ES2284819T3 - Dosificador de fluido que tiene un sistema mejorado de suministro de disolvente de limpieza. - Google Patents

Abstract

Dosificador de fluido, que comprende: a. un alojamiento (52) que define una cámara (56) interna delimitada por una superficie (57, 59) interior dentro de dicho alojamiento, comprendiendo dicho alojamiento: (1) un orificio (32, 38) de entrada para admitir un producto (70, 72) fluido en dicho alojamiento (52) y que está en comunicación fluida con dicha cámara (56) interna, y (2) una abertura (66, 68) de descarga a través de la que el producto (40) fluido puede salir de dicho alojamiento (52), estando dicha abertura de descarga en comunicación fluida con dicha cámara (56) interna; y b. un vástago (54) de válvula dispuesto en dicho alojamiento (52) y que puede moverse dentro de dicha cámara (56) interna entre una posición abierta, en la que el producto fluido puede fluir a través de dicha cámara interna y salir de dicho alojamiento a través de dicha abertura (66, 68) de descarga, y una posición cerrada, en la que se impide sustancialmente que el producto fluido fluya a través de dicha cámara interna, caracterizado porque dicho vástago de válvula comprende: (1) un diámetro (82) interior central, (2) al menos un orificio (84) de entrada para admitir un disolvente (100) de limpieza, estando dicho orificio de entrada en comunicación fluida con dicho diámetro (82) interior, y (3) una o más aberturas (86) de salida en comunicación fluida con dicho diámetro (82) interior, pudiendo dichas aberturas de salida dirigir el disolvente (100) de limpieza radialmente hacia afuera desde dicho diámetro interior y contra dicha superficie (57, 59) interior que delimita dicha cámara (56) interna para facilitar la retirada de al menos una parte de cualquier producto fluido o derivados del mismo que pueda adherirse a dicha superficie interior.

Description

Dosificador de fluido que tiene un sistema mejorado de suministro de disolvente de limpieza.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere en general a dosificadores de fluido y aparatos relacionados usados para producir cojines amortiguadores de embalaje de espuma in situ a demanda y, más particularmente, a un sistema mejorado para suministrar un disolvente de limpieza a determinadas partes de dichos dosificadores de fluido que son particularmente susceptibles de ocluirse debido a la acumulación y/o al endurecimiento del fluido dentro del dispensador.

La inversión encuentra utilidad particularmente en el campo del embalaje de espuma in situ, que es una técnica altamente útil para la protección a demanda de objetos embalados. En su forma más básica, el embalaje de espuma in situ comprende composiciones espumables de inyección desde un dosificador a un recipiente que sujeta un objeto que va a protegerse. Normalmente, el objeto se envuelve en plástico para protegerlo del contacto directo con la espuma que crece (se expande). A medida que la espuma crece, se expande en el espacio que queda entre el objeto y su recipiente (por ejemplo una caja de cartón ondulado) formando de este modo un cojín a la medida del objeto.

Una composición espumable común se forma mezclando un compuesto de isocianato con un material que contiene hidroxilo, tal como un poliol (es decir, un compuesto que contiene múltiples grupos hidroxilo), normalmente en presencia de agua y un catalizador. Los precursores de isocianato y poliol reaccionan para formar poliuretano. Al mismo tiempo, el agua reacciona con el compuesto de isocianato para producir dióxido de carbono. El dióxido de carbono causa que el poliuretano se expanda en una estructura celular espumada, es decir, una espuma de poliuretano, que sirve para proteger el objeto embalado.

En otros tipos de embalaje de espuma in situ, un dispositivo automatizado produce recipientes flexibles, por ejemplo, en forma de bolsas, de película de plástico flexible, y dosifica una composición espumable en los recipientes a medida que se forman los recipientes. A medida que la composición se expande en una espuma dentro del recipiente, el recipiente se cierra de manera sellada y normalmente se deja caer en una caja o cartón que sujeta el objeto que va a protegerse. La espuma que crece tiende otra vez a expandirse en el espacio disponible, pero lo hace dentro del recipiente. Debido a que los recipientes están formados de plástico flexible, forman cojines de espuma individual a medida alrededor de los objetos embalados. Dispositivos ejemplares para producir automáticamente cojines de espuma in situ de esta manera están cedidos a los cesionarios de la presente invención, y se ilustran, por ejemplo, en las patentes estadounidenses números 4.800.708, 4.854.109, 5.376.219, y 6.003.288, los contenidos de las cuales se incorporan en su totalidad a la presente memoria como referencia.

Una dificultad de las composiciones espumables usadas para fabricar espuma de poliuretano para embalaje de espuma in situ es que los precursores de espuma y la espuma resultante tienden a tener ciertas propiedades adhesivas. Como resultado, la composición espumable tiende a pegarse a los objetos y después a endurecerse sobre los mismos como espuma. Esta tendencia es particularmente problemática dentro del dosificador desde el que se expulsan los precursores de espuma. Tal como se conoce, debe impedirse que los precursores de espuma de poliol e isocianato se mezclen entre sí justo hasta el momento antes de la inyección. En el tipo más común de dosificador, los dos precursores de espuma entran en el dosificador, se mezclan entre sí en una cámara interna dispuesta dentro del dosificador para formar una composición espumable, y entonces la composición espumable resultante sale del dosificador a través de una abertura de descarga. A medida que el dosificador sigue funcionando, particularmente de manera automatizada o consecutiva, la composición espumable tiende a acumularse en la cámara de mezclado interna y alrededor de la abertura de descarga del dosificador, a endurecerse para dar espuma, y bloquear la salida adecuada de composición espumable adicional. Como resultado, la cámara de mezclado y la abertura de descarga deben limpiarse con frecuencia para garantizar el funcionamiento continuo del dosificador.

Adicionalmente, tales dosificadores emplean generalmente un vástago de válvula que se traslada longitudinal dentro de la cámara de mezclado para controlar el flujo de los precursores de espuma a través de la misma, es decir, entre una posición "abierta", en la que los precursores fluyen al interior y a través de la cámara de mezclado, y una posición "cerrada", en la que se evita que los precursores fluyan. Un vástago de válvula de este tipo está en contacto con los precursores de espuma y la composición espumable resultante, y por tanto también debe limpiarse continuamente con el fin de evitar la acumulación de espuma sobre el mismo, que de otra manera dificultaría y finalmente evitaría que el vástago de válvula siguiera moviéndose dentro del dosificador.

Un disolvente capaz de disolver tanto los precursores de espuma como la composición espumable se usa normalmente para limpiar los dosificadores. Con el fin de limpiar el dosificador de manera continua sin la necesidad de la retirada frecuente del dosificador del dispositivo de fabricación de cojines para su desmontaje y/o limpieza manual, el disolvente está contenido generalmente en un depósito situado detrás de la cámara de mezclado y/o se suministra al extremo de descarga del dosificador desde una fuente independiente. Parte del vástago de válvula se mueve a través del depósito a medida que se traslada entre las posiciones abierta y cerrada para limpiar parcialmente el vástago de válvula. Sin embargo, los precursores de espuma y los productos de reacción de los mismos contaminan gradualmente el disolvente del depósito a medida que se transfieren al mismo desde el vástago de válvula. Esto requiere la retirada periódica del dosificador bien para sustituirlo por un dosificador que tenga disolvente nuevo o bien para desmontar el cartucho para la limpieza y sustitución del disolvente. Adicionalmente, aunque las técnicas anteriores para suministrar el disolvente al extremo de descarga del dosificador han sido en cierta medida efectivas, ninguna ha podido suministrar disolvente directamente contra las superficies internas de la cámara de mezclado y la abertura de descarga.

Por ejemplo, el documento US-A-6.148.874 da a conocer un dosificador con medios para suministrar un fluido de limpieza al extremo de descarga. Sin embargo, el fluido de limpieza pasa simplemente a través del extremo de descarga; no se dirige radialmente hacia afuera desde el interior del dosificador y contra la superficie interior del extremo de descarga.

Como resultado de las deficiencias anteriores, la vida útil efectiva de los dosificadores convencionales ha sido mucho más corta que lo que se habría deseado de otra manera. Sería por tanto deseable extender esta vida útil lo máximo posible.

En consecuencia, existe una necesidad en la técnica de un medio mejorado para limpiar de manera continua y automática los dosificadores usados en embalaje de espuma in situ.

