ITVA20010005A1 - DOUBLE DIAPHRAGM PUMP WITH DIRECT PILOTING OF THE BISTABLE CONTROL VALVE AND RELATED PROCEDURE FOR ITS IMPLEMENTATION. - Google Patents
DOUBLE DIAPHRAGM PUMP WITH DIRECT PILOTING OF THE BISTABLE CONTROL VALVE AND RELATED PROCEDURE FOR ITS IMPLEMENTATION. Download PDFInfo
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Description
Titolo: "POMPA A DOPPIA MEMBRANA CON PILOTAGGIO DIRETTO DELLA VALVOLA BISTABILE DI COMANDO E RELATIVO PROCEDIMENTO PER LA SUA ATTUAZIONE" Title: "DOUBLE DIAPHRAGM PUMP WITH DIRECT PILOTING OF THE BISTABLE CONTROL VALVE AND RELATED PROCEDURE FOR ITS IMPLEMENTATION"
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
Il presente trovato concerne una pompa a doppia membrana il cui stelo, unente i dischi portamembrana, agisce da cassetto di distribuzione per il pilotaggio della valvola di comando della pompa . The present invention relates to a double diaphragm pump whose stem, joining the membrane holder discs, acts as a distribution drawer for piloting the pump control valve.
Le pompe a doppia membrana sono solitamente costituite da due corpi cavi contrapposti, in ognuno dei quali è alloggiato un disco associato ad una membrana elastica che separa l'interno di ciascun corpo in due camere rispettivamente dorsale e anteriore al disco. Double diaphragm pumps usually consist of two opposing hollow bodies, each of which houses a disc associated with an elastic membrane that separates the interior of each body into two chambers respectively dorsal and anterior to the disc.
I dischi collegati fra loro da uno stelo, sono assoggettati ad un moto alternativo per mezzo di un fluido, solitamente aria compressa, che entra di volta in volta nelle opposte camere dorsali, realizzando un'azione alternatamente aspirante e premente nelle rispettive camere anteriori. The discs connected to each other by a stem are subjected to a reciprocating motion by means of a fluid, usually compressed air, which enters the opposite dorsal chambers from time to time, performing an alternating suction and pressing action in the respective anterior chambers.
Lo smistamento del fluido di azionamento, viene effettuato da una valvola di comando, la quale a sua volta è pilotata o asservita alla posizione dei dischi e quindi dello stelo. The sorting of the actuation fluid is carried out by a control valve, which in turn is piloted or enslaved to the position of the discs and therefore of the stem.
Attualmente il pilotaggio della valvola di comando, viene realizzato ο con rimandi meccanici, mossi dai dischi stessi, oppure mediante altre valvole pneumatiche ausiliarie, che a loro volto sono pilotate meccanicamente dai medesimi dischi. Currently, the piloting of the control valve is carried out either with mechanical returns, moved by the discs themselves, or by means of other auxiliary pneumatic valves, which in their turn are mechanically piloted by the discs themselves.
In entrambi i casi, i comandi meccanici necessitano di frequente manutenzione, e sono scarsamente affidabili ed anche con l'impiego di valvole ausiliarie si migliora soltanto in modo relativo l'affidabilità, mentre aumenta la complessità della costruzione e quindi il costo della pompa. In both cases, the mechanical controls require frequent maintenance, and are scarcely reliable and even with the use of auxiliary valves the reliability is only relatively improved, while the complexity of the construction and therefore the cost of the pump increases.
Lo scopo del trovato è quello di ovviare ai predetti inconvenienti, eliminando sia i cinematismi meccanici di rinvio sia l'impiego di valvole ausiliarie per conseguire una semplificazione costruttiva, una migliore affidabilità e riduzione dei costi. The object of the invention is to obviate the aforementioned drawbacks, eliminating both the mechanical transmission mechanisms and the use of auxiliary valves to achieve a simplified construction, a better reliability and a reduction in costs.
