ES2323246T3 - Dispositivo y procedimiento para mezclar un producto fluido contenido en un recipiente cerrado. - Google Patents
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Abstract
Máquina mezcladora para mezclar un producto fluido contenido en un recipiente (15), que comprende por lo menos un dispositivo mezclador (11, 111), que puede mezclar dicho producto según un ciclo de mezclado determinado seleccionado de entre una pluralidad de ciclos de mezclado elementales, y una unidad de mando y control (27) conectada a unos medios de introducción de datos (37) y que puede controlar y accionar selectivamente dichos dispositivos mezcladores (11, 111) según los datos procedentes de dichos medios de introducción de datos (37), caracterizada porque dicha unidad de mando y control (27) comprende una primera memoria (34) en la que se memorizan las secuencias de funcionamiento de dicha pluralidad de ciclos de mezclado elementales, porque dichos medios de introducción de datos (37) están conectados a una segunda memoria (32) en la que se pueden memorizar las características de dicho recipiente (15) y/o de dicho producto que se va a mezclar, siendo cada secuencia de funcionamiento de dicho ciclo de mezclado determinado definida previamente según dichas características de dicho recipiente (15) y/o de dicho producto que se va a mezclar.
Description
Dispositivo y procedimiento para mezclar un
producto fluido contenido en un recipiente cerrado.
La presente invención se refiere a una máquina
mezcladora y a un procedimiento relacionado para mezclar un
producto fluido contenido en un recipiente cerrado de manera que el
producto resulte homogéneo. Para ser más exactos, el producto
fluido es por ejemplo un líquido colorante, una base para pintura,
una pintura, o bien otra sustancia colorante.
Son conocidas las máquinas mezcladoras que
comprenden uno o más dispositivos mezcladores y que pueden mezclar
un producto fluido tal como, por ejemplo, una pintura contenida en
un recipiente cerrado.
Cada dispositivo mezclador conocido comprende
mecanismos de desplazamiento, que presentan por lo menos un motor
eléctrico capaz de impartir al recipiente, y por lo tanto al
producto contenido en su interior, una serie de desplazamientos de
mezclado. Según los diferentes tipos de mezclado, existen diferentes
tipos de dispositivos mezcladores: vibratorios, giroscópicos,
giratorios-vibratorios, orbitales.
Los dispositivos mezcladores conocidos, tales
como los expuestos por ejemplo en los documentos
US-A-2003/
214878, US-A-2004/008573, US-A-5.268.620 y EP-A-0.796.652, también comprenden un mecanismo de sujeción o de contención que puede sujetar temporalmente el recipiente a los mecanismos de desplazamiento, por medio de una presión de sujeción adecuada.
214878, US-A-2004/008573, US-A-5.268.620 y EP-A-0.796.652, también comprenden un mecanismo de sujeción o de contención que puede sujetar temporalmente el recipiente a los mecanismos de desplazamiento, por medio de una presión de sujeción adecuada.
Cada producto fluido tiene sus propias
características, variables por ejemplo de acuerdo con su peso
específico y su volumen, sus características fluido dinámicas y
reológicas y su estado de conservación.
Además, cada recipiente tiene características
variables relacionadas con su forma geométrica, sus dimensiones, el
material en el que está realizado y también su estado de
conservación.
La homogeneidad y el rendimiento del mezclado de
un producto fluido dependen por lo tanto de una multiplicidad de
características, tales como las del propio producto, su recipiente y
del tipo de dispositivo mezclador.
Algunos dispositivos mezcladores conocidos
permiten al usuario escoger algunos parámetros, tales como por
ejemplo la velocidad de giro del motor, la duración del giro y la
posible presión de sujeción.
Según el estado de la técnica, con el fin de
mezclar un producto fluido determinado, el usuario o el operario
primero escoge la máquina mezcladora a partir de las disponibles en
el lugar en el cual está, por ejemplo en una tienda; a
continuación, según el tipo de máquina mezcladora escogida,
establece manualmente los parámetros, que la máquina le permite
variar y de ese modo define un ciclo de mezclado determinado.
Por lo tanto, las máquinas conocidas tienen la
desventaja de que un determinado ciclo de mezclado es seleccionado
a discreción por parte del usuario, es decir, empíricamente y por lo
tanto sujeto a errores.
Por consiguiente las máquinas mezcladoras
conocidas no permiten una correlación eficaz y previamente definida
entre las características del producto que se va a mezclar y el
ciclo de mezclado que se lleva a cabo.
