DISPOSITIVO PARA ACTIVAR UNA BOMBA ELECTROMAGNETICA Y BOMBA DOSIFICADORA ELECTROMAGNETICA RELACIONADA.

Dispositivo para activar una bomba electromagnética y bomba dosificadora electromagnética relacionada. La presente invención se refiere a una bomba electromagnética, como, por ejemplo, las bombas para dosificar líquidos, que comprende un dispositivo activador que permite, de una manera sencilla, fiable, eficiente, precisa y económica, ajustar la capacidad de la válvula integral con el elemento móvil del electroimán sin la ayuda de sensores de posición o dispositivos electromecánicos de calibración, permitiendo así un control preciso de la capacidad cuando varía la presión fuera de la bomba, ejercida por el circuito hidráulico externo. La presente invención se refiere además a un procedimiento para accionar el electroimán para accionar la bomba. Se sabe que las bombas electromagnéticas se emplean para añadir líquidos, como detergentes, esterilizadores, y desinfectantes, a soluciones acuosas mediante una dosificación que se puede predeterminar repetible en el tiempo. En particular, el líquido es dosificado dentro de la solución mediante la acción mecánica de una membrana de interposición, movida por la acción de dos fuerzas opuestas: una fuerza de empuje, obtenida a través de la atracción magnética ejercida sobre un pistón ferromagnético por un electroimán, accionado adecuadamente por un circuito de control electrónico; y una fuerza de retorno, obtenida a través de la acción de repulsión de un muelle coaxial con el pistón que es cargado por el mismo pistón durante la fase de empuje. Durante el funcionamiento, el electroimán es accionado por una corriente eléctrica y empuja el pistón dentro del cuerpo de la bomba, de manera que, a través de válvulas adecuadas, el líquido que ha de ser dosificado es introducido en el circuito hidráulico; luego se vuelve a llevar al pistón a la posición de descanso mediante el muelle cargado durante la fase de empuje activo. En cada inyección o carrera se introduce una cierta cantidad de líquido en el circuito hidráulico, por lo que multiplicándola por el número de inyecciones (carreras) por minuto se obtiene la capacidad en la unidad de tiempo, normalmente medida en litros/hora. Actualmente, por razones de adaptabilidad a los equipos hidráulicos donde están instaladas, las bombas dosificadoras electromagnéticas necesitan ajustes que definen la capacidad de las mismas como una función de la presión de funcionamiento y de la viscosidad del líquido dosificado. Por lo tanto, todas las compañías fabricantes ofrecen como ajustes el número de carreras/minuto (convencionalmente indicadas en litros/hora) necesarias para obtener una cierta capacidad: ajustando el número de carreras/minuto puede variarse la cantidad de líquido introducido en el circuito hidráulico en la unidad de tiempo. Sin embargo, tal solución adolece del inconveniente de que la reducción del número de carreras, que llegan todas ellas a la detención del pistón, produce como consecuencia que las concentraciones de dosificación son significativamente no uniformes en la unidad de tiempo. Algunas soluciones alternativas comprenden un dispositivo que está provisto de un ajuste adicional de la carrera del pistón a través de medios mecánicos, limitando el movimiento de la válvula, accionada por el pistón, que a su vez mueve las membranas. En particular, tales soluciones proporcionan que el origen de la carrera se mueve hacia el límite de detención (es decir, se mueve hacia delante), por lo que el volumen del líquido inyectado es directamente proporcional al movimiento residual del pistón. Sin embargo, incluso estas soluciones tienen grandes limitaciones de funcionalidad, debido al hecho de que la capacidad de la bomba de cebar el líquido que ha de ser dosificado contenido en un depósito adecuado está limitada en gran medida. La patente de EE.UU. N US 6.264.432 propone un control para una bomba que aplica a una bobina de un electroimán la cantidad de potencia necesaria para completar una carrera. Las reivindicaciones 1 y 17 están limitadas en la forma de dos partes a lo largo de la exposición de este documento. Otras soluciones usan sensores para detectar el movimiento del pistón, y por lo tanto de la válvula móvil. Sin embargo, tales soluciones adolecen del inconveniente de que el dispositivo de ajuste es sumamente complicado y caro, ya que necesita sensores