ITRM20130459A1

ITRM20130459A1 - Pompa autocalibrante con ritorno a molla, in particolare pompa dosatrice autocalibrante con ritorno a molla

Info

Publication number: ITRM20130459A1
Application number: IT000459A
Authority: IT
Inventors: Stefano Livoti; Walter Pitorri
Original assignee: Seko Spa
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2013-08-05
Publication date: 2015-02-06
Also published as: HUE031775T2; ES2615058T3; PL3030782T3; US10267297B2; EP3030782A1; US20160177930A1; PT3030782T; CN105392992B; EP3030782B1; WO2015019258A1; DK3030782T3; CN105392992A

Description

POMPA AUTOCALIBRANTE CON RITORNO A MOLLA, IN PARTICOLARE

POMPA DOSATRICE AUTOCALIBRANTE CON RITORNO A MOLLA

* * *

La presente invenzione riguarda una pompa autocalibrante con ritorno a molla, del tipo a membrana asciutta od a pistone tuffante, in particolare una pompa dosatrice autocalibrante con ritorno a molla, che consente in modo semplice, affidabile, efficiente ed economico di aumentare le velocità e le accelerazioni dei componenti meccanici, al contempo riducendo drasticamente il loro deterioramento e la rumorosità prodotta durante il funzionamento della pompa, incrementando l’efficienza della pompa, e riducendo la necessità di interventi di manutenzione.

Nel seguito della presente descrizione si farà principalmente riferimento a pompe dosatrici. Si deve tuttavia tenere presente che la pompa autocalibrante con ritorno a molla secondo l’invenzione può essere anche differente da una pompa dosatrice ed utilizzata a qualsiasi circuito idraulico per applicazioni differenti alla miscelazione, rimanendo sempre nell’ambito di protezione della presente invenzione.

E’ noto che gli apparati di miscelazione sono molto diffusi. In particolare, nel settore della pulizia e disinfezione di superfici, tali apparati consentono sia il trattamento esclusivamente con acqua, che l’additivazione di prodotti chimici concentrati, come ad esempio disinfettanti, saponi, schiume umide (wet foam) e schiume secche (dry foam). Tali apparati comprendono pompe dosatrici che contribuiscono alla miscelazione delle varie sostanze con acqua e che generalmente sono di due tipi: pompe a membrana asciutta con meccanismo a camma od eccentrico e ritorno a molla, e pompe a pistone tuffante con ritorno a molla.

Facendo riferimento alle Figure 1 e 2, si può osservare che una pompa dosatrice 100 a membrana asciutta della tecnica anteriore comprende una camma (od un eccentrico), rappresentata in Figura 1 da un disco 110 rotante intorno ad un asse 120 decentrato rispetto al centro 130 del disco 110, che interagisce con una piastra 140 solidalmente accoppiata ad un pistone 150 la cui testata è provvista di un piattello 160 solidalmente accoppiato ad una membrana 170 che forma la parete mobile della camera anteriore 180 del corpo pompa 185 nella quale viene realizzato l’effetto di pompaggio volumetrico del liquido 190 (o di un altro fluido); in particolare, la superficie anteriore della membrana 170 è configurata per entrare a contatto con il liquido 190 pompato nella camera anteriore 180 del corpo pompa 185, mentre la superficie posteriore della stessa membrana 170, parzialmente fissata al piattello 160, è asciutta e rivolta verso una camera posteriore 200 formata dalla lanterna 205. Una molla 210 (o altro elemento elastico), eventualmente precaricata, interposta tra la piastra 140 ed una parete della lanterna 205 (nella quale è praticato un foro passante 207 per consentire il passaggio del pistone 150) si oppone al movimento del pistone 150, e di conseguenza di piattello 160 e membrana 170, verso la camera anteriore 180 ed esercita la forza elastica che causa il ritorno dello stesso pistone 150, e conseguentemente di piattello 160 e membrana 170, verso la camma 110 quando consentito da quest’ultima. In altre parole, l’interazione dei vari componenti meccanici della pompa fa eseguire al pistone 150 un moto alternativo (rappresentato schematicamente in Figura 1 dalla freccia bidirezionale M) quando la camma 110 è messa in rotazione (rappresentata schematicamente in Figura 1 dalla freccia oraria G). La camera posteriore 200, e conseguentemente la superficie posteriore della membrana 170, è mantenuta a pressione atmosferica mediante un foro passante 209 presente nella lanterna 205. In particolare, la Figura 2 mostra una pompa dosatrice 100 a membrana asciutta della tecnica anteriore in configurazione soprabattente, i.e. per un’altezza haspdi aspirazione positiva, dove l’altezza haspdi aspirazione è pari alla differenza tra l’altezza h1dell’ingresso 230 di aspirazione (usualmente comprendente una valvola ad una via) della pompa 100 e l’altezza h2del livello del liquido 190 nel serbatoio 220:

