MXPA97003060A - Aparato de bomba de doble piston - Google Patents

Abstract

Un aparato (12) de bomba de doble pistón incluye un par de manguitos (78) alternativos dentro de los cuales se colocan un par de pistones (80) alternativo. Los pistones (112) y los manguitos (78) se soportan cada un o en una armazón o estructura (10) para el movimiento independiente a lo largo de una línea enángulo con relación a la horizontal por unángulo menor de aproximadamente 45ø. El aparato también incluye una construcción de pistón que incluye una cara removible (112) que permite que el pistón se separe para la limpieza. Cada pistón (80) se restringe normalmente por un tope de la extensión más alládel extremo del manguito correspondiente, pero se proporciona un accionador para liberar el pistón (80) con relación al manguito (78), de modo que el pistón (80) se puede extender más alládel manguito (78) y el manguito se puede retirar de una cámara de bomba del aparato.

Description

APARATO DE BOMBA DE DOBLE PISTÓN ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general al equipo de manejo de materiales, y en forma más particular, a una bomba de doble pistón o similar que presenta una cámara de bomba en ángulo y un arreglo de pistón para ayudar en la operación y limpieza del aparato, y que incluye una construcción que permite que los componentes del aparato se separen fácilmente para la limpieza. 2. DISCUSIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR Frecuentemente, los procesadores de alimento hacen uso de grandes bombas para bombear y/o repartir productos comestibles tal como carne o vegetales. Una clase de bomba de alimento de este carácter que ha logrado un éxito comercial substancial es las bombas de alimento de dos pistones comercializadas por Marlen Research Corporation de Overland Park, KS . Las bombas de ejemplo de este tipo se ilustran en la Patente REF: 24494 Norteamericana No. 4,869,653 que se incorpora por referencia en la presente. En general, una bomba convencional incluye un par de montajes lado a lado soportados en un armazón en comunicación con una cámara de bomba a la cual se suministran los productos comestibles. La cámara de bomba se define por una pared frontal, una pared trasera y una pared lateral que se extiende entre éstas. Cada montaje incluye un manguito que se puede mover en una dirección horizontal a través de la cámara entre una posición retraída en la cual un extremo del manguito se mueve hacia dentro 2.54 cm o 5.08 cm (una o dos pulgadas) de la pared trasera de la cámara, y una posición extendida en la cual el extremo del manguito acopla la pared frontal. También se proporciona para cada montaje un pistón, y se soporta dentro del manguito para el movimiento alternativo, independiente con relación tanto al manguito como a la cámara de bomba. Debido a que los manguitos y los pistones en la construcción convencional se soportan para el movimiento alternativo en un plano horizontal, y la cámara de bomba se forma para acomodar este movimiento, es dificil obtener el drenaje completo del fluido de limpieza del aparato durante una operación de limpieza.

Además, el fluido de limpieza introducido en la cámara y los manguitos se asienta a lo largo del fondo de los mismos, impidiendo la limpieza completa de estas superficies. Otra construcción conocida para un aparato de bomba incluye un manguito vertical y un pistón soportado en el manguito para el movimiento alternativo o de vaivén. En esta construcción conocida, el pistón se proporciona con una cara que está en ángulo con relación a la vertical, tal que no se proporcionan superficies planas, horizontales, en las cuales pueda asentarse el fluido de limpieza. Sin embargo, el producto comestible se deja permanecer en la parte superior del pistón durante la operación completa de bombeo, y puede llegar a volverse rancio si el aparato no se limpia con una frecuencia suficiente. A fin de permitir la limpieza de los pistones de una bomba convencional, se conoce proporcionar un montaje de pistón que incluye una cara removible. Se proporciona un anillo de presión u otro sujetador para retener la cara en su lugar en el pistón durante la operación normal, y se puede remover para permitir la remoción de la cara. Sin embargo, estos sujetadores representan partes adicionales que se deben de limpiar de manera separada, y so n susceptibles a que se pierdan. Otro aspecto de las bombas de doble pistón, conocidas, reside en la provisión de una construcción en donde los pistones se impiden físicamente de que se extiendan más allá de los extremos de los manguitos, ya sea durante la operación o limpieza. Este diseño asegura que el pistón no pasará completamente a través del manguito y permitirá que el producto en la cámara de bomba se arrastre de regreso a través del manguito. Sin embargo, esta característica del diseño conocido vuelve difícil la limpieza de Los pistones y manguitos, y restringe el acceso a estas partes del aparato.