muy sofisticados y sumamente precisos, considerando que los desplazamientos en juego son típicamente del orden de uno a dos milímetros, y apenas pueden instalarse dentro de la bomba, debido al reducido espacio dentro de la misma. Por otra parte, sin embargo se deja el problema principal de la gran variación que sufre la capacidad cuando varía la presión de funcionamiento aplicada fuera de la bomba por el circuito hidráulico en el que se introduce el líquido que ha de dosificarse. De hecho, por razones funcionales de naturaleza hidráulica, la membrana que empuja el líquido debe tener características elásticas que luego son la causa de las variaciones de capacidad cuando varía la presión. Tal coeficiente elástico está determinado por la forma geométrica y por el material del que está hecha la membrana, típicamente teflón. 2 ES 2 335 528 T3 A modo de ejemplo, la Figura 1 muestra el perfil del diafragma en dos valores diferentes de presión externa: la membrana adopta el perfil A cuando la presión externa es igual a 50 kPa (0,5 bar), mientras que adopta el perfil B cuando la presión externa es igual a 1000 kPa (10 bar). Es evidente que en el primer caso la cantidad de líquido introducido en el circuito hidráulico es significativamente mayor que la del segundo caso. Obviamente, el fenómeno aún crece cuando se eleva la presión, cuando se considera que el límite habitual para las bombas electromagnéticas es igual a aproximadamente 2000 kPa (20 bar). Como consecuencia, también sería necesario un sensor de presión de funcionamiento aplicado fuera de la bomba, haciendo aún más complicado y caro el dispositivo de ajuste. Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo para accionar un electroimán para accionar bombas que permita, de una manera sencilla, fiable, eficiente, precisa y económica, ajustar la capacidad de la bomba a lo largo de un amplio intervalo, manteniendo la uniformidad de dosificación, sin la ayuda de válvula integral con el elemento móvil del electroimán sin la ayuda de sensores de posición o presión, o de dispositivos electromecánicos de calibración, permitiendo así un control preciso de la capacidad cuando varía la presión fuera de la bomba, ejercida por el circuito hidráulico externo. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar tal dispositivo activador que permita mejorar tanto la fabricación como la aplicabilidad de ingeniería de electroimanes para accionar bombas. Por lo tanto, el tema específico de la presente invención es una bomba dosificadora electromagnética que comprende un electroimán de accionamiento controlado por un dispositivo activador, comprendiendo el electroimán un devanado primario, capaz de ser atravesado por una corriente de excitación, y un elemento móvil, capaz de ser atraído dentro del devanado primario cuando dicha corriente de excitación es superior a un primer valor umbral para introducir una dosis de líquido en un circuito hidráulico externo dependiendo del desplazamiento del elemento móvil, comprendiendo el dispositivo una unidad lógica de control, capaz de controlar dicha corriente de excitación, estando caracterizado el dispositivo porque la unidad lógica de control es capaz de detectar dicha corriente de excitación para proporcionar dicha corriente de excitación al devanado primario hasta que dicha corriente de excitación adopte un segundo valor umbral, dependiendo de un valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo, superior al primer valor umbral y no superior a un tercer valor umbral en correspondencia de lo cual el elemento móvil llega a la detención. La unidad lógica de control determina el segundo valor umbral como la suma de un cuarto valor umbral, detectado en un instante sucesivo, de un intervalo constante no más corto que 0, hasta el instante en que dicha corriente de excitación comienza a circular a través del devanado primario y que precede al instante en que dicha corriente de excitación adopta el tercer valor umbral, con una cantidad no mayor que la diferencia entre el tercer valor umbral y el cuarto valor umbral, dependiendo dicha cantidad de un valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo. Según la invención, el cuarto valor umbral puede ser igual al primer valor umbral, por lo que la unidad lógica de control determina el segundo valor umbral como la suma del primer valor umbral, detectado en un instante sucesivo, de un intervalo constante,...