hasp= h1– h2> 0

La Figura 3 mostra schematicamente il tipico funzionamento della pompa 100 di Figure 1 e 2, in cui:

- la Figura 3a mostra l’incipiente fase di ritorno del pistone 150 (il cui movimento, dovuto alla forza esercitata dalla molla 210, è schematizzato dalla freccia A), e conseguentemente di piattello 160 e membrana 170, all’inizio della fase di aspirazione del liquido 190 nell’ingresso 230 di aspirazione (in cui il flusso del liquido è rappresentato schematicamente dalle frecce che attraversano l’ingresso 230);

- la Figura 3b mostra il momentaneo stato di quiete degli organi della pompa 100 al termine della fase di aspirazione (i.e. immediatamente prima della fase di mandata); e

- la Figura 3c mostra l’incipiente fase di spinta del pistone 150 (il cui movimento, dovuto alla forza esercitata dalla camma 110, è schematizzato dalla freccia B), e conseguentemente di piattello 160 e membrana 170, verso la camera anteriore 180 all’inizio della fase di mandata del liquido 190 fuori dall’uscita 240 (usualmente comprendente una valvola ad una via; il flusso del liquido è rappresentato schematicamente dalle frecce che attraversano l’uscita 240).

In particolare, in Figura 3 le frecce presenti sull’ingresso 230 di aspirazione e sull’uscita 240 di mandata rappresentano schematicamente le differenze di pressione tra le due parti delle rispettive valvole.

Risulta evidente che la membrana 170 si estroflette durante l’aspirazione (i.e. durante il ritorno del piattello 160 mostrato in Figura 3a) poiché, sebbene l’aria contenuta nella camera posteriore 200 venga espulsa (i.e. ci sia un pompaggio dell’aria verso l’esterno della lanterna 205), la pressione posteriore ppostagente sulla superficie posteriore della membrana 170 è pari alla pressione ambiente Patmed è maggiore della pressione pantnella camera anteriore 180 agente sulla superficie anteriore della membrana 170:

ppost=Patm> pant

Diversamente, nella fase di mandata (i.e. durante la fase di spinta del piattello 160 mostrata in Figura 3c), la membrana 170 si introflette poiché la pressione pantnella camera anteriore 180 del corpo pompa 185 agente sulla superficie anteriore della membrana 170 è pari alla contropressione del circuito 250 a valle della pompa 100 che è maggiore della pressione posteriore ppostagente sulla superficie posteriore della membrana 170, che è ancora pari alla pressione ambiente Patm, nonostante sia richiamata aria dall’esterno verso la camera posteriore 200 della lanterna 205 (i.e. ci sia un’aspirazione dell’aria dall’esterno della lanterna 205).

Le pompe a membrana asciutta con meccanismo a camma od eccentrico e ritorno a molla della tecnica anteriore soffrono di alcuni inconvenienti.

Innanzitutto, tali pompe hanno notevoli limiti nelle velocità e nelle accelerazioni possibili per i componenti in moto alternativo. Infatti, una velocità e/o un’accelerazione eccessiva non garantiscono il contatto tra piastra 140 e camma 110 (o eccentrico), realizzando una condizione nota come condizione di “lost motion” che provoca urti tra piastra 140 e camma 110 (o eccentrico) e, di conseguenza, un deterioramento dei componenti della pompa 100 ed una elevata rumorosità. Tale inconveniente è particolarmente significativo durante la fase di aspirazione.