OBJETOS Y BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objeto de la presente invención proporcionar un aparato de bomba de doble pistón que se pueda separar en relativamente pocas partes para la limpieza, y que proporcione acceso fácil a todas las superficies en y alrededor de la cámara de bomba, manguitos y pistones. Es otro objeto de la presente invención proporcionar un aparato que permita que el fluido de limpieza se drene completamente desde la cámara de bomba, manguitos y pistones durante la limpieza, y que prevenga de que el producto comestible se pegue a los pistones durante una operación de bombeo. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un aparato que tenga pistones provistos con caras removibles que se mantengan en los pistones por mecanismos de unión que permanezcan montados en las caras. Al proporcionar esta construcción, todas las partes de los mecanismos de unión permanecen fijos a las caras, y n se requieren partes flojas que se puedan perder fácilmente. Aún otro objeto de la invención es proporcionar un aparato en el cual se mezcla el producto comestible en un tanque alimentador y se transporta intermitentemente hacia la cámara de bomba para el manejo. De acuerdo con estos y otros objetos evidentes a partir de la siguiente descripción de una modalidad preferida, se proporciona una bomba de doble pistón que incluye un armazón, un par de manguitos lado a lado soportados para el movimiento alternativo con relación al armazón, y un par de pistones recibidos en los manguitos para el movimiento alternativo independiente. El armazón incluye una cámara de bomba que tiene una pared frontal que define una salida, una pared trasera opuesta a la pared frontal, y una pared de la parte superior, abierta a través de la cual se suministra hacia la cámara el material comestible. Cada manguito presenta un extremo libre, y se soporta en el armazón para el movimiento alternativo dentro de la cámara de bomba entre una posición retraída en la cual el extremo del manguito se coloca adyacente a la pared trasera de la cámara y una posición extendida en la cual el extremo se coloca adyacente a la salida. Cada pistón presenta una cara de pistón, y se soporta dentro de uno de los manguitos para el movimiento alternativo entre una posición retraída en la cual la cámara de pistón se coloca adyacente a la pared trasera de la, cámara y una posición extendida en la cual la cara del pistón se coloca adyacente a la salida. De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un medio de tope para prevenir físicamente que los extremos de los manguitos se retiren de la cámara más allá de la pared terminal trasera y que los pistones se extiendan más allá de los extremos de los manguitos. También se proporciona un medio de liberación para liberar el medio de tope para permitir que los manguitos se retiren de la cámara y los pistones se extiendan más allá de los extremos de los manguitos, de modo que la cámara, los manguitos y los pistones sean accesibles para la limpieza. Al proporcionar es construcción, el pistón es fácilmente accesible para la separación y/o limpieza, y es posible limpiar todas las superficies que normalmente entran en contacto con el producto comestible durante una operación de bombeo. De acuerdo con otro aspecto de la invención, los pistones se soportan cada uno en el armazón para el movimiento alternativo dentro de la cámara de bomba a lo largo de una línea que está en ángulo con relación a la horizontal por un ángulo de menos de aproximadamente 45° , y en forma preferente por un ángulo de aproximadamente 11°. Al construir el aparato de esta manera, el fluido de limpieza se drena de todas las áreas de la cámara de bomba, los manguitos y los pistones sin asentamiento. Al mismo tiempo, la orientación del pistón previene que el producto comestible se pegue a la cara del pistón durante el bombeo. Aún otro aspecto de la invención se refiere al uso de una construcción de pistón que incluye una varilla cilindrica alargada que presenta un primero y un segundo extremo opuestos, una cabeza asegurada al primer extremo de la varilla y que incluye un borde circunferencial que se proyecta radialmente más allá de la varilla, y una cara que presenta una superficie frontal y una superficie trasera, opuestas, la cara que tiene una depresión formada en la superficie trasera arreglada para la recepción de la cabeza. Se proporciona un medio de unión para unir la cara de cada pistón a la cabeza del pistón y para permitir la remoción de la cara de la cabeza para permitir la superficie de la cara, la cabeza y la varilla de cada pistón. El medio de unión incluye un pasador soportado en la superficie trasera de cada cara y movible entre una posición de bloqueo que descansa en una porción de la depresión y una posición de desbloqueo separada radialmente de la depresión, y un medio de retención para retener el pasador en la posición de bloqueo ?uando los pistones se están movimiento alternativamente en el uso del aparato de bomba de doble pistón y para liberar el pasador para el movimiento hacia la posición de desbloqueo durante la limpieza del aparato.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS DE DIBUJOS La modalidad preferida se describe en detalle posteriormente con referencia a las figuras de los dibujos anexas, en donde: La Figura 1 es una vista en elevación lateral de un aparato de bomba de doble pistón construido de acuerdo con la modalidad preferida; La Figura 2 es una vista seccional, en elevación, lateral, fragmentaria del aparato; La Figura 3 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 2, que ilustra un par de manguitos y los pistones en una primera posición operativa; La Figura 4 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 4-4 de la Figura 2, que ilustra los manguitos y los pistones en la segunda posición operativa; La Figura 5 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 5-5 de la Figura 2; La Figura 6 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 6-6 de la Figura 2; La Figura 7 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 7-7 de la Figura 2; La Figura 8 es una vista seccional, en elevación, lateral, fragmentaria similar a la Figura 2, que ilustra los manguitos en una posición de limpieza, retraída; La Figura 9 es un vista seccional, en elevación, lateral, fragmentaria similar a la Figura 8, que ilustra los pistones en una posición de limpieza, extendida; La Figura 10 es una vista en sección transversal, terminal, de uno de los pistones; La Figura 11 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 11-11 de la Figura 10; La Figura 12 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 12-12 de la Figura 10; La Figura 13 es una vista seccional, lateral de un manguito individual y el montaje de pistón, que ilustra el manguito y el pistón en posiciones retraídas; La Figura 14 es una vista seccional, lateral del manguito y el pistón que ilustra el manguito durante el movimiento hacia una posición extendida; La Figura 15 es un vista seccional, lateral del manguito y el pistón que ilustra el manguito y el pistón en posiciones extendidas; La Figura 16 es un vista seccional, lateral del manguito y el pistón que ilustra el manguito y el pistón durante el movimiento hacia las posiciones retraídas; La Figura 17 es una vista seccional de la pared terminal trasera de una cámara de bomba del aparato, que ilustra los elementos guía que se usan para guiar los manguitos en las aberturas formadas en la pared trasera; La Figura 18 es una vista seccional a través de la varilla del pistón de una construcción alternativa de pistón de la modalidad preferida; La Figura 19 es una vista seccional tomada a lo largo de la línea 19-19 de la Figura 18; La Figura 20 es una vista en planta de la parte superior, fragmentaria de una construcción alternativa de pistón, tomada parcialmente en sección para mostrar la construcción de un montaje de unión; y La Figura 21 es una vista seccional similar a la Figura 18, que ilustra la cámara de pistón con una placa de cubierta trasera de la cara removida.