Secondo il trovato lo stelo della pompa presenta un passaggio per il fluido di pilotaggio della valvola di comando, mentre nel corpo della pompa stessa, oltre agli usuali canali di collegamento fra detta valvola di comando e le camere facenti parte rispettivamente degli opposti corpi pompa, sono previsti tre canali di cui uno è sempre collegato con la linea di fluido in pressione, che alimenta il passaggio dello stelo, che a sua volta alimenta alternativamente gli altri due canali collegati alla valvola per il pilotaggio della valvola stessa. According to the invention, the pump stem has a passage for the pilot fluid of the control valve, while in the body of the pump itself, in addition to the usual connection channels between said control valve and the chambers which are respectively part of the opposite pump bodies, there are three channels are provided, one of which is always connected to the pressurized fluid line, which feeds the passage of the stem, which in turn alternatively feeds the other two channels connected to the valve for piloting the valve itself.
Sulla valvola e sui due canali di pilotaggio collegati alla pompa, sono previsti quattro scarichi per espellere l'aria in pressione al momento dello scambio della valvola e della pompa. On the valve and on the two pilot channels connected to the pump, there are four exhausts to expel the air under pressure when the valve and pump are exchanged.
Il trovato verrà ora spiegato dalla seguente descrizione, che fa riferimento ai disegni dati a titolo esemplificativo e non limitativo. The invention will now be explained by the following description, which refers to the drawings given by way of non-limiting example.
La Fig. 1 rappresenta lo schema di una pompa a doppia membrana, dotata di valvola di comando a doppio impulso, pilotata dal cassetto ricavato nello stelo della pompa, in una delle posizioni estreme di funzionamento; Fig. 1 represents the diagram of a double diaphragm pump, equipped with a double impulse control valve, piloted by the spool obtained in the pump stem, in one of the extreme operating positions;
la Fig. 2 rappresenta lo schema della pompa a doppia membrana come in Fig. 1, nella opposta posizione estrema di funzionamento; la Fig. 3 rappresenta lo schema di una forma di realizzazione alternativa della pompa, nella posizione estrema corrispondente a quella della Fig. 1; Fig. 2 represents the diagram of the double diaphragm pump as in Fig. 1, in the opposite extreme operating position; Fig. 3 represents the diagram of an alternative embodiment of the pump, in the extreme position corresponding to that of Fig. 1;
la Fig. 4 rappresenta lo schema della pompa di Fig. 3 nella opposta posizione estrema corrispondente alla Fig. 2. Fig. 4 represents the diagram of the pump of Fig. 3 in the opposite extreme position corresponding to Fig. 2.
Nelle Figg. 1, 2, 3 e 4 dove le parti uguali sono indicate con gli stessi simboli, 16 indica la pompa a doppia membrana, mentre 9 indica rispettivamente nelle Figg. 1, 2, 3 e 4 la valvola di comando, per l'azionamento della pompa. In Figs. 1, 2, 3 and 4 where the equal parts are indicated with the same symbols, 16 indicates the double diaphragm pump, while 9 indicates respectively in Figs. 1, 2, 3 and 4 the control valve, to operate the pump.
La valvola 9 riceve l'aria compressa di azionamento dalla linea 1 attraverso il canale 3 ed è dotata di due uscite di scarico 6 e 7, di raccordi 4 e 5 comunicanti con le camere della pompa e da due canali d'ingresso 12 e 14 in modo opposto per entrata in pressione dell'aria per far sì che si ottenga lo spostamento della spola 8 della valvola stessa. Valve 9 receives the operating compressed air from line 1 through channel 3 and is equipped with two exhaust outlets 6 and 7, with fittings 4 and 5 communicating with the pump chambers and by two inlet channels 12 and 14 in the opposite way by entering the air under pressure to cause the displacement of the spool 8 of the valve itself.
