ES2712896T3 - Bomba de diafragma para dosificar un fluido y un método correspondiente - Google Patents
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Abstract
Una bomba (10) de diafragma, de forma específica, para usar como una bomba de dosificación de detergente, que comprende: una carcasa (12) de bomba con al menos una primera válvula antirretorno (14) y una segunda válvula antirretorno (16), una cámara (18) de fluido, un diafragma (20) que define una pared de la cámara (18) de fluido y móvil recíprocamente, medios (28) de accionamiento con un eje (30) de accionamiento para mover recíprocamente dicho diafragma (20), una unidad (36) de control, en donde los medios (28) de accionamiento están conectados al diafragma (20) mediante una excéntrica (26) y una biela (24), en donde los medios (28) de accionamiento están configurados como una transmisión sin engranajes para mover recíprocamente y directamente el diafragma (20); caracterizada por que una unidad de detector está dispuesta para detectar la posición angular de los medios (28) de accionamiento y/o la excéntrica (26), y en donde la unidad de detector comprende unos medios indicadores (32) conectables a los medios (28) de accionamiento y/o la excéntrica (26) y un detector (34) para detectar los medios indicadores (32), en donde la bomba (10) de diafragma está configurada para mover directamente el diafragma a una posición definida a lo largo de la trayectoria más corta.
Description
DESCRIPCION
Bomba de diafragma para dosificar un fluido y un metodo correspondiente
Campo tecnico de la invencion
La presente invencion se refiere a una bomba de diafragma, de forma espedfica, para usar como bomba de dosificacion de detergente, y a un metodo correspondiente.
Antecedentes de la invencion
Las bombas de diafragma y embolo se usan para suministrar cantidades medidas de Ifquidos con diversas propiedades. Dependiendo del campo de aplicacion, el comportamiento de la bomba esta sujeto a diversos requisitos a efectos de asegurar que la cantidad suministrada del medio medido es lo mas precisa posible y permanece constante el tiempo mas prolongado posible.
Las bombas de diafragma son bombas industriales comunes que usan un desplazamiento positivo para desplazar lfquidos. Estos dispositivos incluyen normalmente un unico diafragma y una unica camara, asf como valvulas antirretorno de descarga para evitar un retorno de flujo. Unos embolos estan conectados al diafragma o se usan para forzar el accionamiento del diafragma mediante aceite hidraulico. Normalmente, las bombas de diafragma son muy fiables, ya que las mismas no incluyen partes internas que rozan entre sf. Las bombas de diafragma permiten su uso con una gama de medios que incluyen materiales abrasivos, acidos, sustancias qmmicas o similares, ya que los medios de accionamiento estan normalmente totalmente separados de la parte hidraulica de la bomba. Debido a que las bombas de diafragma permiten suministrar volumenes pequenos de fluido con la maxima descarga, las mismas resultan especialmente adecuadas como bombas de dosificacion.
Otro motivo para usar bombas de diafragma como bombas de dosificacion consiste en que estas bombas tienen dos ciclos, es decir, un ciclo de aspiracion en el que el medio es aspirado desde un deposito y un ciclo de compresion o un ciclo de suministro en el que tiene lugar el suministro del medio medido, p. ej., a un conducto medido. Las bombas de diafragma conocidas en la tecnica comprenden, por ejemplo, valvulas antirretorno de succion, asf como una valvula antirretorno de descarga, para evitar reflujo. Estas valvulas antirretorno son desviadas mediante muelles y normalmente se abren y cierran por la diferencia de presion del medio a bombear. Normalmente, las valvulas antirretorno solamente son accionadas por el diferencial de presion del fluido. Este muelle de compresion ejerce una fuerza elastica comparativamente reducida a efectos de asegurar que la valvula antirretorno puede abrirse facilmente. Esto es aplicable de forma espedfica a la valvula antirretorno en el lado de succion de la bomba.
Existe una necesidad permanente de aumentar la eficiencia de costes de las bombas de diafragma y de mejorar las capacidades de dosificacion de las bombas de diafragma.
Por lo tanto, un objeto de la presente invencion consiste en dar a conocer una bomba de diafragma mejorada que ofrezca una mayor eficiencia de costes, siendo deseable ademas aumentar las capacidades de dosificacion de la bomba de diafragma.
Los documentos US 2004/234377 A1 y US 5.971.723 describen bombas de diafragma.
