Campo de la invención

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Se relaciona la presente Invención con el ramo de la Ingeniería, particularmente en el área de la electromecánica, al proveer equipo dispensador de productos químicos líquidos y viscosos con un sistema de control integrado, para uso doméstico, institucional e industrial. El objeto es ofrecer al usuario productos a granel amígal o bles al medio ambiente, que satisfagan sus necesidades, evitando la fabricación de nuevos empaques plásticos mediante la reutilización de los ya existentes.

El equipo dispensador es amigable y funciona con un sistema de suministro capaz de aceptar cualquier envase, según los volúmenes dispensados por el

15 equipo. Los mismos pueden operar con la mezcla preparada y depositada en un tanque principal o utilizando un mezclador estático o dinámico, para dispensar un producto final en diferentes cantidades definidas; mediante un sistema electromecánico integrado al equipo con sensores de nivel y controladas a su vez por una tarjeta electrónica que gobierna todos los elementos y procesos que lo con-

20 forman. El equipo cuenta con un sistema de comunicación remota y local, logrando la conectividad vía Internet (wi-fi) o a través de una línea telefónica (sim card) lo cual permite reportar el estado de sus componentes, nivel de llenado de los tanques de producto, de rebozo y las transacciones realizadas.

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Antecedentes de la invención

Tomando en cuenta los antecedentes existentes o arte anterior de mayor afinidad, vinculados en el campo de la invención, podemos citar algunos de los si- 30 guientes antecedentes:

La patente US3701202A, titulada "Distributor for liquid textile conditioners" Octubre 31 de 1972 inventada por Compa, Russel Edward, et al; consiste en un distri- buidor de acondicionadores textiles líquidos para uso en combinación con el tambor de la secadora que comprende un contenedor alargado de forma desmontable. Así mismo, el recipiente tiene una serie de aberturas de salida y está cubierto con un material poroso para la distribución de la sustancia. La nueva invención no requiere fijarse al tambor de la secadora para su ejecución, además la nueva invención tiene características de control y manejo no existentes en el estado de la técnica como mecanismos de control integrado electrónico, dispositivo de comunicación, bombas de inyección, sensores de llenado, monitoreo y ejecución.

La patente US646361 1 , titulada "Apparatus for dispensing incompatible chemicas to a common utilization point" Octubre 15 de 2002, de Mattia, Paul J., et al; es un aparato que evita una reacción química indeseable entre diferentes corrientes de químico líquido en un dispensador que comprende un dispensador que tiene un colector común que conduce a un lugar de uso. El colector común tiene una estación de bombeo dirigida al colector común y la estación de bombeo tiene al menos dos líneas de entrada químicas.

El dispensador es controlado por un controlador electromecánico que evita el bombeo de dos corrientes de líquido químico en secuencia sin la intervención de un lavado con agua y evita el bombeo simultáneamente de dos corrientes de líquido. Las entradas de líquido a la estación de bombeo están adaptadas de modo que las entradas pueden estar conectadas solo a recipientes que se ajustan a las llaves.

Esta invención US646361 1 está especialmente diseñada para dispensar sustancias químicas líquidas en serie incompatibles que garanticen las condiciones de seguridad, para evitar reacciones químicas indeseables. La nueva invención permite dispensar contenido a granel ya sea en estado líquido o en estado sólido para diluir, solución que mejora la función de dispensar limitada que tiene este antecedente US646361 1 . La patente US20120224987A1 , con fecha de publicación Septiembre 6 de 2012, titulada "Precisión fluid transport and metering system with modular and disposa- ble elements" de Cárter Jones, Brian es un sistema de gestión de fluidos integrado, está provisto de capacidad de dispensar el caudal preciso y la capacidad de dosificación de fluido sobre una amplia gama de parámetros fijados por el operador. La bomba acoplada magnéticamente con cabezales es de bajo costo, permite una instalación sencilla, y es desechable. Los cabezales de bomba múltiples pueden acoplar a un único módulo de accionamiento o de control del módulo para proporcionar la medición simultánea de múltiples fluidos y para mantener la relación de volumen preciso de los múltiples fluidos entre sí. La cabeza de la bomba magnética puede estar integrada con los dispositivos de identificación por radiofrecuencia (RFID) y Sensores de Efecto Hall para proporcionar un control personalizado y el funcionamiento sin fallos. La nueva invención no tiene cabezales de acople magnético en la bomba, ya que tiene su propia forma de ajuste, adicionalmente su sistema de monitoreo y control tiene dispositivos de conexión GSM, wifi, Sensores, UPS no existentes en el estado de la técnica.

