ES2342275T3 - Valvula dosificadora y bomba para substancias fluidas. - Google Patents

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

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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);

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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);

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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

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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).

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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.