Sumario de la invención

La presente invención hace frente a esa necesidad, que, en un aspecto, proporciona un dosificador de fluido, que comprende:

a.

un alojamiento que define una cámara interna delimitada por una superficie interior dentro del alojamiento, comprendiendo el alojamiento:

(1)

un orificio de entrada para admitir un producto fluido en el alojamiento y que está en comunicación fluida con la cámara interna, y

(2)

una abertura de descarga a través de la que el producto fluido puede salir del alojamiento, estando la abertura de descarga en comunicación fluida con la cámara interna; y

b.

un vástago de válvula dispuesto en el alojamiento y que puede moverse dentro de la cámara interna entre una posición abierta, en la que el producto fluido puede fluir a través de la cámara interna y salir del alojamiento a través de la abertura de descarga, y una posición cerrada, en la que se impide sustancialmente que el producto fluido fluya a través de la cámara interna,

caracterizado porque dicho vástago de válvula comprende:

(1)

un diámetro interior central,

(2)

al menos un orificio de entrada para admitir un disolvente de limpieza, estando dicho orificio de entrada en comunicación fluida con el diámetro interior, y

(3)

una o más aberturas de salida en comunicación fluida con el diámetro interior, pudiendo las aberturas de salida dirigir el disolvente de limpieza radialmente hacia afuera desde el diámetro interior y contra la superficie interior que delimita la cámara interna para facilitar la retirada de al menos una parte de cualquier producto fluido o derivados del mismo que pueda adherirse a la superficie interior.

Suministrando disolvente radialmente hacia fuera desde el diámetro interior central del vástago de válvula y contra la superficie interior del dosificador, incluyendo la superficie interior de la abertura de descarga, el dosificador inventivo proporciona un medio mejorado para limpiar automáticamente esas áreas del dosificador que son más propensas a la acumulación de espuma y oclusión. De este modo, la vida útil efectiva del dosificador se extiende enormemente.

Otro aspecto de la invención es un aparato para dosificar fluido en recipientes flexibles y encerrar el fluido dentro de los recipientes, que comprende:

a.

un mecanismo que transporta una banda de película a lo largo de una trayectoria predeterminada de desplazamiento, comprendiendo dicha banda de película dos capas yuxtapuestas de película de plástico que definen un recipiente flexible parcialmente formado;

b.

un dosificador, tal como se acaba de describir anteriormente, a través del que puede fluir un producto fluido en cantidades predeterminadas, estando colocado el dosificador adyacente a la trayectoria de desplazamiento de la banda de película de modo que el dosificador puede dosificar producto fluido en un recipiente flexible parcialmente formado,

y

c.

uno o más dispositivos para sellar las capas de película de plástico entre sí para completar el recipiente parcialmente formado, encerrando de este modo el producto fluido en el mismo.

Un dosificador de fluido alternativo según la presente invención comprende:

a.

un alojamiento, que comprende

(1)

un orificio de entrada para admitir un producto fluido en el alojamiento,

(2)

una cámara interna dispuesta dentro del alojamiento y que está en comunicación fluida con el orificio de entrada, y

(3)

una abertura de descarga a través de la que el producto fluido puede salir del alojamiento, estando la abertura de descarga en comunicación fluida con la cámara interna, y

(4)

un depósito interno que puede contener el disolvente de limpieza, estando dispuesto el depósito dentro del alojamiento y colocado adyacente a la cámara interna;

b.

un vástago de válvula dispuesto en el alojamiento y que puede moverse dentro de la cámara interna y el depósito interno entre una posición abierta, en la que el producto fluido puede fluir a través de la cámara interna y salir del alojamiento a través de la abertura de descarga, y una posición cerrada, en la que se evita sustancialmente que el producto fluido fluya a través de la cámara interna; y

c.

un conducto que proporciona una comunicación fluida entre el depósito interno y la abertura de descarga para suministrar el disolvente de limpieza a la abertura de descarga, estando colocado el conducto externamente a la cámara interna.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista esquemática en perspectiva, de un aparato y un sistema según la presente invención en el que un dosificador introduce una composición espumable u otro producto fluido en un recipiente flexible parcialmente formado mientras se está terminando el recipiente;

la figura 2 es similar a la figura 1, excepto en que el recipiente se ha terminado y se ha cortado de las bandas de película, encerrando de este modo la composición espumable en el mismo;

la figura 3 es una vista en despiece ordenado del dosificador mostrado en la figura 1;

la figura 4 es una vista en alzado, de sección transversal de un dosificador totalmente ensamblado tal como se muestra de diferente manera en la figura 3, tomada a lo largo de las líneas 4-4 de la figura 6;

la figura 5 es similar a la figura 4 pero tomada a lo largo de las líneas 5-5 de la figura 6; también, se muestra el vástago de válvula en la posición "abierta" (mientras que la figura 4 muestra el vástago de válvula en la posición cerrada);

la figura 6 muestra el extremo de descarga del dosificador; y

las figuras 7-10 muestran diferentes vistas del componente de la unidad de mezclado del dosificador tal como se muestra en la figura 3;

la figura 11 es una vista en alzado del componente de alojamiento del dosificador tal como se muestra en la figura 3;

la figura 12 es una vista en sección transversal del alojamiento mostrado en la figura 11;

la figura 13 es una vista en alzado del componente de vástago de válvula del dosificador tal como se muestra en la figura 3;

las figuras 14-15 son vistas en sección transversal del vástago de válvula mostrado en la figura 13, con una vista girada 90º con respecto a la otra;

la figura 16 es una vista en alzado de la parte separadora del depósito de disolvente interno en el dosificador tal como se muestra en la figura 3;

la figura 17 es una vista en sección transversal del separador tomada a lo largo de las líneas 17-17 de la figura 16;

la figura 18 es una vista en alzado del separador mostrado en la figura 17;

la figura 19 es una vista en alzado, de sección transversal del dosificador similar a la vista mostrada en la figura 5, que muestra el dosificador en funcionamiento con el vástago de válvula retraído a una posición abierta para permitir a los precursores de espuma mezclarse y descargarse por la abertura de descarga del dosificador;

la figura 20 es similar a la figura 19, pero muestra el vástago de válvula en la posición cerrada para evitar el mezclado y la descarga de los precursores de espuma, y también muestra el bombeo del disolvente de limpieza a través de un diámetro interior central en el vástago de válvula y la descarga por las aberturas de salida en el extremo distal del vástago de válvula y contra la superficie interna de la cámara de mezclado;

la figura 21 es una vista en primer plano de la parte circular del dosificador mostrado en la figura 20;

la figura 22 es una vista en alzado, de sección transversal de un dosificador alternativo según la presente invención; y

la figura 23 es una vista del dosificador de la figura 22 tomada a lo largo de las líneas 23-23.

Descripción detallada de la invención

La figura 1 muestra un aparato 10 según la presente invención para dosificar fluido dentro de recipientes flexibles y encerrar el fluido dentro de los recipientes. El aparato 10 comprende un mecanismo indicado generalmente en 12 que transporta una banda de película, o en este caso dos bandas de película 14 y 16, a lo largo de una trayectoria predeterminada de desplazamiento. El mecanismo 12 de transporte puede incluir un par de rodillos 18a y 18b de almacenamiento y un par de rodillos 20a y 20b compresores. Las bandas 14 y 16 de película se suministran preferiblemente como rollos de película enrollados que pueden soportarse sobre y desenrollarse en rollos 18a, b de almacenamiento respectivos. Los rodillos 20a, b compresores giran en direcciones opuestas de modo que, cuando las bandas 14,16 de películas se hacen pasar entre ellos, el giro de los rodillos compresores produce el avance de las bandas de película desde los rodillos 18a, b de almacenamiento. Los rodillos 20a, b compresores está hechos para girar de esta manera al estar acoplados mecánicamente o de otra forma a una fuente adecuada de potencia (no mostrada), por ejemplo, un motor eléctrico.