Inoltre, come schematicamente mostrato in Figura 4, la membrana 170 è sottoposta al fenomeno del cosiddetto polmonamento dovuto all’inversione della direzione della risultante �<⃗>della forza generata dalla differenza di pressione agente sulle superfici anteriore e posteriore della stessa membrana 170: il rendimento volumetrico della pompa si riduce in funzione della percentuale relativa alla quantità di liquido schematizzata in Figura dal volume tratteggiato 260 delimitato dalla membrana 170 in configurazione introflessa ed in configurazione estroflessa, per cui all’inizio della fase di mandata il piattello 160 si muove per parte della corsa senza produrre alcuna portata. Ciò comporta che l’efficienza della pompa si deteriora nel tempo, la vita della membrana 170 è ridotta e la pompa abbia necessità di frequenti operazioni di manutenzione dedicate alla sostituzione della stessa membrana 170.

Tutti i summenzionati inconvenienti sono accentuati per la configurazione soprabattente della pompa (come quella di Figura 2).

Nel caso di pompe dosatrici a pistone tuffante con ritorno a molla, il meccanismo non è provvisto di alcuna membrana, ma è la testa stessa del pistone che forma la parete mobile della camera anteriore del corpo pompa; il pistone effettua un moto alternativo attraversando mezzi di tenuta che sigillano la camera anteriore impedendo al liquido (o altro fluido) di entrare nella camera posteriore, nella quale è presente aria e che comunica con l’esterno attraverso un foro passate della lanterna, analogamente a quanto illustrato per la pompa dosatrice 100 a membrana asciutta delle Figure 1-4.

Anche le pompe dosatrici a pistone tuffante della tecnica anteriore soffrono dell’inconveniente di avere notevoli limiti nelle velocità e nelle accelerazioni possibili per i componenti in moto alternativo, pena l’instaurarsi della condizione di “lost motion”.

Nella tecnica anteriore sono state proposte alcune soluzioni per risolvere i summenzionati inconvenienti delle pompe a membrana asciutta ed a pistone tuffante, in particolare per ridurre l’usura dei componenti meccanici; alcune di queste soluzioni sono descritte nei documenti GB543138A, GB1233351A, US3715174A, GB1503122A e US2012079718A1. Tuttavia, tali soluzioni fanno uso di accorgimenti tecnici che rendono le pompe complesse e costose, e non risolvono del tutto gli inconvenienti sopra illustrati.

Lo scopo della presente invenzione è, pertanto, quello di consentire in modo semplice, affidabile, efficiente ed economico di aumentare le velocità e le accelerazioni dei componenti meccanici di una pompa autocalibrante con ritorno a molla, del tipo a membrana asciutta od a pistone tuffante, al contempo riducendo il deterioramento degli stessi componenti meccanici e la rumorosità prodotta durante il funzionamento della pompa, incrementando l’efficienza della pompa, e riducendo la necessità di interventi di manutenzione.

Forma oggetto specifico della presente invenzione una pompa autocalibrante con ritorno a molla, in particolare pompa dosatrice autocalibrante con ritorno a molla, configurata per effettuare un pompaggio volumetrico di un fluido in una camera anteriore a volume variabile, la pompa autocalibrante essendo provvista di una camera posteriore alloggiata in una lanterna e di mezzi meccanici mobili per formare una parete mobile della camera posteriore e per far eseguire alla parete mobile della camera posteriore un moto alternativo quando detti mezzi meccanici mobili interagiscono con mezzi meccanici a camma od eccentrico, la camera anteriore essendo configurata per aumentare di volume quando la camera posteriore diminuisce di volume e viceversa, la pompa comprendendo altresì mezzi elastici di richiamo elastico di detti mezzi meccanici mobili, la pompa essendo caratterizzata dal fatto che la camera posteriore è provvista di mezzi a valvola ad una via configurati per consentire il passaggio di aria soltanto dalla camera posteriore verso l’esterno della lanterna, la camera posteriore essendo stagna e delimitata dalla parete mobile, da mezzi di tenuta, da pareti interne della lanterna, e da detti mezzi a valvola ad una via, per cui una pressione ppostnella camera posteriore è mantenuta non maggiore di una pressione ambiente Patmall’esterno della lanterna e non maggiore di una pressione pantnella camera anteriore.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, detti mezzi a valvola ad una via possono comprendere almeno una valvola ad una via alloggiata in almeno una corrispondente apertura della lanterna configurata per mettere in comunicazione la camera posteriore con l’esterno della lanterna.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, detti mezzi di tenuta che delimitano la camera posteriore possono comprendere almeno una guarnizione posteriore di tenuta alloggiata in un vano della lanterna in cui detti mezzi meccanici mobili sono configurati per eseguire detto moto alternativo.