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Se muestra en la Figura 1, un aparato de bomba de doble pistón construido de acuerdo con al modalidad preferida. El aparato incluye en general un armazón 10, una bomba de doble pistón alojada dentro del armazón, un montaje 12 de tanque alimentador soportador en el armazón sobre la bomba, y un montaje 14 de transferencia provisto entre el tanque alimentador y la bomba. El armazón 10 se ilustra en la Figura 2, e incluye cuatro o más patas 16 verticales en las cuales se montan varios miembros de armazón, que se extienden horizontalmente y verticalmente. El armazón define una cámara 18 de bomba que está en comunicación para fluidos con un par de montajes de bomba de pistón lado a lado, como se -muestra en la Figura 3. La cámara de bomba se forma al oponer las paredes frontal y trasera 20, 22 que se separan entre sí, y una pared 24 lateral, en general en forma de U, mostrada en la Figura 7, que forma a los lados y fondo de la cámara de bomba. La pared frontal 20 de la cámara se muestra en la Figura 2, e incluye un par de aberturas 26 lado a lado que definen las salidas de la cámara. La pared 22 trasera también incluye un par de aberturas 28 lado a lado, y estas aberturas reciben los montajes de bomba de pistón, de modo que se pueden mover alternativamente de regreso y hacia adelante dentro de la cámara para bombear el producto comestible a través de las aberturas 26 de salida y desde el aparato. Tanto las paredes 20, 22 frontales trasera están en ángulo con relación a la vertical por aproximadamente 11°, y la pared lateral 24 se construye para presentar un fondo en ángulo de la cámara que se extiende en una dirección perpendicular a las paredes frontal y trasera. De esta manera, la cámara se orienta en un ángulo al armazón, de modo que el armazón se soporta en un piso que se extiende horizontalmente, la cámara está en ángulo hacia arriba hacia la salida por un ángulo de aproximadamente 11°. Se proporciona un collar 34 alrededor de cada abertura 28 en la pared trasera, y recibe un sello para sellar el espacio entre el collar y el manguito de cada montaje de bomba de pistón. Como se muestra en la Figura 6, los collares se retienen en la pared trasera por sujetadores roscados, e incluyen una pluralidad de elementos 36 guías, salientes. Como se ilustra en la Figura 3, se soporta un montaje 38 de salida en el armazón hacia adelante de la pared frontal de la cámara, e incluye un par de pasajes 40, 42 de salida en comunicación con las aberturas 26. Estos pasajes se interceptan dentro de un montaje 44 de válvula de salida, y se ponen alternativamente en comunicación para fluidos con unas salidas 46 por un rotor 48 de válvula que gira entre una posición como se muestra en la Figura 3 y una posición como se muestra en la Figura 4. El rotor de válvula bloquea cada pasaje 40, 42 mientras que el otro pasaje se pone en comunicación con la salida 46. Se soporta en el armazón una placa 50 de montaje a la parte trasera de la cámara de bomba, y está en ángulo al mismo grado como las paredes frontal y trasera de la cámara, como se muestra en la Figura 2. La placa de montaje soporta los dos montajes de bomba de pistón, en alineación con la cámara de bomba, y guía el movimiento alternativo de los manguitos y pistones de los montajes. La placa de montaje se soporta en el armazón con relación a la_ cámara de bomba por un primer par de varillas 52 de acoplamientos conectadas entre la placa y el montaje de salida, y por un segundo par de varilla 54 de acoplamiento conectadas entre el extremo superior de la placa de montaje y el armazón, como se muestra en la Figura 3. Se ilustra en la Figura 1 el montaje de tanque alimentador, e incluye un alojamiento 56 cilindrico, grande, formador de vacío que tiene una parte superior abierta y un extremo inferior ahusado que se estrecha hacia una abertura de descarga en el fondo del alojamiento. El alojamiento 56 es hueco, y se adapta para recibir y almacenar el producto comestible que se va a manejar por la bomba. Una tapa 58 se soporta sobre la parte superior abierta del alojamiento, y se puede mover sobre pivote entre una posición sellada, cerrada y una posición abierta que expone el interior del alojamiento. Una entrada 60 se forma en el alojamiento adyacente al extremo superior del mismo, y se adapta para recibir el producto desde una fuente de suministro. La entrada incluye una válvula de cierre para cerrar completamente la entrada cuando se desee, y se proporciona un montaje 62 de cilindro accionado por fluido para la abertura y cierre de la válvula. Un árbol mezclador se extiende a través del interior del alojamiento y se soporta para la rotación por un par de montaje 64 de cojinete que salen desde el alojamiento. Un motor 66 hidráulico o similar se monta en el alojamiento, y se puede operar para hacer girar el árbol mezclador de forma continua durante el uso. El árbol mezclador se proporciona con una pluralidad de paletas o venas que giran con el árbol para mezclar el producto dentro del alojamiento. Un par de orejas 68 se unen al alojamiento, y se extienden hacia abajo hacia el armazón. Estas orejas se conectan a un soporte vertical en el armazón para el movimiento sobre pivote, de modo que el montaje de tanque alimentador se puede montar sobre pivote entre la posición mostrada en la Figura 1, y una posición de limpieza en general perpendicular a ésta. El montaje 14 de transferencia se muestra en la Figura 2, e incluye un alojamiento 70 ahusado, hueco que tiene un extremo superior abierto de un tamaño que corresponde a la abertura de descarga del montaje de tanque alimentador, y un extremo superior abierto en comunicación para fluidos con la cámara de bomba. Se proporciona dentro del alojamiento un montaje 72 de hélice para mover el material desde el tanque alimentador hasta la cámara de bomba. El montaje de hélice incluye una hélice 74, espiral ahusada que tiene un extremo superior que sobresale por arriba del montaje de transferencia hasta la abertura de descarga del montaje de tanque alimentador, y un extremo inferior que sobresale a través del extremo inferior abierto del montaje de transferencia hasta la cámara de bomba. La hélice se asegura a un anillo dentado 76 que se impulsa intermitentemente por un motor adecuado y un montaje de engrane en una relación sincronizada para el movimiento alternativo de los montajes de bomba de pistón para hacer girar la hélice dentro del alojamiento. Como se ilustra en la Figura 3, los dos montajes 30, 32 de bomba de pistón se colocan lado a lado en el armazón, y se soportan por la placa 50 de montaje. Solo se describe en detalle en la presente uno de los montajes; que se entiende que los dos montajes son substancialmente idénticos entre sí. Cada montaje de bomba de pistón incluye ampliamente un manguito 78, un medio para el movimiento alternativo del manguito hacia atrás y hacia adelante a través de la cámara de bomba, un pistón 80, y un medio para el movimiento alternativo o de vaivén del pistón hacia atrás y hacia adelante a través de la cámara de pistón dentro del manguito. También se proporciona un sistema de vacío en asociación con el montaje de bomba del pistón, y un sistema de control coordina la operación de los dos montajes de bomba de pistón, de modo que operan al unísono para bombear secuencialmente el material desde la cámara a través de cada uno de los pasajes de salida. El manguito 78 es de una construcción tubular, hueca, alargada que presenta extremos axiales frontal y trasero y una superficie interna adaptada para recibir el pistón en el acoplamiento de sello. Como se muestra en el montaje 30 de la mano izquierda en la Figura 6, una placa 82 de extremo se asegura al extremo trasero del manguito para el movimiento con el manguito, e incluye un agujero 84 de drenaje en el extremo más inferior del manguito para permitir que el fluido de limpieza se drene del manguito durante la limpieza. La placa de extremo también incluye una abertura circular, central adaptada para recibir el pistón, y la abertura incluye un pequeño corte que se extiende radialmente para recibir una llave 86 provista en el pistón.