Las bandas 14,16 de película pueden comprender cualquier material flexible que el aparato 10 pueda manipular, tal como, por ejemplo, diversos materiales termoplásticos o fibrosos tales como polietileno o papel. Preferiblemente, las bandas 14,16 de película son películas flexibles, termoplásticas, y pueden estar formadas de cualquier material polímero que pueda formarse para dar un cojín de espuma en bolsa tal como se describe en el presente documento. Ejemplos no limitativos incluyen homopolímeros de polietileno, tales como polietileno de baja densidad (LDPE) y polietileno de alta densidad (HDPE), y copolímeros de polietileno tales como, por ejemplo, ionómeros, EVA, EMA, copolímeros heterogéneos de etileno/alfa-olefina (con catalizador Zeigler-Natta), y copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina (con catalizador metaloceno, con un solo centro activo). Los copolímeros de etileno/alfa-olefina son copolímeros de etileno con uno o más comonómeros seleccionados a partir de alfa-olefinas, C_{3} a C_{20} tales como 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, metil penteno y similares, en los que las moléculas de polímero comprenden cadenas largas con relativamente pocas ramificaciones de cadenas laterales, incluyendo polietileno de baja densidad lineal (LLDPE), polietileno de media densidad lineal (LMDPE), polietileno de muy baja densidad (VLDPE), y polietileno de densidad ultrabaja (ULDPE). También son adecuados otros materiales diversos tales como, por ejemplo, homopolímero de polipropileno o copolímero de polipropileno (por ejemplo, copolímero de propileno/etileno), poliésteres, poliestirenos, poliamidas, policarbonatos, etc. La(s) película(s) pueden ser películas monocapa o multicapa y pueden fabricarse por cualquier proceso conocido de coextrusión fundiendo el (los) polímero(s) del componente y extruyéndolos o coextruyéndolos a través de una o más boquillas planas o anulares.

La "trayectoria de desplazamiento" a la que se hace referencia en el presente documento es la ruta que atraviesa cada banda 14, 16 de película mientras se transporta a través del aparato 10. El mecanismo 12 de transporte, y específicamente los rodillos 20a, b compresores, provocan que las bandas 14,16 de película converjan como dos capas yuxtapuestas de película de plástico que definen un recipiente 22 flexible parcialmente formado.

El aparato 10 incluye además un dosificador 24 a través del que puede fluir un producto fluido en cantidades predeterminadas. El dosificador 24 se coloca adyacente a (o parcialmente en) la trayectoria de desplazamiento de las bandas 14,16 de película de modo que puede dosificar producto fluido en el recipiente 22 flexible parcialmente formado. Esto puede conseguirse proporcionando un colector 26 (mostrado en línea discontinua por claridad) o un dispositivo similar para mantener el dosificador 24 en una posición deseada con respecto a la trayectoria de desplazamiento de las bandas 14,16 de película. El colector 26 puede usarse también para facilitar la conexión al dosificador 24 de sistemas adecuados de tuberías, tubos u otro tipo de conducto para permitir el transporte de los fluidos deseados al dosificador. Son posibles muchas configuraciones. Tal como se ha ilustrado (de nuevo, en línea discontinua por claridad), un conducto 28 de una primera fuente de fluido, mostrada esquemáticamente en 30, está conectado al dosificador 24 a través del colector 26 en el primer orificio 32 de entrada. De manera similar, un conducto 34 desde una segunda fuente de fluido, mostrada esquemáticamente en 36, también está conectado al dosificador 24 a través del colector 26 en el segundo orificio 38 de entrada. Pueden usarse bombas 29 y 35 respectivas, u otros dispositivos adecuados para provocar que el fluido fluya, para facilitar la transferencia de fluido desde la primera y segunda fuentes 30 y 36 de fluido, a través de los conductos 28 y 34 respectivos, y al dosificador 24.

Para el embalaje de espuma in situ, el dosificador 24 está adaptado preferiblemente para dosificar un producto fluido seleccionado a partir de polioles, isocianatos, y mezclas de polioles e isocianatos. Por tanto, la primera fuente 30 de fluido puede comprender un primer producto fluido que comprende uno o más polioles y la segunda fuente 36 de fluido puede comprender un segundo producto fluido que comprende uno o más isocianatos. Como se explicará a continuación con más detalle, el dosificador 24 mezcla por lo tanto los polioles e isocianatos para dar una composición espumable, y dosifica la composición 40 espumable de producto fluido mezclado al recipiente 22 flexible parcialmente formado. La cantidad de fluido espumable de este tipo que va a dosificarse a cada recipiente 22 mediante el dosificador 24 está predeterminada, basándose, por ejemplo, en el volumen interno dentro del recipiente, el grado al que el fluido se expande a medida que se forma para dar una espuma, la cantidad de espuma que se desea que contenga cada recipiente/cojín de embalaje terminado, etc. Un experto en la técnica relacionada con esta invención realiza tal determinación de la cantidad de fluido predeterminada que el dosificador 24 va a dosificar normalmente y fácilmente y no requiere demasiada experimentación.

El aparato 10 incluye además uno o más dispositivos para sellar las capas de película 14,16 de plástico entre sí para terminar el recipiente 22 parcialmente formado, encerrando de este modo el producto 40 fluido en el mismo. Además para transportar las bandas 14,16 de película a través del aparato 10, los rodillos 20a, b compresores pueden servir también para una segunda función de producción de juntas 42a y 42b longitudinales en el recipiente 22. Esto puede conseguirse a través de la aplicación de calor suficiente mediante los rodillos 20a, b compresores a las dos capas de película 14,16 yuxtapuestas para provocar que los bordes longitudinales de las mismas se fusionen entre sí. Se conoce bien tal proceso, por ejemplo, tal como se describe en las patentes incorporadas anteriormente. Un dispositivo preferido de sellado por calor se da a conocer en una solicitud de patente en tramitación junto con la presente titulada "Device for sealing two plies of film together, particularly for enclosing a foamable composition in a flexible container" (Sperry et al.), con número de agente D-20084-01 y presentada el mismo día que la presente solicitud, cuya descripción se incorpora en el presente documento como referencia.

Alternativamente, una o ambas bandas 14,16 de película pueden incluir cintas de un material de unión en los bordes longitudinales de las bandas de película, por ejemplo, un material adhesivo o cohesivo, que forme las juntas 42a, b longitudinales cuando las películas se presionan entre sí mediante los rodillos 20a, b compresores. Este último proceso se describe en el documento estadounidense en tramitación junto con la presente con número de serie 09/591.830, presentado el 12 de junio de 2000 y titulado "Method for enclosing a foamable composition in a flexible bag" (Oberle et al.), cuya descripción se incorpora en el presente documento como referencia.

También puede estar previsto un mecanismo 44 de cortado y sellado para formar juntas 46 y 48 transversales inferior y superior, respectivamente, preferiblemente por la aplicación de calor y presión suficiente para provocar que las películas se fusionen entre sí a través de la totalidad de la anchura de las bandas de película. En un proceso también bien descrito en las patentes incorporadas anteriormente, la junta 46 transversal inferior se forma primero, entonces a medida que avanzan las bandas 14,16 de película mediante los rodillos 20a, b compresores (y también juntas 42a, b longitudinales formadas por los mismos), el dosificador 24 dosifica el producto 40 fluido al recipiente 16 parcialmente formado a medida que se forma el recipiente. Cuando se ha añadido una cantidad predeterminada suficiente de producto 40 fluido al recipiente y se ha tirado de una cantidad (longitud) suficiente de las bandas 14,16 de película de los rodillos 18a, b de almacenamiento para conseguir una longitud longitudinal deseada para el recipiente 16, el mecanismo 44 de cortado y sellado forma una junta 48 (figura 2) superior transversal para sellar de este modo el recipiente cerrado y terminar el recipiente 16 parcialmente formado, que se transforma en un recipiente 50 flexible terminado, con producto 40 fluido encerrado en el mismo.

De manera simultánea a o justo después de la formación de la junta 48 superior transversal, el mecanismo 44 de cortado/sellado corta el recipiente 50 terminado de las bandas 14,16 de película, preferiblemente aplicando calor suficiente a las bandas de película para fundirlas hasta atravesarlas de modo que el recipiente 50 terminado cae hacia abajo por la fuerza de la gravedad desde el aparato 10 tal como se muestra en la figura 2. Como se ha descrito claramente en las patentes a las que se ha hecho referencia anteriormente, el mecanismo 44 de cortado y sellado puede realizar ambas funciones, es decir, tanto la formación de juntas 46,48 transversales como el cortado del recipiente 50 terminado de las bandas 14,16 de película, incluyendo al menos un alambre (no mostrado) u otro dispositivo de resistencia eléctrica en una o ambas mitades del mecanismo 44. Un alambre de este tipo u otro dispositivo se calienta de manera suficiente para fundir hasta atravesar ambas películas 14 y 16 yuxtapuestas cuando el alambre se presiona para hacer contacto con las películas, lo que puede hacerse provocando que las dos mitades del mecanismo 44 converjan en las películas y aprieten las películas entre sí tal como se indica en la figura 2. Mientras se produce tal convergencia, puede enviarse una corriente a través del alambre, provocando que se caliente y funda hasta atravesar las bandas 14,16 de película, cortando de este modo un recipiente 50 terminado de las bandas de película. A la vez, el calor del alambre provoca que las películas se suelden entre sí tanto por debajo como por encima del alambre; la soldadura por debajo del alambre forma la junta 48 transversal superior del recipiente 50 terminado y la soldadura por encima del alambre forma una junta 46 transversal inferior para el siguiente recipiente que va a formarse de las bandas 14,16 de película.