US 2004/234377 A1 describe una bomba de dosificacion de diafragma que comprende una membrana funcional o un elemento de desplazamiento similar que define un area de trabajo y una transmision de bomba para crear un movimiento oscilante del elemento de desplazamiento. La direccion de la transmision de bomba puede invertirse y el elemento de desplazamiento puede moverse hacia atras y hacia delante. La bomba de diafragma tambien comprende un detector de posicion para detectar la posicion del elemento de desplazamiento y/o la transmision de bomba. El detector de posicion interactua con el motor de disposicion o una parte accionada por este motor y esta conectado a la electronica de control. El detector de posicion puede estar configurado para producir una senal de referencia en posiciones claramente definidas, p. ej., en el punto muerto superior o inferior, a partir de la que es posible calcular posiciones intermedias dentro de un movimiento de giro o redproco de la transmision de bomba. La bomba de diafragma descrita en este documento debe desplazarse a traves de un ciclo a efectos de buscar el punto de referencia que determina la posicion del punto muerto inferior.
La bomba de diafragma descrita en US 5.971.723 se detiene e inicia siempre en la misma posicion y, por lo tanto, tambien necesita un suministro de energfa continuo. Debido a que la bomba de diafragma siempre se inicia en la misma posicion, la misma no es capaz de dosificar con una parte de un ciclo, es decir, una parte del fluido en el interior de la camara de fluido.
Resumen de la invencion
La presente invencion da a conocer:
(1) Una bomba de diafragma, de forma espedfica, para usar como una bomba de dosificacion de detergente, que comprende:
una carcasa de bomba con al menos una primera valvula antirretorno y una segunda valvula antirretorno , una camara de fluido, un diafragma que define una pared de la camara de fluido y movil redprocamente, medios de accionamiento con un eje de accionamiento para mover redprocamente dicho diafragma, una unidad de control, en donde los medios de accionamiento estan conectados al diafragma mediante una excentrica y una biela, en donde los medios de accionamiento estan configurados como una transmision sin engranajes para mover redprocamente y directamente el diafragma;
en donde una unidad de detector esta dispuesta para detectar la posicion angular de los medios de accionamiento y/o la excentrica, y en donde la unidad de detector comprende unos medios indicadores conectables a los medios de accionamiento y/o la excentrica y un detector para detectar los medios indicadores,
en donde la bomba de diafragma esta configurada para mover directamente el diafragma a una posicion definida a lo largo de la trayectoria mas corta.
(2) La bomba de diafragma segun (1), en donde los medios de accionamiento son un motor paso a paso, de forma espedfica, un motor paso a paso hubrido.
(3) La bomba de diafragma segun (1) o (2), en donde la excentrica esta unida directamente al eje de accionamiento de los medios de accionamiento.
(4) La bomba de diafragma segun cualquiera de los aspectos anteriores, en donde la bomba de diafragma esta configurada para mover directamente el diafragma hacia el inicio del ciclo de dosificacion a lo largo de la trayectoria mas corta.
(5) La bomba de diafragma segun cualquiera de los aspectos anteriores, en donde la bomba de diafragma esta configurada de manera que, al activar la bomba de diafragma, un detector detecta si la bomba de diafragma esta dispuesta en un ciclo de dosificacion o un ciclo de succion.
(6) La bomba de diafragma segun cualquiera de los aspectos anteriores, en donde los medios indicadores son una superficie reflectante dispuesta en al menos una parte del area periferica y/o un lado de cara de los medios de accionamiento y/o la excentrica.
(7) La bomba de diafragma segun cualquiera de los aspectos anteriores, en donde el detector esta integrado en la unidad de control.
(8) Un metodo para dosificar un fluido, que comprende las etapas de:
- disponer una bomba de diafragma segun cualquiera de los aspectos (1) a (7),
- iniciar un ciclo de dosificacion dosificando al menos parte del fluido en el interior de la camara de fluido, - iniciar un ciclo de succion despues de dosificar al menos parcialmente el fluido.
(9) Metodo segun (8), que comprende ademas las etapas de
- detectar la posicion angular de los medios de accionamiento y/o la excentrica,
- mover el diafragma a una posicion definida, por ejemplo, al inicio del ciclo de dosificacion, opcionalmente, despues de completar un ciclo de succion para llenar la camara de fluido.
(10) El metodo segun (9), que comprende ademas la etapa de modular la velocidad de accionamiento a efectos de obtener un flujo volumetrico basicamente constante del fluido.
(11) El metodo segun (9) o (10), que comprende ademas la etapa de controlar la duracion del ciclo de dosificacion a efectos de dosificar al menos una parte del fluido con un flujo volumetrico basicamente constante durante un tiempo determinado.
(12) El metodo segun cualquiera de los aspectos (8) a (11), que comprende la etapa de cambiar la velocidad de accionamiento a efectos de alargar o acortar el ciclo de succion y/o dosificacion.