En el estado de la técnica, el proceso de
dosificación y el proceso de mezclado están separados tanto en el
espacio como en el tiempo y tienen lugar en dos o más máquinas
diferentes, a menudo realizados por fabricantes diferentes,
dispuestos más o menos próximos entre sí y accionados
secuencialmente, uno después del otro. El único elemento integrante
entre los dos procesos consiste en la intervención humana, a través
de intervenciones manuales y decisiones empíricas realizadas por el
operario, algunas veces con poca especialización y a menudo bajo
unas condiciones urgentes de venta. En los puntos de venta actuales
no existe forma de la integración físico funcional de máquinas
distribuidoras y de mezclado. Únicamente en las grandes
instalaciones de fabricación de pintura, esto es, en las fábricas,
existen sistemas automáticos para mover los tambores o recipientes,
los cuales gestionan el desplazamiento de estos últimos entre las
máquinas distribuidoras y de mezclado.
Esto comporta las siguientes desventajas.
La repetibilidad de la misma pintura actualmente
se confía principalmente, o casi exclusivamente, a procesos de
dosificación. Los muy elevados requisitos de precisión, exactitud,
capacidad de repetición que se pueden obtener en el proceso de
dosificación, esto es, aguas arriba, a través de tecnologías
complicadas y de alto coste, se pueden anular o penalizar mediante
procesos de mezclado inapropiados, decididos empíricamente o
subjetivamente, aguas abajo.
La inteligencia disponible globalmente en las
máquinas de tratamiento como un todo, esto es, para la dosificación
y el mezclado, presentes en los puntos de venta, a bordo de la
máquina de distribuir o de mezclar en forma de un PC y un control
electrónico y unidades de control, a menudo está infrautilizada,
puesto que se utiliza exclusivamente para accionar automáticamente
ciclos que son ajustados manualmente, dejando al operario que
decida, de acuerdo con un campo limitado de combinaciones y
variantes, los parámetros fundamentales para un resultado con éxito
del mezclado, tal como por ejemplo: la duración del ciclo, por medio
de un temporizador y, cuando está presente, la velocidad de
mezclado, por medio de un panel de botones pulsadores.
Hasta ahora ha sido imposible gestionar la
información básica del proceso completo para preparar la pintura de
una manera sistemática, integrada y "científica" y, por
ejemplo, seleccionar la máquina mezcladora más adecuada, a partir
de todas las disponibles, para ese tipo de producto que se va a
mezclar y el ciclo más adecuado para ese tipo de producto.
Además, hasta ahora, no estaba disponible
información de retroalimentación sobre el estado del progreso del
proceso en curso, del programa de fabricación de las máquinas de
distribución o de mezclado y sobre el estado de conservación de las
propias máquinas y de sus componentes. El proceso para preparar la
pintura por lo tanto tenía lugar en "un círculo abierto".
Un objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar una máquina mezcladora y perfeccionar un procedimiento
relacionado que puedan llevar a cabo ciclos de mezclado de acuerdo
con las características del producto, del recipiente o del
dispositivo mezclador, de una manera selectiva y sustancialmente
automática.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en asegurar un rendimiento uniforme en los diversos ciclos de
mezclado.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en proporcionar un aparato de control en un "círculo cerrado",
por ejemplo por medio de una conexión "a tiempo real en línea"
la cual:
- -
- funciona de forma bidireccional entre una o más unidades distribuidoras y una o más unidades mezcladoras;
- -
- puede hacer que la unidad mezclador seleccionada lleve a cabo el ciclo de mezclado óptimo entre todos los posibles;
- -
- identifica este ciclo según la información objetivo disponible aguas arriba;
- -
- controla y supervisa el comportamiento del ciclo de mezclado durante el cual adquiere información útil para supervisar el estado de conservación de la máquina mezcladora y sus componentes y otra información útil para el mantenimiento y las necesidades de comercialización, para ser comunicadas aguas arriba.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en facilitar una transferencia bidireccional y biunívoca de
información concerniente al proceso, el estado, la vida de las
máquinas de distribuir o de mezclar, desde una o más unidades o
módulos, las cuales pueden estar, en relación con las
configuraciones de funcionamiento necesarias, integradas en la
misma máquina, presentes en unidades diferentes pero próximas o en
unidades remotas, conectadas en una red, tal como por ejemplo
Internet, intranet, extranet o bien otras.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en proporcionar una red de comunicación que permita que una memoria
central, presente en un servidor, un ordenador o bien en otro lugar,
donde esté colocada, gestione memorias deslocalizadas,
permitiéndoles escoger entre las máquinas de distribuir o las
máquinas mezcladoras disponibles en cada lugar, las más apropiadas
para obtener el resultado esperado y hacerlas funcionar de la
manera más conveniente o recibir desde dichas máquinas información
útil para reconocer el estado de funcionamiento o de conservación
de la máquina y adoptar las medidas consecuentes para mejorarla.