Secondo un aspetto aggiuntivo dell’invenzione, detti mezzi meccanici mobili possono comprendere una piastra solidalmente accoppiata ad un pistone configurato per eseguire un moto alternativo quando la piastra interagisce con detti mezzi meccanici a camma od eccentrico.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, detti mezzi elastici di richiamo elastico possono essere interposti tra la piastra ed una parete della lanterna e possono essere configurati per esercitare una forza elastica sulla piastra che causa il ritorno del pistone verso detti mezzi meccanici a camma od eccentrico.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, detti mezzi elastici di richiamo elastico possono comprendere una molla, preferibilmente precaricata.

Secondo un aspetto aggiuntivo dell’invenzione, la pompa può essere una pompa a membrana asciutta e detti mezzi meccanici mobili possono comprendere un piattello solidalmente accoppiato ad una membrana che forma la parete mobile della camera posteriore, la membrana formando altresì una parete mobile della camera anteriore.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il piattello può essere solidalmente accoppiato al pistone.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, la pompa può essere una pompa a pistone tuffante e detti mezzi meccanici mobili possono comprendere una testa di un pistone che forma la parete mobile della camera posteriore, la testa formando altresì una parete mobile della camera anteriore, detti mezzi di tenuta che delimitano la camera posteriore comprendendo una guarnizione anteriore che circonda la testa.

Secondo un aspetto aggiuntivo dell’invenzione, la testa può essere solidalmente accoppiata al pistone.

Risultano evidenti i vantaggi offerti dalla pompa autocalibrante con ritorno a molla secondo l’invenzione.

Innanzitutto, il funzionamento della pompa presenta ridotti urti del meccanismo a camma, quindi minor rumorosità e minore stress meccanico, anche per velocità e/o accelerazioni di funzionamento elevate. In particolare, il meccanismo a camma non risente di alcuna forza aggiuntiva prodotta dalla depressione nella camera posteriore rispetto alla pressione ambiente esterna, perché tale forza viene scaricata sul corpo pompa e sulla lanterna.

Inoltre, nel caso di pompa a membrana asciutta, la membrana è salvaguardata perché sottoposta ad una minore differenza di pressione tra la superficie anteriore e quella posteriore e non è soggetta al fenomeno del polmonamento.

Ulteriormente, ottimizzando il rapporto di compressione nella camera posteriore, anche grazie all’eliminazione del fenomeno del polmonamento nel caso di pompa a membrana asciutta, è possibile avere un miglioramento del rendimento volumetrico, un miglioramento del comportamento in adescamento, maggiori altezze possibili di aspirazione soprabattente (a parità di precarico della molla di ritorno) ed una minore perdita di portata al variare dell’altezza di aspirazione.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle Figure dei disegni allegati, in cui:

la Figura 1 mostra una vista schematica in sezione del meccanismo di ritorno del pistone di una pompa dosatrice a membrana asciutta della tecnica anteriore;

la Figura 2 mostra una vista schematica in sezione di una pompa dosatrice a membrana asciutta della tecnica anteriore in configurazione soprabattente; la Figura 3 mostra tre viste schematiche in sezione di tre fasi di funzionamento della pompa dosatrice di Figura 2;

la Figura 4 mostra una vista schematica in sezione di un particolare della membrana della pompa di Figura 2;

la Figura 5 mostra tre viste schematiche in sezione di tre fasi di funzionamento di una preferita forma di realizzazione di una pompa autocalibrante con ritorno a molla secondo l’invenzione;

la Figura 6 mostra alcuni risultati di test effettuati su una pompa dosatrice a membrana asciutta rispettivamente secondo la tecnica anteriore (Fig.6a) e secondo l’invenzione (Fig.6b);

la Figura 7 mostra una vista schematica in sezione di un particolare della pompa di Figura 5; e

la Figura 8 mostra tre viste schematiche in sezione di tre fasi di funzionamento di una ulteriore forma di realizzazione di una pompa autocalibrante con ritorno a molla secondo l’invenzione.

Nelle Figure numeri di riferimento identici saranno utilizzati per elementi analoghi.