Este objeto se alcanza mediante una bomba de diagrama para dosificar fluidos, de forma espedfica, para usar como una bomba de dosificacion de detergente, que tiene las caractensticas de la reivindicacion 1, y mediante un metodo para dosificar un fluido que tiene las caractensticas de la reivindicacion 9. Las realizaciones preferidas, detalles adicionales, elementos, caractensticas y ventajas del objeto de la invencion de dicha bomba de diafragma y dicho metodo se describen en las reivindicaciones dependientes.
En un aspecto general de la invencion, la bomba de diafragma, de forma espedfica, para usar como una bomba de dosificacion de detergente, comprende una carcasa de bomba con al menos una primera valvula antirretorno y una segunda valvula antirretorno , una camara de fluido, un diafragma que define una pared de la camara de fluido y
movil redprocamente, medios de accionamiento con un eje de accionamiento para mover redprocamente dicho diafragma, una unidad de control, en donde los medios de accionamiento estan conectados al diafragma mediante una excentrica y una biela, en donde los medios de accionamiento estan configurados como una transmision sin engranajes para mover redprocamente y directamente el diafragma.
La carcasa de bombeo puede alojar una camara de fluido, un diafragma y al menos una primera valvula antirretorno y una segunda valvula antirretorno , en donde la primera valvula antirretorno puede permitir el flujo de un fluido al interior de la camara de fluido, por ejemplo, durante un ciclo de succion de la bomba de diafragma, y la segunda valvula antirretorno puede permitir que el fluido abandone la camara de fluido, por ejemplo, durante un ciclo de dosificacion de la bomba de diafragma, evitando que el fluido vuelva al interior de la camara de fluido despues de ser expulsado de la camara de fluido. Es posible optimizar la bomba de diafragma para su cebadura automatica. Se usa una unidad de control para controlar el funcionamiento de la bomba de diafragma, de forma espedfica, para controlar unos medios de accionamiento, por ejemplo, la velocidad de accionamiento de los medios de accionamiento. La velocidad de accionamiento de los medios de accionamiento es una velocidad de giro que puede medirse en revoluciones por minuto, rpm. Los medios de accionamiento comprenden un eje de accionamiento, girando el eje de accionamiento a la velocidad de giro de los medios de accionamiento. Los medios de accionamiento estan conectados a una excentrica, estando conectada la excentrica a una biela basicamente ngida. La biela esta conectada, por ejemplo, elasticamente, al diafragma, de modo que el movimiento de giro de los medios de accionamiento y/o la excentrica puede ser transformado en un movimiento basicamente redproco de traslacion de la biela para mover redprocamente el diafragma. El diafragma puede ser basicamente ngido, excepto un borde de diafragma flexible, a efectos de obtener un desplazamiento del fluido independiente de la presion. Los medios de accionamiento para mover redprocamente el diafragma estan configurados sin caja de engranajes, en forma de transmision sin engranajes, para mover redprocamente el diafragma directamente a la velocidad de los medios de accionamiento, la velocidad de accionamiento. Los medios de accionamiento estan configurados sin transmision, como una transmision directa, a efectos de accionar el diafragma directamente.
La bomba de diafragma segun la presente invencion presenta unas cuantas ventajas con respecto a los dispositivos segun el estado de la tecnica. Por ejemplo, la omision de la caja de engranajes permite disminuir significativamente los costes de fabricacion de la bomba de diafragma, aumentando de este modo la eficiencia de costes de la bomba de diafragma. Ademas, la transmision sin engranajes reduce las perdidas por transmision, aumentando por lo tanto la eficiencia de la bomba de diafragma. Otra ventaja consiste en que, sin una caja de engranajes, es posible reducir el ruido de la bomba de diafragma emitido durante el funcionamiento. Ademas, sin la caja de engranajes es posible aumentar la resistencia de la bomba de diafragma, aumentando la fiabilidad de la bomba de diafragma. Otra ventaja de la bomba de diafragma mejorada consiste en que, accionando directamente el diafragma mediante los medios de accionamiento sin caja de engranajes, los medios de accionamiento pueden accionar el diafragma de forma mas dinamica, mejorando por lo tanto las capacidades de dosificacion de la bomba de diafragma.
En otra realizacion de la invencion, los medios de accionamiento son un motor paso a paso, de forma espedfica, un motor paso a paso dbrido. El motor paso a paso puede estar disenado en forma de motor electrico sin escobillas que permite dividir un giro completo en un gran numero de pasos. El motor paso a paso comprende un eje de accionamiento, y la disposicion del eje de accionamiento puede ser controlada de forma precisa. Un motor paso a paso dbrido combina los principios de un motor de imanes permanentes y un motor de reluctancia variable, permitiendo obtener un par elevado basicamente constante y permitiendo una modulacion de la velocidad de accionamiento con alta dinamica. La modulacion con alta dinamica significa una modulacion en la que el cambio deseado en la velocidad de accionamiento se ejecuta rapidamente sin retraso. El motor paso a paso o el motor paso a paso dbrido puede ser controlado por la unidad de control, permitiendo una disposicion precisa del diafragma con una alta dinamica.
