ES2342275T3 - Valvula dosificadora y bomba para substancias fluidas. - Google Patents
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Abstract
La válvula comprende tres piezas de forma general cilíndrica de dos o más diámetros encajados entre sí, poseyendo la primera de ellas una estructura de dos cilindros sucesivos, quedando fijada entre el tapón del recipiente portador de la substancia a dosificar y el borde del gollete del proprio recipiente, mientras que la segunda pieza esta destinada a actuar como embolo principal, deslizando por su parte superior en el interior de la primera pieza y presentando un extremo terminal de menor diámetro guiado en la parte de menor diámetro de la primera pieza y presentando en su zona intermedia un diámetro asimismo intermedio con las lumbreras principales de llenado y de salida del producto, y la tercera pieza esta formada por un vástago hueco solidario del asa-boquilla de salida y que presenta asimismo una estructura cilíndrica con dos diámetros distintos sucesivos.
Description
Válvula dosificadora y bomba para substancias
fluidas.
La presente invención se refiere a una válvula
dosificadora y bomba para substancias fluidas, tanto líquidas como
pastosas.
La válvula objeto de la presente invención será
especialmente aplicable al campo cosmético para la dosificación de
productos pastosos o líquidos en dosis individuales, correspondiendo
al tipo de los dispositivos que comprenden las características del
preámbulo de la reivindicación 1.
Si bien se conocen algunos dispositivos de este
tipo, los mismos presentan ciertos inconvenientes por la relativa
complejidad de las piezas necesarias para llevar a cabo su función,
por lo que los inventores se han propuesto mejorar la técnica
actualmente existente para conseguir un dispositivo de mayor
simplicidad y funcionamiento suave y seguro.
El documento EP0547439 da a conocer un
dispensador para sustancias líquidas que tiene medios elásticos de
retorno en forma de un fuelle, de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1. No obstante, dichos medios dispensadores se basan
en una válvula desplazable que actúa como dispositivo de
estanqueidad.
Como resultado de las experimentaciones y
pruebas realizadas por los inventores, éstos han conseguido el
desarrollo de un nuevo tipo de válvula con bomba de impulsión
incorporada según la reivindicación 1, que presenta características
funcionales de gran fiabilidad y suavidad de funcionamiento y que
constructivamente presenta una gran simplicidad, lo que reduce los
costes de fabricación y de montaje del dispositivo.
Además, el dispositivo objeto de la presente
invención aporta características de precinto de seguridad que
aportan una garantía de integridad del dispositivo y, por lo tanto,
del recipiente del producto que se desea dosificar.
De modo esencial, la válvula con conjunto de
bomba objeto de la presente invención está constituida por tres
piezas de forma general cilíndrica de dos o más diámetros encajados
entre sí, poseyendo la primera de ellas una estructura de dos
cilindros sucesivos, quedando fijada entre el tapón del recipiente
portador de la substancia a dosificar y el borde del gollete del
propio recipiente, mientras que la segunda pieza está destinada a
actuar como émbolo principal, deslizando por su parte superior en
el interior de la primera pieza y presentando un extremo terminal
de menor diámetro guiado en la parte de menor diámetro de la primera
pieza y presentando en su zona intermedia un diámetro asimismo
intermedio con las lumbreras principales de llenado y de salida del
producto, y la tercera pieza está formada por un vástago hueco
solidario del asa/boquilla de salida y que presenta asimismo una
estructura cilíndrica con dos diámetros distintos sucesivos
deslizando el diámetro mayor, dotado de nervios periféricos de
tope, en el interior de la parte de émbolo de la segunda pieza,
mientras que el extremo asimismo cilíndrico de dicha tercera pieza
es susceptible de encajar en el extremo terminal de menor diámetro
de la segunda pieza, presentando además un resalte en forma de
anillo intermedio susceptible de llegar a establecer tope en una
zona conjugada de la segunda pieza. Dicha tercera pieza presenta un
tabique transversal que separa el recinto hueco de la parte
superior, en comunicación con la boquilla de salida, con respecto
al extremo terminal susceptible de encajar en la parte más estrecha
de la segunda pieza. Dicha tercera pieza presenta por encima del
mencionado tabique intermedio unas lumbreras de comunicación de una
cámara intermedia receptora del producto a dosificar, determinada
principalmente por las paredes internas de la primera pieza
tubular, con la parte superior del vástago hueco que comunica con la
boquilla de salida.
