ITRE20060057A1 - PUMP - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo Attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title
“POMPA” "PUMP"
La presente invenzione è relativa ad una pompa. In particolare, la presente invenzione si riferisce ad una pompa a membrana. The present invention relates to a pump. In particular, the present invention refers to a diaphragm pump.
La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione nel campo dell’ agricoltura e/o giardinaggio. The present invention finds advantageous application in the field of agriculture and / or gardening.
Sono note pompe a membrana costituite da una pluralità di camere destinate a pompare un fluido. Diaphragm pumps are known which consist of a plurality of chambers intended to pump a fluid.
La disposizione delle camere può variare in relazione alla tipologia di pompa adottata e può essere con andamento circonferenziale, radiale o in linea. Ogni pompa presenta un numero di camere di pompaggio che può variare da almeno una a una pluralità di camere, presentando ciascuna una membrana deformabile mobile The arrangement of the chambers can vary in relation to the type of pump adopted and can be circumferential, radial or in line. Each pump has a number of pumping chambers which can vary from at least one to a plurality of chambers, each having a movable deformable membrane
La citata membrana deformabile è mobile tra una prima posizione operativa in cui la stessa, raggiungendo un punto morto superiore, favorisce la mandata di un fluido, ed una seconda posizione operativa in cui la stessa, raggiungendo un punto morto inferiore, favorisce l’aspirazione di un fluido. The aforementioned deformable membrane is mobile between a first operating position in which it, reaching an upper dead point, favors the delivery of a fluid, and a second operating position in which it, reaching a lower dead point, favors the suction of a fluid.
La camera risulta pertanto di volume variabile. Ciascuna camera è dotata di una apertura d’ingresso, che costituisce la bocca di aspirazione, e di una apertura di uscita, che costituisce la bocca di mandata. Sia la bocca di aspirazione che quella di mandata sono provviste di una rispettiva valvola unidirezionale. The chamber is therefore of variable volume. Each chamber is equipped with an inlet opening, which constitutes the suction mouth, and an outlet opening, which forms the delivery mouth. Both the suction and delivery ports are equipped with a respective one-way valve.
Ciascuna membrana mobile è collegata ad opportuni mezzi di movimentazione. Each mobile membrane is connected to suitable handling means.
In un esempio applicativo, tali mezzi di movimentazione sono costituiti da un albero motore disposto lungo un asse centrale della pompa. In an application example, these handling means consist of a drive shaft arranged along a central axis of the pump.
In prossimità di una porzione centrale dell’albero è posto un eccentrico sul quale è collegata una biella. La biella è collegata ad un pistone mediante uno spinotto. I mezzi di movimentazione conferiscono un movimento lineare alternativo alla membrana. Near a central portion of the shaft there is an eccentric on which a connecting rod is connected. The connecting rod is connected to a piston by means of a pin. The handling means confer an alternative linear movement to the membrane.
Tale membrana può essere collegata direttamente al pistone, oppure può essere collegata ad un primo disco interposto tra la membrana ed il pistone. Vantaggiosamente, la pompa comprende inoltre un secondo disco collegato alla membrana e giacente interamente nella camera definendo quindi una parete mobile. Il secondo disco agevola il richiamo della membrana quando la stessa raggiunge il punto morto inferiore. This membrane can be connected directly to the piston, or it can be connected to a first disc interposed between the membrane and the piston. Advantageously, the pump further comprises a second disk connected to the membrane and lying entirely in the chamber thus defining a movable wall. The second disc facilitates the return of the membrane when it reaches the bottom dead center.
Le pompe del tipo noto comprendono inoltre un corpo principale di contenimento per racchiudere i mezzi di movimentazione. Tale corpo di contenimento definisce una camera interna. I mezzi di movimentazione sono alloggiati nella camera interna in un bagno di lubrificante per garantire la necessaria lubrificazione dei mezzi medesimi. Pumps of the known type also comprise a main containment body for enclosing the movement means. This containment body defines an internal chamber. The handling means are housed in the internal chamber in a lubricant bath to ensure the necessary lubrication of the means themselves.