Con riferimento alla Figura 5, si può osservare che una preferita forma di realizzazione della pompa autocalibrante con ritorno a molla secondo l’invenzione è una pompa dosatrice 300 a membrana asciutta. Rispetto alla pompa a membrana asciutta della tecnica anteriore delle Figure 1-4, la pompa 300 differisce in quanto è provvista di una valvola 310 ad una via alloggiata nel foro passante 209 della lanterna 205 configurata per consentire il passaggio dell’aria soltanto dalla camera posteriore 320 verso l’esterno (e non viceversa); la camera posteriore 320 è resa stagna da una guarnizione posteriore 330 di tenuta alloggiata nel vano 270 in cui il pistone 150 effettua il moto alternativo, per cui la camera posteriore 320 è delimitata dalla (superficie posteriore della) membrana 170 parzialmente accoppiata solidalmente al piattello 160, che ne costituisce la parete mobile, dalla guarnizione posteriore 330 di tenuta, dalle pareti interne della lanterna 205, e dalla valvola 310 ad una via. Gli altri elementi della pompa 300 di Figura 5 sono analoghi a quelli della pompa 100 di Figure 1-4.

In particolare, la Figura 5 mostra schematicamente le varie fasi di funzionamento della pompa 300, in cui:

- la Figura 5a mostra l’incipiente fase di ritorno del pistone 150 (il cui movimento, dovuto alla forza esercitata dalla molla – simile alla molla 210 di Figura 1 - è schematizzato dalla freccia A), e conseguentemente di piattello 160 e membrana 170, all’inizio della fase di aspirazione del liquido 190 nell’ingresso 230 di aspirazione (in cui il flusso del liquido è rappresentato schematicamente dalle frecce che attraversano l’ingresso 230);

- la Figura 5b mostra il momentaneo stato di quiete degli organi della pompa 300 al termine della fase di aspirazione (i.e. immediatamente prima della fase di mandata); e

- la Figura 5c mostra l’incipiente fase di spinta del pistone 150 (il cui movimento, dovuto alla forza esercitata dalla camma – simile alla camma 110 di Figura 1 -, è schematizzato dalla freccia B), e conseguentemente di piattello 160 e membrana 170, verso la camera anteriore 180 all’inizio della fase di mandata del liquido 190 fuori dall’uscita 240 (in cui il flusso del liquido è rappresentato schematicamente dalle frecce che attraversano l’uscita 240).

Anche in Figura 5 le frecce presenti sull’ingresso 230 di aspirazione e sull’uscita 240 di mandata rappresentano schematicamente le differenze di pressione tra le due parti delle rispettive valvole.

Risulta evidente che l’aria contenuta nella camera posteriore 320 viene espulsa attraverso la valvola 310 ogni volta che la pressione posteriore ppostagente sulla superficie posteriore della membrana 170 tende ad essere maggiore della pressione ambiente Patm.

Ciò comporta che, al termine della fase di aspirazione (Fig.5b), la pressione posteriore ppostagente sulla superficie posteriore della membrana 170 è circa pari alla pressione ambiente Patm:

ppost≈ pant

Nella fase di mandata (i.e. durante la fase di spinta del piattello 160 mostrata in Figura 5c), la pressione posteriore ppostdecresce dal valore circa pari alla pressione ambiente Patmfino ad un valore minimo raggiunto quando il piattello raggiunge la posizione mostrata in Figura 5a, per poi crescere di nuovo durante la fase di aspirazione da tale valore minimo al valore circa pari alla pressione ambiente Patm; in particolare, tale valore minimo è variabile in funzione delle condizioni di funzionamento della pompa, principalmente in funzione della temperatura dell’aria e/o della pompa.

La valvola 310 ad una via, permettendo solo l’uscita dell’aria dalla camera posteriore 320 verso l’esterno, rende la pompa 300 autocalibrante, nel senso che mantiene una pressione posteriore ppostagente sulla superficie posteriore della membrana 170 non maggiore della pressione pantnella camera anteriore 180 agente sulla superficie anteriore della membrana 170:

ppost≤ pant

In altre parole, la valvola 310 ad una via evita che si generi una pressione positiva sulla superficie posteriore della membrana 170 (rispetto alla pressione pantagente sulla superficie anteriore della membrana 170) ogni qualvolta che sia necessario, in particolare: all’accensione della pompa, in caso di riscaldamento della pompa o dell’ambiente, ed in caso di manutenzione ordinaria con sostituzione della membrana 170.