La pompa 16 comprende un blocco centrale monolitico 19, metallico o in materiale plastico, dotato di un foro passante 17 e da due gole anulari 23 e 23Δ, dove nel foro 17 si inserisce una boccola 18, in materiale plastico autolubrificante, la quale è bloccata da due or 30 e 30A dove è scorrevolmente guidato lo stelo 24, alle cui estremità sono vincolati i dischi 26 e 26A che trattengono rispettivamente le membrane elastiche 28 e 28A di forma anulare o sagomate, segnate nel disegno a linea tratteggiata . The pump 16 comprises a monolithic central block 19, metal or plastic, equipped with a through hole 17 and two annular grooves 23 and 23Δ, where a bushing 18, in self-lubricating plastic material, is inserted in the hole 17, which is blocked by two or 30 and 30A where the stem 24 is slidably guided, at the ends of which the discs 26 and 26A are constrained, which respectively hold the annular or shaped elastic membranes 28 and 28A, marked in the dotted line drawing.
Ogni membrana a sua volta è vincolata perifericamente al perimetro interno degli opposti e rispettivi corpi pompa 25 e 25A. Each membrane in turn is peripherally bound to the internal perimeter of the opposite and respective pump bodies 25 and 25A.
Il volume interno di questi ultimi viene così ad essere separato in camere 27, 29 e 27A, 29A rispettivamente dorsali e anteriori rispetto ai dischi 26 e 26A. The internal volume of the latter is thus separated into chambers 27, 29 and 27A, 29A respectively dorsal and anterior with respect to the discs 26 and 26A.
Secondo il trovato lo stelo 24 con la lunghezza del passaggio 31 compie una corsa C. According to the invention, the rod 24 with the length of the passage 31 makes a stroke C.
La lunghezza del passaggio 31 è F+H, di cui F è il diametro dei tre o più fori della boccola 18, H è l'interasse che intercorre tra il foro o canale centrale e uno dei due fori o canali di pilotaggio della boccola 18 o del blocco 19 perché uguali . The length of the passage 31 is F + H, of which F is the diameter of the three or more holes of the bushing 18, H is the distance between the central hole or channel and one of the two pilot holes or channels of the bushing 18 or block 19 because they are the same.
La corsa C è stabilita dallo spostamento del passaggio 31 dello stelo 24 verso sinistra (Fig. 2), fino a quando il foro 13 e il canale di pilotaggio 12 non comunicano con il foro o canale centrale 2: questa distanza è pari a H. The stroke C is established by moving the passage 31 of the stem 24 to the left (Fig. 2), until the hole 13 and the pilot channel 12 communicate with the central hole or channel 2: this distance is equal to H.
Secondo la Fig. 1, da una parte viene praticato radialmente un canale di flusso 2 sostanzialmente a metà della lunghezza del corpo 19 della pompa e che viene raccordato all'esterno con l'entrata 3 della valvola di comando 9. Questo costituisce l'ingresso dell'aria compressa essendo collegato alla linea 1 per il funzionamento della pompa. According to Fig. 1, on the one hand a flow channel 2 is made radially, substantially halfway along the length of the pump body 19 and which is connected on the outside with the inlet 3 of the control valve 9. This constitutes the inlet compressed air being connected to line 1 for pump operation.
Pure in senso radiale vengono praticati i canali 13 e 15, uno alla destra e uno alla sinistra del canale 2 in modo opposto l'uno all'altro a interasse H. Anch'essi sono raccordati all'esterno con i pilotini 12 e 14 della valvola di comando 9, i quali posseggono due forellini di scarico 10 e 11. Also in the radial direction the channels 13 and 15 are practiced, one to the right and one to the left of the channel 2 in an opposite way to each other at center distance H. They are also connected on the outside with the pilots 12 and 14 of the control valve 9, which have two discharge holes 10 and 11.
Nelle Figg. 1 e 2 il funzionamento della pompa risulta evidente seguendo lo schema delle Figure stesse. In Figs. 1 and 2 the operation of the pump is evident following the scheme of the Figures themselves.