En otra realizacion preferida de la invencion, la excentrica esta unida directamente al eje de accionamiento de los medios de accionamiento. La excentrica puede estar unida al eje de accionamiento mediante un encaje positivo y/o unida firmemente al eje de accionamiento. Uniendo la excentrica directamente al eje de accionamiento del motor paso a paso es posible omitir la caja de engranajes y accionar el diafragma directamente con los medios de accionamiento. Ademas, el motor paso a paso permite un control preciso del movimiento del diafragma, por ejemplo, mediante una velocidad de accionamiento modulada, lo que aumenta adicionalmente las capacidades de dosificacion de la bomba de diafragma.
En una realizacion especialmente preferida de la invencion, se usa una unidad de detector para detectar la posicion angular de los medios de accionamiento y/o la excentrica. La unidad de detector puede detectar la posicion angular del eje de accionamiento de los medios de accionamiento, por ejemplo, el motor paso a paso dbrido. La unidad de detector puede detectar una posicion angular absoluta de los medios de accionamiento, por ejemplo, usando un detector angular de magneto resistencia gigante, por ejemplo, cuando los medios de accionamiento no estan funcionando, y/o la unidad de detector puede detectar un cambio en una posicion angular de los medios de accionamiento, de forma espedfica, el eje de accionamiento, por ejemplo, cuando los medios de accionamiento estan funcionando. La unidad de detector puede estar conectada a la unidad de control a efectos de enviar una senal de posicion y/o una senal de cambio de posicion a la unidad de control. Esto presenta la ventaja de que la unidad de control puede alterar o modular la velocidad de accionamiento de los medios de accionamiento, de forma espedfica, del motor paso a paso dbrido, dependiendo de la posicion, por ejemplo, del eje de accionamiento y/o la
excentrica unida al eje de accionamiento.
Ademas, en una realizacion preferida de la invencion, la unidad de detector comprende unos medios indicadores conectables a los medios de accionamiento y/o la excentrica y un detector para detectar los medios indicadores. Los medios indicadores pueden estar conectados al eje de accionamiento, siendo posible disponer por separado el detector, por ejemplo, un detector optico. Los medios indicadores pueden corresponderse con un ciclo de dosificacion completo y/o un ciclo de succion completo, permitiendo por lo tanto detectar la posicion del diafragma segun el ciclo de dosificacion y/o succion.
En otra realizacion preferida de la invencion los medios indicadores son una superficie reflectante dispuesta en al menos una parte del area periferica y/o un lado de cara de los medios de accionamiento y/o la excentrica. Los medios indicadores pueden estar unidos, por ejemplo, en el lado de cara, al eje de accionamiento y/o la excentrica. Los medios indicadores pueden ser una superficie reflectante o un recubrimiento superficial, por ejemplo, una pintura reflectante de luz, adecuados para reflejar una luz que puede ser emitida por el detector de la unidad de detector. Los medios indicadores pueden estar dispuestos en al menos una parte de la superficie periferica del eje de accionamiento y/o la excentrica. Los medios indicadores pueden extenderse aproximadamente 180° a lo largo de la superficie periferica del eje de accionamiento y/o la excentrica, disponiendose los medios indicadores en una posicion definida del diafragma, por ejemplo, el ciclo de succion y/o el ciclo de dosificacion, de forma espedfica, un ciclo de dosificacion completo y/o un ciclo de succion completo. Por ejemplo, unos medios indicadores pueden extenderse aproximadamente 180° en la superficie periferica de la excentrica y pueden disponerse en el ciclo de dosificacion, no estando dotados aproximadamente los otros 180° de unos medios indicadores, permitiendo la deteccion de si un ciclo de dosificacion o succion esta activo. Es posible usar medios indicadores separados y separables del detector para el ciclo de dosificacion y el ciclo de succion. Los medios indicadores tambien pueden unirse a un lado de cara de los medios de accionamiento y/o la excentrica y/o el eje de accionamiento, por ejemplo, en forma de semidrculo, en correspondencia con el ciclo de dosificacion o el ciclo de succion.
En otra realizacion preferida de la invencion el detector esta integrado en la unidad de control. El detector, de forma espedfica, un detector optico, puede estar integrado en la unidad de control de la bomba de diafragma, por ejemplo, disponiendo el detector en una placa de circuitos de la unidad de control. Esto permite obtener una produccion con eficiencia de costes de la unidad de detector, de forma espedfica, del detector.