Las posiciones de tope axial superior e inferior
de la segunda pieza, portadora del cuerpo del émbolo principal, se
establecen respectivamente por un resalte interno del tapón de
cierre del recipiente portador de producto a dosificar y un resorte
interno de la primera pieza del dispositivo, que determina el tope
de desplazamiento inferior al incidir el cuerpo del émbolo sobre el
mismo.
Los topes de desplazamiento superior e inferior
del elemento tubular hueco de la tercera pieza quedan determinados
por sendos nervios periféricos que deslizan en el interior de una
zona tubular de la segunda pieza que presenta resaltes superior e
inferior, respectivamente, para determinar las posiciones de
desplazamiento axial de dicha tercera pieza.
El extremo terminal de la segunda pieza queda
dispuesto a tope sobre un tabiquillo que constituye un precinto de
seguridad para el dispositivo, realizado en la segunda pieza a la
entrada de la zona cilíndrica de menor diámetro, de manera que en
la utilización inicial del dispositivo, un primer impulso axial
sobre el asa/boquilla de dosificación produce la rotura de dicho
precinto, lo cual es perceptible para el usuario y constituye
garantía de que el dispositivo y, por lo tanto el recipiente no
habían sido previamente utilizados.
El conjunto formado por el asa/boquilla
dosificadora y vástago hueco que integra la tercera pieza cilíndrica
anteriormente mencionada recibe la acción antagonista de un resorte
o fuelle que, una vez efectuado un ciclo de
compresión/dosificación, devuelve dicho conjunto a la posición
superior de tope, lo cual comporta asimismo un ciclo de aspiración
de producto que llena la cámara intermedia del dispositivo.
La presente invención prevé asimismo, en una
versión preferente, que la válvula no pueda ser accionada de modo
imprevisto y que después de cada ciclo de utilización vuelva a una
posición de tope en la que no se puede producir el accionamiento
axial que podría repercutir en la salida del producto.
Para ello, la presente invención prevé la
disposición de un conjunto de rampas helicoidales combinadas,
dispuestas, por una parte, en el vástago hueco desplazable con el
accionamiento de la válvula y, por otra, en una parte del tapón
acoplado al recipiente que recibe en su interior de forma deslizante
el pistón asociado a dicho vástago hueco. Dichas rampas
helicoidales del vástago y del tapón se hallan en oposición entre
sí, de manera que al establecer contacto bajo la acción del resorte
antagonista se produce un par de giro que tiende a hacer girar al
vástago a una posición radial de tope de giro, que se simultanea con
el posicionado de uno o varios salientes radiales de dicha pieza
del vástago en el interior de ranuras conjugadas realizadas en la
cara interna del tapón y en posición adyacente a las rampas
correspondientes de éste, de modo que en dicha posición de giro el
vástago no puede desplazarse axialmente al haberse introducido los
mencionados salientes en el interior de las ranuras
correspondientes que se han mencionado. De este modo, se consigue
una posición en la que no es posible desplazar axialmente el
vástago móvil y, por lo tanto, no es posible producir la salida del
producto contenido en el recipiente. Es decir, se trata de una
posición de seguridad en la que la válvula dosificadora no puede
funcionar y, por lo tanto, no se puede producir la salida
descontrolada de producto. Para conseguir el trabajo normal de
dosificación de la válvula, bastará girar ligeramente el extremo
superior de la caperuza de cierre o del propio pico vertedor para
liberar los salientes del vástago desplazable con respecto a las
ranuras internas del tapón, permitiendo el desplazamiento axial del
vástago que produce la salida del producto a dosificar. Dada la
forma helicoidal de las rampas que se encuentran dispuestas en
oposición entre el vástago desplazable y el tapón, al retroceder el
vástago después de un ciclo de accionamiento por la acción del
resorte antagonista, se producirá el par de giro del vástago que lo
llevará a la posición de tope que se ha explicado. Es decir, se
dispondrá automáticamente en la posición de bloqueo, no pudiéndose
efectuar un accionamiento descontrolado de la válvula.