Del material anterior investigado podemos concluir que este no constituye un antecedente del estado la técnica relevante que pueda interferir con el concepto novedoso propuesto de la presente invención particularmente por sus nuevas características de dispensar líquidos o detergentes en polvo que se suministran gradualmente por ciclos programados en una lavadora; en el que el nuevo invento tiene características de control y manejo no existentes en el estado de la técnica como mecanismos de control integrado electrónico, dispositivo de comunica- ción, bombas de inyección, sensores de llenado, monitoreo y ejecución integrados. Breve descripción de las figuras de la invención

Como una manera de ilustrar la presente invención se anexa una breve descripción de las figuras a título de ejemplo explicativo y no limitativo de materialización del invento:

Figura 1 : Es una figura en perspectiva de un equipo dispensador con todos sus elementos electro-mecánicos que lo integran.

Figura 2: Es una figura en perspectiva de la estructura principal de un equipo dispensador con todos vistas planas que la detallan.

Figura 3: Es un marco para el ensamble de una puerta de forma convexa provista de una cavidad central para la inserción de otro marco o ventana para la base de los recipientes a ser llenados.

Figura 4: Es el sistema de mezclado estático con todos sus elementos mecáni- eos que lo componen.

Figura 5: Es el sistema de mezclado dinámico con todos sus elementos mecánicos que lo componen.

Figura 6: Es el sistema de inyección del producto liquido o viscoso.

Figura 7: Es una de las variantes de bases para las botellas seleccionadas.

Figura 8: Es otra de las variantes de bases para las botellas seleccionadas. Figura 9: Es el tanque principal y de rebose del producto liquido o viscoso.

Figura 10: Es un diagrama de bloque del sistema de control de producto terminado.

Figura 11 : Es un diagrama de bloque del sistema de control con el mezclador estático.

Figura 12: Es un diagrama de bloque del sistema de control con el mezclador dinámico.

Figura 13: Es un diagrama del sistema de control electrónico provisto de una tarjeta principal de control; de una tarjeta de conexión, y demás elementos inte- grados para su ideal funcionamiento. Descripción detallada de las figuras.

Se inicia la descripción del invento con la figura en perspectiva de un equipo dispensador terminado con todos sus elementos electro-mecánicos que lo inte- gran comprendido por la estructura Metálica (figura 2) que puede variar de acuerdo a los espacios físicos disponibles, y con capacidad de carga ajustable de acuerdo al tamaño y peso del tanque principal. La estructura de la figura 2 está ilustrada por las figuras 2A, 2B y 2C en vistas planas; la puerta metálica figura 3: es de forma convexa con espacio disponible para la inserción de Imagen publici- taria figura 3B que su vez recibe un marco y ventana figura 3B, la mismas está elaboradas con material de alto impacto que permite proteger las partes internas de la máquina.

La figura 4 representa el sistema de Mezclado Estático, que consiste en la unión de fluidos a través de un proceso de mezclado, el mismo está diseñado para manejar proporciones variables de distintos líquidos, el proceso de mezclado ocurre en tres etapas:

a) Un primer inyector succiona agua filtrada desde un Tanque en una proporción determinada.

b) Paralelamente, un segundo inyector succiona el concentrado desde el tanque principal en una proporción definida previamente.

c) Ambos inyectores alimentan al mezclador estático con un caudal y presión constante para de esta manera lograr una mezcla homogénea, la cual es depositada en un Tanque de producto terminado, desde donde posteriormente es suc- cionado por el sistema de inyección para ser dispensado dentro del envase.