Se proporcionan agujeros adicionales en al menos tres esquinas de la placa de extremo, dos los cuales permiten la conexión de la placa a las varillas 94, 96 del medio que da movimiento alternativo al manguito, y uno de los cuales se conecta a una varilla indicadora 88, descrita más completamente posteriormente . Volviendo a la Figura 2, el medio que da movimiento alternativo al manguito incluye preferentemente un par de montajes 90, 92 de cilindro accionados por fluido, conectados a las esquinas diametralmente opuestas de la placa de extremo. Como se muestra en la Figura 5, los montajes de cilindro se aseguran a la placa 50 de montaje, y soportan el manguito durante el movimiento alternativo con relación al armazón. Regresando a la Figura 2, en donde se muestra solo el montaje 92 de cilindro, inferior, el medio que da movimiento alternativo al manguito se orienta en un ángulo al armazón, de modo que el accionamiento de los montajes de cilindro da movimiento alternativo al manguito a lo largo de una línea que está en ángulo por aproximadamente 11° con relación a la horizontal. Cada cilindro incluye una varilla 94, 96 que sobresale a través de la placa de montaje y se conecta a la placa de extremo, como se muestra en la Figura 6, de modo que conforme se acciona el montaje de cilindro, la varilla se extiende o se retrae con relación al cilindro para mover el manguito. Regresando a la Figura 2, se monta un montaje 98 de detección de la posición en el armazón, adyacente al montaje superior de- cilindro, y funciona para detectar la posición del manguito 78. El montaje de detección incluye la varilla indicadora 88 que está conectada a la placa 82 de extremo del manguito, y tres transductores 100, 102, 104 soportados en ubicaciones fijas en el armazón. La varilla indicadora 88 es una varilla alargada, formada" de un material capaz de ser detectado por los transductores, y se recibe en un manguito 106 no magnético que se soporta con el montaje de cilindro en la placa de montaje, como se muestra en la Figura 3. Los tres transductores 100, 102, 104 se soportan en el manguito, y cada transductor detecta el paso del extremo de la varilla indicadora conforme el manguito se mueve alternativamente hacia atrás y hacia adelante dentro de la cámara de bomba. De manera preferente, el transductor 100 delantero se coloca en el manguito para detectar el extremo de la varilla indicadora cuando el manguito 78 está en la posición completamente extendida, y el transductor intermedio 102 se coloca para detectar el extremo de la varilla cuando el manguito 78 está en la posición completamente retraída. El transductor 104 más trasero se coloca para detectar el extremo de la varilla 88 cuando el manguito 78 se retira de la cámara 18 para la limpieza. Las señales generadas por los transductores se usan para controlar el accionamiento de los montajes de cilindro, de modo que se coordina la operación de los dos montajes de bomba de pistón. Se ilustra en la Figura 9 una primera modalidad del pistón 80, e incluye una varilla 108 cilindrica, alargada que presenta un primero y un segundo extremo, opuestos, una cabeza 110 asegurada al primer extremo de la varilla e incluye un borde circunferencial que sobresale radialmente más allá de la varilla, y una cara 112 que presenta superficies frontal y trasera, opuestas. La varilla se forma preferentemente de una pieza sólida, cilindrica de material, e incluye una ranura que se extiende axialmente dentro de la cual se asegura la llave 86. Una depresión 114 se extiende radialmente hasta la varilla adyacente al extremo trasero de la misma, y esta depresión se extiende axialmente más allá del extremo trasero de la llave, de modo que la llave sobresale ligeramente en Id depresión. Un gancho 116 se soporta dentro de la depresión para el movimiento sobre pivote alrededor de una espiga. El gancho incluye un resalto que se retiene en la depresión por la punta saliente de la llave, de modo que se restringe el intervalo de movimiento sobre pivote del gancho. Normalmente, la gravedad mantiene el gancho en una primera posición inferior, como se muestra en la Figura 2, en donde el gancho sobresale radialmente más allá de la llave, y acopla la placa de extremo, trasera del manguito. Un montaje 118 de cilindro accionado por fluido se une a la superficie frontal de la placa de montaje en alineación con el gancho, de modo cuando la varilla se retrae completamente, y se acciona el montaje de cilindro, como se muestra en la Figura 8, un pistón del montaje acopla el gancho y lo mueve a una segunda posición, elevada, en donde el gancho se retrae en la depresión. Como se muestra en la Figura 10, la cabeza del pistón se asegura a la varilla 108, e incluye una forma excéntrica que sobresale radialmente desde la varilla a lo largo del borde circunferencial completo de la cabeza. La cabeza se forma de una pieza sólida de material, e incluye un agujero que se extiende axialmente, separado radialmente desde la varilla para la conexión a un tubo 120 de vacío. Como se muestra en la Figura 7, la superficie frontal de la cabeza incluye una depresión 122 que se extiende radialmente, alargada, poco profunda que proporciona comunicación entre el tubo 120 de vacío y la región central de la superficie frontal. Además, cuatro espigas 124 que se extienden axialmente sobresalen desde la superficie frontal de la cabeza. Como se muestra en la Figura 12, la cara 112 del pistón se forma preferentemente de un resina termoplástica o similar, e incluye una depresión 126 formada en la superficie trasera de la misma arreglada para la recepción de la cabeza 110. La depresión 126 se forma de una profundidad mayor que el espesor axial de la cabeza de modo que la cabeza y la cara son capaces de cambiar axialmente con relación entre sí. Se proporciona un sello dentro de la depresión para sellar el espacio alrededor del borde circunferencial de la cabeza, y se proporciona un medio 128 de unión para unir la cara a la cabeza y para permitir la remoción de la cara de la cabeza, para permitir la limpieza de la cara, la cabeza y la varilla del pistón. La superficie frontal de la cara se ilustra en el montaje 30 del lado derecho en la Figura 7, y define la superficie de acoplamiento con el producto del pistón. La superficie frontal incluye cuatro agujeros 130 que se comunican con la depresión 126 y se alinean con las espigas 124. Además, como se muestra en la Figura 11, se proporciona un sello alrededor del borde circunferencial de la cara para sellar el espacio entre la cara y el manguito. El medio de unión se muestra en la Figura 6, e incluye un par de pasadores 132 opuestos soportados en la superficie trasera de la cara movibles entre una posición de bloqueo que descansa en una porción de la depresión 126 y una posición de desbloqueo separada radialmente de la depresión. Volviendo a la Figura 10, los pasadores se guían para el movimiento entre las posiciones de bloqueo y desbloqueo por medios definidos por una pluralidad de elementos 134 guía, verticales, y se retienen en la cara por un retenedor 136 que cubre los elementos guía. Se proporciona un retén 138 en la superficie trasera de la cara para cada pasador, y funciona para retener el pasador en la posición de bloqueo cuando los pistones se están movimiento alternativamente en el uso del aparato de bomba de cualquier pistón y para liberar el pasador para el movimiento hacia la posición de desbloqueo durante la limpieza del aparato.