Otras técnicas para formar juntas transversales son posibles, tales como, por ejemplo, el empleo de dos o más alambres en una o ambas mitades del mecanismo 44, realizando cada alambre un sellado individual o una función de cortado. Las máquinas ejemplares de embalaje de espuma in situ que emplean mecanismos de transporte, sellado, y de cortado tal como se ha descrito anteriormente están disponibles del cesionario de esta invención, Sealed Air Corporation of Saddle Brook, N. J., bajo las marcas registradas INSTAPACKER^{TM}, VERSAPACKER^{TM}, y SPEEDYPACKER^{TM}, entre otras.

Pueden emplearse diversas alternativas al aparato 10 mostrado en las figuras 1 y 2 para fabricar recipientes flexibles. Por ejemplo, en vez de usar dos bandas de película individuales para formar recipientes tal como se ha ilustrado en los dibujos, los recipientes pueden prepararse de una banda de película plegada por el centro, proporcionando el pliegue uno de los bordes longitudinales del recipiente. El dosificador se inserta y se coloca dentro de la banda plegada por el centro a través del borde longitudinal opuesto, que inicialmente está abierto antes de cerrarse de manera sellada aguas abajo del dosificador, tal como se describe en la patente estadounidense número 6.003.288 incorporada anteriormente. Una alternativa adicional es preparar el recipiente desde un tubo de material de película de plástico y formar juntas termoselladas sólo en los bordes transversales superior e inferior. Una alternativa adicional es emplear una banda de película que lleva una pluralidad de recipientes parcialmente formados, por ejemplo, una serie de recipientes parcialmente formados que tienen una o más juntas termoselladas preformadas y que pueden separarse mediante perforaciones preformadas. Una banda de película este tipo y el método por el que se convierte en cojines que contienen espuma se dan a conocer en una solicitud de patente en tramitación junto con la presente titulada "Apparatus for dispensing fluid into pre-formed, flexible containers and enclosing the fluid within the containers" (Sperry et al.), con número de agente D-20085-01 y presentada el mismo día que la presente solicitud, cuya descripción se incorpora al presente documento como referencia.

Sin considerar la técnica específica empleada para formar los recipientes, tales recipientes pueden tener cualquier tamaño y forma deseados, y pueden ser un saco, una bolsa, u otro recinto sellado de dimensiones adecuadas para la aplicación de embalaje buscada.

Con referencia ahora a las figuras 3-6, el dosificador 24 de fluido se describirá con mayor detalle. El dosificador 24 de fluido comprende un alojamiento 52 y un vástago 54 de válvula dispuesto dentro del alojamiento. El alojamiento 52 incluye preferiblemente una unidad 53 de alojamiento externa, que puede construirse de acero inoxidable u otro material adecuado que sea sustancialmente inerte e impermeable con respecto al producto fluido que va a dosificarse. La unidad 53 de alojamiento puede incluir una pestaña 55 de retención para permitir que el dosificador 24 se monte en y se retenga por el colector 26. Alternativamente, el dosificador 24 y el colector 26 pueden ser una unidad
integral.

El alojamiento 52 define una cámara 56 interna delimitada por una superficie 57 interior dentro de tal alojamiento. La cámara 56 interna puede proporcionarse mediante la unidad 58 de mezclado, tal como se muestra, como un componente integrado o desmontable del alojamiento 52.

El alojamiento 52 incluye adicionalmente al menos un orificio de entrada para admitir un producto fluido en el alojamiento, estando tal orificio de entrada en comunicación fluida con la cámara 56 interna. Esto puede conseguirse incluyendo en la unidad 53 de alojamiento un primer orificio 32 de entrada y también un segundo orificio 38 de entrada para admitir producto fluido en el alojamiento 52, por ejemplo, a través de los conductos 28 y 34 respectivos como se indicó anteriormente. Puede emplearse un número mayor o menor de orificios de entrada de producto fluido tal como se desee. Por ejemplo, si va a dosificarse un producto fluido único o un producto fluido premezclado, es decir, al contrario que mezclar dos componentes de producto fluido en el dosificador tal como se ilustra actualmente, sólo es necesario un único orificio de entrada al alojamiento 52.

La unidad 58 de mezclado, mostrada más ampliamente en las figures 7-10, incluye pasos 60,62 de fluido que se alinean con los orificios 32,38 de entrada de respectivos manera que tales orificios de entrada pueden tener una comunicación fluida con la cámara 56 interna, es decir, permitiendo el paso de producto fluido desde cada orificio 32,38 de entrada y a la cámara 56 interna, en la que tales fluidos pueden mezclarse entre sí.

Preferiblemente, el vástago 54 de válvula se ajusta de manera relativamente estrecha en la unidad 58 de mezclado, es decir, el diámetro exterior del vástago de válvula es muy similar, aunque sólo ligeramente mayor que el diámetro interior de la cámara interna de la unidad 58 de mezclado. Por ejemplo, el vástago 54 de válvula puede tener un diámetro exterior de 4,75 mm (0,187 pulgadas) mientras que la unidad 58 de mezclado puede tener un diámetro interior (es decir, el diámetro de la cámara 56 interna dentro de la unidad 58 de mezclado) de 4,80 mm (0,189 pulgadas), para tener un margen de aproximadamente 0,05 mm (0,002 pulgadas). Es preferible un ajuste estrecho entre el vástago de válvula y la unidad de mezclado para reducir la posibilidad de que el (los) producto(s) fluido(s) salga(n) de la cámara 56 interna y a las otras partes del alojamiento 52 cuando tales productos fluidos fluyen a través de la cámara interna (es decir, cuando el vástago de válvula está en la "posición abierta" tal como se muestra en la figura 19 (explicado más adelante)).

La unidad 58 de mezclado está construida preferiblemente de TEFLON (es decir, tetrafluoroetileno (TFE) o polímeros de etileno-propileno fluorado (FEP)) o cualquier otro material adecuado que sea sustancialmente inerte e impermeable con respecto tanto al producto fluido que va a dosificarse como al disolvente de limpieza usado. Debe entenderse, sin embargo, que una unidad de mezclado tal como se ha descrito en el presente documento no es crucial para la invención, sino que es meramente un medio para proporcionar una cámara interna a través de la que fluye el producto fluido y/o en la que pueden mezclarse los componentes de producto fluido. Por ejemplo en su lugar, una cámara interna de este tipo puede estar prevista y definida por la superficie 64 interior de la unidad 53 de alojamiento.

El alojamiento 52 incluye además una abertura de descarga a través de la que puede salir el producto fluido del alojamiento 52, estando tal abertura de descarga en comunicación fluida con la cámara 56 interna. Tal como se ha ilustrado (figuras 7-12), esto puede conseguirse incluyendo en la unidad 53 de alojamiento una abertura 66 de descarga, que está alineada en el alojamiento 52 con una abertura 68 de descarga correspondiente de la unidad 58 de mezclado. La abertura 66 de descarga tiene una superficie 59 interior que define, es decir, delimita, parte de la cámara 56 interna del alojamiento 52. La superficie 59 interior resulta del espesor de pared de la unidad 53 de alojamiento. Por tanto, la cámara 56 interna está definida o delimitada por tanto la superficie 57 interior (asociada con la unidad de mezclado 58) y la superficie 59 interior (asociada con la abertura 66 de descarga de la unidad 53 alojamiento).

El vástago 54 de válvula está dispuesto en el alojamiento 52 y puede moverse dentro de la cámara 56 interna entre:

-

una posición abierta tal como se muestra en la figura 19, en la que el producto fluido puede fluir a través de la cámara interna y salir del alojamiento 52 a través de las aberturas 66,68 de descarga;

-

y una posición cerrada tal como se muestra en la figura 20, en la que se evita sustancialmente que el producto fluido fluya a través de la cámara 56 interna.

