MX2008001332A - Bomba alternativa con valvula de aire y piston electronicamente monitoreados - Google Patents

Abstract

Una bomba operada con aire 10 utiliza un imán 14 montado en el casquillo 16 de la válvula del motor de aire 18 y dos sensores de lámina 20 montados en la cubierta 22 de la válvula para monitorear la velocidad y la posición de la válvula 16;un solenoide 24 estámontado en la cubierta 22 de la válvula y puede ser instruido para extender unémbolo 26 hacia el casquillo 16 de la válvula para detener el movimiento de la válvula y por lo tanto, evitar que la bomba 10 se embale;un sensor magnetorresistente 34 se encuentra ubicado en el centro del motor de aire 18 para monitorear de manera precisa la posición del pistón 36 y con los sensores 20 de la válvula de aire proporciona la entrada necesaria para el control y diagnóstico preciso de la bomba 10 y la hacen adecuada para medición y aplicación de varios componentes.

Description

BOMBA ALTERNATIVA CON VÁLVULA DE AIRE Y PISTÓN ELECTRÓNICAMENTE MONITOREADOS CAMPO TÉCNICO Esta solicitud reclama el beneficio de las solicitudes de EUA números de serie 60/703,306, presentada el 28 de julio de 2005 y 60/704,290 presentada el 1 de agosto de 2005.

TÉCNICA ANTERIOR Las bombas de pistón alternativas operadas con aire son bien conocidas para el bombeo de diversos fluidos. Tales bombas tienen típicamente válvulas de aire mecánicamente o neumáticamente operadas para controlar el flujo de aire hacia los dos lados del pistón. El control de tales bombas tradicionalmente ha sido mediante el monitoreo y control del flujo de fluido resultante más que a la propia bomba. Los dispositivos de la técnica anterior tales como el dosificador EXTREME-MIX™ de Graco han monitoreado la posición del pistón para efectos de control.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es, por lo tanto, un objetivo de esta invención proporcionar un sistema que permita un monitoreo y control mejorado de un motor de aire alternativo para permitir el monitoreo de la posición del pistón, ciclo y velocidades de flujo, ciclos totales, control de embalamiento y la capacidad de diagnosticar componentes inferiores defectuosos del motor de aire y de la bomba. El control utiliza un imán montado en el casquillo de la válvula del motor de aire y dos sensores de láminas montados en la cubierta de la válvula para monitorear la velocidad y la posición de la válvula. Un solenoide está montado en la cubierta de la válvula y puede ser instruido para extender un émbolo hacia el casquillo de la válvula para detener el movimiento de la válvula de cierre y por lo tanto, evitar que la bomba se embale (por lo regular, ocasionado porque el abastecimiento de flujo está vacío.) La interfaz de usuario comprende un LCD y botones para instalar y controlar la bomba. El despliegue puede ser alternado para desplegar la velocidad del ciclo, velocidad de flujo (en diversas unidades), ciclos totales y errores de diagnóstico. Los parámetros de instalación pueden incluir unidades de fluido (cuartos de galón, litros, etc.) y el punto de ajuste del embalamiento. Los conmutadores de láminas e imanes están colocados para detectar cuando la válvula de aire está en la posición extrema de cada carrera o en transición o en ambas. El controlador calcula la velocidad en la cual el motor está corriendo al contar la abertura y cierre de los conmutadores de láminas activados por las posiciones variables de la válvula de aire. El controlador entonces compara esa velocidad con un valor preprogramado para determinar si el motor de aire está en una condición de embalamiento. Si esa condición está presente, el controlador activa el solenoide evitando el cambio que detiene el motor. Esto actúa para evitar fluido derramado y/o daño de la bomba. Un sensor magnetorresistente se encuentra ubicado en el centro del motor de aire para monitorear de manera precisa la posición del pistón. Los datos de este sensor junto con aquellos de los sensores de la válvula de aire proporcionan la entrada necesaria para el control y diagnóstico preciso de la bomba y la hacen adecuada para medición y aplicación de varios componentes. Estos y otros objetivos y ventajas de la invención aparecerán de manera más completa a partir de la siguiente descripción realizada de forma conjunta con los dibujos que la acompañan, en donde los caracteres de referencia similares se refieren a partes iguales o similares a través de las varias vistas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 muestra una sección transversal de la válvula de aire como parte de la presente invención que representa los imanes y los conmutadores de láminas; la figura 2 muestra un detalle de la sección transversal de la figura 1 de la válvula de aire como parte de la presente invención; la figura 3 muestra una sección transversal (opuesta a la de la figura 1 ) de la válvula de aire como parte de la presente invención que muestra el solenoide; la figura 4 muestra una vista de una bomba que incorpora la presente invención; la figura 5 muestra un detalle de la interfaz de usuario de la presente invención; la figura 6 muestra los códigos de diagnóstico que se puede obtener al detectar la válvula de aire; y la figura 7 muestra el pistón y el sensor magnetorresistente.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una bomba de pistón alternativa operada con aire 10, el controlador 12 utiliza un imán 14 montado en el casquillo 16 de la válvula del motor de aire 18 y dos sensores de lámina 20 montados en la cubierta 22 de la válvula para monitorear la velocidad y la posición de la válvula 16. Un solenoide 24 está montado en la cubierta 22 de la válvula y puede ser instruido para extender un émbolo 26 hacia el casquillo 16 de la válvula para detener el movimiento de la válvula y por lo tanto, evitar que la bomba 10 se embale (por lo regular, ocasionado porque el abastecimiento de flujo está vacío o la manguera de otro conducto de abastecimiento tiene fuga/ruptura). La interfaz de usuario 28 comprende un despliegue de LCD 30 y botones 32 para instalar y controlar la bomba 10. El despliegue 30 puede ser alternado para desplegar la velocidad del ciclo, velocidad de flujo (en diversas unidades), ciclos totales y errores de diagnóstico. Los parámetros de instalación pueden incluir unidades de fluido (cuartos de galón, litros, etc.) y el punto de ajuste del embalamiento. Los conmutadores de láminas 20 e imanes 14 están colocados para detectar cuando la válvula de aire 16 está en la posición extrema de cada carrera o en transición o en ambas. El controlador 12 calcula la velocidad en la cual el motor 18 está corriendo al contar la abertura y cierre de los conmutadores de láminas 20 activados por las posiciones variables de la válvula de aire 16. El controlador 12 entonces compara esa velocidad con un valor preprogramado para determinar si el motor de aire 18 está en una condición de embalamiento. Si esa condición está presente, el controlador 12 activa el solenoide 24 evitando el cambio que detiene el motor 18. Esto actúa para evitar fluido derramado y/o daño de la bomba.