Durante il funzionamento, il pistone sposta la membrana dal punto morto superiore, in allontanamento alla camera interna, al punto morto inferiore, in avvicinamento alla camera interna. In tal modo, il volume della camera aumenta e si genera una depressione all’interno della camera stessa. Un fluido quindi entra dalla bocca di aspirazione nella camera attraverso la valvola unidirezionale di aspirazione. During operation, the piston moves the diaphragm from the top dead center, away from the internal chamber, to the bottom dead center, towards the internal chamber. In this way, the volume of the chamber increases and a depression is generated inside the chamber itself. A fluid then enters from the suction port into the chamber through the one-way suction valve.
Quando il pistone sposta la membrana dal punto morto inferiore, in avvicinamento alla camera interna, al punto morto superiore, in allontanamento dalla camera interna, il volume della camera diminuisce ed il fluido viene spinto fuori dalla bocca di mandata attraverso la relativa valvola unidirezionale. When the piston moves the diaphragm from the bottom dead center, approaching the internal chamber, to the top dead center, away from the internal chamber, the volume of the chamber decreases and the fluid is pushed out of the delivery port through the relative one-way valve.
In questa configurazione strutturale la membrana, essendo sottoposta a un continuo ciclo di compressione e dilatazione, può rompersi per usura. In this structural configuration the membrane, being subjected to a continuous compression and expansion cycle, can break due to wear.
Essendo poi la membrana l’unico elemento di separazione tra il lubrificante, contenuto nella camera interna, e il fluido pompato, contenuto nella camera principale, la rottura della stessa comporta il mescolamento tra il lubrificante e il fluido pompato determinando gravi danni all’intera pompa, causandone in seguito la completa avaria. Since the diaphragm is the only element of separation between the lubricant, contained in the internal chamber, and the pumped fluid, contained in the main chamber, its breakage involves mixing between the lubricant and the pumped fluid, causing serious damage to the entire pump. , later causing its complete failure.
Infatti quando il lubrificante contenuto nella camera interna fuoriesce, a seguito della lacerazione della membrana, la lubrificazione dei mezzi di movimentazione viene notevolmente limitata provocando gravi danni ai mezzi medesimi. In fact, when the lubricant contained in the internal chamber escapes, following the tearing of the membrane, the lubrication of the handling means is considerably limited, causing serious damage to the means themselves.
Il mescolamento del lubrificante al fluido pompato provoca poi Tinquinamento di quest’ultimo causando un notevole spreco di fluido. The mixing of the lubricant with the pumped fluid then causes pollution of the latter causing a considerable waste of fluid.
Infine dal momento che i fluidi di pompaggio possono contenere fitofarmaci, o altre sostanze disinfestanti, la rottura della membrana, porta alla dispersione concentrata nell’ambiente del liquido pompato causando gravi danni ambientali. Finally, since the pumping fluids may contain pesticides, or other pesticides, the rupture of the membrane leads to concentrated dispersion of the pumped liquid into the environment causing serious environmental damage.
In questo contesto, il compito tecnico della presente invenzione è proporre una pompa esente dagli svantaggi delle pompe della tecnica nota. In this context, the technical task of the present invention is to propose a pump free from the disadvantages of the pumps of the known art.
In particolare, è scopo della presente invenzione quello di fornire una pompa nella quale, in seguito alla rottura della membrana, non si manifesti il mescolamento tra la sostanza lubrificante e il fluido pompato. In particular, the object of the present invention is to provide a pump in which, following the rupture of the membrane, mixing between the lubricating substance and the pumped fluid does not occur.