Tal como se ha indicado en las figuras 4-5, el alojamiento 52 tiene generalmente un eje "a-a" longitudinal, y el vástago 54 de válvula se traslada entre tales posiciones abierta y cerrada a lo largo del eje a - -a longitudinal, tal como se indica mediante la flecha de doble sentido. Pueden preverse anillos 69 de guía, por ejemplo, una pila de arandelas, en el alojamiento 52 para ayudar a mantener el vástago 54 de válvula alineado correctamente con el eje a-a longitudinal a medida que se traslada entre las posiciones abierta y cerrada. Las arandelas 69 de guía se presionan preferiblemente hacia el interior de la unidad 53 de alojamiento de modo que ejercen una fuerza de compresión sobre la unidad 58 de mezclado. Tal compresión ayuda a evitar que el producto fluido (desde los pasos 60 y/o 62 de fluido) se derrame entre el vástago 54 de válvula y la unidad 58 de mezclado cuando el vástago de válvula está en la posición cerrada tal como se muestra en la figura 20.

Las figuras 1 y 19 ilustran el dosificador 24 con el vástago 54 de válvula en la posición abierta. Cuando se usa el dosificador para el embalaje de espuma in situ que se ha descrito anteriormente en el presente documento, el primer orificio 32 de entrada puede estar situado en comunicación fluida con un primer producto 70 fluido, que comprende uno o más polioles, conectando el conducto 28 (desde la primera fuente 30 de fluido) al orificio 32 de entrada. De manera similar, el segundo orificio 38 de entrada puede estar situado en comunicación fluida con un segundo producto 72 fluido, que comprende uno o más isocianatos, a través del conducto 34 (desde la segunda fuente 36 de fluido). De esta manera, cuando el vástago 54 de válvula está en la posición abierta tal como se muestra, los polioles e isocianatos se mezclan entre sí en la cámara 56 interna para formar una composición 40 espumable de producto fluido mezclado, que a continuación sale del alojamiento 52 a través de las aberturas 66,68 de descarga y fluye al recipiente 22 flexible parcialmente formado.

El vástago 54 de válvula puede moverse entre las posiciones abierta y cerrada del mismo mediante cualquier mecanismo adecuado, por ejemplo, a través de un mecanismo 74 de accionamiento tal como se muestra en las figuras 1-2, que incluye un accionador 76 y un brazo 78 de accionamiento. El accionador 76 puede estar alimentado eléctricamente, neumáticamente, o de otra manera, y provoca en el vástago 78 de accionamiento un movimiento alternativo de entrada y salida del dosificador 24. El vástago 78 de accionamiento está, a su vez, conectado mecánicamente al vástago 54 de válvula a través de la ranura 80. De esta manera, cuando el vástago 78 de accionamiento alterna con un movimiento de salida del dosificador 24, el vástago 54 de válvula adopta la posición abierta mostrada en las figuras 1 y 19 y, al contrario, cuando el vástago de accionamiento alterna con un movimiento de entrada en el dosificador, el vástago de válvula adopta la posición cerrada mostrada en las figuras 2 y 20.

Como se indicó en la sección de antecedentes anteriormente, a medida que el dosificador sigue funcionando, particularmente de manera automatizada o consecutiva, la composición 40 espumable producida por el mezclado de los productos 70 y 72 fluidos primero y segundo tiene tendencia a acumularse en la cámara 56 interna y alrededor de la abertura 66 de descarga, endurecerse para dar espuma, y bloquear la salida adecuada de la composición espumable adicional. La presente invención proporciona un medio mejorado para limpiar de manera continua superficies interiores de este tipo para evitar acumulaciones de este tipo, tal como se describirá a continuación.

Con referencia a las figuras 4-5 y 13-15, el vástago 54 de válvula comprende un diámetro 82 interior central; al menos un orificio 84 de entrada para admitir un disolvente de limpieza, estando tal orificio 84 de entrada en comunicación fluida con el diámetro 82 interior; y una o más aberturas 86 de salida en comunicación fluida con el diámetro 82 interior. Preferiblemente el diámetro 82 interior central del vástago 54 de válvula está alineado sustancialmente con el eje a- -a longitudinal del alojamiento 52 tal como se muestra.

Tal como se muestra quizás más claramente en las figuras 20-21, las aberturas 86 de salida pueden dirigir el disolvente de limpieza radialmente hacia afuera desde el diámetro 82 interior y contra la superficie 57 interior y/o la superficie 59 interior que delimita la cámara 56 interna. Se ha encontrado que esto facilita enormemente la retirada de al menos una parte de cualquier producto 70,72 fluido, su mezcla 40, o derivados de los mismos que pueden estar adheridos a las superficies 57 y 59 interiores del dosificador 24, y de este modo evita o al menos reduce de manera significativa la acumulación de precursores de espuma y la espuma producida por los mismos en la cámara 56 interna y en las aberturas 66,68 de descarga. Esto, a su vez, aumenta sustancialmente la vida útil del dosificador, es decir, el periodo de funcionamiento efectivo antes de que se haga necesaria una sustitución o limpieza manual.

Tal como quizá se muestra mejor en la figura 6, el vástago 54 de válvula incluye preferiblemente tres aberturas 86 de salida, separadas de forma regular alrededor de la circunferencia del vástago de válvula. Se ha encontrado que esto proporciona una distribución suficientemente uniforme del disolvente de limpieza contra las superficies interiores del alojamiento del dosificador para efectuar la retirada de las mismas del producto fluido y derivados del mismo. Puede incluirse un número mayor o menor de aberturas 86 de salida tal como se desee, dependiendo de la aplicación que se busque para el dosificador 24.

Durante el funcionamiento, se introduce un disolvente de limpieza adecuado en el diámetro 82 interior del vástago 54 de válvula a través del orificio 84 de entrada. Esto puede conseguirse de cualquier manera adecuada. Como se ilustra actualmente, el suministro de disolvente en el diámetro 82 interior central se lleva a cabo como sigue. Con referencia a las figuras 3-5 y 20, el alojamiento 52 comprende preferiblemente un depósito interno que puede contener un disolvente de limpieza. Tal depósito puede incluir sustancialmente todo el volumen disponible en el alojamiento 52 que se extiende desde el anillo 88 de sellado al anillo 90 de sellado. Los anillos 88,90 de sellado pueden incluirse para encerrar el disolvente de limpieza dentro del alojamiento, es decir, en la parte de depósito del mismo. Por tanto, cada anillo tiene preferiblemente un diámetro interno que coincide estrechamente, pero es ligeramente mayor que, el diámetro exterior del vástago 54 de válvula. El anillo 88 también puede funcionar para raspar producto fluido y derivados del mismo del exterior del vástago 54 de válvula a medida que el vástago de válvula se mueve pasado el anillo 88 y hacia la posición abierta. Como alternativa a un único anillo, el anillo 90 puede comprender un par de juntas tóricas concéntricas con un anillo interno en contacto con el vástago 54 de válvula y el anillo externo en contacto con la superficie 64 interior de la unidad 53 de alojamiento.

El volumen del depósito de disolvente disponible en el alojamiento 52 puede aumentarse incluyendo en el alojamiento un separador 98, por ejemplo, entre el anillo 88 de sellado y los anillos 69 de guía tal como se muestra (véanse las figuras 16-18).

Todos los componentes internos del alojamiento 52 están sujetos dentro de la unidad 53 de alojamiento con un nivel de compresión deseado reteniendo el anillo 92 y el anillo 94 de ajuste por presión. El anillo 94 de ajuste por presión puede ser un anillo expansible, desviado hacia afuera que se sujeta en su sitio contra la superficie 64 interior de la unidad 53 de alojamiento situando tal anillo 94 en la ranura 96 en la unidad 53 de alojamiento (figuras 11-12).

El depósito interno contenido en el alojamiento 52 entre los anillos 88,90 de sellado está preferiblemente en comunicación fluida con el orificio 84 de entrada a dicho diámetro 82 interior central del vástago 54 de válvula. Tal como se muestra en la figura 20, una comunicación fluida de este tipo puede conseguirse situando el orificio 84 de entrada del vástago 54 de válvula dentro del depósito interno definido mediante los anillos 88,90 de sellado en el alojamiento 52. En la realización mostrada, el orificio 84 de entrada está colocado dentro del separador 98 cuando el vástago 54 de válvula está en la posición cerrada. De esta manera, cuando el depósito interno se llena con disolvente 100 de limpieza tal como se indica en la figura 20, el orificio 84 de entrada se sumerge en disolvente, y tal disolvente 100 puede entrar por tanto en el diámetro 82 interior central del vástago 54 de válvula para a continuación salir por las aberturas 86 de salida.

Puede incluirse un obturador 102 en el diámetro 82 interior en el extremo 104 proximal del vástago 54 de válvula tal como se muestra para evitar que el disolvente 100 fluya fuera del diámetro 82 interior en tal extremo proximal (el extremo 104 del vástago de válvula se denomina "proximal" basándose en la relación de posición de dicho extremo con respecto al mecanismo 74 de accionamiento).