En una realizacion preferida de la invencion, la biela esta unida directamente al diafragma, preferiblemente, mediante una conexion con tornillos. El diafragma puede comprender un conector para conectar el diafragma a la biela, pudiendo estar dispuesto el conector en un lado del diafragma orientado en alejamiento con respecto a la camara de fluido y pudiendo consistir el conector al menos parcialmente en un material elastico. Es posible unir el conector al diafragma para aumentar la rigidez del diafragma extendiendo una fuerza, por ejemplo, transmitida desde la biela, en un area grande del diafragma, de modo que se reduce la tension en el interior del diafragma. La biela puede estar atornillada al diafragma y/o al conector, permitiendo una conexion, de forma espedfica, una conexion flexible, del diafragma a la biela. Este diseno permite la transmision fiable de potencia de los medios de accionamiento, de forma espedfica, la biela, al diafragma cuando se usa la bomba de diafragma.
Otro aspecto de la presente invencion consiste en un metodo para dosificar un fluido que comprende las etapas de disponer una bomba de diafragma segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, iniciar un ciclo de dosificacion dosificando al menos parte del fluido en el interior de la camara de fluido, iniciar un ciclo de succion, preferiblemente despues de dosificar al menos parcialmente el fluido.
La bomba de diafragma puede iniciarse con un ciclo de dosificacion o un ciclo de succion al activarse. En un ciclo de dosificacion, por ejemplo, el fluido en el interior de la camara de fluido es expulsado, por ejemplo, a traves de la segunda valvula antirretorno de la camara de fluido mediante un movimiento de dosificacion del diafragma. Durante el ciclo de dosificacion, al menos una parte del fluido en el interior de la camara de fluido es expulsada y/o dosificada. Por ejemplo, una camara de fluido al menos parcialmente vada puede llenarse despues de un ciclo de dosificacion iniciando un ciclo de succion a efectos de absorber fluido al interior de la camara de fluido, por ejemplo, a traves de la primera valvula antirretorno, moviendose el diafragma hacia fuera y aumentando por lo tanto el volumen de la camara de fluido. El ciclo de dosificacion y el ciclo de succion pueden repetirse nuevamente dependiendo de la cantidad de fluido a dosificar. El metodo de dosificar un fluido con una bomba de diafragma segun la invencion presenta la ventaja de que, debido a la estructura simplificada de la bomba, aumenta la eficiencia de costes. Ademas, es posible reducir la disipacion de calor y, accionando el diafragma directamente, mejora el control del movimiento del diafragma, mejorando por lo tanto las capacidades de dosificacion.
En una realizacion preferida del metodo se detecta la posicion angular de los medios de accionamiento y/o la excentrica, el diafragma se mueve a una posicion definida, por ejemplo, el inicio del ciclo de dosificacion, opcionalmente, despues de completar un ciclo de succion para llenar la camara de fluido. La posicion angular de los medios de accionamiento, de forma espedfica, por ejemplo, el eje de accionamiento de un motor paso a paso fnbrido, y/o una excentrica, puede ser detectada mediante una unidad de detector, que comprende unos medios indicadores y un detector, de forma espedfica, un detector optico. Unos medios indicadores disenados para corresponderse con el ciclo de dosificacion y/o el ciclo de succion, por ejemplo, en forma de superficie reflectante semicircular montada en un lado de cara, por ejemplo, en la excentrica, por ejemplo, en correspondencia con el ciclo
de dosificacion o el ciclo de succion, pueden ser detectados por el detector. Dependiendo de la posicion de los medios indicadores durante la activacion de la bomba de diafragma, el detector detecta los medios indicadores, por ejemplo, la superficie reflectante, o no los detecta. El diafragma puede moverse mediante los medios de accionamiento de cualquier manera, a traves de un ciclo de dosificacion o de succion, hasta que el detector detecta el final o el inicio de los medios indicadores, pudiendo detener la unidad de control los medios de accionamiento y el movimiento del diafragma. Por lo tanto, debido a que los medios indicadores se corresponden con el ciclo de dosificacion o el ciclo de succion, es posible mover el diafragma a una posicion definida, por ejemplo, al inicio del ciclo de dosificacion. Por ejemplo, si los medios indicadores se corresponden con el ciclo de dosificacion y el detector detecta los medios indicadores durante la activacion, la unidad de control tiene la indicacion de que el diafragma esta dispuesto en un ciclo de dosificacion y puede controlar los medios de accionamiento para mover el diafragma en la direccion del ciclo de succion, llenando la camara de fluido, hasta que el detector detecta el final de los medios indicadores. Estos medios indicadores de “sf o no” permiten obtener una manera eficiente en costes de indicar un ciclo de dosificacion y/o succion y de permitir el movimiento del diafragma a una posicion definida, opcionalmente despues de completar un ciclo de succion en primer lugar para llenar la camara de fluido. La deteccion constante de una posicion angular absoluta de los medios de accionamiento y, por lo tanto, la posicion del diafragma y el ciclo puede llevarse a cabo, por ejemplo, mediante un detector angular de magneto resistencia gigante (GMR), por ejemplo, cuando los medios de accionamiento mueven redprocamente el diafragma y/o cuando los medios de accionamiento no estan funcionando para verificar la posicion del diafragma, a efectos de permitir mover directamente el diafragma a una posicion definida a lo largo de la trayectoria mas corta. Esto presenta la ventaja de poder aumentar las capacidades de dosificacion de la bomba de diafragma.