Altro scopo della presente invenzione è quello di fornire una pompa nella quale, in seguito alla rottura della membrana, lo spreco di fluido e al contempo la dispersione dello stesso sia notevolmente ridotto. Another object of the present invention is to provide a pump in which, following the rupture of the membrane, the waste of fluid and at the same time its dispersion is considerably reduced.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire una pompa che mantenga costante l’efficienza della lubrificazione anche in seguito alla rottura della membrana. A further object of the present invention is to provide a pump that keeps the lubrication efficiency constant even after the diaphragm breaks.
Questi scopi ed altri ancora, che meglio appariranno nel corso della seguente descrizione, vengono sostanzialmente raggiunti da una pompa secondo una o più delle unite rivendicazioni. These aims and others besides, which will become clearer in the course of the following description, are substantially achieved by a pump according to one or more of the appended claims.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma realizzativa preferita, ma non esclusiva, di una pompa secondo la presente invenzione, Further features and advantages will become more apparent from the detailed description of a preferred, but not exclusive, embodiment of a pump according to the present invention,
Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, fomiti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali: This description will be set out below with reference to the accompanying drawings, provided for indicative purposes only and, therefore, not limitative, in which:
- la figura 1 mostra una sezione trasversale di una pompa secondo la presente invenzione; e Figure 1 shows a cross section of a pump according to the present invention; And
- la figura 2 mostra una sezione trasversale di un particolare della pompa di figura 1. - figure 2 shows a cross section of a detail of the pump of figure 1.
Con riferimento alla citata figura, con 1 è stata complessivamente indicata una pompa secondo la presente invenzione. With reference to the aforementioned figure, 1 indicates as a whole a pump according to the present invention.
La pompa 1 comprende un corpo di contenimento 2 ed una flangia 3 di chiusura che definiscono una camera interna 4 contenente un lubrificante. The pump 1 comprises a containment body 2 and a closing flange 3 which define an internal chamber 4 containing a lubricant.
La pompa 1 comprende inoltre almeno una camera principale 5, in comunicazione con la camera interna 4. The pump 1 further comprises at least one main chamber 5, in communication with the internal chamber 4.
In generale, la pompa 1 comprende un numero variabile di camere principali 5. Queste ultime possono essere disposte In general, the pump 1 comprises a variable number of main chambers 5. The latter can be arranged
linearmente o secondo altre disposizioni. Nella forma realizzativa qui descritta, le camere principali 5 sono disposte circolarmente attorno ad un asse centrale “X” della pompa 1 e risultano reciprocamente equispaziate. linearly or according to other arrangements. In the embodiment described here, the main chambers 5 are arranged circularly around a central axis "X" of the pump 1 and are mutually equally spaced.
Ciascuna camera principale 5 comprende una bocca di aspirazione 6 dotata di una relativa valvola unidirezionale 7 e una bocca di mandata 8 dotata di una relativa valvola unidirezionale 9. Tra la bocca di aspirazione 6 e la bocca di mandata 8 scorre il fluido che deve essere pompato. Each main chamber 5 comprises a suction mouth 6 equipped with a relative one-way valve 7 and a delivery mouth 8 equipped with a relative one-way valve 9. The fluid to be pumped flows between the suction mouth 6 and the delivery mouth 8 .
La camera principale 5 comprende inoltre una membrana 10 flessibile che isola reciprocamente la camera interna 4 e la camera principale 5 stessa. Inoltre, la membrana 10 è deformabile e mobile tra un punto morto superiore ed un punto morto inferiore. In altre parole, la membrana 10 è mobile tra una prima posizione operativa in allontanamento dalla camera interna 4 ed una seconda posizione operativa in avvicinamento alla camera interna 4. The main chamber 5 further comprises a flexible membrane 10 which mutually isolates the internal chamber 4 and the main chamber 5 itself. Furthermore, the membrane 10 is deformable and movable between an upper dead center and a lower dead center. In other words, the membrane 10 is movable between a first operative position away from the internal chamber 4 and a second operative position towards the internal chamber 4.