Para su mejor comprensión se adjuntan a título
de ejemplo explicativo pero no limitativo unos dibujos de una
realización preferente de la presente invención.
Las figuras 1, 2, 3 y 4, muestran sendas
secciones del dispositivo objeto de la presente invención, desde la
posición inicial de cierre con el precinto sin romper hasta la
posición de nuevo llenado de la cámara intermedia después de haber
efectuado un ciclo de expulsión de producto y de haber llegado a
tope en la carrera de expulsión.
La figura 5 muestra un detalle en sección del
conjunto de válvulas de la presente invención.
Las figuras 6 y 7 son sendas secciones
transversales por planos de corte indicados.
La figura 8 muestra una sección representativa
de los órganos de la válvula dosificadora en posición de bloqueo de
la misma, es decir, en la posición en la que no es posible el
desplazamiento axial.
La figura 9 es una vista similar a la figura 8
en la que se aprecia la posición de liberación, es decir, en la que
se puede efectuar el desplazamiento del vástago axial de la
válvula.
Las figuras 10 y 11 muestran sendas vistas del
vástago desplazable axialmente para apreciar la realización
específica del mismo.
Tal como se observa en las figuras, el
dispositivo de válvula y bomba incorporada se acopla a un recipiente
(16) portador del producto a dosificar, el cual lleva montado
superiormente en su gollete (20) un tapón de cierre (17) acoplado
en el gollete (20) de dicho recipiente y que presenta interiormente
un manguito cilíndrico coaxial (18) dotado de un reborde inferior
(19).
El dispositivo de válvula dosificadora y bomba
de impulsión comprende tres piezas concéntricas indicadas
respectivamente con los numerales (1), (2) y (3) encajadas entre sí
del modo que se explicará. La pieza (3) constituye el vástago hueco
que queda incorporado al asa/boquilla de dosificación (4) que
presenta el paso axial (21) para la salida del producto, tal como
es conocido en esta técnica. Un dispositivo de resorte o fuelle
indicado con el numeral (6) queda conectado entre la parte superior
del tapón de cierre (17) y el conjunto de asa/boquilla de
dosificación (4) para la recuperación de la posición de cierre del
dispositivo que se ha representado en la figura 1.
La pieza (1) tiene una forma general cilíndrica
con dos cuerpos de diferente diámetro, siendo la parte superior la
de mayor diámetro, indicada con el numeral (22) y la parte inferior
(5) de diámetro más reducido, hueca interiormente según la cámara
indicada con el numeral (9) y encajando en el interior de la parte
de menor diámetro de la primera pieza o pieza externa (1), la cual
está fijada por su extremo superior entre el tapón de cierre (17) y
el borde superior del gollete (18).
Entre la segunda pieza, en especial la parte más
estrecha (5), y la parte interna de mayor diámetro (22) de la pieza
(1) queda determinada la cámara intermedia (10) en la que se
deposita el producto después de un ciclo de aspiración producido
por el ascenso de la pieza (3) producido por el dispositivo de
recuperación (6), tal como se explicará con más detalle más
adelante.