Durante la fase di aspirazione, la forza di richiamo generata dal “vuoto” (o meglio dalla pressione posteriore ppostinferiore alla pressione anteriore pante non maggiore alla pressione ambiente Patm) è variabile in funzione della posizione del piattello e contribuisce efficacemente al ritorno del piattello 160 e della membrana 170 assieme alla molla di richiamo (che, invece, agisce da sola nelle pompe a membrana asciutta della tecnica anteriore).

In particolare, l’inventore ha effettuato alcuni test su pompe dosatrici a membrana asciutta disponibili realizzate dalla Seko S.p.A. ed ha accertato che la forza di richiamo generata dal “vuoto” raggiunge picchi di circa 800 N.

Le Figure 6a e 6b mostrano i comportamenti rilevati all’oscilloscopio mediante potenziometro e trasduttore di pressione durante test cui è stata sottoposta una pompa dosatrice MS1C165C della Seko S.p.A., con 6 mm di corsa del pistone, in configurazione soprabattente con hasp= 1,5 mm, con velocità di funzionamento di 3,9 colpi/secondo (pari a 232 spm - strokes per minute), con la camera posteriore rispettivamente non provvista (cfr. Fig. 3) e provvista (cfr. Fig. 5) dell’arrangiamento comprendente la valvola 310 ad una via secondo l’insegnamento dell’invenzione. La Figura 6a mostra (per la pompa avente la camera posteriore non provvista dell’arrangiamento secondo l’invenzione, come mostrato in Figura 3) l’andamento 600 della posizione del piattello 160 che non segue nella fase di aspirazione l’andamento 610 della posizione della camma 110. La Figura 6b (per la pompa avente la camera posteriore provvista dell’arrangiamento secondo l’invenzione, come mostrato in Figura 5) l’andamento 620 della posizione del piattello 160, che segue costantemente l’andamento della posizione della camma 110, e l’andamento 630 della pressione posteriore ppost(riferita alla pressione ambiente Patm) della camera posteriore 320 agente sulla superficie posteriore della membrana 170.

Inoltre, il funzionamento che si ottiene presenta ridotti urti del meccanismo a camma, quindi minor rumorosità e minore stress meccanico, anche per velocità e/o accelerazioni di funzionamento elevate, come ad esempio per funzionamenti a 3,9 colpi/secondo (232 spm - strokes per minute).

In particolare, il meccanismo a camma non risente di alcuna forza aggiuntiva prodotta dalla depressione nella camera posteriore 320 rispetto alla pressione ambiente Patmesterna, perché tale forza viene scaricata sul corpo pompa 185 e sulla lanterna 205, come mostrato schematicamente dalle frecce in Figura 7.

Ancora, la membrana 170 è salvaguardata perché sottoposta a minore differenza di pressione tra la superficie anteriore e quella posteriore e non è soggetta al fenomeno del polmonamento.

Ulteriormente, ottimizzando il rapporto di compressione nella camera posteriore, anche grazie all’eliminazione del fenomeno del polmonamento, è possibile avere un miglioramento del rendimento volumetrico (che l’inventore ha verificato tramite i test sulla arrivare almeno fino al 10%), un miglioramento del comportamento in adescamento, maggiori altezze possibili di aspirazione soprabattente (a parità di precarico della molla di ritorno) ed una minore perdita di portata al variare dell’altezza di aspirazione (che l’inventore ha verificato tramite i test arrivare ad un massimo valore del 2% per metro di colonna d’acqua).

Con riferimento alla Figura 8, si può osservare che una ulteriore forma di realizzazione della pompa autocalibrante con ritorno a molla secondo l’invenzione è una pompa dosatrice 400 a pistone tuffante, che rispetto alla pompa dosatrice 300 a membrana asciutta di Figura 5 non è provvista di alcuna membrana, ma in cui la parete mobile della camera anteriore 180 del corpo pompa 185 è formata dalla testa 340 del pistone 150; il pistone 150 effettua un moto alternativo attraversando mezzi di tenuta, rappresentati in Figura 8 da una guarnizione anteriore 350 di tenuta alloggiata in una porzione anteriore della lanterna 205 e che circonda la testa 340, che sigillano la camera anteriore 180 impedendo al liquido 190 (o altro fluido) di entrare nella camera posteriore 320. Analogamente a quanto illustrato per la pompa dosatrice 300 a membrana asciutta di Figura 5, anche la pompa 400 a pistone tuffante è provvista di una valvola 310 ad una via alloggiata nel foro passante 209 della lanterna 205 configurata per consentire il passaggio dell’aria soltanto dalla camera posteriore 320 verso l’esterno (e non viceversa), e la camera posteriore 320 è resa stagna da una guarnizione posteriore 330 di tenuta alloggiata nel vano 270 in cui il pistone 150 effettua il moto alternativo, per cui la camera posteriore 320 è delimitata dalla (superficie posteriore della) testa 340 del pistone 150 (in cui la testa 340 costituisce la parete mobile della camera posteriore 320), dalle guarnizioni anteriore 350 e posteriore 330 di tenuta, dalle pareti interne della lanterna 205, e dalla valvola 310 ad una via. Gli altri elementi della pompa 400 di Figura 8 sono analoghi a quelli della pompa 300 di Figura 5.