Ciascuna camera principale 5 è delimitata inferiormente dalla membrana 10 e superiormente da una testata 11 collegata al corpo di contenimento 2. A titolo di esempio, ciascuna camera principale 5 presenta forma semisferica e la membrana 10 risulta fissata tra il corpo principale 2 e la testata 11. Nel esempio qui riportato, la membrana 10 presenta forma circolare. Each main chamber 5 is delimited at the bottom by the membrane 10 and at the top by a head 11 connected to the containment body 2. By way of example, each main chamber 5 has a hemispherical shape and the membrane 10 is fixed between the main body 2 and the head 11 In the example reported here, the membrane 10 has a circular shape.
La camera principale 5 è a volume variabile. Quando la membrana 10 è spostata dalla prima posizione operativa alla seconda posizione operativa, nella camera principale 5 si crea una depressione che aspira il fluido all’interno della pompa 1. Quando la membrana 10 è spostata dalla seconda posizione operativa alla prima posizione operativa, nella camera principale 5 si crea una sovrapressione che spinge il fluido all’ esterno della pompa 1. The main chamber 5 has a variable volume. When the diaphragm 10 is moved from the first operative position to the second operative position, a vacuum is created in the main chamber 5 which sucks the fluid inside the pump 1. When the diaphragm 10 is moved from the second operative position to the first operative position, in the main chamber 5 an overpressure is created which pushes the fluid out of pump 1.
La pompa 1 comprende inoltre mezzi di movimentazione 12 operativamente connessi alla membrana 10 che determinano lo spostamento della membrana 10 mobile tra la prima e la seconda posizione operativa. Più in dettaglio, i mezzi di movimentazione 12 sono connessi ad una parete mobile 13 associata alla membrana 10. La parete mobile 13 comprende un primo disco 14 disposto concentricamente alla membrana 10 rivolto da parte opposta rispetto alla camera principale 5. La parete mobile 13 comprende inoltre un secondo disco 15 disposto concentricamente alla membrana 10 e al primo disco 14 interamente contenuto nella camera principale 5. In altre parole, la membrana 10 è disposta tra il primo 14 ed il secondo disco 15. The pump 1 further comprises movement means 12 operatively connected to the membrane 10 which cause the displacement of the mobile membrane 10 between the first and second operating positions. More in detail, the handling means 12 are connected to a movable wall 13 associated with the membrane 10. The movable wall 13 comprises a first disk 14 arranged concentrically to the membrane 10 facing away from the main chamber 5. The movable wall 13 comprises furthermore, a second disc 15 arranged concentrically with the membrane 10 and with the first disc 14 entirely contained in the main chamber 5. In other words, the membrane 10 is arranged between the first 14 and the second disc 15.
Nella forma realizzativa descritta, i mezzi di movimentazione 12 comprendono un albero 16 associato ad un motore non illustrato che si sviluppa lungo l’asse centrale “X”, ed un pistone 17 associato alla membrana 10. In the embodiment described, the handling means 12 comprise a shaft 16 associated with a motor not shown which extends along the central axis "X", and a piston 17 associated with the membrane 10.
L’albero motore 16 è supportato sul corpo di contenimento 2 e sulla flangia 3 di chiusura mediante primi cuscinetti a sfera 18. A completamento della forma preferita dei detti mezzi di movimentazione 12 è presente una biella 19 rispettivamente collegata al pistone 17, mediante uno spinotto 20, e ad un eccentrico 21, mediante secondi cuscinetti a sfera 22. The driving shaft 16 is supported on the containment body 2 and on the closing flange 3 by means of first ball bearings 18. To complete the preferred shape of the said movement means 12 there is a connecting rod 19 respectively connected to the piston 17, by means of a pin 20, and to an eccentric 21, by means of second ball bearings 22.
La parete mobile 13 è fissata al pistone 17 mediante una vite 23. The movable wall 13 is fixed to the piston 17 by means of a screw 23.