1. Bomba dosificadora electromagnética que comprende un electroimán de accionamiento (4) controlado por un dispositivo activador, comprendiendo el electroimán (4) un devanado primario (3), capaz de ser atravesado por una corriente de excitación, y un elemento móvil (9), capaz de ser atraído dentro del devanado primario (3) cuando dicha corriente de excitación es superior a un primer valor umbral para introducir una dosis de líquido en un circuito hidráulico externo dependiendo del desplazamiento del elemento móvil (9), comprendiendo el dispositivo una unidad lógica de control (6), capaz de controlar dicha corriente de excitación, siendo capaz la unidad lógica de control (6) de detectar dicha corriente de excitación para proporcionar dicha corriente de excitación al devanado primario (3) hasta que dicha corriente de excitación adopte un segundo valor umbral, dependiendo de un valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo, superior al primer valor umbral y no superior a un tercer valor umbral en correspondencia de lo cual el elemento móvil (9) llega a la detención, estando la bomba caracterizada porque la unidad lógica de control (6) determina el segundo valor umbral como la suma de un cuarto valor umbral, detectado en un instante (t0, tP) sucesivo, de un intervalo constante no más corto que t0, hasta el instante (t0) en que dicha corriente de excitación comienza a circular a través del devanado primario (3) y que precede al instante (tF) en que dicha corriente de excitación adopta el tercer valor umbral, con una cantidad no mayor que la diferencia (, , ) entre el tercer valor umbral y el cuarto valor umbral, dependiendo dicha cantidad de un valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo. 2. Bomba según la reivindicación 1, caracterizada porque el cuarto valor umbral es igual al primer valor umbral, por lo que la unidad lógica de control (6) determina el segundo valor umbral como la suma del primer valor umbral, detectado en un instante (tP) sucesivo, de un intervalo constante (tP-t0), hasta el instante (t0) en que dicha corriente de excitación comienza a circular a través del devanado primario (3), con una cantidad no mayor que la diferencia (, , ) entre el tercer valor umbral y el primer valor umbral, dependiendo dicha cantidad de un valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo. 3. Bomba según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el dispositivo activador además comprende medios electrónicos (10) para compensar las variaciones de la resistencia del devanado primario (3) controlado por la unidad lógica de control (6), siendo capaz la unidad lógica de control (6), cuando no proporciona dicha corriente de excitación, de proporcionar al devanado primario (3) una corriente de medición, inferior al primer valor umbral, y de medir una caída de voltaje a través del devanado primario (3) para determinar si se varía la resistencia del devanado primario (3) y, llegado el caso, para controlar dichos medios compensadores electrónicos (10) para compensar tal variación de resistencia. 4. Bomba según la reivindicación 3, caracterizada porque el cuarto valor umbral es igual a 0, por lo que la unidad lógica de control (6) determina que el segundo valor umbral es igual a una cantidad no mayor que el tercer valor umbral, dependiendo dicha cantidad de un valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo. 5. Bomba según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unidad lógica de control (6) proporciona cíclicamente dicha corriente de excitación al devanado primario (3) hasta que dicha corriente de excitación adopta el tercer valor umbral en correspondencia de lo cual el elemento móvil (9) llega a la detención. 6. Bomba según la reivindicación 5, caracterizada porque, cuando la unidad lógica de control (6) proporciona dicha corriente de excitación al devanado primario (3) hasta que dicha corriente de excitación adopta el tercer valor umbral, la unidad lógica de control (6) determina una presión ejercida por el circuito hidráulico externo sobre la bomba como proporcional al intervalo de tiempo que transcurre desde un instante de referencia, que está comprendido entre el instante (t 0) en que dicha corriente de excitación comienza a circular a través del devanado primario (3) y el instante (tF) en que dicha corriente de excitación adopta el tercer valor umbral, hasta el instante (tF) en que dicha corriente de excitación adopta el tercer valor umbral. 