Precisamente, nella Fig. 1, dove lo stelo 24 della pompa ha compiuto tutta la sua corsa C verso destra e la spola 8 della valvola di comando 9 verso sinistra, l'aria compressa entra nel canale e raccordo 2, attraversa il passaggio 31 dello stelo 24, procede per il canale 15 fino all'ingresso 14 spostando verso destra la spola 8 della valvola di comando 9 (Fig. 2) evacuando l'aria nell'atmosfera dall'uscita 10. Precisely, in Fig. 1, where the stem 24 of the pump has completed its entire stroke C to the right and the spool 8 of the control valve 9 to the left, the compressed air enters the channel and fitting 2, passes through the passage 31 of the stem 24, proceeds through the channel 15 up to the inlet 14 moving the spool 8 of the control valve 9 to the right (Fig. 2) evacuating the air into the atmosphere from the outlet 10.
In questa posizione (Fig. 2) l'aria compressa della linea 1, entra nel canale e raccordo 3, attraversa il cassetto della spola 8 della valvola di comando 9, passa attraverso il canale e raccordo 4 già esistente nella pompa, entra nella camera dorsale 29A del corpo 25A spostando lo stelo 24 e il disco 26A verso sinistra così la camera 29 può evacuare l'aria nell'atmosfera attraverso il canale e raccordo 5 percorso in senso inverso all'uscita 6 della valvola di comando 9. In this position (Fig. 2) the compressed air of line 1 enters the channel and connector 3, passes through the spool 8 of the control valve 9, passes through the channel and connector 4 already existing in the pump, enters the chamber dorsal 29A of the body 25A by moving the stem 24 and the disc 26A to the left so that the chamber 29 can evacuate the air in the atmosphere through the channel and fitting 5 which is traversed in the opposite direction to the outlet 6 of the control valve 9.
Nel frattempo l'aria compressa del canale e raccordo 2 attraversa il passaggio 31 dello stelo 24, procede per il canale 13 fino all'ingresso 12 spostando la spola 8 della valvola di comando 9 verso sinistra (Fig. 1) evacuando l'aria nell'atmosfera dall'uscita 11, in modo tale che il canale 3 ricomunichi con il canale 5 e la camera 29, spostando lo stelo 24 e il disco 26 verso destra (Fig. 1). In the meantime, the compressed air of the duct and fitting 2 passes through the passage 31 of the stem 24, proceeds through the duct 13 to the inlet 12, moving the spool 8 of the control valve 9 to the left (Fig. 1) evacuating the air in the atmosphere from the outlet 11, so that the channel 3 re-communicates with the channel 5 and the chamber 29, moving the stem 24 and the disc 26 to the right (Fig. 1).
Nel caso delle Figg. 3 e 4 la volvola di comando 9 e i canali di comunicazione del flusso rimangono invariati, cambia solo lo stelo 24, il quale anziché avere un passaggio 31 agente da cassetto ne ha due 20 e 21. In the case of Figs. 3 and 4 the control valve 9 and the flow communication channels remain unchanged, only the stem 24 changes, which instead of having a passage 31 acting as a drawer has two 20 and 21.
Anche in questo caso l'attivazione o pilotaggio della valvola bistabile 9 e della pompa 16, risulta evidente seguendo gli schemi delle Figg. 3 e 4. Also in this case the activation or piloting of the bistable valve 9 and of the pump 16 is evident following the diagrams of Figs. 3 and 4.
Secondo la Fig. 3 lo stelo 24 si trova nella posizione iniziale spostato a destra e la spola 8 della valvola 9 a sinistra, dove la camera 29 della pompa è in pressinoe tramite il canale 3 e 5, mentre la camera 29A opposta, tramite il canale 4 e 7 è alla pressione atmosferica. According to Fig. 3 the stem 24 is in the initial position shifted to the right and the spool 8 of the valve 9 to the left, where the pump chamber 29 is in presser through the channel 3 and 5, while the opposite chamber 29A, through the channel 4 and 7 is at atmospheric pressure.
In questa condizione l'aria in pressione della linea 1, viene inviata attraverso i canali 2 e 13 attraverso il cassetto 20, fino all'entrata 14 della valvola 9 per spostare la spola 8 verso destra, scaricando l'aria in pressione in eccesso dal canale 10 (Fig. 4). In this condition, the pressurized air of the line 1 is sent through the channels 2 and 13 through the spool 20, up to the inlet 14 of the valve 9 to move the spool 8 to the right, discharging the excess pressurized air from the channel 10 (Fig. 4).