El solicitante ha concebido, experimentado y
materializado la presente invención para superar las limitaciones
del estado de la técnica y obtener estos y otros objetivos y
ventajas.
La presente invención se establece y está
caracterizada en las reivindicaciones principales, mientras que las
reivindicaciones subordinadas describen otras características de la
invención o bien otras variantes de la idea inventiva
principal.
Según los objetivos anteriores, una máquina
mezcladora según la presente invención para mezclar un producto
fluido contenido en un recipiente cerrado comprende uno o más
dispositivos mezcladores, cada uno de ellos capaz de mezclar el
producto según un ciclo de mezclado determinado, definido como la
combinación de una pluralidad de ciclos de mezclado elementales y
una unidad de mando y control asociada con medios de introducción de
datos y capaz de controlar y accionar selectivamente los
dispositivos mezcladores según los datos que llegan desde los
medios de introducción de datos.
Según una característica de la presente
invención, la unidad de mando y control comprende una primera
memoria en la cual se memorizan las secuencias de funcionamiento de
la pluralidad de ciclos de mezclado elementales. Además, los medios
de introducción de datos están asociados con una segunda memoria en
la cual se pueden memorizar por lo menos las características del
recipiente o de los productos que se van a mezclar.
Según la invención cada secuencia de
funcionamiento del ciclo de mezclado elemental determinado se define
previamente según las características anteriores.
De este modo, el tipo de mezclado está
estrechamente correlacionado con las características del producto
base y de los tintes distribuidos, del recipiente y de los
dispositivos mezcladores. De hecho, será la unidad de mando y
control programada, y no el usuario como ocurre en las máquinas
mezcladoras conocidas, quien seleccionará y definirá un ciclo de
mezclado determinado según el recipiente específico y el producto
que se va a mezclar. Como máximo, el usuario contribuirá en la
inserción de los datos relativos al recipiente y al producto que se
va a mezclar.
Según una forma de realización preferida, cada
dispositivo mezclador comprende medios de sujeción o de contención
capaces de sujetar temporalmente el recipiente, medios de
desplazamiento capaces de mover el recipiente con el fin de mezclar
el producto y posiblemente medios de reposicionamiento capaces de
posicionar el recipiente en una posición inicial determinada al
final del ciclo de mezclado determinado.
Según la invención, cada dispositivo mezclador
comprende también unos medios de mando capaces de accionar
selectivamente los medios de desplazamiento, los medios de sujeción
y los posibles medios de reposicionamiento.
Además, cada dispositivo mezclador comprende
unos medios de detección capaces de detectar parámetros, tales como
la posición o la velocidad de los medios de desplazamiento, de los
medios de sujeción y de los posibles medios de la
reposicionamiento, generando las correspondientes señales
eléctricas.
Según la invención, la unidad de mando y control
comprende por lo menos un microprocesador conectado a los medios de
detección y a los medios de mando con el fin de controlar los
últimos según las señales eléctricas generadas por los medios de
detección y las características del recipiente específico y del
producto que se va a mezclar.
Según la presente invención, la máquina
mezcladora es capaz de funcionar según un procedimiento de mezclado,
el cual proporciona una etapa de control durante la cual, por medio
de la unidad de mando y control, por lo menos un dispositivo
mezclador es accionado y controlado de modo que se consiga un ciclo
de mezclado determinado seleccionado como la combinación de una
pluralidad de ciclos de mezclado elementales.
El procedimiento según la presente invención
comprende también, antes de la etapa de control, una etapa de
definición, durante la cual por lo menos las características del
recipiente específico y del producto específico que se va a mezclar
son definidas manualmente y automáticamente, y una etapa de
tratamiento, durante la cual la unidad de mando y control
selecciona y acciona dicho ciclo de mezclado determinado según las
características definidas en la etapa de definición.
De acuerdo con otra característica de la
presente invención, dicha máquina mezcladora está insertada en un
aparato que también comprende uno o más unidades de distribución,
cada una de ellas capaz de distribuir dicho producto fluido, y unos
medios de tratamiento electrónico, asociados con dicha máquina
mezcladora y con dicha unidad de distribución, con el fin de
controlar dicha máquina mezcladora de modo que lleve a cabo un ciclo
de mezclado determinado a partir de una pluralidad de ciclos de
mezclado programados y memorizados en una memoria electrónica.
La conexión entre dichos medios de tratamiento
electrónicos, dicha máquina mezcladora y dicha unidad de
distribución se puede conseguir por cualquier medio conocido, tal
como por ejemplo, una conexión en serie, o mediante USB, o por un
bus de comunicación y otros medios de comunicación.
Los datos de cada etapa de funcionamiento de la
máquina mezcladora y de la unidad de distribución se pueden
adquirir de forma instrumental o algorítmica, por medio de equipos o
de programas para identificar y formular el color de un tipo
conocido, por ejemplo sensores, espectrofotómetros, lectores ópticos
y otros.