En una realización preferida de la invención, el alojamiento 52 incluye al menos un orificio de entrada en comunicación fluida con el depósito interno en el alojamiento de modo que el disolvente de limpieza de una fuente externa puede añadirse al depósito según se necesite, es decir, para sustituir el disolvente a medida que se dirige contra las superficies 57 y/o 59 interiores de la cámara 56 interna. Esto puede conseguirse incluyendo en la unidad 53 de alojamiento un orificio 106 de entrada de disolvente y, alineado con el mismo, un orificio 108 de entrada correspondiente en el separador 98. Además, un conducto 110 de una fuente de disolvente externa, mostrada esquemáticamente en 112 en las figuras 1 y 2, está conectado al dosificador 24 a través del colector 26 en el orificio 106 de entrada de disolvente. Puede usarse una bomba 114, u otro mecanismo adecuado para provocar que el fluido fluya para facilitar la transferencia del disolvente 100 de limpieza desde la fuente 112 de disolvente, a través del conducto 110, y al depósito de disolvente en el alojamiento 52 a través de los orificios 106,108 de entrada alineados. Con el fin de que el disolvente 100 de limpieza salga del vástago 54 de válvula en las aberturas 86 de salida e incida en las superficies 57 y/o 59 interiores a una velocidad deseada, la bomba 112 puede aplicar una presión que varía, por ejemplo, desde aproximadamente 13,79 kPa (2 lb/in^{2}) hasta aproximadamente 82,74 kPa (12 lb/in^{2}) al disolvente 100 en el depósito interno en el alojamiento 52 (es decir, tal como se define entre los anillos 88,90 de sellado).

Al comparar las figuras 19 y 20, puede verse que cuando vástago 54 de válvula está en la posición cerrada tal como en la figura 20, se evita que los productos 70 y 72 fluidos fluyan a través de la cámara 56 interna. Sin embargo, mientras están en tal posición cerrada, el orificio 84 de entrada del vástago de válvula está en comunicación fluida con el disolvente 100 en el depósito dentro del alojamiento 52 de modo que el disolvente fluye a través del diámetro 82 interior central y sale del vástago de válvula por las aberturas 86 de salida para incidir contra y de este modo limpiar las superficies interiores de la cámara 56 interna. Como ejemplo, cuando se usa el dosificador 24 para dosificar una mezcla de poliol/isocianato para el embalaje de espuma in situ, se puede provocar que fluya entre 0,1 y 1 ml de disolvente 100 hacia fuera por las aberturas 86 de salida mientras el vástago 54 de válvula está en la posición cerrada tal como se muestra.

Por otro lado, cuando el vástago 54 de válvula se mueve a la posición abierta tal como en la figura 19, la tasa de flujo de disolvente que sale por las aberturas 86 de salida disminuye preferiblemente hasta una tasa muy pequeña, por ejemplo, justo suficiente para proporcionar un revestimiento fino de disolvente en la superficie 57 interior a medida que el vástago de válvula se mueve a la posición abierta. Esto puede conseguirse de diferentes maneras. Por ejemplo, la bomba 114 puede fabricarse para disminuir o dejar de aplicar presión al disolvente 100 en el depósito interno en el alojamiento 52, por ejemplo, cortando temporalmente el suministro de potencia a la bomba a través de un medio de control apropiado. De manera alternativa o adicionalmente, el vástago 54 de válvula y la unidad 58 de mezclado pueden construirse de modo que el vástago de válvula se ajuste estrechamente en la cámara 56 interna dentro de la unidad de mezclado (tal como se indicó anteriormente). De esta manera, se impide sustancialmente que el disolvente 100 fluya fuera de las aberturas 86 de salida cuando el vástago de válvula está en la posición abierta tal como se muestra en la figura 19. Como alternativa adicional, el orificio 84 de entrada puede estar situado en el vástago 54 de válvula de modo que el orificio de entrada ya no esté en el depósito interno en el alojamiento 52 cuando el vástago de válvula está en la posición abierta, por ejemplo, colocando el orificio 84 de entrada más cerca del extremo 104 proximal. Con una construcción de este tipo, el orificio 84 de entrada ya no estaría en comunicación fluida con el depósito interno cuando el vástago de válvula estuviera en la posición abierta.

Como se indicó anteriormente, mientras se desplaza el vástago 54 de válvula a la posición abierta mediante el mecanismo 74 de accionamiento, puede permitirse que una cantidad relativamente pequeña de disolvente fluya a través de las aberturas 86 de salida para que la superficie 57 interior de la cámara 56 interna se revista con una película de disolvente para disolver o disolver parcialmente cualquier producto fluido o derivados del mismo que pueden haber quedado adheridos a tal superficie. De esta manera, cuando el producto 40 fluido mezclado fluye a través de la cámara 56 interna, es decir, una vez que el vástago de válvula se mueve completamente a la posición abierta, el producto fluido o los derivados del mismo antes adherido/que ahora se disuelve se lava para que salga de la cámara interna. De este modo se evita la acumulación de producto fluido en la cámara interna o al menos se reduce sustancialmente.

Preferiblemente, las aberturas 86 de salida del vástago 54 de válvula no están alineadas con el orificio 32 de entrada/paso 60 de fluido o con el orificio 38 de entrada/paso 62 de fluido en el alojamiento 52. Esto evita que los productos 70 y/o 72 fluidos se inyecten potencialmente en las aberturas 86 de salida del vástago de válvula cuando tales aberturas de salida se mueven pasados los pasos 60,62 de fluido a medida que el vástago de válvula se mueve a sus posiciones abierta y cerrada.

Como alternativa a la configuración anterior para suministrar el disolvente de limpieza al diámetro 82 interior central del vástago 54 de válvula, un conducto de una fuente de disolvente de limpieza, tal como un conducto 110 de la fuente 112 de disolvente, puede estar conectado directamente al orificio 84 de entrada del vástago de válvula, con un depósito interno o bien suprimido o bien aparte del disolvente que fluye a través del vástago de válvula.

Tal como se muestra quizá con más claridad en la figura 21, una característica beneficiosa de la invención es que las aberturas 86 de salida del vástago 54 de válvula pueden dirigir el disolvente 100 de limpieza radialmente hacia afuera desde el diámetro 82 interior central y contra las superficies 57,59 interiores que delimitan la cámara 56 interna. Tal como se ha usado en el presente documento, la frase "radialmente hacia afuera" se refiere a la dirección del flujo de disolvente fuera de las aberturas 86 de salida, tal como puede determinarse, por ejemplo, por la orientación y forma de las aberturas de salida, formando tal dirección un ángulo de al menos 10 grados divergente de la dirección del eje a- -a longitudinal del alojamiento 52 y hacia las superficies 57,59 de la cámara 56 interna (véase también la figura 5). Se ha determinado que la eficacia del disolvente 100 de limpieza se mejora sustancialmente dirigiendo un disolvente de este tipo radialmente hacia fuera desde el diámetro interior central del vástago de válvula y contra la(s) superfi-
cie(s) interior(es) de la cámara interna en el alojamiento 52. Más preferiblemente, el ángulo de flujo del disolvente fuera del diámetro 82 interior central diverge al menos 20 grados del eje a- -a longitudinal, tal como, por ejemplo, 30º, 40º, 50º, 60º, 70º, 75º, u 80º del eje a- -a. Por ejemplo, el ángulo de flujo del disolvente puede ser sustancialmente perpendicular (es decir, 90º) al eje a- -a longitudinal tal como se muestra, es decir orientando las aberturas 86 de salida en una configuración sustancialmente perpendicular en relación al eje a- -a (y al diámetro 82 interior central).

Los inventores del presente documento también han determinado que la parte más problemática del dosificador 24 para la acumulación de espuma y la oclusión es la abertura 66 de descarga y, específicamente, la superficie 59 interior de la misma, que también define parte de la cámara 56 interna de mezclado. Por tanto, otra característica beneficiosa de la presente invención es que el vástago 54 de válvula está preferiblemente adaptado para dirigir el disolvente 100 de limpieza contra la superficie 59 interior de la abertura 66 de descarga cuando el vástago de válvula está en la posición cerrada. Tal como se muestra lo más claramente en la figura 21, esto puede conseguirse colocando las aberturas 86 de salida en el extremo 116 distal del vástago 54 de válvula de modo que las aberturas 86 de salida estén adyacentes a la superficie 59 interior cuando el vástago de válvula está en la posición cerrada. Esta configuración permite que el disolvente fluya directamente contra la superficie 59 problemática y de manera más efectiva evita la acumulación de espuma en tal superficie, comparado con anteriores dosificadores.