Attraverso detta valvola 1'aria compressa passando dall'entrata 3 nel raccordo 4, entra nella camera 29A della pompa, spostando il disco 26A e lo stelo 24, verso sinistra, contemporaneamente l'aria della camera 29 fluisce dal raccordo 5 e dall'uscita 6 nell'atmosfera. Through said valve, the compressed air, passing from inlet 3 into fitting 4, enters chamber 29A of the pump, moving the disc 26A and stem 24 to the left, at the same time the air from chamber 29 flows from fitting 5 and from the outlet 6 in the atmosphere.
Si arriva così al posizionamento della pompa come rappresentato in Fig. 4. Secondo tale figura, l'aria compressa della linea 1 attraversa il canale 2 e 15 passando dal cassetto 21, arrivando fino all'entrata 12 della valvola 9 per spostare la spola 8 verso sinistra e scaricando l'aria in pressione in eccesso dal canale 11 (Fig. 3). The positioning of the pump is thus obtained as shown in Fig. 4. According to this figure, the compressed air of line 1 passes through the channel 2 and 15 passing through the drawer 21, reaching the inlet 12 of the valve 9 to move the spool 8 to the left and discharging the excess pressurized air from duct 11 (Fig. 3).
Secondo il trovato di Fig. 3 e 4, lo stelo 24 che compie una corsa C presenta un primo ed un secondo passaggio 20 e rispettivamente 21 di lunghezza pari a C F che delimitano fra loro un tratto di collare 22 di lunghezza pari a C-F, dove F è il diametro delle varie forature o canali che confluiscono nel foro 17 e nella boccola 18 di scorrimento dello stelo 24. According to the invention of Fig. 3 and 4, the stem 24 which performs a stroke C has a first and a second passage 20 and respectively 21 of length equal to C F which define between them a portion of collar 22 of length equal to C-F, where F is the diameter of the various holes or channels that flow into the hole 17 and into the sliding bushing 18 of the stem 24.
Dal punto di vista costruttivo, si deve notare che la boccola 18 è realizzata mediante tornitura, così come il passaggio 31 (Fig. 1 e 2) ed i passaggi 20 e 21 (Fig. 3 e 4) sono preferibilmente realizzati mediante una riduzione del diametro dello stelo 24, ottenuta per esempio tramite tornitura. From the construction point of view, it should be noted that the bushing 18 is made by turning, as well as the passage 31 (Fig. 1 and 2) and the passages 20 and 21 (Fig. 3 and 4) are preferably made by a reduction of the diameter of the rod 24, obtained for example by turning.
In seguito a quanto esposto, la distribuzione a cassetto dell'aria compressa attuata direttamente sullo stelo 24 della pompa, realizza il pilotaggio della valvola di comando in entrambi i casi, eliminando ogni dipendenza da rimandi meccanici e da valvole ausiliarie attuando sicurezza di funzionamento, semplicità di costruzione e riduzione dei costi. As a result of the foregoing, the distribution of the compressed air slide, implemented directly on the stem 24 of the pump, realizes the piloting of the control valve in both cases, eliminating any dependence on mechanical returns and auxiliary valves by implementing operational safety, simplicity of construction and cost reduction.
Resta inteso che il principio di Fig. 1, 2, 3 e 4 sopra esposto, protegge applicazioni simili di moto alternativo per pilotare la valvola di comando con qualunque tipo di fluidi in pressione, mentre gli steli, i canali radiali ed i loro collegamenti potranno essere realizzati secondo il principio di funzionamento descritto ed illustrato nelle annesse figure. It is understood that the principle of Fig. 1, 2, 3 and 4 above, protects similar applications of reciprocating motion to drive the control valve with any type of pressurized fluids, while the stems, the radial channels and their connections can be made according to the operating principle described and illustrated in the attached figures.
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