Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DISPENSING PISTON DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/204613
Kind Code:
A1
Abstract:
A dispensing piston device has a cylinder, a piston with a plunger fastened to one another via a coupling, a threaded base that acts as the lid of the cylinder and through which the piston travels, an inlet/outlet for the product to be dispensed through the other end of the cylinder, a valve provided on said inlet/outlet, another one-way valve upstream from the former valve, a structure on the distal end of the piston with a guide over which a rod travels actuated by a crank and which allows shifting a stop in order to regulate the piston stroke. The threaded base allows easy maintenance of the device, preserving the alignment of the piston and the cylinder. It is used for filling containers or dispensing slightly or moderately viscous products.

Inventors:
CASTELLANOS MAGDALENO ALBERTO (MX)
Application Number:
PCT/MX2017/000008
Publication Date:
November 30, 2017
Filing Date:
January 31, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
PACK SYSTEM S A DE C V (MX)
International Classes:
B65B59/04; B65B3/12; B65B3/32; F16J13/12
Foreign References:
CN2576609Y2003-10-01
TW200844352A2008-11-16
JPS6382901A1988-04-13
JPS6057501U1985-04-22
Other References:
AMAZON: "Yoli® 110v/220v Water Oil Shampoo Beverage Liquid Filling Filler Machine with Bottle Capper, single Head 1000ml", DATASHEET., 23 July 2015 (2015-07-23), Retrieved from the Internet [retrieved on 20170530]
Attorney, Agent or Firm:
ALVAREZ TORNEL, Eduardo (MX)
Download PDF:
Claims:
REIVINDICACIONES

Habiendo descrito suficientemente la invención, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes cláusulas reivindicatorías .

1. Una válvula volumétrica roscada de una pieza, que comprende :

i . un pistón (4) ;

ii. una base roscada (9) se fija por mecanismos de sujeción en el extremo frontal del pistón (4); iii. un cilindro (5) se fija en la base roscada (9); iv. un embolo (13) se fija al pistón (4) por medio de un copie (12) ;

v. al menos, un sello (14) se encuentra en la periferia del embolo (13) ;

vi. una toma de ingreso/salida (15) de producto se encuentra en la parte frontal del cilindro (5) ; vii. una válvula de abastecimiento (10) se sujeta con unos medios de sujeción (11) a la toma de ingreso/salida (15) de producto;

viii. una válvula de no retorno (16) se sujeta por medios de sujeción (11) en la parte superior de la válvula de abastecimiento (10);

ix. una estructura (7) se encuentra instalada en la parte posterior del pistón (4) que está configurada para fijar en su parte posterior una guia (2); y, x. un vástago (6) pasa a través de la guia (2) y en un extremo se instala una manivela (1) y en el extremo opuesto se instala un tope (3) que controla una carrera de pistón (8) .

2. La válvula de la reivindicación anterior, donde el pistón (4) puede ser neumático, hidráulico o eléctrico. 3. La válvula de la reivindicación 1, donde los medios de sujeción que fijan la base roscada (9) son pernos, tornillos remaches, prensas, medios magnéticos y/o la combinación de los anteriores.

4. La válvula de la reivindicación 1, donde el cilindro (5) y el pistón (4) están alineados.

5. La válvula de la reivindicación 1, donde el embolo (13) tiene un movimiento de un extremo a otro dentro del cilindro (5) .

6. La válvula de la reivindicación 1, donde el embolo (13) puede ser de teflón, acero inoxidable u otro material sanitario. 7. La válvula de la reivindicación 1, donde el copie (12) es preferentemente roscado.

8. La válvula de la reivindicación 1, donde, el sello (14) puede ser de tipo "o ring" o de tipo "chevron".

9. La válvula de la reivindicación 1 y 8, donde el sello (14) puede ser de teflón, silicón, caucho sintético, polímero fluorado elastómero, caucho de nitrilo y/o la combinación de los anteriores.