La tercera pieza constitutiva del vástago hueco
(3) acoplado al asa/boquilla de dosificación (21) desliza en un
manguito cilíndrico (23) que presenta interiormente el tapón de
cierre (17), presentando dos nervios periféricos (24) y (25) que
deslizan por el interior de la segunda pieza (2) en la parte
superior de la misma que constituye el émbolo principal del
dispositivo. Sendos resaltes internos de dicha pieza (2), indicados
con los numerales (26) y (8), actúan como topes de deslizamiento de
la pieza (3). Cuando dicha pieza (3) se encuentra en la posición de
tope indicada en la figura 1 estableciendo contacto el nervio (24)
con el resalte (26), se tiene la posición de cierre de la válvula,
mientras que cuando el nervio (25) establece tope con el resalte
(8), tal como se observa en las figuras 2 y 3, se tiene la posición
de arrastre del émbolo (2) por el movimiento descendente del
vástago hueco (3), correspondiendo ello, tal como se explicará más
adelante, al ciclo de impulsión del producto de la cámara
intermedia (10) para provocar su salida a través de las lumbreras
(27) de la parte intermedia de la segunda pieza del dispositivo,
entre el émbolo (2) y el extremo de menor diámetro (5) y las
lumbreras (7) de la parte superior del vástago hueco (3) que está
inferiormente cerrado por un tabique (28).
La pieza (3) es portadora en su extremo, por
debajo del tabique (28), de una pequeña prolongación cilíndrica
hueca (29) dotada a su vez de lumbreras superiores (30) y que es
susceptible de establecer contacto con el tabiquillo transversal de
seguridad (31) dispuesto en el arranque de la parte de menor
diámetro (9).
La pieza (3) dotada del vástago hueco presenta
además en posición adyacente al tabique intermedio (25) un resalte
cilíndrico (12) y un asiento inferior (11) susceptible de conjugarse
con el borde superior (32), adyacente a las lumbreras (27) de la
segunda pieza del dispositivo.
La realización de las figuras 8 a 11 se refiere
a los medios para evitar un accionamiento imprevisto, que
comprenden la realización de unas rampas helicoidales, por ejemplo
en número de dos, tales como las indicadas con los numerales (101)
y (104) de la figura 11, que sobresalen del vástago axial (105) que
está destinado a arrastrar la pieza de émbolo. El propio vástago
presenta unos pequeños salientes radiales (106) y (107) cuyo
funcionamiento se explicará a continuación.
La pieza (108) integrante del tapón que se fija
en el gollete (109) del recipiente (110), que contiene el producto
a dosificar, presenta las rampas (102) y (103) que quedan dispuestas
en oposición a otras rampas de forma conjugada que presenta
interiormente el vástago (105) y que se han mostrado con los
numerales (101) y (104) en las figuras. Al propio tiempo, el tapón
presenta en su cara interna dos ranuras de las cuales se ha
representado solamente la ranura (111) en las figuras, sobre las que
pueden coincidir los salientes (106) y (107) cuando tiene lugar el
giro del vástago (105) sobre su propio eje.
Con la disposición de elementos explicada, al
actuar el resorte antagonista, que puede quedar constituido por el
fuelle (112) u otro elemento adecuado, en el ciclo de recuperación
después de una dosificación de producto, las rampas (101) y (104)
establecerán contacto con las rampas conjugadas (102) y (103) del
tapón, lo cual producirá un par de giro del vástago (105) hasta
llegar a tope los extremos de las rampas (101) y (104), por
ejemplo, el extremo (113) indicado en las figuras, con el
correspondiente extremo de las rampas conjugadas del tapón,
limitando el giro del vástago (105). En esta posición, los salientes
(106) y (107) se habrán introducido en las respectivas ranuras
internas del tapón, tal como, por ejemplo en la ranura (111) que se
ha representado, impidiendo, por lo tanto el desplazamiento axial
del vástago (105), es decir, correspondiente a la posición de
bloqueo.
Para desbloquear el dispositivo bastará producir
un pequeño giro sobre el extremo superior del vástago (105), por
ejemplo, mediante el propio pico de vertido o caperuza del
dosificador, para que los salientes (106) y (107) salgan del
interior de las ranuras (111) del tapón, permitiendo su
desplazamiento normal. Al terminar un ciclo de dosificación y por
el mecanismo anteriormente explicado, el vástago pasará
automáticamente a la posición de bloqueo, no pudiendo, por lo
tanto, efectuar ningún suministro de producto incontrolado.
Como se comprenderá, la forma y número de las
rampas así como de los mismos salientes (106) y (107) podrán variar
entre amplios límites sin salir del ámbito de la presente invención.