Preferentemente, como se muestra en la Figura 11, cada pasador incluye una lengüeta 140 que sobresale desde la superficie trasera de la cara para permitir el accionamiento manual de los pasadores. De esta manera, se logra el movimiento de los pasadores a la posición de desbloqueo, al despres-ionar manualmente los retenes y deslizar físicamente los pasadores a la posición desbloqueada. De manera alternativa, las lengüetas se pueden construir de modo que sobresalgan radialmente en la proximidad cercana por el manguito cuando los pasadores están en la posición de bloqueo tal que el manguito prevenga que los pasadores se muevan hacia la posición desbloqueada. Al proporcionar esta construcción, no es posible que la cara se remueva de la cabeza mientras que la cara se coloca dentro del manguito. A fin de remover la cara, el pistón se debe extender más allá del extremo del manguito, de modo que los pasadores se pueden mover a la posición de desbloqueo. El medio de impulsión del pistón se muestra en la Figura 4, e incluye un montaje 142 de cilindro accionado por fluido, individual que se asegura a la placa 50 de montaje y se orienta en el mismo ángulo al armazón como los montajes de cilindro. El montaje 142 de cilindro incluye una varilla 144 que se extiende y se retrae en el accionamiento del montaje para el movimiento alternativo del pistón 80 hacia atrás y hacia adelante dentro de la cámara de bomba independiente del manguito 78. La varilla 144 se conecta al extremo de la varilla 108 de pistón, de modo que la varilla de pistón está coaxial con la varilla del cilindro para el movimiento con éste. De manera preferente, se proporciona el montaje 142 de cilindro con un transductor de desplazamiento lineal para detectar la posición del pistón durante le operación del montaje de cilindro. Este transductor se usa por el medio de control para coordinar la operación de los pistones y los manguitos durante una operación de bombeo. Se ilustra en la Figura 2 el montaje de vacio, y se proporciona en el aparato para des-airear el producto comestible en la cámara de bomba. El montaje se adapta para el uso con una bomba de vacío lejana, e incluye una línea 146 que se extiende entre el aparato y la bomba de vacío. Se proporciona en la línea un tanque 148 y presenta un pasaje 150 de aire a través del cual se retira el aire desde un par de líneas 152, 154 de ramificación, como se muestra en la Figura 3. El pasaje 150 está normalmente abierto, pero se puede cerrar por un flotador 156 cuando el líquido en el tanque alcanza un nivel suficiente para levantar el flotador en la relación de bloqueo al pasaje. Como se muestra en la Figura 4, las líneas 152, 154 de ramificación incluyen cada una un tubo 158 exterior asegurado entre el tanque y la placa 50 de montaje, y el tubo 120 conectado a un extremo a la cabeza de pistón, y que tiene un segundo extremo recibido en el tubo 158 exterior. El tubo exterior presenta un diámetro interior ligeramente mayor que el diámetro exterior del tubo interior 120, de modo que el tubo interior se recibe condensadamente en el mismo. Esta construcción permite la extensión y la retracción del pistón y del tubo interior, mientras que mantiene una presión de vacío dentro de los tubos. Como se muestra en la Figura 14, el extremo delantero del turo 120 interior se pone en comunicación con la cámara de bomba cuando el manguito 78 se extiende con relación al pistón al comienzo de un ciclo de bomba. Conforme se extiende el manguito, la cara 112 se empuja con el manguito, tal que la cara se desliza con relación a la cabeza, provocando que las espigas 124 se empujen de los agujeros 130 en la cara, de modo que se puede retirar el aire desde dentro de la cámara de bomba a través de las depresiones 126 en la cara y a lo largo de los tubos 158, 120 hacia la bomba de vacío, como se indica por las flechas 162. Conforme se extiende el pistón con relación al manguito, la cara se pone de regreso en contacto con la cabeza de modo que las espigas 124 acoplan los agujeros 130 en la cara para cortar la presión de vacío, como se muestra en la Figura 15. Regresando a la Figura 2, durante una operación de manejo de material, se mezcla un producto comestible o similar en el montaje 12 de tanque alimentador y se transporta hacia la cámara de bomba del aparato por la hélice 74 que gira dentro del alojamiento 70 de transferencia. El material se mezcla continuamente en el tanque alimentador, y se mueve intermitentemente por la hélice en la cámara de bomba conforme el manguito 78 y los pistones 80 de los montajes 30, 32 se retraen después de cada movimiento de bombeo. Se inicia el bombeo del material por el movimiento de uno de los manguitos 78 hacia la posición extendida, como se muestra en la Figura 14. Conforme se lleva a cabo este movimiento, la cara del pistón se retira lejos de la cabeza, permitiendo que se retire un vacío a través de la cara del pistón para des-airear el material en la cámara. El manguito 78 se mueve completamente contra la pared frontal de la cámara de bomba, como se muestra en la Figura 3, y se proporcionan anillos 164 en forma V en cada abertura en la pared frontal contra los cuales se apoyan los manguitos en la posición extendida. Después de la extensión del manguito 78 del montaje 30, un pistón 80 del mismo montaje se extiende a la longitud completa de la cámara de bomba, de modo que el material dentro del manguito se fuerza a través del pasaje 40 de salida, el rotor 48 de válvula y la salida 46 para la distribución desde el aparato. Conforme se mueve el pistón dentro del manguito, la cara 112 y la cabeza 110 del pistón cierran realmente el corte de presión de vacío a la cámara. Una vez que se termina el movimiento del pistón, como se muestra en la Figura 15, el rotor 48 se gira desde la posición mostrada en la Figura 3 a la posición mostrada en la Figura 4, y se repite la secuencia de bombeo por el otro montaje 32 de bomba de pistón, con el manguito que se mueve primero hacia la posición extendida, y con el pistón que sigue para bombear el material desde el aparato a través del pasaje 42 de salida. Después de que se extienden los manguitos y los pistones de cada montaje y se acciona el otro montaje para el movimiento de bombeo, el manguito y el pistón extendidos se retraen conjuntamente, como se muestra en la Figura 16, a la posición ilustrada en la Figura 13, en donde el extremo del manguito y la superficie de acoplamiento del producto de la cara 112 se igualan con la pared 22 trasera de la cámara de bomba. De esta manera, cada carrera del montaje cubre la longitud completa de la cámara de bomba. Como, se muestra en la Figura 2, el gancho 116 en la varilla del pistón se coloca para acoplar normalmente la placa 82 de extremo del manguito si la superficie de acoplamiento del producto de pistón se alinea con el extremo frontal del manguito. El gancho 115 sirve para dos funciones: primero, para prevenir que el pistón 80 se extienda con relación al manguito 78 durante el bombeo tal que el material no sea capaz de arrastrarse de regreso hasta el manguito detrás de la cara del pistón, y segundo, para prevenir que el manguito se retire de las aberturas 28 en la pared trasera de la cámara de bomba tal que el material no sea capaz de fugarse de la cámara a través de las aberturas. Durante la limpieza del aparato, el montaje 118 de cilindro se acciona para liberar el gancho 116, como se muestra en la Figura 8, y el manguito 78 de cada montaje de bomba de pistón se retira de la cámara. Al mismo tiempo, el pistón 80 de cada montaje se extiende hasta una posición dentro de la cámara de bomba, como se muestra en la Figura 9. En esta posición de los montajes de bomba de pistón, las caras de pistón se pueden remover y limpiar, y la cámara de bomba, el manguito y el pistón son fácilmente accesibles dentro del aparto para limpieza. Los collares 34 provistos en la parte trasera de la pared trasera en cada abertura también están descubiertos para la limpieza cuando el manguito se retira de la cámara. Una vez que se termina la limpieza, las cámaras 112 del pisón se unen a. las cabezas del pistón, los pistones se retraen hacia los manguitos, y los manguitos se extienden hacia atrás en las aberturas de la pared trasera de la cámara. Como se muestra en la Figura 17, la pluralidad de los elementos 36 guia, guían los manguitos en las aberturas después de una operación de limpieza. Conforme se ponen de regreso el pistón y el manguito de cada montaje, de una manera conjunta, el gancho 116 pasa a través de la pared terminal del manguito y cae por gravedad a la posición inferior. Posteriormente, los montajes están listos para otra operación de bombeo. Al proporcionar una construcción de acuerdo con la modalidad preferida, se logran numerosas ventajas. Por ejemplo, se requieren muy pocas partes que se deben remover del aparato y se manejan independientemente durante la limpieza. De esta manera, se reduce substancialmente el riesgo de perder partes con relación a las construcciones convencionales . Además, al doblar en ángulo la cámara de bomba y los montajes de bomba de pistón con relación a la horizontal, se asegura el drenaje del fluido de limpieza. El ángulo elegido debe ser suficientemente grande para proteger contra la formación de puntos bajos en los cuales se puede asentar el fluido durante la limpieza, pero no debe ser tan grande como para permitir que el material descanse en la cara del pistón durante las carreras repetidas de bombeo de los montajes. Se ha encontrado más ventajoso un ángulo de 11° a la horizontal. Sin embargo, los ángulos que varían desde mayores de 0o hasta 45° y más allá pueden ser factibles, dependiendo del material que se va a bombear. Aunque, se señala que conforme el ángulo alcanza la vertical ó 90°, que se pueden desarrollar nuevamente puntos bajos en las superficies normales a la dirección del movimiento alternativo de los manguitos y pistones.