La figura 5 es el sistema de mezclado dinámico, que consiste en la unión de fluidos a través de un proceso de mezclado, el mismo está diseñado para manejar proporciones variables de distintos líquidos, el proceso de mezclado ocurre en tres etapas:

a) Una Bomba de diafragma succiona agua filtrada desde un tanque en una proporción determinada. b) Paralelamente, una segunda bomba de diafragma succiona el concentrado desde el tanque principal en una proporción previamente definida.

c) Ambas bombas alimentan al mezclador dinámico, donde se unen los líquidos a través de un tornillo agitador, garantizado con este proceso una mezcla homo- génea, la cual es depositada en un Tanque de producto terminado, desde donde es succionado por el sistema de inyección para ser dispensado dentro del envase.

La figura 6 es el sistema de Inyección de líquidos para uso doméstico, institucio- nal e industrial, con dispensador para el llenado de envases de diferentes tamaños según la preferencia del consumidor, el mismo contiene un Cilindro que permite el flujo laminar de los líquidos evitando formación de espuma y oclusión de la misma, por otra parte, cuenta con dos Electroválvulas una de llenado y otra para el retorno de líquido desde el Cilindro al tanque Principal. El pico dis- pensador de llenado, tiene perforaciones distribuidas de forma tal que garantiza el llenado de la botella sin generar espuma. Adicionalmente, el mismo posee un sensor de control de llenado que evita el derrame del producto. Por último, existe una Compuerta para el control de goteo del pico de llenado. Las figura 7 y 8 son las bases opcionales de botellas: Bases sustituibles o reemplazables capaz de adaptarse a los envases de mayor uso en cada país o región, las mismas, cuenta con tres sensores uno en cada nivel que detectan la presencia del envase y activan el sistema de llenado. La figura 9 es la del tanque principal; su diseño le permite aprovechar eficientemente los espacios internos disponibles, pudiendo adaptarse el tamaño según la demanda del mercado. La tapa del tanque, cuenta con tres conexiones: una para llenado con acople de seguridad que garantiza el suministro correcto del producto seleccionado por el usuario, otra conexión para control del nivel de líquido, y una tercera conexión para succión del tanque al cilindro de inyección. En dicha figura 9G se encuentra el tanque de rebose; que utiliza para almacenar líquido derramado, el mismo se coloca sobre una plataforma que posee unos sensores de proximidad, los cuales por peso permiten determinar el nivel de llenado del tanque.

La figura 10 es un diagrama de bloque del sistema de control: contentivo de todas las piezas y partes electrónicas que controlan todos procesos del equipo. El mismo está conformado por:

• UPS: utilizado para energizar la maquina al momento de un corte de suministro de energía.

• Fuente de poder: su función es de alimentar la tarjeta de control.

• Contacto Eléctrico Monofásico: Detecta cortes de energía y envía señal a la tarjeta de control con la finalidad de concluir el ciclo de llenado iniciado y/o bloquear el sistema hasta el retorno de la energía.

• Electro ventiladores: Utilizados para garantizar la temperatura de las siguientes partes: fuente poder, Tarjeta de control y comunicación, Tarjeta Relés y Motor.

• Tarjeta de Control WIFI: Responsable de gestionar todas las funciones de la máquina y establecer una comunicación inalámbrica local a través del protocolo TCP/IP.

• Tarjeta GSM: Establecer conectividad remota con el centro de control vía SMS.

• Tarjetas de Relés: Utilizada para controlar la señales de Salidas enviadas por la tarjeta de control a los siguientes componentes: Motor, válvulas y electro ventilador del motor.

• Sensores detectores de envases: determina que la botella colocada corresponda con las formas y medidas que permite equipo.

• Sensor de control de llenado: Utilizado para definir un punto de inicio o partida en el proceso de llenado de la botella.

• Sensor control de derrame: Utilizado para el control de derrame durante el proceso de llenado de la botella.

• Sensor control de volumen de descarga: Controla la cantidad de producto solicitado por el usuario. • Sensor nivel Inventario: Utilizado para controlar el nivel de Inventario del Tanque Principal.