Por lo tanto es posible conseguir por lo menos
las ventajas siguientes:
- -
- posibilitar y asegurar que se selecciona el ciclo de mezclado óptimo, entre todos los que se posibilitan en la unidad seleccionada por los medios de accionamiento presentes;
- -
- enviar los datos necesarios automáticamente a dicha unidad, mejorando de ese modo el resultado final del proceso para preparar la pintura, sin la penalización aguas abajo de la alta precisión y repetibilidad generada aguas arriba, con la utilización de tecnologías muy caras y complejas, liberando al operario de elecciones subjetivas y operaciones tediosas;
- -
- adquirir, a partir de la máquina mezcladora, a través de medios de sensor, una serie de datos concernientes al funcionamiento, fiabilidad y vida, estado de conservación, modalidades de funcionamiento y propósitos, carga de trabajo y productividad, y otros datos, adecuados para conseguir un "control de la máquina mezcladora en círculo cerrado", para supervisar su estado con un diagnóstico o análisis remoto, para llevar a cabo intervenciones de mantenimiento ordinarias o preventivas y extraordinarias, y cualquier otro servicio o intercambio de información adecuado para mejorar la gestión del punto de venta y su integración dentro de la red de información y distribución de la organización;
- -
- mejorar la gestión de los puntos de venta más complejos equipados con diversas máquinas mezcladoras, a través de un sistema de comunicación (en el interior del punto de venta entre las máquinas mezcladoras, entre puntos de venta, entre un punto de venta y las oficinas centrales) que permite las elecciones de gestión óptimas de la disponibilidad de las máquinas, activando y accionando dichas unidades, proveyéndoles de la información necesaria, los planes de fabricación relacionados;
- -
- permitir a la memoria central de los medios de tratamiento electrónico adquirir datos periféricos, concernientes al funcionamiento, proceso, calidad y fiabilidad de los componentes críticos del mezclador, permitiendo, a través de un proceso y análisis adecuados de los datos recibidos, el diagnóstico remoto del estado de la máquina y estableciendo las intervenciones adecuadas y rápidas de calibración, mantenimiento o reparación;
- -
- crear, en el punto de venta, los requisitos previos tecnológicos (inteligencia y memoria) necesarios para adquirir y tratar los datos sobre el funcionamiento, el estado de conservación, modalidades y propósitos de utilización, productividad, tipo de productos tratados y otros, transformando la máquina mezcladora a partir de un elemento simple que lleva a cabo un proceso en una fuente de información (sensores de trabajo) y por lo tanto capaz de alimentar aguas arriba, con estos datos, un sistema integrado de producción y logística (suministradores, almacenes, fabricaciones y otros) y una gestión comercial (gestión de pedidos, comercialización y promociones) entre los diversos puntos de venta y la organización matriz aguas arriba, a través de la aplicación de procedimientos típicos de comercio electrónico, abastecimiento electrónico, negocio electrónico o con intención de lograr un modelo de empresa ampliada.
Estas y otras características de la presente
invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción
siguiente de una forma de realización preferida, proporcionada a
título de ejemplo no limitativo haciendo referencia a los dibujos
adjuntos en los que:
- la figura 1 es una vista esquemática de una
máquina mezcladora según la presente invención, que presenta dos
dispositivos mezcladores diferentes;
- la figura 2 es un diagrama de bloques de
algunos componentes de la máquina de la figura 1;
- la figura 3 es un diagrama de bloques de la
unidad de mando y control de la máquina de la figura 1;
- la figura 4 es un diagrama de bloques que
representa la etapa de adquisición de los datos necesarios para
definir el procedimiento de mezclado de un producto fluido, según la
presente invención;
- la figura 5 es un cuadro de flujo de la etapa
para tratar los datos de entrada utilizados para seleccionar el
dispositivo mezclador y definir de ese modo el ciclo de
mezclado;
- la figura 6 muestra un detalle de
procedimiento de la figura 5.
Haciendo referencia a la figura 1, una máquina
mezcladora 10 según la presente invención comprende uno o más
dispositivos mezcladores 11, 111, en este caso dos, cada uno de
ellos capaz de mezclar un producto fluido contenido en un
recipiente 15.
El recipiente 15 puede ser tanto de plástico
como de metal y puede tener tanto una forma cilíndrica como
cualquier otra forma, tal como por ejemplo paralelepipédica.
En este caso, el producto fluido que se va a
mezclar es una solución de pintura que consiste en un componente
base, el cual puede ser transparente o blanco, al cual se añade un
tinte, sustancialmente consistiendo en pigmentos.