En general, se desea un margen algo mayor entre el vástago 54 de válvula y la abertura 66 de descarga que el existente entre el vástago de válvula y la unidad 58 de mezclado (tal como se explicó anteriormente). Un margen demasiado estrecho impediría el flujo de disolvente fuera de las aberturas 86 de salida y aumentaría la incidencia de "atasco" entre el extremo 116 distal del vástago 54 de válvula y la abertura 66 de descarga mientras el vástago de válvula oscila entre las posiciones abierta y cerrada. Por otra parte, un margen demasiado grande puede reducir la efectividad de la incidencia del disolvente en y la limpieza de la superficie 59 interior de la abertura 66 de descarga. Para el embalaje de espuma in situ, el margen entre el vástago 54 de válvula y la abertura 66 de descarga varía preferiblemente desde aproximadamente 0,0254 mm (0,001 pulgadas) hasta aproximadamente 0,254 mm (0,010 pulgadas).

Tal como se muestra, la mezcla 118 de disolvente/producto fluido disuelto gotea desde la abertura 66 de descarga, es decir, desde el espacio entre la superficie 59 interior de la abertura de descarga y el extremo 116 distal del vástago 54 de válvula, como resultado del flujo de disolvente contra tal superficie interior. De esta manera, el producto fluido y derivados del mismo que de otra manera ocluirían la abertura 66 de descarga se disuelven y gotean en el siguiente recipiente parcialmente formado para dar un cojín de espuma in situ. La cantidad de mezcla de disolvente/producto fluido es bastante pequeña en relación con la cantidad total de producto 40 fluido que va a dosificarse en tal recipiente, no teniendo por tanto un efecto adverso en la expansión/formación de espuma del producto fluido espumable en el recipiente.

Aunque el extremo 116 distal del vástago 54 de válvula se muestra punteado, no es una característica decisiva de la invención y puede tener cualquier forma deseada, por ejemplo, plana, cóncava, convexa, curvada, angular, etc.

Una característica adicional de la invención es que una parte del vástago 54 de válvula puede moverse a través del depósito interno definido en el alojamiento 52 entre los anillos 88,90 de sellado. Esto evita que productos fluidos y derivados de los mismos se acumulen en la parte del vástago de válvula que se mueve a través tanto de la cámara 58 interna de mezclado como del depósito; tal acumulación evitaría de otro modo el movimiento del vástago de válvula a través del alojamiento 52. De manera ventajosa, dirigiendo continuamente una parte del disolvente contenido en el depósito a través del vástago 54 de válvula y sustituyendo tal disolvente con disolvente nuevo de la fuente 112 de disolvente, los efectos contaminantes en el disolvente contenido en el depósito, al producirse por el producto fluido disuelto llevado al interior del depósito desde el vástago de válvula, se reducen sustancialmente lavando continuamente tales contaminantes del depósito. Por lo tanto se alarga la vida útil efectiva del dosificador.

Puede usarse cualquier disolvente de limpieza adecuado en el que los productos 70,72 fluidos, la mezcla 40 de producto fluido, o derivados del mismo son al menos parcialmente solubles. "Derivados" se refiere a cualquier producto de reacción (por ejemplo, poliuretano), residuo (por ejemplo, por evaporación), o componentes individuales del producto fluido o mezcla de productos fluidos (en los que dos o más productos fluidos se mezclan en el dosificador). Preferiblemente cuando el dosificador 24 se usa para producir cojines de embalaje de espuma in situ, el disolvente empleado puede disolver al menos parcialmente tanto los precursores de espuma de isocianato y poliol como la composición espumable y los productos de reacción de espuma de poliuretano producidos por su mezclado. Pueden seleccionarse disolventes de limpieza adecuados para este fin a partir de glicoles, éteres, y mezclas de glicoles y éteres, por ejemplo, una mezcla de tripropileno glicol + metil éter.

Con referencia ahora a las figuras 22-23, se describirá un dosificador 120 de fluido alternativo según la presente invención. La diferencia fundamental entre el dosificador 120 de fluido y el dosificador 24 es que, mientras que el dosificador 24 suministra disolvente a la cámara interna y a la abertura de descarga a través de un diámetro interior central en el vástago de válvula, el dosificador 120 suministra disolvente desde un depósito interno a la abertura de descarga a través de un conducto externo.

El dosificador 120 comprende un alojamiento 122, un vástago 124 de válvula, y un conducto externo, representado esquemáticamente en 126. El alojamiento 122 comprende un orificio 128 de entrada para admitir un producto fluido en el alojamiento, y también un segundo orificio 130 de entrada para admitir producto fluido. Una cámara 132 interna (ocupada por el vástago 124 de válvula en la figura 22) está dispuesta dentro del alojamiento 122 y está en comunicación fluida con los orificios 128 y 130 de entrada a través de los pasos 134 y 136 de fluido respectivos en la unidad 138 de mezclado. La unidad 138 de mezclado define la cámara 132 interna. El alojamiento 122 incluye además una abertura 140 de descarga a través de la que el producto fluido puede salir del alojamiento, estando tal abertura de descarga en comunicación fluida con la cámara 132 interna. El alojamiento 122 también incluye un depósito 142 interno en el que puede estar contenido el disolvente de limpieza, estando dispuesto tal depósito dentro del alojamiento y situado adyacente a la cámara 132 interna.

El vástago 124 de válvula está dispuesto en el alojamiento 122 y puede moverse dentro de la cámara 132 interna y el depósito 142 interno entre una posición abierta, en la que el producto fluido puede fluir a través de la cámara interna y salir del alojamiento 122 a través de la abertura 140 de descarga, y una posición cerrada (tal como se muestra en la figura 22), en la que se evita sustancialmente que el producto fluido fluya a través de la cámara 132 interna.

Los componentes precedentes del dosificador 120 funcionan de la misma manera que los componentes homólogos del dosificador 24, tal como se describió anteriormente. El dosificador 120 difiere del dosificador 24 en que el dosificador 120 incluye un conducto 126 externo, que está situado externamente a la cámara 132 interna. El conducto 126 proporciona una comunicación fluida entre el depósito 142 interno de disolvente y la abertura 140 de descarga. De esta manera, el disolvente de limpieza contenido en el depósito 142 puede suministrarse a la abertura 140 de descarga. Tal como se muestra, esto puede conseguirse empleando un colector 144 de distribución para admitir el disolvente desde el depósito 142 a través del conducto 126 externo. El colector 144, a su vez, distribuye el disolvente alrededor de la abertura 140 de descarga a través de las aberturas 146 de salida de disolvente.

Preferiblemente, se emplea un mecanismo tal como una bomba 114 para suministra disolvente de limpieza nuevo, por ejemplo, de una fuente de disolvente tal como la fuente 30, al depósito 142 interno desde un conducto 148 de suministro, y también aplicar presión a tal depósito para facilitar el suministro de disolvente de limpieza desde el depósito a la abertura 140 de descarga a través del conducto 126. De esta manera, los efectos contaminantes del disolvente contenido en el depósito 142, tales como los provocados por el producto fluido disuelto que puede llevarse al interior del depósito desde el vástago 124 de válvula, se reducen sustancialmente por el lavado continuo de tales contaminantes del depósito. Por lo tanto se alarga la vida útil efectiva del dosificador.

La descripción precedente de las realizaciones preferidas de la invención se ha presentado con fines ilustrativos y de descripción. No se pretende ser exhaustivo o limitar la invención a la forma precisa dada a conocer, y son posibles modificaciones y variaciones a la luz de las enseñanzas anteriores o pueden obtenerse de la práctica de la invención.