Así, por ejemplo, los salientes (106) y (107) podrán tener una
forma ligeramente helicoidal, tal como se ha representado, o podrán
presentar un chaflán de entrada o similar para mejorar las
características de entrada automática a la posición de tope.
Asimismo, podrá variar el número de rampas en el vástago y en el
tapón desde un mínimo de una hasta un máximo solamente limitado por
consideraciones prácticas de fabricación de los moldes de
inyección.
Claims (12)
1. Válvula dosificadora y bomba para sustancias
fluidas, del tipo que comprende un asa/tobera (4) para accionamiento
por compresión, que al mismo tiempo sirve para la descarga del
producto contenido en el interior de un contenedor (16), cuya
asa/tobera (4) está conectada a una varilla hueca (3) que penetra en
el interior de un contenedor que contiene una sustancia a
dosificar, siendo efectuada la recuperación automática de la
posición del asa/tobera (4) por medio de un elemento elástico en
forma de un resorte, fuelle o similar (6) acoplado a una caperuza
de cierre (17), comprendiendo la válvula dosificadora un conjunto de
tres partes cilíndricas (1, 2, 3) de múltiples diámetros, acopladas
entre sí, caracterizada porque
- -
- la primera parte cilíndrica (1) tiene una parte superior de mayor diámetro (22) y una parte inferior de diámetro más reducido, estando fijada la parte superior (22) por medio de su valona superior entre el reborde superior del cuello (20) de un contenedor (16) y su caperuza de cierre (17);
- -
- la segunda parte (2) de forma cilíndrica está acoplada dentro de la parte de mayor diámetro (22) de la primera parte (1) funcionando como émbolo principal deslizando a lo largo de dicha parte de mayor diámetro (22), teniendo el orificio interno de la segunda parte (2) un saliente superior (26) y un saliente inferior (8), ambos dirigidos hacia la parte interna del orificio de dicha segunda parte (2) y destinados a actuar como topes para la varilla hueca (3);
- -
- la tercera parte cilíndrica, la varilla hueca (3), está conectada por su extremo superior al asa/tobera (4) y está acoplada de forma estanca y con capacidad de deslizamiento dentro de un manguito cilíndrico (23) de la caperuza de cierre (17), teniendo dicha varilla hueca (3) dos nervios periféricos (24, 25) capaces de llegar a tope contra el saliente superior (26) de la segunda parte y contra el saliente inferior (8) de la segunda parte (2), teniendo además la varilla hueca (3) unas aberturas de comunicación (7) cerca de su extremo inferior; estando limitado dicho extremo inferior de la varilla hueca (3) por un tabique separador (28) que tiene una pequeña extensión cilíndrica hueca (29) con aberturas (30) y cortes longitudinales que comunican con las aberturas (30) y
- -
- la segunda parte (2) tiene por debajo de su saliente inferior (8) unas aberturas de descarga laterales (27) que comunican con las aberturas (7) de la varilla hueca (3) durante la carrera descendente de descarga del asa/tobera (1) y comunicando con las aberturas (30) de la extensión (29) en una carrera ascendente de succión del asa/tobera (1) y extendiéndose la segunda parte (2) en su parte inferior en forma de cuerpo tubular (5) que se acopla por su extremo inferior, de forma estanca y con capacidad de deslizamiento, dentro del orificio interno de la parte que tiene diámetro más reducido de la primera parte (1).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 1, caracterizada por la disposición
de un tabiquillo (31) de precinto como cierre de la entrada del
extremo tubular de menor diámetro (5) de la segunda pieza (2) de la
válvula, sobre el que establece contacto el terminal de menor
diámetro (29) de la tercera pieza (3) en posición inicial de
cierre, siendo susceptible de efectuar su rotura de dicho tabique
(31) y desprecintado en el primer accionamiento axial del
asa/boquilla (4), proporcionando un efecto de precinto de garantía
de utilización.
3. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 1, caracterizada por la disposición
de escalones internos (15) en la parte inferior de la zona de mayor
diámetro de la primera pieza (1), destinados a servir de tope axial
para la parte de mayor diámetro constitutiva del émbolo de impulsión
(2) de la segunda pieza, limitando su desplazamiento
descendente.
4. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 1, caracterizada porque la parte de
mayor diámetro (2) constitutiva del émbolo principal de la segunda
pieza (2) del dispositivo presenta interiormente dos nervios (26,
8) en forma de resaltes circulares que son susceptibles de recibir
contacto, respectivamente, del nervio periférico superior (24) de
la tercera pieza (3) para determinar la posición de tope axial
superior y del nervio saliente inferior (25) de dicha tercera pieza
(3) para determinar la posición de arrastre en descenso entre las
piezas tercera y segunda (3, 2).
5. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 1, caracterizada porque la extensión
hueca (29) de menor diámetro de la tercera pieza (3) está dotada de
pequeñas lumbreras (30) cerca de su arranque.
6. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 1, caracterizada porque la parte
inferior de la tercera pieza presenta en el arranque de su extremo
terminal de menor diámetro (29) un tabique interno (28) separador
de la parte superior de dicha pieza (3) que determina el paso del
producto hacia el asa/boquilla (4) y la parte inferior extrema (29)
de menor diámetro del mismo.
7. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 1, caracterizada porque la tercera
pieza (3) presenta exteriormente en el extremo inferior de la parte
de mayor diámetro, a la altura del tabique intermedio (28), un
nervio externo (12) susceptible de llegar a tope inferiormente sobre
el borde inferior (32) de la zona de diámetro intermedio de la
segunda pieza (2) del dispositivo.
8. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 1, caracterizada porque el tapón de
cierre (17) que queda fijado al gollete (20) del recipiente (16)
portador de la substancia a dosificar presenta interiormente un
resalte inferior (18) destinado a recibir a tope la parte de mayor
diámetro (2) de la segunda pieza (2) que constituye el émbolo
principal del dispositivo y presenta asimismo un manguito interno
(23) sobre el que desliza y queda guiada la zona superior de mayor
diámetro de la tercera pieza cilíndrica (3) integrante del
dispositivo.
9. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 1, caracterizada por la disposición
de rampas helicoidales salientes (101, 104) en el vástago (105)
desplazable axialmente por acción sobre la válvula dosificadora,
cuyas rampas quedan dispuestas en oposición con respecto a rampas
(102, 103) de forma conjugada del interior del tapón (108) fijado
al gollete del recipiente (110), combinándose con pequeños salientes
(106, 107) de dicho vástago (105) situado por encima de dichas
rampas (101, 104) y ranuras conjugadas (111) del interior del tapón
(108), en las que pueden coincidir dichos salientes (106, 107) del
vástago (105) para el giro del mismo que corresponde al giro de
acoplamiento de las rampas opuestas entre sí, de dicho vástago y
del tapón, de manera que el retroceso del vástago después de un
ciclo de dosificación por acción del resorte antagonista (112) se
traduce en el giro automático del propio vástago (105) al incidir
las rampas de éste (101, 104) sobre las rampas fijas (106, 107) del
tapón (108), coincidiendo simultáneamente los salientes (106, 107)
del vástago (105) en las ranuras (111) del tapón, significando ello
una posición de tope de seguridad en la que no podrá ser accionada
la válvula dosificadora sin giro positivo del propio vástago a
través del pico vertedor u otro elemento solidario de dicho
vástago.
10. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 9, caracterizada por la constitución
de un tope de giro del vástago (105) sobre su eje, formado por los
extremos de las respectivas rampas (101, 104) del vástago (105) y
del tapón (102, 103).
11. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 9, caracterizada porque los salientes
(106, 107) del vástago (105), susceptibles de introducirse en
ranuras (111) del tapón (108) para bloquear el desplazamiento axial
del vástago, tienen chaflanes de entrada para mejorar su
autocentraje.
12. Válvula dosificadora de substancias fluidas,
según la reivindicación 11, caracterizada porque dichos
salientes (106, 107) tienen forma suavemente helicoidal.
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