En este caso, el dispositivo mezclador 11 es del
tipo giroscópico, esto es, capaz de impartir al recipiente 15 un
giro principal con respecto a un eje horizontal Y y un giro
secundario con respecto a un eje vertical X, perpendicular al eje Y
y el cual normalmente coincide con el eje longitudinal del
recipiente 15.
El dispositivo mezclador 111 por otra parte es
del tipo giratorio-vibratorio, esto es, capaz de
impartir al recipiente 15 un desplazamiento del tipo
giratorio-de translación, por medio de un giro con
respecto al eje vertical X y un desplazamiento oscilatorio con
respecto a dicho eje X. En una versión simplificada, no representada
en los dibujos, el dispositivo mezclador 111 puede ser del tipo
vibratorio, esto es, únicamente un desplazamiento oscilatorio con
respecto al eje X es impartido al recipiente 15.
La máquina mezcladora 10 puede comprender
también otros tipos de dispositivos mezcladores, no representados
en los dibujos y capaces, por ejemplo, de impartir al recipiente 15
un desplazamiento de tipo orbital, esto es, un desplazamiento
giratorio con respecto a un eje de giro inclinado un cierto ángulo
de entre 0º y 90º con respecto al eje vertical X.
Los dispositivos mezcladores 11 y 111 pueden ser
de cualquier tipo conocido y cada uno de ellos comprende dos
elementos de sujeción 16 desplazados alternativamente, uno hacia el
otro, o uno alejándose del otro, mediante un mecanismo de sujeción
17, de modo que sujeta selectivamente el recipiente 15 con una
fuerza de sujeción determinada. El mecanismo de sujeción 17
comprende un motor de control eléctrico 18 y un sensor de sujeción
19, no representado en los dibujos y esquematizado en la figura
2.
Según una variante, no representada en los
dibujos, en lugar de los elementos de sujeción 16, cada dispositivo
mezclador 11, 111, puede estar provisto de un dispositivo de
contención, por ejemplo un cesto, capaz de contener y sujetar el
recipiente 15.
Cada dispositivo mezclador 11, 111, comprende
también un motor eléctrico principal 20 esquematizado en la figura
2, el cual es capaz de impartir al recipiente 15 los desplazamientos
necesarios para mezclar el componente base con el tinte, de modo
que se obtenga un producto fluido homogéneo. El motor eléctrico 20
es accionado por medio de un circuito de accionamiento principal 21
y está asociado con un transductor angular 22 capaz de detectar la
posición o la velocidad del mismo.
Cada dispositivo mezclador 11, 111, puede
comprender también un motor eléctrico secundario o un accionamiento
20b, esquematizado en la figura 2, el cual por medio de un circuito
de accionamiento secundario 21b, es capaz de modificar algunos de
los parámetros geométricos o de funcionamiento de cada dispositivo
mezclador 11, 111. Estos parámetros son, por ejemplo, la velocidad
del giro secundario con respecto al giro principal del dispositivo
mezclador 11, del tipo giroscópico, y la amplitud de la oscilación
en el dispositivo mezclador 111, del tipo vibratorio o
giratorio-vibratorio.
El dispositivo mezclador 11 también puede
comprender, opcionalmente, un mecanismo de reposicionamiento 23
también, de un tipo conocido y esquematizado en la figura 2, el cual
es capaz de llevar el recipiente 15 a la misma posición angular
inicial al final del ciclo de mezclado. El mecanismo de
reposicionamiento 23 comprende un accionamiento eléctrico 24 y un
sensor de reposicionamiento asociado 25.
La máquina mezcladora 10 comprende también una
unidad de mando y control 27 (figuras 2 y 3), del tipo electrónico,
la cual es capaz de mandar y controlar selectivamente los
dispositivos mezcladores 11 y 111.
La unidad de mando y control 27 comprende una
unidad de tratamiento 30 (figura 3), provista de un microprocesador,
o CPU 31, una memoria de acceso aleatorio (RAM) 32, una memoria
reprogramable de sólo lectura (EPROM) 33 y una memoria
eléctricamente reprogramable de sólo lectura (EEPROM) 34, conectada
a la CPU 31.
La EEPROM 34 memoriza tanto las secuencias de
funcionamiento capaces de conseguir los ciclos de mezclado
elementales respectivos de los dispositivos mezcladores 11, 111,
como también las características que se pueden definir de los
diferentes productos que se van a mezclar, de los diferentes tipos
de recipientes 15 y los diferentes dispositivos mezcladores 11, 111
que se van a controlar.
La RAM 32 memoriza selectivamente las
características del producto específico que se va a mezclar y del
recipiente específico en el cual está contenido el último, mientras
la EPROM 33 memoriza el programa de funcionamiento y gestión
(firmware) de la unidad de tratamiento 30, que se puede utilizar en
ese caso específico.