In particolare, la Figura 8 mostra schematicamente le varie fasi di funzionamento della pompa 300, in cui:

- la Figura 8a mostra l’incipiente fase di ritorno del pistone 150 (il cui movimento, dovuto alla forza esercitata dalla molla – simile alla molla 210 di Figura 1 - è schematizzato dalla freccia A), e conseguentemente della testa 340, all’inizio della fase di aspirazione del liquido 190 nell’ingresso 230 di aspirazione (in cui il flusso del liquido è rappresentato schematicamente dalle frecce che attraversano l’ingresso 230;

- la Figura 8b mostra il momentaneo stato di quiete degli organi della pompa 400 al termine della fase di aspirazione (i.e. immediatamente prima della fase di mandata); e

- la Figura 8c mostra l’incipiente fase di spinta del pistone 150 (il cui movimento, dovuto alla forza esercitata dalla camma – simile alla camma 110 di Figura 1 -, è schematizzato dalla freccia B), e conseguentemente della testa 340, verso la camera anteriore 180 all’inizio della fase di mandata del liquido 190 fuori dall’uscita 240 (in cui il flusso del liquido è rappresentato schematicamente dalle frecce che attraversano l’uscita 240). Ancora una volta, in Figura 8 le frecce presenti sull’ingresso 230 di aspirazione e sull’uscita 240 di mandata rappresentano schematicamente le differenze di pressione tra le due parti delle rispettive valvole.

Anche nel caso della pompa dosatrice 400 a pistone tuffante con meccanismo a ritorno a molla si ottengono gli stessi benefici della pompa 300 a membrana asciutta (ad eccezione di quelli relativi alla membrana, quali il polmonamento).

Altre forme di realizzazione di pompa autocalibrante con ritorno a molla secondo l’invenzione possono comprendere mezzi meccanici configurati per eseguire un moto alternativo quando interagenti con mezzi meccanici a camma od eccentrico, in modo da formare una parete mobile della camera posteriore 320, differenti dalla piastra 140 e dal pistone 150 e, per l’arrangiamento di Figura 5, dalla membrana 170 o dalla testa 340 del pistone 150 di Figura 8, rimanendo sempre nell’ambito di protezione della presente invenzione; a titolo esemplificativo e non limitativo, il singolo pistone 150 può essere sostituito da leveraggi e/o ingranaggi, e/o la singola membrana 170 dell’arrangiamento di Figura 5 può essere sostituita da due o più membrane o da una membrana ed una o più pareti o piattelli. Anche i mezzi meccanici a camma od eccentrico possono essere differenti da quelli rappresentanti in Figura 1. Inoltre, nell’arrangiamento di Figura 8, i mezzi di tenuta che sigillano la camera anteriore 180 impedendo al liquido 190 (o altro fluido) di entrare nella camera posteriore 320 possono essere differenti dall’arrangiamento comprendente la singola guarnizione anteriore 350 di tenuta alloggiata in una porzione anteriore della lanterna 205 e che circonda la testa 340; a titolo esemplificativo e non limitativo, tali mezzi di tenuta possono essere due o più guarnizioni e/o la guarnizione anteriore 350 di tenuta può essere alloggiata in un incavo sulla superficie laterale della testa 340 (e che circonda la testa 340) e, di conseguenza, mobile con essa.

Ulteriori forme di realizzazione di pompa autocalibrante con ritorno a molla secondo l’invenzione possono comprendere mezzi elastici di richiamo elastico del pistone 150 differenti dalla molla (indicata schematicamente con il numero di riferimento 210 in Figura 1).