7. Bomba según la reivindicación 6, caracterizada porque dicho instante de referencia es igual al instante (t 0) en que dicha corriente de excitación comienza a circular a través del devanado primario (3) o al instante (t P) en que dicha corriente de excitación adopta el primer valor umbral. 8. Bomba según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque la unidad lógica de control (6) calcula el segundo valor umbral como una función del valor determinado de la presión externa. 9. Bomba según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque la unidad lógica de control (6) está provista de medios de memoria que almacenan al menos una tabla de consulta, preferentemente actualizable, a la que la unidad lógica de control (6) accede para leer dicho segundo valor umbral como una función del valor determinado de la presión externa. 10. Bomba según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende una membrana que tiene un coeficiente elástico, determinando la unidad lógica de control (6) el segundo valor umbral como una función del coeficiente elástico de la membrana. 9 ES 2 335 528 T3 11. Bomba según la reivindicación 10, caracterizada porque la unidad lógica de control (6) está provista de medios de memoria que almacenan al menos una tabla de consulta, preferentemente actualizable, a la que la unidad lógica de control (6) accede para leer el segundo valor umbral como una función del coeficiente elástico de la membrana. 12. Bomba según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo activador comprende además primeros medios de selección (P1), conectados a la unidad lógica de control (6), capaces de seleccionar dicho valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo. 13. Bomba según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo activador comprende además segundos medios de selección, conectados a la unidad lógica de control (6), capaces de seleccionar una viscosidad del líquido que ha de introducirse en el circuito externo. 14. Bomba según la reivindicación 13, caracterizada porque la unidad lógica de control (6) calcula el segundo valor umbral como una función de la viscosidad seleccionada del líquido que ha de introducirse en el circuito externo. 15. Bomba según la reivindicación 13, caracterizada porque la unidad lógica de control (6) está provista de medios de memoria que almacenan al menos una tabla de consulta, preferentemente actualizable, a la que la unidad lógica de control (6) accede para leer el segundo valor umbral como una función de la viscosidad seleccionada del líquido que ha de introducirse en el circuito externo. 16. Dispositivo para activar un electroimán (4), que comprende una unidad lógica de control (6), caracterizado porque el dispositivo activador es capaz de funcionar como dispositivo activador de una bomba dosificadora electromagnética según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15. 17. Procedimiento para activar un electroimán (4) para accionar una bomba, comprendiendo el electroimán (4) un devanado primario (3), capaz de ser atravesado por una corriente de excitación, y un elemento móvil (9), capaz de ser atraído dentro del devanado primario (3) cuando dicha corriente de excitación es superior a un primer valor umbral para introducir una dosis de líquido en un circuito hidráulico externo como una función del desplazamiento del elemento móvil (9), comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas: A. detectar dicha corriente de excitación; B. proporcionar dicha corriente de excitación al devanado primario (3) hasta que dicha corriente de excitación adopte un segundo valor umbral, dependiendo de un valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo, mayor que el primer valor umbral y no mayor que un tercer valor umbral en correspondencia de lo cual el elemento móvil (9) llega a la detención; estando caracterizado el procedimiento porque, en la etapa B, el segundo valor umbral se determina como la suma de un cuarto valor umbral, detectado en un instante (t0, tp) sucesivo, de un intervalo constante no más corto que 0, hasta el instante (t 0) en que dicha corriente de excitación comienza a circular a través del devanado primario (3) y que precede al instante (t F) en que dicha corriente de excitación adopta el tercer valor umbral, con una cantidad no mayor que la diferencia (, , ) entre el tercer valor umbral y el cuarto valor umbral, dependiendo dicha cantidad de un valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo. 