a quantity associated with such speed.
Il metodo comprende inoltre di confrontare la velocità di rotazione rilevata nella fase precedente o la grandezza ad essa associata con una pluralità di intervalli predeterminati (di velocità ). Si faccia riferimento alla figura 3 in cui in funzione della rotazione dell’albero 6 –vedasi ascisse- à ̈ riportato: -lo spostamento del pistone 2 (curva indicata con P); -l’allontanamento della valvola d’ingresso 35 dalla battuta 351 (curva in tratteggio indicata con I); The method further comprises comparing the rotation speed detected in the previous phase or the quantity associated with it with a plurality of predetermined intervals (of speeds). Refer to figure 3 in which according to the rotation of shaft 6 - see abscissa- the following is reported: - displacement of piston 2 (curve indicated with P); - the moving away of the inlet valve 35 from the stop 351 (dashed curve indicated with I);
-l’allontanamento della valvola 36 di uscita dalla battuta 361 (curva indicata con U). In figura 3 con PMI e PMS sono indicati rispettivamente il punto morto inferiore e superiore del pistone 2. - the removal of the outlet valve 36 from the stop 361 (curve indicated by U). In figure 3 the lower and upper dead center of piston 2 are indicated respectively with PMI and TDC.
A ciascuno di detti predeterminati intervalli di velocità à ̈ associata almeno una corrispondente quaterna di valori formata da: Each of said predetermined speed intervals is associated with at least one corresponding quadrant of values formed by:
-un primo valore γ del ritardo con cui la valvola 35 d’ingresso inizia ad aprirsi rispetto all’istante in cui il pistone 2 raggiunge il punto morto superiore; - a first value γ of the delay with which the inlet valve 35 begins to open with respect to the instant in which the piston 2 reaches the top dead center;
-un secondo valore dell’anticipo Î ́ con cui la valvola 35 d’ingresso inizia a chiudersi rispetto all’istante in cui il pistone 2 raggiunge il punto morto inferiore; - a second advance value Î ́ with which the inlet valve 35 begins to close with respect to the instant in which the piston 2 reaches the bottom dead center;
-un terzo valore del ritardo α con cui la valvola 36 d’uscita inizia ad aprirsi rispetto all’istante in cui il pistone 2 raggiunge il punto morto inferiore; - a third value of the delay Î ± with which the outlet valve 36 begins to open with respect to the instant in which the piston 2 reaches the bottom dead center;
-un quarto valore dell’anticipo β con cui la valvola 36 d’uscita inizia a chiudersi rispetto all’istante in cui il pistone 2 raggiunge il punto morto superiore. - a fourth value of the advance β with which the outlet valve 36 begins to close with respect to the instant in which the piston 2 reaches the top dead center.
Ogni quaterna di valori associata ad un corrispondente intervallo à ̈ distinta dalle altre quaterne di valori associate agli altri intervalli (al massimo alcuni valori potrebbero essere comuni, ma non l’intera quaterna). Each quad of values associated with a corresponding interval is distinct from the other quads of values associated with the other intervals (at most some values may be common, but not the entire quad).
I ritardi e gli anticipi di cui sopra sono tipicamente indicati in termini di angolo di rotazione dell’albero 6 motore del pistone 2 (vedasi figura 3). The above delays and advances are typically indicated in terms of the rotation angle of the driving shaft 6 of the piston 2 (see figure 3).
Gli intervalli predeterminati a cui si à ̈ fatto riferimento in precedenza sono almeno un primo, un secondo e un terzo. Vantaggiosamente corrispondono a valori crescenti di detto primo valore del ritardo, detto secondo valore dell’anticipo, detto terzo valore del ritardo, detto quarto valore dell’anticipo. The predetermined intervals referred to above are at least a first, a second and a third. Advantageously they correspond to increasing values of said first value of the delay, said second value of the advance, said third value of the delay, said fourth value of the advance.
Il terzo intervallo prevede velocità maggiori del secondo intervallo che a sua volta prevede velocità maggiori del primo intervallo (tipicamente, ma non limitativamente la velocità di rotazione dell’albero 6 motore che aziona il pistone può variare almeno tra 5 e 40 rpm ed esemplificativamente i tre intervalli potrebbero essere i seguenti: 5-15 rpm, 16-30rpm, 31-40rpm). The third interval provides for higher speeds than the second interval which in turn provides for higher speeds than the first interval (typically, but not limited to, the rotation speed of the crankshaft 6 that drives the piston can vary at least between 5 and 40 rpm and by way of example the three intervals could be as follows: 5-15rpm, 16-30rpm, 31-40rpm).
Opportunamente il primo, il secondo e il terzo intervallo sono consecutivi. Quanto descritto con riferimento ai tre intervalli predeterminati può essere ripetuto anche con un numero maggiore di intervalli. Al limite lo sfasamento della valvola di ingresso e della valvola di uscita può variare con continuità al variare della velocità di rotazione dell’albero 6 motore del pistone 2 o di detta grandezza ad essa associata (in tal caso per velocità di rotazione basse lo sfasamento può essere nullo e cresce al crescere della velocità di rotazione dell’albero 6 che aziona il pistone 2). Conveniently, the first, second and third intervals are consecutive. What has been described with reference to the three predetermined intervals can also be repeated with a greater number of intervals. At the limit, the displacement of the inlet valve and of the outlet valve can vary continuously as the rotation speed of the motor shaft 6 of the piston 2 or of said magnitude associated with it varies (in this case for low rotation speeds the displacement it can be null and grows as the speed of rotation of the shaft 6 which drives the piston 2) increases.