Se ilustra en las Figuras 18-21 una segunda modalidad del pistón, e incluye una varilla 108' cilindrica, alargada que presenta un primero y un segundo extremo opuestos, una cabeza 110 ' asegurada al primer extremo de la varilla y que incluye un borde circunferencial que sobresale radialmente más allá de la varilla, y una cara 112' que presenta una superficie frontal y trasera, opuestas. La varilla se forma preferentemente de una pieza sólida, cilindrica del material y es de la misma construcción como la varilla descrita anteriormente y mostrada en la modalidad de las Figuras 1-17. Como se muestra en la Figura 19, la cabeza del pistón se asegura a la varilla 108', e incluye una forma circular coaxial con la varilla, de modo que la cabeza sobresale radialmente desde la varilla a lo largo del borde circunferencial completo de la cabeza. La cabeza se forma de una pieza sólida de material, pero no incluye ningún medio para conectarse a una fuente de vacío como es el caso con la construcción de pistón descrita anteriormente . La cara 112' del pistón se forma preferentemente de una resina termoplástica o similar, e incluye una depresión 126' formada en la superficie trasera de la misma arreglada para la recepción de la cabeza 110' . La depresión 126' se escalona para presentar una depresión 166, de gran diámetro, exterior, y una depresión 168 de diámetro pequeño, interior. La depresión interior es circular, y se forma de un diámetro adaptado para recibir la cabeza 110' del pistón, y es preferentemente de una profundidad igual al espesor axial de la cabeza. La depresión 166 exterior se ilustra en la Figura 21, e incluye una sección en general circular que circunda la depresión interior, y una sección final que se extiende radialmente desde la sección circular .hacia el borde circunferencial de la cara. Se forman cuatro agujero 170 que se extienden axialmente en la superficie trasera de la cara dentro de la sección final de la depresión exterior, y se alinean circunferencialmente entre sí. Se proporciona un medio 128' de unión para unir la cara 112' a la cabeza 110' y para permitir la remoción de la cara de la cabeza, para permitir la limpieza de la cara, cabeza y varilla del pistón de la misma manera como del pistón de la primera modalidad descrita anteriormente. La superficie frontal de la cara del pistón define la superficie de acoplamiento con el producto del pistón, y está libre de algún agujero. De esta manera, el pistón no se adapta para retirar un vacío a través de la cara del pistón durante la operación del aparato, sino más bien se diseña para usarse en un aparato que emplea un montaje de tanque alimentador de vacío del tipo descrito anteriormente con referencia a las Figuras 1-17. Se señala que aunque la modalidad del pistón ilustrada en las Figuras 1-17 se describe como que incluye tanto un montaje de tanque alimentador de vacío y una construcción de pistón de vacío, que estas dos características no se proporcionarán típicamente en la misma máquina. Más bien, se emplea normalmente un montaje de tanque alimentador de vacío con una construcción de pistón del tipo mostrada en las Figuras 18-21, y la construcción de pistón ilustrada en las Figuras 1-17 se emplea típicamente con un montaje de tanque alimentador no sometida al vacío. El medio de unión 128' de la segunda construcción de pistón preferida se muestra en la Figura 18, e incluye un par de pasadores 132' opuestos soportados en la superficie trasera de la cara» dentro de la depresión 166 exterior y movible entre una posición de bloqueo, como se muestra en la Figura 18, en la cual los pasadores descansan sobre porciones de la depresión 168 inferior en la posición de desbloqueo espaciada radialmente de la depresión interior. Los pasadores se guían para el movimiento sobre pivote alrededor de una espiga 172 de pivote localizada dentro de la depresión exterior en un lado de la depresión interior. Cada pasador está en general en forma de C, e incluye extremos opuestos que se escalonan para permitir que los pasadores se pasen a otro cuando se colocan en la cara, y para permitir que los pasadores se monten sobre pivote alrededor de la espiga 172 hacia y lejos uno di otro entre una posición asegurada como se muestra en la Figura 18 y una posición no asegurada, mostrada en la Figura 21. Se proporciona una espiga 174 de bloqueo en cada pasador en el extremo opuesto de la espiga de pivote, y la espiga de bloqueo se soporta en el pasador para el movimiento axial en una dirección transversal a la longitud del pasador. Como se muestra en la Figura 20, cada pasador define un manguito receptor de la espiga dentro del cual se retiene la espiga 174, y un muelle 176 de compresión se proporciona dentro del manguito para desviar la espiga hacia la cara del pistón. Cada espiga incluye un extremo saliente que se arregla para la recepción de cualquiera de los agujeros 170 y los pasadores se pueden sujetar en ya sea la posición sujeta o no sujeta al mover los pasadores a la posición deseada de modo que las espigas acoplen los agujeros . Una placa 180 de cubierta, trasera, anular se une a la parte trasera de la cara del pistón, como se muestra en la Figura 19, y soporta la cara del pistón en la varilla cuando los pasadores están en la posición sujeta mostrada en la Figura 19. La placa de cubierta incluye una abertura 182 central arreglada ligeramente mayor que el diámetro de la cabeza, de modo que cuando los pasadores se mueven a la posición no sujeta, la cara se puede remover de la varilla del pistón para la limpieza o similar. De esta manera, no es necesario remover la placa de cubierta a fin de remover la cara. Como se muestra en la Figura 18, las espigas 174 de bloqueo se proporcionan con cabezas por las cuales se pueden enganchar a fin de permitir el enganche y desenganche de la cabeza. Sin embargo, puesto que el pistón se coloca dentro de un manguito dentro de la operación del aparato de bomba, no es posible remover la cara del pistón a menos que el pistón se haya extendido más allá del manguito para permitir el acceso a las espigas en la parte trasera de la cara. Aunque la presente invención se ha descrito con referencia a la modalidad preferida ilustrada en las figuras de dibujos anexos, se señala que se pueden hacer sustituciones y los equivalentes empleados en las mismas sin que se aparten del alcance de la invención como se cita en las reivindicaciones.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como se antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes :

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de bomba de doble pistón, caracterizado porque comprende: un armazón que define una cámara de bomba que tiene una entrada y una salida; un par de pistones lado a lado soportado cada uno en el armazón para el movimiento alternativo dentro de la cámara de bomba a lo largo de una línea que está en ángulo con relación a la horizontal por un ángulo de menos de aproximadamente 45° entre un posición retraída retirada de la salida y una posición extendida adyacente a la salida, cada pistón que presenta una cara de pistón; y un medio de movimiento del pistón para dar movimiento alternativo a los pistones entre las posiciones retraída y extendida.

2. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la línea a lo largo de la cual se mueve alternativa cada pistón está en ángulo con relación a la horizontal por un ángulo de más de 0° y menos de aproximadamente 45°.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la línea a lo largo de la cual el pistón se mueve alternativamente está en ángulo con relación a la horizontal por un ángulo de aproximadamente 11°.

4. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de bomba se forma por una pared frontal, una pared trasera separada de la pared frontal en la dirección de movimiento de los pistones, y una pared lateral que se extiende entre las paredes frontal y trasera, la pared lateral que está en ángulo con relación a la horizontal por el mismo ángulo como la línea a lo largo de la cual se mueve alternativamente el pistón.

5. Un aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque las paredes frontal y trasera se extienden cada una en una dirección transversal a la linea a lo largo de la cual se mueve alternativamente el pistón.

6. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además : un par de manguitos lado a lado dentro de los cuales se soporta a los pistones, cada manguito que presenta un extremo libre y que se soporta en el armazón para el movimiento alternativo dentro de la cámara de bomba a lo largo de la misma línea a lo largo de la cual se soporta cada pistón; y un medio de movimiento de manguito para dar movimiento alternativo de vaivén a los manguitos entre las posiciones retraída y extendida.

7. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cara de cada pistón se coloca en un plano en general transversal a la dirección del movimiento del pistón.

8. En un aparato de bomba de doble pistón, la combinación caracterizado porque comprende: un par de pistones lado a lado soportado cada uno para dar movimiento alternativo al movimiento de bombeo entre una posición retraída y una posición extendida, y que incluye una varilla cilindrica alargada que presenta un primero y un segundo extremos opuestos, una cabeza asegurada al primer extremo de la varilla y que incluye un borde circunferencial que sobresale radialmente más allá de la varilla, y una cara que presenta superficies frontal y trasera, opuestas, la cara que tiene una depresión formada en la superficie trasera arreglada para la recepción de la cabeza; un medio de unión para unir la cara de cada pistón a la cabeza del pistón y para permitir la remoción de la cara desde la cabeza para permitir la limpieza de la cara, cabeza y varilla de cada pistón, el medio de unión que incluye un pasador soportado en la superficie trasera de cada cara inmovible entre una posición de bloqueo que descansa sobre una porción de la depresión y una posición de desbloqueo separada radialmente de la depresión, y un medio de retención para retener el pasador en la posición de bloqueo cuando los pistones se están moviendo alternativamente o en vaivén en el uso del aparato de bomba de doble pistón y para liberar el pasador para el movimiento hacia la posición de desbloqueo durante la limpieza del aparato.

9. Una combinación de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el medio de unión incluye un par de pasadores en cada cara que se oponen radialmente entre sí, de modo que cara a cara se une a una de las cabezas en ambos lados de la varilla correspondiente .

10. Una combinación de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque cada pasador incluye una lengüeta que sobresale hacia fuera desde la superficie trasera de la cara correspondiente, la lengüeta que permite que el pasador se sujete manualmente y se mueva entre las posiciones sujeta y no sujeta.

11. Una combinación de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el medio de retención incluye un retén asociado con cada pasador, los retenes que son móviles entre una posición de bloqueo en la cual los pasadores se mantienen en una posición fija, y una posición de liberación en la cual los pasadores están libres para el movimiento a la posición no fija.

12. Una combinación de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque además comprende un medio de soporte para dar soporte a cada pasador en una de las caras para el movimiento entre las posiciones de bloqueo y no bloqueo mientras que permita la remoción del pasador de la cara.

13. Un aparato de bomba de doble pistón, caracterizado porque comprende: un armazón que incluye una cámara de bomba que tiene una pared frontal que define una salida y una pared trasera opuesta a la pared frontal; un par de manguitos lado a lado que presentan cada uno un extremo libre y que se soportan en el armazón para el movimiento alternativo dentro de la cámara de bomba entre una posición retraída en la cual el extremo del manguito se coloca adyacente a la pared trasera de la cámara y una posición extendida en la cual el extremo se coloca adyacente a la salida; un medio de movimiento del manguito para dar movimiento de vaivén o alternativo a los manguitos entre las posiciones retraída y extendida; un par de pistones lado a lado que presentan cada uno una cara de pistón y que se soportan dentro de uno de los manguitos para el movimiento alternativo de vaivén entre una posición retraída en la cual la cara del pistón se coloca adyacente a la pared trasera de la cámara y una posición extendida en la cual la cara del pistón se coloca adyacente a la salida; un medio del movimiento del pistón para dar movimiento alternativo a los pistones entre las posiciones retraída y extendida; un medio de tope para prevenir físicamente que los extremos de los manguitos se retiren de la cámara más allá de la pared -terminal trasera y que los pistones se extiendan más allá de los extremos de los manguitos; y un medio de liberación para liberar el medio de tope para permitir que los manguitos se retiren de la cámara y los pistones se extiendan más allá de los extremos de los manguitos, de modo que la cámara, manguitos y pistones sean accesibles para la limpieza.

14. Un aparato de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el medio de tope incluye un gancho soportado en cada pistón inmóvil entre una primera posición en la cual el gancho sobresale en la ruta de movimiento del manguito correspondiente y una segunda posición en la cual el gancho se remueve de la ruta de movimiento del manguito correspondiente, los ganchos en la primera posición que previenen que los pistones se extiendan más allá de los extremos de los manguitos.

15. Un aparato de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el medio de liberación mueve los ganchos a la segunda posición de modo que los pistones se pueden extender más allá de los extremos de los manguitos y los manguitos se pueden retirar de la cámara.

16. Un aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el medio de liberación incluye un accionador asociado con cada gancho para mover el gancho entre la primera y la segunda posición.

17. Un aparato de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque cada pistón incluye un varilla alargada que tiene una llave que se extiende axialmente y una depresión formada adyacente a un extremo de la llave, cada gancho que se soporta para el movimiento sobre pivote dentro de la depresión de una de las varillas, el intervalo de movimiento de los ganchos que se restringe por las llaves.

18. Un método de limpieza de un aparato de bomba de doble pistón, caracterizado porque comprende los pasos de: mover un gancho desde una primera posición en la cual el gancho previene que el extremo de un manguito alternativo o que tiene movimiento de vaivén el aparato se retire de una cámara de bomba del aparato y un pistón alternativo del aparato se extienda en la cámara más allá del manguito, hacia una segunda posición en la cual el extremo del manguito está libre para ser retirado de la cámara de bomba y el pistón está libre para ser extendido más allá del manguito; retraer el manguito a una posición retirada de la cámara de bomba para exponer el agujero en la cámara desde la cual se remueve el manguito; extender el pistón en la cámara más allá del manguito para exponer una cara y la cabeza del pistón dentro de la cámara; y limpiar todas las superficies expuestas del aparato.

19. Un método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además comprende el paso de remover la cara del pistón de la cabeza antes de la limpieza de toda las superficies expuestas del aparato.