La pompa 1 comprende inoltre mezzi di tenuta 24 che definiscono almeno un’intercapedine 25 in associazione con la membrana 10. In altre parole, Γ intercapedine 25 è definita dalla membrana 10, oltre che dai citati mezzi di tenuta 24. Pertanto, la pompa 1 comprende almeno un’intercapedine 25 associata a ciascuna camera principale 5. The pump 1 further comprises sealing means 24 which define at least one gap 25 in association with the membrane 10. In other words, the gap 25 is defined by the membrane 10, as well as by the aforementioned sealing means 24. Therefore, the pump 1 it comprises at least one interspace 25 associated with each main chamber 5.
I mezzi di tenuta 24 hanno il compito di isolare l’intercapedine 25 dalla camera interna 4. In tal modo, non è possibile che il fluido pompato si mescoli al lubrificante nel caso di rottura della membrana 10. The sealing means 24 have the task of isolating the interspace 25 from the internal chamber 4. In this way, it is not possible for the pumped fluid to mix with the lubricant in the event of breakage of the membrane 10.
I mezzi di tenuta 24 sono definiti da una guarnizione 26, disposta tra il corpo di contenimento 2 e il pistone 17, all’ interno della quale trova alloggiamento il pistone 17, per isolare reciprocamente l’intercapedine 25 e la camera interna 4. The sealing means 24 are defined by a gasket 26, arranged between the containment body 2 and the piston 17, inside which the piston 17 is housed, to mutually isolate the interspace 25 and the internal chamber 4.
Inoltre, la pompa 1 presenta almeno un foro 27 che agevola la comunicazione di fluido tra l’intercapedine 25 e l’esterno della pompa 1. Il foro 27 è realizzato sul corpo di contenimento 2 in corrispondenza dell’intercapedine 25. Più in dettaglio, quando la membrana 10 è integra, il foro 27 consente il transito di aria che viene aspirata o pompata durante il movimento della membrana 10. Quando la membrana 10 è lacerata, il foro 27 consente la fuoriuscita del fluido pompato che trafila dalla camera principale 5 all’ intercapedine 25. In questo modo, si evita che il fluido fuoriuscito possa rompere la guarnizione 26, consentendo quindi il mescolamento del fluido pompato con il lubrificante. Furthermore, the pump 1 has at least one hole 27 which facilitates the communication of fluid between the interspace 25 and the outside of the pump 1. The hole 27 is made on the containment body 2 in correspondence with the interspace 25. More in detail, when the membrane 10 is intact, the hole 27 allows the transit of air which is sucked or pumped during the movement of the membrane 10. When the membrane 10 is torn, the hole 27 allows the pumped fluid to escape, which leaks from the main chamber 5 to the interspace 25. In this way, the leaked fluid is prevented from breaking the seal 26, thus allowing the pumped fluid to mix with the lubricant.
La pompa 1 può prevedere inoltre, in prossimità deirintercapedine 25, almeno un serbatoio 28 di raccolta del fluido comunicante con lo stesso attraverso il foro 27. In particolare, la pompa 1 può comprendere almeno un serbatoio 28 associato a ciascuna intercapedine 25. In alternativa, la pompa 1 può comprendere un unico serbatoio 28 posto in collegamento con ciascuna intercapedine 25. The pump 1 can also provide, near the interspace 25, at least one reservoir 28 for collecting the fluid communicating with it through the hole 27. In particular, the pump 1 can comprise at least one reservoir 28 associated with each interspace 25. Alternatively, the pump 1 can comprise a single tank 28 placed in connection with each interspace 25.
Nella forma realizzati va qui descritta, il serbatoio 28 è ricavato lungo un bordo laterale del corpo di contenimento 2. In particolare, il serbatoio 28 è ricavato mediante opportuna sagomatura del corpo di contenimento 2. Il serbatoio 28 di raccolta presenta dunque una forma anulare. In the embodiment it is described herein, the tank 28 is obtained along a lateral edge of the containment body 2. In particular, the tank 28 is obtained by means of suitable shaping of the containment body 2. The collection tank 28 therefore has an annular shape.