La unidad de tratamiento 30 está conectada a un
dispositivo de entrada y salida 35 y a un dispositivo de entrada
36. El primer dispositivos 35 está conectado a un dispositivo de
selección 37, que consiste por ejemplo en un teclado, un panel de
botones pulsadores, una consola o una pantalla táctil y a un
dispositivo de visualización 38, que consiste por ejemplo en una
pantalla de vídeo, o en diodos emisores de luz (LED).
El dispositivo de entrada 36 está conectado al
sensor de sujeción 19, al transductor angular 22 asociado con cada
motor eléctrico principal 20 y posiblemente a un temporizador 39, el
cual puede ser ajustado manualmente por el usuario con el fin de
definir la duración de determinadas operaciones llevadas a cabo por
la máquina mezcladora 10.
La unidad de tratamiento 30 está también
conectada a un dispositivo de salida 40 y a un dispositivo de
potencia 41. El dispositivo de salida 40 está conectado al circuito
de accionamiento principal 21 de cada motor eléctrico principal 20,
al circuito de accionamiento secundario 21b de cada motor eléctrico
secundario 20b, al accionamiento eléctrico 24 del mecanismo de
reposicionamiento 23 y a un dispositivo de bloqueo de puerta 43. El
último es capaz de bloquear una puerta o registro, no representado
en los dibujos, con el cual está normalmente equipado cada
dispositivo mezclador 11, 111 y el cual, en la posición abierta,
permite que el recipiente 15 sea insertado y extraído, mientras, en
la posición cerrada, permite llevar a cabo los ciclos de mezclado.
El dispositivo de potencia 41 está conectado al motor de control
eléctrico 18 del mecanismo de sujeción 17.
\newpage
La unidad de mando y control 27 comprende
también un alimentador de potencia 46 y un circuito de alimentación
47 conectado a un alimentador exterior 45.
La unidad de mando y control 27 comprende
también un dispositivo de conexión 50, capaz de conectar la unidad
de tratamiento 30 a uno o más dispositivos electrónicos exteriores
51, por medio de conexiones conocidas, tal como por ejemplo un
puerto USB (Universal Serial Protocol) 52 y un puerto en serie 53,
por ejemplo del tipo RS- 232, o bien otros puertos de comunicación.
Los dispositivos electrónicos exteriores son, por ejemplo,
calculadoras, dispositivos de lectura de datos, tal como por ejemplo
lectores de códigos de barras, o unidades para distribuir productos
fluidos, a su vez provistos o controlados por calculadoras.
La máquina mezcladora 10 ventajosamente puede
estar conectada a medios de tratamiento electrónico, de un tipo
conocido y no representados en los dibujos, los cuales definen con
dicha máquina y con por lo menos una unidad para distribuir
productos fluidos, también de un tipo conocido, un aparato o sistema
capaz de definir los parámetros de mezclado óptimo, seleccionados
por dichos medios de tratamiento de entre una serie de posibles
parámetros, por ejemplo memorizados en la base de datos relativa a
las fórmulas de color.
La unidad de mando y control 27 está también
conectada a un indicador de potencia 55 y un interruptor de
emergencia 56, capaz de bloquear la máquina mezcladora 10 en caso
de necesidad.
La máquina mezcladora 10 como ha sido descrita
en la presente memoria funciona como se expone a continuación.
Por medio del dispositivo de selección 37 el
usuario selecciona las características relativas al producto fluido
específico que se va a mezclar y al respectivo recipiente 15.
La unidad de tratamiento 30 memoriza las
características específicas en la RAM 32, y las compara con las
características memorizadas en la EEPROM 34, de modo que selecciona
la secuencia de funcionamiento correspondiente de los ciclos
elementales los cuales constituyen un ciclo de mezclado óptimo
determinado, con el fin de llevar a cabo el mezclado para las
características específicas del producto y el respectivo recipiente
15.
Durante el ciclo de mezclado elemental
determinado, la unidad de tratamiento 30, según las señales de
entrada que llegan desde el dispositivo de entrada 36, envía las
correspondientes señales de salida al dispositivo de salida 40 y al
dispositivo de potencia 41 con el fin de accionar los motores
eléctricos principal 20 y secundario 20b, los mecanismos de
reposicionamiento 23 y los mecanismos de sujeción 17, según las
secuencias de funcionamiento.
La unidad de tratamiento 30 controla todos, el
mecanismo de sujeción 17, por medio del motor de control eléctrico
18 y según los datos detectados por el sensor de sujeción 19, y
también cada motor eléctrico principal 20, por medio del circuito
de accionamiento principal 21 y según los datos detectados por los
transductores angulares 22 y también cada motor eléctrico
secundario 20b, por medio del circuito de accionamiento secundario
21b. Además, al final del ciclo de mezclado, el microe de
tratamiento 30, que recibe los datos detectados por el sensor de
reposicionamiento 25, acciona el mecanismo de reposicionamiento 23
por medio del accionamiento eléctrico 24.