Claims (19)

1. Dosificador de fluido, que comprende:

a. un alojamiento (52) que define una cámara (56) interna delimitada por una superficie (57, 59) interior dentro de dicho alojamiento, comprendiendo dicho alojamiento:

(1)

un orificio (32, 38) de entrada para admitir un producto (70, 72) fluido en dicho alojamiento (52) y que está en comunicación fluida con dicha cámara (56) interna, y

(2)

una abertura (66, 68) de descarga a través de la que el producto (40) fluido puede salir de dicho alojamiento (52), estando dicha abertura de descarga en comunicación fluida con dicha cámara (56) interna; y

b. un vástago (54) de válvula dispuesto en dicho alojamiento (52) y que puede moverse dentro de dicha cámara (56) interna entre una posición abierta, en la que el producto fluido puede fluir a través de dicha cámara interna y salir de dicho alojamiento a través de dicha abertura (66, 68) de descarga, y una posición cerrada, en la que se impide sustancialmente que el producto fluido fluya a través de dicha cámara interna,

caracterizado porque dicho vástago de válvula comprende:

(1)

un diámetro (82) interior central,

(2)

al menos un orificio (84) de entrada para admitir un disolvente (100) de limpieza, estando dicho orificio de entrada en comunicación fluida con dicho diámetro (82) interior, y

(3)

una o más aberturas (86) de salida en comunicación fluida con dicho diámetro (82) interior, pudiendo dichas aberturas de salida dirigir el disolvente (100) de limpieza radialmente hacia afuera desde dicho diámetro interior y contra dicha superficie (57, 59) interior que delimita dicha cámara (56) interna para facilitar la retirada de al menos una parte de cualquier producto fluido o derivados del mismo que pueda adherirse a dicha superficie interior.

2. Dosificador de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho alojamiento (52) tiene un eje longitudinal;

dicho diámetro (82) interior de dicho vástago (54) de válvula está sustancialmente alineado con dicho eje longitudinal; y

dicho vástago (54) de válvula se traslada entre dichas posiciones abierta y cerrada a lo largo de dicho eje longitudinal.

3. Dosificador de fluido según la reivindicación 1, en el que dicha abertura (66, 68) de descarga tiene una superficie (59) interior que define parte de dicha cámara (56) interna de dicho alojamiento (52); y

dicho vástago (54) de válvula está adaptado para dirigir el disolvente (100) de limpieza contra dicha superficie (59) interior de dicha abertura (66, 68) de descarga cuando dicho vástago de válvula está en dicha posición cerrada.

4. Dosificador de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho alojamiento (52) comprende además un depósito interno que puede contener el disolvente (100) de limpieza, estando dicho depósito interno en comunicación fluida con dicho al menos un orificio (84) de entrada a dicho diámetro (82) interior central de dicho vástago (54) de válvula.

5. Dosificador de fluido según la reivindicación 4, en el que al menos una parte de dicho vástago (54) de válvula puede moverse a través de dicho depósito interno.

6. Dosificador de fluido según la reivindicación 4, en el que dicho alojamiento (52) tiene al menos un orificio (106, 108) de entrada en comunicación fluida con dicho depósito interno de modo que el disolvente (100) de limpieza de una fuente (112) externa puede añadirse a dicho depósito según se necesite.

7. Dosificador de fluido según la reivindicación 6, que incluye además un mecanismo para aplicar una presión a dicho depósito interno que varía desde aproximadamente 13,79 kPa (2 lb/in^{2}) hasta aproximadamente 82,74 kPa (12 lb/in^{2}).

8. Dosificador de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho dosificador está adaptado para dosificar un producto fluido seleccionado a partir de polioles, isocianatos, y mezclas de polioles e isocianatos.

9. Dosificador de fluido según la reivindicación 4, en el que dicho disolvente de limpieza está seleccionado a partir de glicoles, éteres, y mezclas de glicoles y éteres.

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10. Aparato para dosificar un fluido a recipientes flexibles y encerrar el fluido dentro de los recipientes, que comprende:

a. un mecanismo (12) que transporta una banda de película (14, 16) a lo largo de una trayectoria predeterminada de desplazamiento, comprendiendo dicha banda de película dos capas yuxtapuestos de película de plástico que definen un recipiente (22) flexible parcialmente formado;

b. un dosificador (24) a través del que puede fluir un producto fluido en cantidades predeterminadas, estando colocado dicho dosificador adyacente a la dicha trayectoria de desplazamiento de la banda (14, 16) de película de modo que dicho dosificador puede dosificar producto fluido en el recipiente (22) flexible parcialmente formado, comprendiendo dicho dosificador:

(1)

un alojamiento (52) que define una cámara (56) interna delimitada por una superficie (57, 59) interior dentro de dicho alojamiento, comprendiendo dicho alojamiento:

(a)

un orificio (32, 38) de entrada para admitir un producto (70, 72) fluido en dicho alojamiento (52) y que está en comunicación fluida con dicha cámara (56) interna, y

(b)

una abertura (66, 68) de descarga a través de la que puede salir el producto (40) fluido de dicho alojamiento (52), estando dicha abertura de descarga en comunicación fluida con dicha cámara (56) interna; y

(2)

un vástago (54) de válvula dispuesto en dicho alojamiento (52) y que puede moverse dentro de dicha cámara (56) interna entre una posición abierta, en la que el producto fluido puede fluir a través de dicha cámara interna y salir de dicho alojamiento a través de dicha abertura (66, 68) de descarga, y una posición cerrada, en la que se impide sustancialmente que el producto fluido fluya a través de dicha cámara interna, comprendiendo dicho vástago de válvula

(a)

un diámetro (82) interior central,

(b)

al menos un orificio (84) de entrada para admitir un disolvente (100) de limpieza, estando dicho orificio de entrada en comunicación fluida con dicho diámetro (82) interior, y

(c)

una o más aberturas (86) de salida en comunicación fluida con dicho diámetro (82) interior, pudiendo dichas aberturas de salida dirigir el disolvente (100) de limpieza radialmente hacia afuera desde dicho diámetro interior y contra dicha superficie (57, 59) interior que delimita dicha cámara (56) interna para facilitar la retirada de al menos una parte de cualquier producto fluido o derivados del mismo que pueda adherirse a dicha superficie interior, y

c. uno o más dispositivos para sellar las capas de película (14, 16) de plástico entre sí para completar el recipiente (22) parcialmente formado, encerrando de este modo el producto (40) fluido en el mismo.

11. Aparato según la reivindicación 10, en el que dicho alojamiento (52) de dosificador tiene un eje longitudinal;

dicho diámetro (82) interior de dicho vástago (54) de válvula está sustancialmente alineado con dicho eje longitudinal; y

dicho vástago (54) de válvula se traslada entre dichas posiciones abierta y cerrada a lo largo de dicho eje longitudinal.

12. Aparato según la reivindicación 10, en el que dicha abertura (66, 68) de descarga de dicho dosificador (24) tiene una superficie (59) interior que define parte de dicha cámara (56) interna de dicho alojamiento; y

dicho vástago (54) de válvula está adaptado para dirigir el disolvente (100) de limpieza contra dicha superficie (59) interior de dicha abertura (66, 68) de descarga cuando dicho vástago de válvula está en dicha posición cerrada.

13. Aparato según la reivindicación 10, en el que dicho alojamiento (52) de dosificador comprende además un depósito interno que puede contener el disolvente (100) de limpieza, estando dicho depósito interno en comunicación fluida con dicho al menos un orificio (84) de entrada a dicho diámetro (82) interior central de dicho vástago (54) de válvula.

14. Aparato según la reivindicación 13, en el que al menos una parte de dicho vástago (54) de válvula puede moverse a través de dicho depósito interno.

15. Aparato según la reivindicación 13, en el que dicho alojamiento (52) tiene al menos un orificio (106, 108) de entrada en comunicación fluida con dicho depósito interno de modo que el disolvente (100) de limpieza de una fuente (112) externa puede añadirse a dicho depósito según se necesite.

16. Aparato según la reivindicación 15, que incluye además un mecanismo para aplicar una presión a dicho depósito interno que varía desde aproximadamente 13,79 kPa (2 lb/in^{2}) hasta aproximadamente 82,74 kPa (12 lb/in^{2}).

17. Aparato según la reivindicación 10, en el que dicho dosificador está adaptado para dosificar un producto fluido seleccionado a partir de polioles, isocianatos, y mezclas de polioles e isocianatos.

18. Aparato según la reivindicación 10, en el que:

dicho orificio de entrada de alojamiento en comunicación fluida con dicha cámara (56) interna comprende un primer orificio (32) de entrada en comunicación fluida con un primer producto (70) fluido que comprende uno o más polioles;

dicho alojamiento comprende un segundo orificio (38) de entrada en comunicación fluida con dicha cámara (56) interna y con un segundo producto (72) fluido que comprende uno o más isocianatos; y

cuando dicho vástago (54) de válvula está en dicha posición abierta, los polioles e isocianatos se mezclan en dicha cámara (56) interna y se dosifican a un recipiente (22) flexible parcialmente formado.

19. Aparato según la reivindicación 13, en el que dicho disolvente de limpieza está seleccionado a partir de glicoles, éteres, y mezclas de glicoles o éteres.