En una realizacion especialmente preferida, el metodo comprende la etapa de modular la velocidad de accionamiento a efectos de obtener un flujo volumetrico basicamente constante del fluido. La unidad de control puede modular la velocidad de accionamiento de los medios de accionamiento en funcion de la posicion angular de los medios de accionamiento y/o la excentrica, la posicion del diafragma y/o del ciclo de la bomba de diafragma, de forma espedfica, durante el ciclo de dosificacion y/o el ciclo de succion. Debido a la estructura de las bombas de diafragma, el diafragma debe cambiar su direccion de funcionamiento al final de cada ciclo y, en consecuencia, el volumen del fluido desplazado por el diafragma durante un ciclo puede no ser constante. La velocidad de accionamiento puede ser modulada o modificada mediante una modulacion de seno inverso (1/sen), obteniendose por lo tanto un flujo volumetrico basicamente constante del fluido durante el ciclo de dosificacion. Modulando la velocidad de accionamiento de los medios de accionamiento con alta dinamica, un cambio de respuesta rapido en la velocidad de accionamiento, es posible obtener un flujo volumetrico basicamente constante de fluido durante un ciclo, por ejemplo, durante el ciclo de dosificacion y/o el ciclo de succion. La velocidad de accionamiento puede ser inferior en la mitad de un ciclo que al inicio y/o al final de un ciclo. Ademas, con la modulacion de la velocidad de accionamiento es posible reducir el impacto hidraulico al final y/o al inicio de un ciclo.
En otra realizacion preferida, el metodo comprende la etapa de controlar la duracion del ciclo de dosificacion a efectos de dosificar al menos una parte del fluido con un flujo volumetrico basicamente constante durante un tiempo determinado. Esto permite obtener un ciclo de dosificacion proporcional temporalmente, en donde la dosificacion de al menos una parte del fluido se lleva a cabo con un flujo volumetrico basicamente constante durante un tiempo determinado. Durante el ciclo de dosificacion proporcional el flujo volumetrico del fluido es basicamente constante y la duracion de la dosificacion se controla. Despues de la activacion de la bomba de diafragma la unidad de control puede mover el diafragma a traves de los medios de accionamiento hasta una posicion definida, por ejemplo, el inicio de un ciclo de dosificacion, en caso necesario, despues de un ciclo de succion. El ciclo de dosificacion proporcional permite dosificar una cantidad exacta de fluido, por ejemplo, detergente, siendo la cantidad de fluido a dosificar ajustable.
En una realizacion preferida del metodo, la velocidad de accionamiento para el ciclo de succion se modula para evitar la produccion de gases en el fluido. El movimiento demasiado rapido del diafragma y, por lo tanto, por ejemplo, la reduccion demasiado rapida de la presion en el interior de la camara de fluido, puede provocar la produccion de gases en el interior del fluido. La velocidad de accionamiento puede ser modulada segun el fluido espedfico utilizado para permitir el ciclo de succion mas rapido posible para el fluido espedfico. Por ejemplo, el ciclo de succion puede iniciarse a una velocidad de accionamiento reducida, permitiendo una cafda de presion reducida debido a un caudal reducido, y aumentar hasta una velocidad de accionamiento maxima del fluido.
En una realizacion preferida del metodo, la velocidad de accionamiento cambia a efectos de alargar o acortar el ciclo de succion y/o dosificacion. La velocidad de accionamiento de los medios de accionamiento es la velocidad que determina basicamente la duracion de un ciclo de succion y/o dosificacion, provocando una velocidad de accionamiento lenta un aumento del tiempo de ciclo y viceversa. Esto resulta especialmente ventajoso para bombear un fluido a traves de un conducto de dosificacion largo a una velocidad reducida y/o bombear un fluido de alta viscosidad a una velocidad reducida, debido a la friccion reducida que se basa en la velocidad reducida del fluido y debido a la aceleracion reducida de la masa del fluido. La velocidad de accionamiento puede ser modulada adicionalmente.