Altre forme di realizzazione di pompa autocalibrante con ritorno a molla secondo l’invenzione possono comprendere altri mezzi a valvola ad una via configurati per consentire il passaggio dell’aria soltanto dalla camera posteriore 320 verso l’esterno (e non viceversa) anche differenti dalla valvola 310 ad una via alloggiata nel foro passante 209 della lanterna 205.

In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma è da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ciò uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Pompa autocalibrante (300; 400) con ritorno a molla, in particolare pompa dosatrice autocalibrante con ritorno a molla, configurata per effettuare un pompaggio volumetrico di un fluido (190) in una camera anteriore (180) a volume variabile, la pompa autocalibrante (300; 400) essendo provvista di una camera posteriore (200) alloggiata in una lanterna (205) e di mezzi meccanici mobili (140, 150, 160; 140; 150) per formare una parete mobile (170; 340) della camera posteriore (320) e per far eseguire alla parete mobile (170; 340) della camera posteriore (320) un moto alternativo quando detti mezzi meccanici mobili (140, 150, 160; 140; 150) interagiscono con mezzi meccanici a camma od eccentrico (110), la camera anteriore (180) essendo configurata per aumentare di volume quando la camera posteriore (200) diminuisce di volume e viceversa, la pompa comprendendo altresì mezzi elastici (210) di richiamo elastico di detti mezzi meccanici mobili (140, 150, 160; 140; 150), la pompa essendo caratterizzata dal fatto che la camera posteriore (320) è provvista di mezzi (310) a valvola ad una via configurati per consentire il passaggio di aria soltanto dalla camera posteriore (320) verso l’esterno della lanterna (205), la camera posteriore (320) essendo stagna e delimitata dalla parete mobile (170; 340), da mezzi di tenuta (330; 350), da pareti interne della lanterna (205), e da detti mezzi (310) a valvola ad una via, per cui una pressione ppostnella camera posteriore (320) è mantenuta non maggiore di una pressione ambiente Patmall’esterno della lanterna (205) e non maggiore di una pressione pantnella camera anteriore (180).
2. Pompa (300; 400) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi a valvola ad una via comprendono almeno una valvola (310) ad una via alloggiata in almeno una corrispondente apertura (209) della lanterna (205) configurata per mettere in comunicazione la camera posteriore (320) con l’esterno della lanterna (205).
3. Pompa (300; 400) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di tenuta che delimitano la camera posteriore (320) comprendono almeno una guarnizione posteriore (330) di tenuta alloggiata in un va no (270) della lanterna in cui detti mezzi meccanici mobili (140, 150, 160; 140; 150) sono configurati per eseguire detto moto alternativo.
4. Pompa (300; 400) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi meccanici mobili comprendono una piastra (140) solidalmente accoppiata ad un pistone (150) configurato per eseguire un moto alternativo quando la piastra (140) interagisce con detti mezzi meccanici a camma od eccentrico (110).
5. Pompa (300; 400) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti mezzi elastici (210) di richiamo elastico sono interposti tra la piastra (140) ed una parete della lanterna (205) e sono configurati per esercitare una forza elastica sulla piastra (140) che causa il ritorno del pistone (150) verso detti mezzi meccanici a camma od eccentrico (110).
6. Pompa (300; 400) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi elastici di richiamo elastico comprendono una molla (210), preferibilmente precaricata.
7. Pompa secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto di essere una pompa (300) a membrana asciutta e dal fatto che detti mezzi meccanici mobili comprendono un piattello (160) solidalmente accoppiato ad una membrana (170) che forma la parete mobile (170; 340) della camera posteriore (320), la membrana (170) formando altresì una parete mobile della camera anteriore (180).
8. Pompa (300) secondo la rivendicazione 7, quando dipendente dalla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che il piattello (160) è solidalmente accoppiato al pistone (150).
9. Pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto di essere una pompa (400) a pistone tuffante e dal fatto che detti mezzi meccanici mobili comprendono una testa (340) di un pistone che forma la parete mobile (170; 340) della camera posteriore (320), la testa (340) formando altresì una parete mobile della camera anteriore (180), detti mezzi di tenuta che delimitano la camera posteriore (320) comprendendo una guarnizione anteriore (350) che circonda la testa (340).
10. Pompa (300) secondo la rivendicazione 8, quando dipendente dalla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che la testa (340) è solidalmente accoppiata al pistone (150).