10. La válvula de la reivindicación 1, donde la toma de ingreso/salida (15) de producto preferentemente es de conexión tipo clamp.

11. La válvula de la reivindicación 1, donde los medios de sujeción (11) preferentemente son de tipo clamp.

12. La válvula de la reivindicación 1, donde la válvula de abastecimiento (10) tiene una entrada (10a) y una salida (10b) .

13. La válvula de la reivindicación 1 y 12, donde la válvula de abastecimiento (10) preferentemente es de conexión tipo clamp. 14. La válvula de la reivindicación 1, donde, la válvula de no retorno (16) es de conexión tipo clamp.

15. La válvula de la reivindicación 1, donde la estructura (7) puede ser de aluminio, fierro, acero inoxidable y/o la combinación de los anteriores .

Description:
Dispositivo dispensador de pistón

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con el campo técnico de la mecánica, la neumática y las máquinas llenadoras de soluciones, ya que aporta una válvula volumétrica roscada de una pieza. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El llenado de un envase consiste en la transferencia de la solución desde el tanque que lo contiene hacia el mismo. Lo que distingue una tecnología de otra, es el modo en que se determina el volumen exacto de producto a transvasar, existen diversos sistemas y diversas tecnologías, que podrían clasificarse de la siguiente manera:

• Llenado por nivel: son idóneas para productos finos y espumosos (tales como soluciones de limpieza) .

• Llenado por presión: se logra controlando el flujo del producto a través de la tubería. El producto permanece en el colector que alimenta a los tubos y una computadora calcula el tiempo de flujo del producto requerido, con base en la presión del múltiple, tamaño de la boquilla, y volumen requerido de llenado.

• Boaba peristáltica: Nada más que el tubo toca el fluido, eliminando asi el riesgo de que la bomba contamine al líquido o de que el líquido contamine a la bomba. El cierre total de la manguera, que se aprieta entre una zapata y la banda, da a la bomba su acción de desplazamiento positivo, previniendo el contraflujo y eliminando la necesidad de válvulas de control cuando la bomba no está en funcionamiento. Bomba da diafragma: es apropiada para productos quimicos corrosivos, materiales abrasivos, y liquidos delicados (como sangre, insulina y plasma) . Este sistema completamente cerrado elimina las burbujas de aire en llenados pequeños y permite llenados precisos.

Llaradora» rotativas da tianpo pxasión: son adecuadas para el llenado de productos de alta viscosidad. La boquilla es abierta al producto por una cantidad de tiempo especifico para lograr el volumen de llenado adecuado. Un llenado adecuado depende de tres áreas criticas, tiempo de llenado, presión del flujo del producto, y la velocidad de llenado.

Llenadora da pistón: son ideales para el llenado de una amplia gama de productos. Estas llenadoras, que han sido diseñadas para ser robustas, no obstante, son fabricadas con precisión para una larga operación libre de problemas. La viscosidad de los productos puede variar de 1 a 100,000 centipoises y superior. Las llenadoras de pistón también conocidas como volumétricas, son accionadas por un pistón neumático, su funcionamiento es muy sencillo. Una válvula volumétrica es el resultado de unir una válvula hidráulica y un contador Woltman en un mismo cuerpo complementado con un dispositivo que permite seleccionar manualmente la cantidad de liquido que se desea aplicar y la válvula se cerrará automáticamente cuando ha pasado el volumen prefijado; el equipo tiene un cilindro, este cilindro se llena y vacia con el producto, al accionar el pistón este se retrae creando una succión lo que hace que se llene el cilindro al regresar el pistón desplaza el producto hacia el envase.

Este tipo de llenado está indicado en productos densos, espesos, con semillas o pulpa, cremas, mezclas, pastas, salsas, entre otros. Son muy versátiles y de fácil manejo por lo que son una opción ideal. Existen en varios modelos y tienen diversas combinaciones y medidas, algunas tienen un depósito para producto en la parte superior, en otros casos el producto se toma directamente desde el tambo o cubeta a trasvasar, por mencionar algunos.