Descripcion de las figuras
Detalles, elementos, caractensticas y ventajas adicionales del objeto de la invencion se describen en las figuras y la
siguiente descripcion de las figuras respectivas que, a tftulo de ejemplo, muestran una realizacion y un ejemplo de un sistema de dispensacion segun la invencion. En los dibujos:
la Fig. 1 muestra un dibujo en seccion de una bomba de diafragma segun la presente invencion;
la Fig. 2 muestra una vista en perspectiva de otra realizacion de la bomba de diafragma segun la presente invencion. La ilustracion de la Fig. 1 muestra una realizacion de la presente invencion. En la Fig. 1 se muestra una bomba 10 de diafragma que comprende una carcasa 12 de bomba. En el interior de la carcasa 12 de bomba estan dispuestas dos primeras valvulas antirretorno 14 y dos segundas valvulas antirretorno 16, permitiendo las primeras valvulas antirretorno 14 la entrada de un fluido (no mostrado) en una camara 18 de fluido. Durante un ciclo de dosificacion el fluido es expulsado de la camara 18 de fluido y pasa a traves de las segundas valvulas antirretorno 16 mientras las primeras valvulas antirretorno 14 estan bloqueadas. Una pared de la camara 18 de fluido esta definida por un diafragma 20, comprendiendo el diafragma 20 un conector 22 que esta conectado a una biela 24. La biela 24 esta unida a una excentrica 26, estando unida la excentrica 26 a un eje 30 de accionamiento de unos medios 28 de accionamiento para mover redprocamente el diafragma 20. La biela 24 esta unida a la excentrica 26 mediante un cojinete 42 de bolas para reducir la friccion cuando la bomba 10 de diafragma esta funcionando. La excentrica 26 comprende un lado 40 de cara orientado en alejamiento con respecto al eje 40 de accionamiento y hacia una unidad 36 de control para controlar el funcionamiento de la bomba 10 de diafragma. Unos medios indicadores 32 estan dispuestos en el lado 40 de cara de la excentrica 26, orientados hacia un detector 34 montado en la unidad 36 de control, a efectos de determinar la posicion angular de los medios 28 de accionamiento. Los medios 28 de accionamiento en forma de motor paso a paso, asf como la unidad 36 de control, estan dispuestos en el interior de una carcasa 38, en donde la carcasa 38. Los medios indicadores 32 en el lado 40 de cara de la excentrica 26 pueden estar configurados para corresponderse con un ciclo de dosificacion o un ciclo de succion de la bomba 10 de diafragma, por ejemplo, con un diseno de semidrculo. Esto permite que el detector 34, al activar la bomba 10 de diafragma, detecte si el diafragma 20 esta dispuesto en un ciclo de dosificacion o en un ciclo de succion. La unidad 36 de control puede girar a continuacion el eje 30 de accionamiento y, por lo tanto, el diafragma 20, hasta que el detector detecta el final o el inicio de los medios indicadores, deteniendo los medios 28 de accionamiento. Por lo tanto, la unidad 36 de control puede mover el diafragma 20 a una posicion definida, por ejemplo, al inicio del ciclo de dosificacion. La bomba 10 de diafragma puede tener un tamano determinado a efectos de poder dosificar aproximadamente 6 litros/hora de un fluido, preferiblemente aproximadamente 15 litros/hora, mas preferiblemente aproximadamente 50 litros/hora, con maxima preferencia 80 litros/hora. En consecuencia, los medios de accionamiento permiten obtener un par de aproximadamente 0,1 Nm, preferiblemente aproximadamente 5 Nm, con maxima preferencia aproximadamente 6 Nm. En consecuencia, la presion para dosificar el fluido puede ser de aproximadamente 0,2 bares, preferiblemente aproximadamente 2 bares, con maxima preferencia aproximadamente 10 bares.
En la Fig. 2 se muestra otra realizacion de la invencion. La bomba 10 de diafragma comprende una primera valvula antirretorno 14 y una segunda valvula antirretorno 16 en el interior de una carcasa 12 de bomba, abriendose la primera valvula antirretorno 14 en un ciclo de succion para permitir la entrada de un fluido en la camara de fluido (no mostrada) mientras la segunda valvula antirretorno 16 esta cerrada. Durante un ciclo de dosificacion la primera valvula antirretorno 14 esta cerrada y la segunda valvula antirretorno 16 esta abierta para permitir que el fluido abandone la camara de fluido. El diafragma (no mostrado) es accionado por unos medios 28 de accionamiento en forma de motor paso a paso. Una excentrica 26 esta unida al eje de accionamiento (no mostrado), extendiendose axialmente en mayor medida que el eje de accionamiento. La excentrica 26 comprende en un lado 40 de cara los medios indicadores 32, estando disenados los medios indicadores 32 en forma de area semicircular, cubriendo aproximadamente la mitad del lado 40 de cara total de la excentrica 26. Por ejemplo, los medios indicadores 32 son una pintura reflectante, correspondiendose los medios indicadores 32 con un ciclo, el ciclo de succion o el ciclo de dosificacion, de la bomba 10 de diafragma. Por lo tanto, un detector 34 integrado en la unidad 36 de control (mostrada separada) puede determinar si el diafragma esta en la posicion de un ciclo de dosificacion o un ciclo de succion o al inicio o al final de un ciclo. La unidad 36 de control se muestra en una posicion desmotada.