18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque el cuarto valor umbral es igual al primer valor umbral, por lo que en la etapa B el segundo valor umbral se determina como la suma del primer valor umbral, detectado en un instante (tP) sucesivo, de un intervalo constante (tP-t0), hasta el instante (t0) en que dicha corriente de excitación comienza a circular a través del devanado primario (3), con una cantidad no mayor que la diferencia (, , ) entre el tercer valor umbral y el primer valor umbral, dependiendo dicha cantidad de un valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo. 19. Procedimiento según la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque además comprende las siguientes etapas: C. proporcionar al devanado primario (3) una corriente de medición, inferior al primer valor umbral, D. medir una caída de voltaje a través del devanado primario (3) para determinar si se varía la resistencia del devanado primario (3) y, llegado el caso, para compensar tal variación de resistencia. 20. Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque el cuarto valor umbral es igual a 0, por lo que en la etapa B se determina que el segundo valor umbral es igual a una cantidad no mayor que el tercer valor umbral, dependiendo dicha cantidad de un valor de la dosis de líquido que ha de introducirse en el circuito hidráulico externo. 21. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque además comprende la siguiente etapa: E. proporcionar cíclicamente dicha corriente de excitación al devanado primario (3) hasta que dicha corriente de excitación adopta el tercer valor umbral en correspondencia de lo cual el elemento móvil (9) llega a la detención. ES 2 335 528 T3 22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque, en la etapa E se determina una presión ejercida por el circuito hidráulico externo sobre la bomba como proporcional al intervalo de tiempo que transcurre desde un instante de referencia, que está comprendido entre el instante (t0) en que dicha corriente de excitación comienza a circular a través del devanado primario (3) y el instante (t F) en que dicha corriente de excitación adopta el tercer valor umbral, hasta el instante (tF) en que dicha corriente de excitación adopta el tercer valor umbral. 23. Procedimiento según la reivindicación 22, caracterizado porque dicho instante de referencia es igual al instante (t 0) en que dicha corriente de excitación comienza a circular a través del devanado primario (3) o al instante (t P) en que dicha corriente de excitación adopta el primer valor umbral. 24. Procedimiento según la reivindicación 22 ó 23, caracterizado porque en la etapa B el segundo valor umbral se calcula como una función del valor de la presión externa determinado en la etapa E. 25. Procedimiento según la reivindicación 22 ó 23, caracterizado porque en la etapa B el segundo valor umbral se lee de los medios de memoria en al menos una ubicación dependiendo del valor de la presión externa determinado en la etapa E. 26. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 25, caracterizado porque la bomba comprende una membrana que tiene un coeficiente elástico, y porque en la etapa B se determina el segundo valor umbral como una función del coeficiente elástico de la membrana. 27. Procedimiento según la reivindicación 26, caracterizado porque en la etapa B el segundo valor umbral se lee de los medios de memoria en al menos una ubicación dependiendo del coeficiente elástico de la membrana. 28. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 27, caracterizado porque además comprende la siguiente etapa: F. seleccionar dicho valor de la dosis de líquido que ha de ser introducido en el circuito hidráulico externo. 29. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 28, caracterizado porque además comprende la siguiente etapa: G. seleccionar una viscosidad del líquido que ha de ser introducido en el circuito externo. 30. Procedimiento según la reivindicación 29, caracterizado porque en la etapa B el segundo valor umbral se calcula como una función de la viscosidad del líquido seleccionada en la etapa G. 31. Procedimiento según la reivindicación 29, caracterizado porque en la etapa B el segundo valor umbral se lee de los medios de memoria en al menos una ubicación dependiendo de la viscosidad del líquido seleccionada en la etapa G. 11 ES 2 335 528 T3 12 ES 2 335 528 T3 13 ES 2 335 528 T3 14 ES 2 335 528 T3 ES 2 335 528 T3 16