Un sensor magnetorresistente 34 se encuentra ubicado en el centro del motor de aire 18 para monitorear de manera precisa la posición del pistón 36. Los datos de este sensor 34 junto con aquellos de los sensores 20 de la válvula de aire proporcionan la entrada necesaria para el control y diagnóstico preciso de la bomba 10 y la hacen adecuada para medición y aplicación de varios componentes. Se considera que se pueden realizar diversos cambios y modificaciones al control de la bomba sin apartarse del espíritu y del alcance de la invención según lo definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims (6)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Una bomba operada con aire que tiene una válvula de aire con un casquillo de válvula y una cubierta de válvula, la mejora comprende: un imán montado en dicho casquillo de válvula de dicho motor de aire; y primer y segundo sensores de láminas en la cubierta de la válvula para monitorear la velocidad y la posición de la válvula.

2.- La bomba operada con aire de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende adicionalmente un solenoide que tiene un émbolo y que está montado en dicha cubierta de válvula, dicho solenoide es capaz de extender dicho émbolo hacia dicho casquillo de válvula para detener el movimiento de la válvula y por lo tanto, evitar que la bomba se embale.

3.- La bomba operada con aire de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende adicionalmente una interfaz de usuario que monitorea dichos sensores de láminas para permitir el despliegue de diversos parámetros.

4.- La bomba operada con aire de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque dichos parámetros pueden incluir velocidad de ciclo, velocidad de flujo, ciclos totales y errores de diagnóstico.

5.- La bomba operada con aire de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicha bomba operada con aire comprende un pistón y comprende adicionalmente un sensor para detectar la posición de dicho pistón.

6.- La bomba operada con aire de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque dicho sensor comprende un sensor magnetorresistente.