Lista de signos de referencia
10 bomba de diafragma
12 carcasa de bomba
14 primera valvula antirretorno
16 segunda valvula antirretorno
18 camara de fluido
20 diafragma
22 conector
biela
excentrica
medios de accionamiento eje de accionamiento medios indicadores detector
unidad de control carcasa
lado de cara
cojinete de bolas
Claims (12)
1. Una bomba (10) de diafragma, de forma espedfica, para usar como una bomba de dosificacion de detergente, que comprende:
una carcasa (12) de bomba con al menos una primera valvula antirretorno (14) y una segunda valvula antirretorno (16), una camara (18) de fluido, un diafragma (20) que define una pared de la camara (18) de fluido y movil redprocamente, medios (28) de accionamiento con un eje (30) de accionamiento para mover redprocamente dicho diafragma (20), una unidad (36) de control, en donde los medios (28) de accionamiento estan conectados al diafragma (20) mediante una excentrica (26) y una biela (24), en donde los medios (28) de accionamiento estan configurados como una transmision sin engranajes para mover redprocamente y directamente el diafragma (20);
caracterizada por que una unidad de detector esta dispuesta para detectar la posicion angular de los medios (28) de accionamiento y/o la excentrica (26), y en donde la unidad de detector comprende unos medios indicadores (32) conectables a los medios (28) de accionamiento y/o la excentrica (26) y un detector (34) para detectar los medios indicadores (32),
en donde la bomba (10) de diafragma esta configurada para mover directamente el diafragma a una posicion definida a lo largo de la trayectoria mas corta.
2. La bomba de diafragma segun la reivindicacion 1, en donde los medios (28) de accionamiento son un motor paso a paso, de forma espedfica, un motor paso a paso dbrido.
3. La bomba de diafragma segun la reivindicacion 1 o 2, en donde la excentrica (26) esta unida directamente al eje (30) de accionamiento de los medios (28) de accionamiento.
4. La bomba de diafragma segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la bomba (10) de diafragma esta configurada para mover directamente el diafragma hacia el inicio del ciclo de dosificacion a lo largo de la trayectoria mas corta.
5. La bomba de diafragma segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la bomba de diafragma esta configurada de manera que, al activar la bomba de diafragma, un detector (34) detecta si la bomba de diafragma esta dispuesta en un ciclo de dosificacion o un ciclo de succion.
6. La bomba de diafragma segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios indicadores (32) son una superficie reflectante dispuesta en al menos una parte del area periferica y/o un lado (40) de cara de los medios (28) de accionamiento y/o la excentrica (26).
7. La bomba de diafragma segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el detector (34) esta integrado en la unidad (36) de control.
8. Un metodo para dosificar un fluido, que comprende las etapas de:
- disponer una bomba (10) de diafragma segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,
- iniciar un ciclo de dosificacion dosificando al menos parte del fluido en el interior de la camara (18) de fluido, - iniciar un ciclo de succion despues de dosificar al menos parcialmente el fluido.
9. El metodo segun la reivindicacion 8, que comprende ademas las etapas de
- detectar la posicion angular de los medios (28) de accionamiento y/o la excentrica (26),
- mover el diafragma (20) a una posicion definida, por ejemplo, al inicio del ciclo de dosificacion, opcionalmente, despues de completar un ciclo de succion para llenar la camara (18) de fluido.
10. El metodo segun la reivindicacion 9, que comprende ademas la etapa de modular la velocidad de accionamiento a efectos de obtener un flujo volumetrico basicamente constante del fluido.
11. El metodo segun la reivindicacion 9 o 10, que comprende ademas la etapa de controlar la duracion del ciclo de dosificacion a efectos de dosificar al menos una parte del fluido con un flujo volumetrico basicamente constante durante un tiempo determinado.
12. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, que comprende la etapa de cambiar la velocidad de accionamiento a efectos de alargar o acortar el ciclo de succion y/o dosificacion.
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