Los diferentes tipos de desplazamiento
conseguidos por las unidades de accionamiento y las diferentes
fuerzas de sujeción obtenidas por medio de los elementos de
sujeción 16 ventajosamente que se pueden variar según las
características del recipiente 15, del componente base y del tinte
del producto que se va a mezclar.
Haciendo referencia a las figuras 4 y 5, la
máquina mezcladora 10 es capaz de funcionar según un procedimiento
70, el cual comprende dos microetapas 71 y 72, durante las cuales
son definidas o adquiridas, respectivamente, las características,
por una parte, del componente base y del recipiente 15 y, por otra
parte, las características del tinte.
Para ser más exactos, la microetapa 71 está
subdividida en dos fases distintas representadas por las etapas 73
y 74, en las cuales las variables relacionadas con el componente
base y las relacionadas con el recipiente 15 son definidas
respectivamente. La microetapa 72 por el contrario comprende una
etapa 75 en la cual se definen las variables relacionadas con el
producto de color.
A su vez, las etapas 73 y 74 comprenden una
serie de subetapas desde las 76 a la 79 y respectivamente desde la
80 a la 83.
En la subetapa 76 se definen las características
fluido dinámicas de la base, en la subetapa 77, las características
reológicas, en la subetapa 78 el estado de conservación y en la
subetapa 79 otras características, tal como por ejemplo el color
neutro o blanco del producto base.
En la subetapa 80 se define la forma geométrica
del recipiente 15, en la subetapa 81 sus dimensiones, en la
subetapa 82 el material en el que está realizado y en la subetapa 83
otras características, tal como por ejemplo su estado de
conservación.
En la subetapa 84 se definen las características
fluido dinámicas del tinte, en la subetapa 85 el estado de
conservación, en la subetapa 86 las características reológicas y en
la subetapa 87 otras características, tales como por ejemplo el
tipo de pigmento.
Todas las características definidas en las
subetapas desde la 76 a la 87 están memorizadas en la EEPROM 34 de
la unidad de mando y control 27.
Según una variante, las características
anteriores son introducidas primero dentro del dispositivo
electrónico exterior 51 y a continuación enviadas por medio del
dispositivo de conexión 50 a la unidad de mando y control 27 y
entonces memorizadas en la EEPROM 34.
Según otra variante, las características
anteriores son introducidas y memorizadas en el dispositivo
electrónico exterior 51 y a continuación son enviadas
selectivamente a la unidad de mando y control 27.
El procedimiento 70 comprende también cuatro
etapas desde la 88 a la 91, durante cada una de las cuales se
seleccionan las características específicas de un producto base
determinado, con relación al recipiente 15 y al tinte.
Durante la etapa 88 se seleccionan las
características anteriores por medio de un dispositivo de selección
37, durante la etapa 89 por medio de un lector óptico de código de
barras (no representado en los dibujos), durante la etapa 90 por
medio del dispositivo electrónico exterior 51 y durante la etapa 91
por medio de un dispositivo similar. La unidad de tratamiento 30
memoriza las características seleccionadas en la RAM 32.
De este modo, la elección de un mezclado
particular no se confía a la discreción y la experiencia del usuario
o del operario, sino que está correlacionada con las
características del componente base, del recipiente y del tinte que
se va a mezclar.
Las características específicas memorizadas en
la RAM 32 se comparan durante una etapa 92 con las características
memorizadas en la EEPROM 34, con el fin de definir una secuencia de
funcionamiento de ciclos elementales relacionados con un ciclo de
mezclado determinado.
Haciendo referencia a la figura 5, después de la
etapa 92 sigue una etapa de verificación 93, durante la cual se
determina si existen disponibles dispositivos mezcladores 11, 111,
esto es, no implicados en otra operación de mezclado.
En el caso de una salida negativa, la etapa 93
se repite cíclicamente hasta que se obtenga una salida positiva, en
cuyo caso ocurre una segunda etapa de verificación 94, durante la
cual se determina si el dispositivo mezclador o los dispositivos
mezcladores 11, 111 disponibles son adecuados para efectuar el ciclo
de mezclado determinado del producto base específico, el recipiente
relacionado 15 y el tinte.
En el caso de una salida negativa, después de la
etapa 94 sigue la etapa 93. En el caso de una salida positiva,
después de la segunda etapa de verificación 94 sigue una etapa de
búsqueda 95, durante la cual se lleva a cabo una búsqueda del
dispositivo mezclador disponible 11 ó 111 más adecuado para efectuar
el ciclo de mezclado determinado antes.