Il serbatoio 28 comprende inoltre un coperchio 29 collegato direttamente al corpo di contenimento 2. The tank 28 further comprises a lid 29 connected directly to the containment body 2.
Il serbatoio 28 risulta poi associato a un sensore 30 per rilevare la presenza di fluido nel serbatoio 28. The tank 28 is then associated with a sensor 30 to detect the presence of fluid in the tank 28.
Tale sensore 30 rileva la presenza di fluido nel serbatoio 28. Il sensore 30 è vantaggiosamente collegato ad un sistema acustico o visivo di segnalazione (non illustrato). Quindi, nell’ eventualità che la membrana 10 associata ad una delle camere principali 5 si laceri e che il serbatoio 28 si riempia di fluido, il sistema di segnalazione comunica l’avvenuta rottura della membrana 10. This sensor 30 detects the presence of fluid in the tank 28. The sensor 30 is advantageously connected to an acoustic or visual signaling system (not shown). Therefore, in the event that the membrane 10 associated with one of the main chambers 5 tears and that the tank 28 fills with fluid, the signaling system communicates the rupture of the membrane 10.
Inoltre, il serbatoio 28 di raccolta comprende un condotto 31 che evita l’accumulo di fluido nel serbatoio 28. Tale condotto 31 è realizzato in prossimità di una porzione inferiore 29a del coperchio 29. In addition, the collection tank 28 comprises a duct 31 which avoids the accumulation of fluid in the tank 28. This duct 31 is made in proximity to a lower portion 29a of the cover 29.
II presente trovato raggiunge gli scopi proposti e consegue importanti vantaggi. The present invention achieves the intended aim and objects and achieves important advantages.
Innanzitutto, la presenza dei mezzi di tenuta 24 evita il mescolamento del fluido pompato con il lubrificante contenuto della camera interna 4. Infatti, qualora si verifichi la rottura della membrana 10, il fluido pompato che fuoriesce dalla camera principale 5 transita neH’intercapedine 25. La guarnizione 26 evita che tale fluido penetri nella camera interna 4 miscelandosi con il lubrificante. First of all, the presence of the sealing means 24 prevents mixing of the pumped fluid with the lubricant contained in the internal chamber 4. In fact, if the membrane 10 breaks, the pumped fluid that comes out of the main chamber 5 passes through the interspace 25. The gasket 26 prevents this fluid from penetrating into the internal chamber 4, mixing with the lubricant.
Conseguentemente, un ulteriore vantaggio riscontrabile è relativo al fatto che, grazie alla presenza del serbatoio 28, viene evitato ogni spreco del fluido pompato, evitando inoltre che quest’ultimo si disperda nell’ambiente circostante causando danni ambientali. Consequently, a further advantage that can be found is related to the fact that, thanks to the presence of the tank 28, any waste of the pumped fluid is avoided, also preventing the latter from dispersing into the surrounding environment causing environmental damage.
Inoltre, i mezzi di tenuta 24 ed il foro 27 garantiscono che il lubrificante sia confinato nella camera interna 4 e che non possa uscire anche a seguito della rottura della membrana 10. In tal modo, si garantisce la costante ed efficiente lubrificazione dei mezzi di movimentazione 12. Furthermore, the sealing means 24 and the hole 27 ensure that the lubricant is confined in the internal chamber 4 and that it cannot escape even following the breakage of the membrane 10. In this way, constant and efficient lubrication of the handling means is guaranteed. 12.
Infine, la presenza del sensore 30 permette una rapida scoperta della rottura della membrana 10. L’operatore può quindi provvedere prontamente limitando complessivamente i danni. Finally, the presence of the sensor 30 allows a rapid discovery of the breakage of the membrane 10. The operator can therefore promptly take action, limiting the damage overall.
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