Se realizó una búsqueda técnica de patentes para válvula volumétrica roscada de una pieza, donde se encontró que se han desarrollado diferentes tipos de máquinas con ese fin, como se menciona en la publicación de solicitud de patente DE102012010710 (Al), publicada el 5 de diciembre de 2013, tiene como titulo de la invención "ARREGLO HIDRÁULICO DE VÁLVULA DE CONTROL, POR EJEMPLO, CARTUCHO AJUSTABLE, PARA DESEMPEÑAR CONTROL DE PRESIÓN Y FLUJO VOLUMÉTRICO POR MEDIO DE UNA BOMBA DE PISTÓN AXIAL, TIENE UN CONJUNTO DE MUELLES DE APOYO EN EL ASIENTO DEL RESORTE QUE SE ACOPLA POR MEDIO DE UNA ROSCA CON ELEMENTO DE ALOJAMIENTO FIJO", que describe un arreglo tiene un cuerpo de válvula guiado dentro de unos barrenos de la válvula que están formados en la carcasa de la válvula. El cuerpo de válvula está pretensado sobre un ensamble de resortes en una dirección, donde el ensamble de resortes está soportado en un asiento de resorte, cuya posición axial se fija por un expansor. El asiento de resorte o el expansor se coloca en un acoplamiento roscado con un elemento de alojamiento fijo. El expansor consta de una bola, que es presionada sobre un orificio de la carcasa formando una acción elástica de calafateo, que está arreglada a una distancia de una sección roscada. Como podemos observar el documento hace mención a resortes para apoyar el resorte interno de la válvula, pero no describe que el pistón y el cilindro que contiene al producto que será dosificado, estén unidos por medio de un roscado, el cual facilita el mantenimiento y/o limpieza del equipo de una manera rápida y sencilla. Por otra parte, la solicitud de patente internacional WO2007119149 (A2) , con fecha de publicación el 25 de octubre de 2007, que tiene como título "DISPOSITIVO DE MEDICIÓN VOLUMÉTRICA Y APARATO DE MOVIMIENTO CORRESPONDIENTE" dicho documento describe un dispositivo para la dosificación de cantidades de liquido en los volúmenes deseados, comprende medios de pistón movible en una cavidad de medios de camisa para recolectar una cantidad de líquido desde una entrada de dichos medios de camisa y dirigir dicha cantidad de líquido hacia una salida de dichos medios de camisa; dichos medios de pistón está provista de medios de conmutación de tal manera que, selectivamente se comunica con dicha cavidad con dicha entrada o con dicha salida, dichos medios de conmutación que es provisto de un extremo operativo situado para estar frente a al menos dicha salida una pared de salida de flujo de tal manera que inhibe la adhesión de posibles burbujas de aire, el aparato movible para el dispositivo de dosificado comprende un primer medio de accionamiento y un segundo medio de accionamiento conectable de forma desmontable de una parte del extremo inferior del medio de pistón de dicho dispositivo con el fin de lograr el movimiento lineal y rotacional de dicho medio de pistón. Este documento menciona que la válvula de dosificación se encuentra sobre un bastidor fijo, para evitar que se mueva, sin embargo, es un dispositivo que cuenta con muchos componentes, y no es de una sola pieza, la cual se pueda dividir el pistón y el cilindro que contiene al producto gracias a un roscado, por lo cual es un dispositivo más complejo que el de la presente invención, carece de medios de sujeción entre la válvula y el muelle o bastidor, los cuales son de removimiento simple para su mantenimiento o sustitución rápida .