• Sensor nivel de Rebose: Tiene dos funciones, la primera controlar el nivel de llenado del tanque evitando el derrame del líquido y la segunda apagar la maquina al momento de producirse un derrame.

• Pantalla estatus de proceso: informa al usuario los pasos a seguir para ejecutar la compra del producto.

• Escáner: Sistema lector del código de barra utilizado para activar el proceso de llenado de la botella.

Las figura 1 1 y 12 son los diagramas de bloque que ilustra la interconexión entre los diferentes elementos para controlar los sistemas de los mezcladores estáticos y dinámicos. La figura 13 es la tarjeta principal de control: Arduino Yún es una tarjeta elec- trónica autónoma, programable, basada en el micro-controlador ATmega32u4 y en micro-controlador Atheros AR9331 . El procesador Atheros soporta una distribución de Linux basada en OpenWrt llamada OpenWrt-Yun. La tarjeta YUN tiene incorporada las conexiones Ethernet y WiFi, puerto USB-A, puerto para tarjeta micro-SD, para almacenamiento de grandes volúmenes de información, 20 puerto digitales de Entrada/Salida, de los cuales el pin 7 puede ser usado para salidas tipo PWM y 12 entradas analógicas de 0-5VDC. La programación de la tarjeta YUN se realiza en el lenguaje de programación C, en un ambiente de desarrollo provisto por el mismo fabricante de la tarjeta que se ha seleccionado en un es- tándar para el desarrollo de aplicaciones de control de procesos.

La figura 13A es una tarjeta de comunicación, Tarjeta Arduino GSM, que permite a una tarjeta ARDUINO YUN (Tarjeta Principal de Control) conectarse a la red telefónica y a través de esta a la internet, hacer y recibir llamadas de voz (requie- re audífono y micrófono no incluido con la tarjeta) y enviar y recibir mensajes de texto SMS. La tarjeta ARDUINO-GSM usa un modem de radio-frecuencia M10 marca Quectel. Se utilizan los pines digitales 2 y 3 para la comunicación serial con el modem M10. El pin 2 se conecta al pin TX del modem M1 0 y el pin 3 al pin RX del modem. El modem M10 es Quad-band GSM/GPRS que trabaja en las frecuencias GSM850MHz, GSM900MHz, DCS1800MHz and PCS 1900MHz. Soporta los protocolos TCP/UDP y HTTP a través de la conexión GPRS. Para conectarse a la red celular se requiere de una tarjeta SIM que debe ser adquirida a través de un operador de telefonía móvil. La figura 1 3B, es una tarjeta de relés; esta tarjeta dispone de 8 relés con bobina de 12 VDC y con capacidad para soportar cargas hasta de 10 amperios. Se utiliza, en conjunto con la tarjeta programare ARDUINO YUN (Tarjeta Principal de Control), para Activar/Desactivar elementos de control, como válvulas, motores, etc. Cada relé es una salida inde- pendiente que puede ser usada en cualquier momento por el programa de control, residente en la Tarjeta ARDUINO YUN (Tarjeta Principal de Control), para tomar acción sobre los elementos de control del proceso en operación. La figura 13C, es una fuente de poder "Switching", de 12 VDC y 10 amperios de capacidad. La fuente de poder se utiliza para energizar eléctricamente las tarjetas con- trol. La figura 13D, es un lector de código de barras que captura virtualmente todos los códigos de barras 1 D y 2D diseñado para ser instalado en posición fija, tiene un procesador 624 Mhz, interface RS232, USB y RS485. La figura 13E es la pantalla de texto; pantalla LCD de 4 líneas de texto, con capacidad de 20 caracteres por línea. Se conecta a la tarjeta de control ARDUINO YUN (Tarjeta Principal de Control) mediante el protocolo de comunicaciones I2C. Tiene iluminación de fondo de pantalla y se alimenta con 5VDC que son suministrados por la tarjeta principal de control. El programa que se ejecuta en la tarjeta de control, utiliza este monitor para informar al usuario del estatus del proceso de compra y de posibles errores que puedan ocurrir.

Descrita como ha sido la presente invención en sus características más relevantes se declara la propiedad y originalidad de las siguientes reivindicaciones: