Bomba alternativa con válvula de aire monitorizada electrónicamente y pistón.

Una bomba accionada por aire que tiene una válvula de aire con un asiento de la válvula (16) y una tapa dela válvula { 2 2 ) ,

comprendiendo la bomba:

un imán (14) montado en dicho asiento de la válvula de dicha válvula de aire; y

primer y segundo detectores de lengüeta (20) montados en la tapa de la válvula para monitorizar la velocidad y laposición del asiento de válvula (16).

Bomba alternativa con válvula de aire monitorizada electrónicamente y pistón

CAMPO TÉCNICO

Esta solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud de Estados Unidos N° de serie 60/703.595, presentada el 28 de julio de 2005 y 60/704.290 presentada el 1 de agosto de 2005.

TÉCNICA ANTERIOR

Las bombas alternativas de pistón accionadas por aire se conocen bien para el bombeo de diversos fluidos. Dichas bombas típicamente tienen válvulas de aire accionadas mecánica o neumáticamente para controlar el flujo de aire a los dos lados del pistón. El control de dichas bombas se ha realizado tradicionalmente monitorizando y controlando el flujo de fluido resultante en lugar de la propia bomba. Los dispositivos de la técnica anterior, tales como el dosificador EXTREME-MIX™ de Graco han monitorizado la posición del pistón con fines de control.

La solicitud de patente británica publicada como GB 1.187.026, la técnica anterior más próxima, desvela un aparato para dispensar cantidades medidas de un liquido, por ejemplo cerveza. El aparato incluye un par de cámaras esféricas, teniendo cada un diafragma, que pueden moverse a presión, para definir un volumen que contiene liquido. Se emplea un par de interruptores accionados por aire, que permiten que el liquido se bombee fuera de una de las cámaras esféricas, y en la otra de las cámaras esféricas. Se incluye una cápsula de flujo en tanto un conducto de entrada del suministro de cerveza como en un conducto de salida del suministro de cerveza, ambos de los cuales comunican con las dos cámaras esféricas. Cada cápsula de flujo comprende un émbolo, un imán y un interruptor que tiene un par de contactos. El émbolo tiene surcos a través de los cuales el liquido puede fluir verticalmente hacia fuera de la válvula cuando el liquido mueve el émbolo hacia arriba fuera del contacto con un reborde adyacente a la entrada de la cápsula.

El documento GB 1237701 describe una bomba del tipo alternativa para medir cantidades de un fluido. Un par de pistones se sellan de forma deslizante en el diámetro de los cilindros respectivos, y los dos pistones tienen un área en sección transversal idéntica. Uno de los pistones se polariza en la cámara mediante un suministro regulado de presión de aire, mientras que el otro pistón se acciona para que se mueva hacia dentro y fuera con respecto a la cámara por medio de un cilindro de aire. El cilindro de aire se controla mediante un solenoide y se proporciona con interruptores de lengüeta que funcionan gracias a un pistón magnético en el interior del cilindro.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Por lo tanto, es un objeto de esta invención proporcionar un sistema que permita una mejor monitorización y control de un motor neumático alternativo para permitir la monitorización de la posición del pistón, el ciclo y los caudales, ciclos totales, control de embalamiento y la capacidad de diagnosticar defectos en el motor neumático y en los componentes inferiores de la bomba.

El control usa un imán montado en el asiento de la válvula del motor neumático y dos detectores de lengüeta montados en la tapa de válvulas para monitorizar la velocidad y la posición de la válvula. Un solenoide está montado sobre la tapa de válvulas y puede accionarse para extender un émbolo en el asiento de la válvula para detener el movimiento de la válvula y, por lo tanto, para impedir el embalamiento de la bomba (causado típicamente por el vaciado del suministro de fluido) . La interfaz del usuario comprende una pantalla LCD y botones para ajusfar y controlar la bomba. La pantalla puede cambiar para mostrar la velocidad de ciclo, el caudal (en diversas unidades) , los ciclos totales y los errores de diagnóstico. Los parámetros de ajuste pueden incluir unidades de fluido (cuartos de galón, litros, etc.) y el valor de referencia de embalamiento.

Los interruptores de lengüeta y los imanes están ubicados para detectar cuando la válvula de aire está en la posición extrema de cada recorrido o en transición o ambos casos. El controlador calcula la velocidad a la que está funcionando el motor contando la apertura y el cierre de los interruptores de lengüeta activados por las posiciones variables de la válvula de aire. Después, el controlador compara esa velocidad con un valor preprogramado para determinar si el motor neumático está en estado de embalamiento. Cuando esa condición está presente, el controlador activa el solenoide impidiendo el cambio, lo que detiene el motor. Esto actúa para impedir que se derrame el fluido y/o daños a la bomba.

Un detector magnetorresistivo se sitúa en el centro del motor neumático para monitorizar con precisión la posición del pistón. Los datos de este detector junto con los de los detectores de la válvula de aire proporcionan la entrada necesaria para un control preciso y el diagnóstico de la bomba y la hace adecuada para la medición y la aplicación de varios componentes.

Estos y otros objetos y ventajas de la invención parecerán más evidentes a partir de la siguiente descripción que se realiza junto con los dibujos adjuntos, en los que los caracteres de referencia similares se refieren a partes iguales o similares en todas las varias vistas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

la fig. 1 muestra una sección transversal de la válvula de aire como parte de la presente invención, que muestra los imanes y los interruptores de lengüeta;

la fig. 2 muestra un detalle de la sección transversal de la válvula de aire de la fig. 1 como parte de la presente invención; la fig. 3 muestra una sección transversal (opuesta a la de la fig. 1) de la válvula de aire como parte de la presente invención que muestra el solenoide; la fig. 4 muestra una vista de una bomba que incorpora la presente invención; la fig. 5 muestra un detalle de la interfaz de usuario de la presente invención; y la fig. 6 muestra el pistón y el detector magnetorresistivo.

MEJOR MODO DE REALIZAR LA INVENCIÓN

En una bomba alternativa de pistón accionada por aire 10, el controlador 12 usa un imán 14 montado en el asiento de válvula 16 del motor neumático 18 y dos detectores de lengüeta 20 montados en la tapa de la válvula 22 para monitorizar la velocidad y la posición de la válvula 16. Un solenoide 24 está montado sobre la tapa de la válvula 22 y puede accionarse para extender un émbolo 2 6 en el asiento de válvula 16 para detener el movimiento de la válvula y, por lo tanto, impedir que la bomba 10 se embale (causado típicamente por el vaciado del suministro de fluido o porque la manguera de otro conducto de suministro tiene una fuga/rotura) . La interfaz del usuario 28 comprende una pantalla LCD 30 y botones 32 para ajustar y controlar la bomba 10. La pantalla 30 puede cambiar para mostrar la velocidad de ciclo, el caudal (en diversas unidades) , los ciclos totales y los errores de diagnóstico. La Tabla 1 muestra los códigos de diagnóstico que pueden obtenerse detectando la válvula de aire.

Los interruptores de lengüeta 20 y los imanes 14 se sitúan para detectar cuando la válvula de aire 16 está en la posición extrema de cada recorrido o en transición o ambos casos. El controlador 12 calcula la velocidad a la que está funcionando el motor 18 contando la apertura y el cierre de los interruptores de lengüeta 20 activados por las posiciones variables de la válvula de aire 16. Después, el controlador 12 compara esa velocidad con un valor preprogramado para determinar si el motor neumático 18 está en estado de embalamiento. Cuando esa condición está presente, el controlador 12 activa el solenoide 24 impidiendo el cambio, lo que detiene el motor 18. Esto actúa para impedir que se derrame el fluido y/o para prevenir daños a la bomba.

Un detector magnetorresistivo 34 se sitúa en el centro del motor neumático 18 para monitorizar con precisión la posición del pistón 36. Los datos de este detector 34 junto con los de los detectores de la válvula de aire 20 proporcionan la entrada necesaria para un control preciso y el diagnóstico de la bomba 10, y la hace adecuada para la medición y la aplicación de varios componentes.

1. Una bomba accionada por aire que tiene una válvula de aire con un asiento de la válvula (16) y una tapa de la válvula {22) , comprendiendo la bomba:

un imán (14) montado en dicho asiento de la válvula de dicha válvula de aire; y

primer y segundo detectores de lengüeta (20) montados en la tapa de la válvula para monitorizar la velocidad y la posición del asiento de válvula (16) .

2. La bomba accionada por aire de la reivindicación 1 que comprende adicionalmente un solenoide (24) que tiene un émbolo (26) y que está montado sobre dicha tapa de válvula (22) , siendo dicho solenoide capaz de extender dicho émbolo en dicho asiento de la válvula (16) para detener el movimiento de la válvula y, por lo tanto, el

embalamiento de la bomba.

3. La bomba accionada por aire de la reivindicación 1 que comprende adicionalmente una interfaz de usuario (28) que monitoriza dichos detectores de lengüeta (20) para permitir la visualización de diversos parámetros.

4. La bomba accionada por aire de la reivindicación 3, en la que dichos parámetros pueden incluir la velocidad del ciclo, el caudal, los ciclos totales y los errores de diagnóstico.

5. La bomba accionada por aire de la reivindicación 1, en la que dicha bomba accionada por aire comprende un pistón (36) y comprende adicionalmente un detector (34) para detectar la posición de dicho pistón.

6. La bomba accionada por aire de la reivindicación 5, en la que dicho detector comprende un detector magnetorresistivo (34) .

FIG..3

SECCIÓN C