Por último, se encontró el documento de la solicitud de patente con número EP0273692 (A2), publicada el 06 de julio de 1988, de título W UN CABEZAL DE BOMBA PARA UNA BOMBA DE ALTA PRESIÓN" describe un cabezal de bomba resistente al esfuerzo y la fatiga de una bomba de alta presión que tiene un múltiple, un cartucho de válvula, válvulas de entrada y salida en el cartucho de la válvula, un cilindro de fluido de la bomba con un émbolo alternativo en su interior, y un cartucho de envasado con un émbolo para envasado. En el cilindro de la bomba, un rebaje tiene una porción exterior de mayor diámetro que la porción interior. Una Porción se enrosca para acoplar el cartucho de envasado y tiene una superficie de resalte interior. El cartucho de envasado tiene una cara extrema interior que está en contacto con la superficie de resalte, y una superficie cilindrica roscada en el exterior para engancharse con las roscas de acoplamiento en el rebaje de la bomba cilindrica de fluido. La cara extrema del cartucho de envasado tiene una porción dentada en la periferia del borde interior del mismo. Un sello en forma de anillo se dispone en la porción dentada creando un sello efectivo a la alta presión entre la tuerca del cartucho de envasado y los medios de cilindro de la bomba de fluidos. Un caequillo frontal está diseñado para incrementar la eficiencia volumétrica de la cabeza de la bomba. Como se puede ver, este documento hace mención de que ciertas partes se encuentran unidas por medio de un roscado, pero no habla de que el pistón y el cilindro que contiene al producto que será dosificado, estén unidos por medio de un roscado, el cual facilita el mantenimiento y/o limpieza del equipo de una manera rápida y sencilla.

En conclusión, los tres documentos antes mencionados no describen que el pistón y el cilindro que contiene al producto que será dosificado, estén unidos por medio de un roscado, el cual facilita el mantenimiento y/o limpieza del equipo de una manera rápida y sencilla; asi como otra diferencia sustancial es que la válvula objeto de la presente invención es simple y de reducido número de piezas o partes que componen la válvula volumétrica roscada de una pieza a diferencia de las válvulas existentes; no hay evidencia en los documentos de una válvula que sea unida por una rosca y esté alineada de forma correcta para la dosificación del producto. OBJETO DB IA INVENCIÓN

Es, por lo tanto, objeto de la presente invención, proporcionar una válvula volumétrica roscada de una pieza, que resuelva los problemas antes mencionados, con un reducido número de piezas que la conforman, teniendo la válvula alineada todo el tiempo con respecto al pistón, reduciendo así las posibles fallas durante la operación permitiendo un llenado preciso de las soluciones a envasar ya que el cuerpo del pistón se une directamente al cuerpo de la válvula dando firmeza a dicha válvula, además de que presenta un armado simple, ya que, por medio de una rosca en el extremo de la cavidad de almacenamiento, se puede desmontar fácilmente dicho cilindro para realizar actividades de limpieza, lavado, sanitización y mantenimiento de forma rápida y sencilla, logrando así, reducir los tiempos de paro en la máquina.

BREVE DESCRIPCION DK LAS PIG0RA8 Los detalles característicos de esta novedosa válvula volumétrica roscada de una pieza se muestran claramente en la siguiente descripción y en las figuras que se acompañan, así como una ilustración de aquella, y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes mostradas. Sin embargo, dichas figuras se muestran a manera de ejemplo y no deben de ser consideradas como limitativas para la presente invención.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva superior de la válvula volumétrica roscada de una pieza.

La figura 2 muestra una vista lateral de la válvula volumétrica roscada de una pieza.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva de la explosión de la válvula volumétrica roscada de una pieza. DESCRIPCION DETALLADA, DE IA INVENCION

Para una mejor comprensión de la invención, a continuación, se enlistan las partes que componen la válvula volumétrica roscada de una pieza:

1. Manivela

2. Guia

3. Tope

4. Pistón

5. Cilindro

6. Vástago

7. Estructura

8. Carrera de pistón

9. Base roscada

10. Válvula de abastecimiento

10a. Entrada

10b. Salida

11. Medios de sujeción

12. Copie

13. Embolo

14. Sello

15. Toma de ingreso/salida

16. Válvula de no retorno

Con referencia a las figuras, la válvula volumétrica roscada de una pieza, está conformada por un pistón (4) el cual puede ser neumático, hidráulico o eléctrico, y que tiene en su extremo frontal una base roscada (9) la cual se fija por mecanismos de sujeción (no ilustrados) que pueden ser pernos, tornillos remaches, prensas, medios magnéticos y/o la combinación de los anteriores; dicha base roscada (9) se fija por medio de la rosca a un cilindro (5) de tal manera que permite que el pistón (4) se mantenga perfectamente alineado con el cilindro (5) evitando variaciones en el movimiento operacional que disminuyen el desempeño de trabajo. Un embolo (13) se fija al pistón (4) por medio de un copie (12) el cual preferentemente es roscado, dicho copie esta configuración permite que el embolo (13) tenga un movimiento de un extremo a otro dentro del cilindro (5), y de esta manera realizar el llenado y la expulsión de una solución.

El embolo (13) tiene en su periferia/ al menos, un sello (14) el cual puede ser de tipo "o ring" que es un aro circular, tipo "chevron" asi son conocidos los sellos de varios labios, y pueden ser de teflón, silicón, caucho sintético, polímero fluorado elastómero, caucho de nitrilo y/o la combinación de los anteriores, donde, para aplicaciones de grado alimenticio preferentemente se utiliza teflón.

El cilindro (5) tiene en la parte frontal una toma de ingreso/salida (15) de producto, la cual preferentemente es de conexión tipo clamp y se conecta gracias a unos medios de sujeción (11) los cuales son preferentemente abrazaderas tipo clamp, a una válvula de abastecimiento (10), preferentemente de tipo clamp, por medio de la cual se suministra el producto al cilindro (5) para el llenado y expulsión de la solución, esto por medio de una tolva de producto que se instala en la parte superior (no ilustrada), y que, al ser activado el pistón (4) retrae el embolo (13) succionando la solución de la tolva de producto, el producto pasa por una válvula de no retorno (16) preferentemente de tipo clamp y que se fija por medios de sujeción (11), en la parte superior de la válvula de abastecimiento (10), donde, el producto pasa por una entrada (10a) hacia el cilindro (5), una vez que se llenó con la cantidad requerida, la válvula de no retorno (16) se cierra para que la solución pase por la salida (10b) de la válvula de abastecimiento (10) . El pistón (4) tiene instalado en el extremo posterior una estructura ( 7 ) la cual puede ser de aluminio, fierro, acero inoxidable y/o la combinación de los anteriores, y está configurada para fijar en su parte posterior una guía (2) por medio de la cual pasa un vástago (6) que está diseñado para instalar en un extremo un tope (3) y una manivela (1) en el extremo opuesto, este armado permite que por medio de la manivela (1) se ajuste el vástago (6) de acuerdo al volumen que se requiere llenar en el cilindro (5), ya que por medio del tope (3) se controla una carrera de pistón (8) permitiendo aumentar o disminuir el volumen de llenado.

REALIZACION PREFERENTE DE LA IKVENSIOH

El siguiente ejemplo ilustra una manera preferente de cómo llevar a cabo la realización de la presente invención, por lo cual no debe ser considerado como limitativa de la misma.

Ejemplo 1: uso de la válvula volumétrica roscada de una pieza.

De acuerdo a como se muestra en las figuras, una vez que la válvula volumétrica se encuentra armada, se realiza el ajuste de volumen de llenado por medio de la manivela (1) para controlar el largo de la carrera de pistón (8) por medio del vástago (6), una vez realizado dicho ajuste se instala una tolva o contenedor de producto en la parte superior de la válvula de no retorno (16) por medio de la cual pasará el producto a la entrada (10a) de la válvula de abastecimiento (10) que llevará el producto al interior del cilindro (5) una vez que se accione el pistón (4), el cual retraerá el embolo (13), una vez cargado el cilindro (5) dicho pistón avanzará hacia adelante para expulsar la solución a través de la salida (10b) de la válvula de abastecimiento (10) .