Vantaggiosamente il primo valore del ritardo, detto secondo valore dell’anticipo, detto terzo valore del ritardo, detto quarto valore dell’anticipo sono maggiori o uguali a 0° e minori o uguali a 40°. Gli sfasamenti sopra descritti diventano importanti soprattutto al crescere della velocità dell’albero 6 per contenere sfarfallamenti delle valvole, riflusso del prodotto dalla mandata all’aspirazione, by-pass del prodotto. Advantageously, the first value of the delay, said second value of the advance, said third value of the delay, said fourth value of the advance are greater than or equal to 0 ° and less than or equal to 40 °. The displacements described above become important above all as the speed of the shaft 6 increases in order to contain valve wobble, backflow of the product from delivery to suction, by-pass of the product.
Il metodo comprende inoltre la fase di aprire e chiudere le valvole 35, 36 di ingresso e di uscita tenendo conto del primo, del secondo, del terzo, del quarto valore selezionato nella precedente fase di confronto. The method further comprises the step of opening and closing the inlet and outlet valves 35, 36 taking into account the first, second, third, fourth value selected in the previous comparison step.
In una soluzione alternativa durante lo spostamento del pistone 2, l’apertura della valvola 36 d’uscita à ̈ comandata al rilevamento, mediante un primo sensore, della chiusura della valvola 35 di ingresso. Analogamente durante lo spostamento del pistone 2, l’apertura della valvola 35 d’ingresso à ̈ comandata al rilevamento, mediante un secondo sensore, della chiusura della valvola 36 di uscita. Ciò consente di minimizzare il rischio di by-bass (condizione in cui il prodotto aspirato fluisce direttamente nel condotto di mandata) o riflusso del prodotto dalla mandata alla aspirazione. In tal caso il primo e/o il secondo sensore sono collegati operativamente al PLC 5, che in funzione delle informazioni ricevute, regola l’apertura e la chiusura delle valvole 35, 36 di ingresso e di uscita. In an alternative solution during the displacement of the piston 2, the opening of the outlet valve 36 is controlled by the detection, by means of a first sensor, of the closing of the inlet valve 35. Similarly, during the displacement of the piston 2, the opening of the inlet valve 35 is controlled by the detection, by means of a second sensor, of the closing of the outlet valve 36. This allows to minimize the risk of by-bass (condition in which the sucked product flows directly into the delivery duct) or backflow of the product from delivery to suction. In this case the first and / or the second sensor are operationally connected to the PLC 5, which, according to the information received, regulates the opening and closing of the inlet and outlet valves 35, 36.
In termini generali durante l’uso la pompa 1 volumetrica presenta il seguente funzionamento. In general terms, during use, the volumetric pump 1 has the following operation.
Il pistone spostandosi dal punto morto superiore verso il punto morto inferiore (vedasi freccia A in figura 2) contribuisce a richiamare il prodotto nella camera 3 attraverso la sezione 33 di ingresso. Successivamente il pistone 2 compie una corsa di mandata verso il punto morto superiore (vedasi freccia B in figura 2) durante il quale sia ha la fuoriuscita del prodotto dalla sezione 34 di uscita. Successivamente il ciclo si ripete. Opportunamente la camera 3 non presenta anfratti non raggiungibili dal prodotto in movimento e dunque effettua ad ogni ciclo di lavorazione il lavaggio della camera 3 impedendo il ristagno. The piston moving from the top dead center towards the bottom dead center (see arrow A in figure 2) helps to draw the product back into the chamber 3 through the inlet section 33. Subsequently, the piston 2 performs a delivery stroke towards the top dead center (see arrow B in Figure 2) during which the product comes out of the outlet section 34. The cycle is then repeated. Conveniently, the chamber 3 has no recesses that cannot be reached by the moving product and therefore performs the washing of the chamber 3 at each processing cycle, preventing stagnation.
L’invenzione così concepita permette di conseguire molteplici vantaggi. The invention thus conceived allows to achieve multiple advantages.
Innanzitutto consente una riduzione dei costi di produzione dal momento che à ̈ presente un unico pezzo sul quale à ̈ ricavata sia la sezione di ingresso nella camera 3 che la sezione di uscita dalla camera 3. Ciò oltre che una ottimizzazione dei componenti e quindi una riduzione dei costi di assemblaggio determina anche una riduzione dei costi legati alla realizzazione di una molteplicità di stampi. First of all, it allows a reduction in production costs since there is a single piece on which both the inlet section into chamber 3 and the outlet section from chamber 3 are obtained. assembly costs also determines a reduction in costs associated with the production of a variety of molds.
Un ulteriore importante vantaggio à ̈ legato alla massima versatilità di impiego in quanto la pompa grazie all’impiego di un PLC consente il massimo controllo della apertura e della chiusura della valvole di ingresso minimizzando gli sfarfallamenti, il riflusso di prodotto dalla mandata alla aspirazione e il by-pass tra aspirazione e mandata (condizione che si verifica quando le valvola di ingresso e di uscita sono contemporaneamente aperte). A further important advantage is linked to the maximum versatility of use since the pump, thanks to the use of a PLC, allows maximum control of the opening and closing of the inlet valves, minimizing flicker, the backflow of product from delivery to suction and the by-pass between suction and delivery (a condition that occurs when the inlet and outlet valves are simultaneously open).
Claims (10)
Priority Applications (1)
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IT000044A ITPR20120044A1 (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | VOLUMETRIC PUMP FOR PUMPING A PRODUCT, IN PARTICULAR A FOOD PRODUCT |
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