Después de la etapa 95 sigue una etapa de
asignación 96, durante la cual la secuencia de funcionamiento
definida en la etapa 92 es llevada a cabo por la CPU 31 de modo que
se consiga el ciclo de mezclado determinado.
Haciendo referencia a la figura 6, el
procedimiento 70 proporciona una subdivisión de los productos según
sus volúmenes y sus consistencias o densidades. Por ejemplo, se
considera el caso en el cual los productos están subdivididos según
tres gamas de volúmenes, a cada uno de los cuales corresponde una
consistencia alta o baja. De este modo se consiguen seis zonas de
primera identificación, provistas de valores diferentes de
volumen/consistencia, a las cuales corresponde una letra perspectiva
desde la "a" hasta la "f". Sobre la base de estas seis
zonas de primera identificación, se definen las secuencias de
funcionamiento (etapa 92) para ser enviadas a la unidad de
tratamiento 30 la cual, también según el dispositivo mezclador 11 ó
111, consigue seis ciclos de mezclado óptimos correspondientes.
Está claro que, incrementando el número de gamas
de volumen o el número de gamas correspondientes de consistencia,
también se incrementa el número de zonas de primera identificación y
por lo tanto el número de ciclos de mezclado correspondientes. Por
lo tanto el nivel de precisión del mezclado según el producto
también se incrementa.
Con el fin de mejorar adicionalmente la
precisión del mezclado, el procedimiento proporciona la
identificación de otras características del producto, tales como
por ejemplo su estado de conservación. Una serie de zonas de
segunda identificación están asociadas con cada una de las zonas de
primera identificación, de este modo considerando también el tiempo
del producto y optimizando adicionalmente los ciclos de mezclado.
Aparte de las zonas de identificación anteriores el procedimiento
proporciona añadir otra serie de zonas de tercera identificación
las cuales identifican también la forma del recipiente 15.
Según una variante, con el fin de incrementar
adicionalmente la precisión del mezclado, la subdivisión anterior
en zonas de identificación del producto comprende también una
subdivisión en zonas para identificar el recipiente 15, según las
características del recipiente 15 en el cual está contenido el
producto que se va a mezclar.
La tabla siguiente relaciona los dispositivos
mezcladores más comunes y los parámetros que se pueden variar con
el fin de mejorar el ciclo de mezclado elemental.
En la tabla, t es el tiempo de mezclado,
\omega_{1} es la velocidad angular del giro principal,
\omega_{2} es la velocidad angular del giro secundario, F es la
frecuencia de las oscilaciones, A es la amplitud de las
oscilaciones y \alpha es el ángulo de inclinación entre los ejes
de giro del giro principal Y y del giro secundario X. "Sí"
indica que el parámetro está actualmente disponible en el
dispositivo mezclador.
La máquina mezcladora 10, en una versión
simplificada, puede comprender un único dispositivo mezclador 11,
del tipo giroscópico, o 111, del tipo vibratorio o del tipo
giratorio vibratorio, o de cualquier otro tipo.
Claims (15)
1. Máquina mezcladora para mezclar un producto
fluido contenido en un recipiente (15), que comprende por lo menos
un dispositivo mezclador (11, 111), que puede mezclar dicho producto
según un ciclo de mezclado determinado seleccionado de entre una
pluralidad de ciclos de mezclado elementales, y una unidad de mando
y control (27) conectada a unos medios de introducción de datos
(37) y que puede controlar y accionar selectivamente dichos
dispositivos mezcladores (11, 111) según los datos procedentes de
dichos medios de introducción de datos (37), caracterizada
porque dicha unidad de mando y control (27) comprende una primera
memoria (34) en la que se memorizan las secuencias de
funcionamiento de dicha pluralidad de ciclos de mezclado
elementales, porque dichos medios de introducción de datos (37)
están conectados a una segunda memoria (32) en la que se pueden
memorizar las características de dicho recipiente (15) y/o de dicho
producto que se va a mezclar, siendo cada secuencia de
funcionamiento de dicho ciclo de mezclado determinado definida
previamente según dichas características de dicho recipiente (15)
y/o de dicho producto que se va a mezclar.
2. Máquina según la reivindicación 1,
caracterizada porque cada dispositivo mezclador (11, 111)
comprende unos medios de sujeción (17) o unos medios de contención,
que pueden sujetar, o contener, temporalmente, dicho recipiente
(15) y unos medios de desplazamiento (20, 20b) que pueden desplazar
dicho recipiente (15) con el fin de mezclar dicho producto.
3. Máquina según la reivindicación 2,
caracterizada porque cada dispositivo mezclador (11, 111)
comprende asimismo unos medios de reposicionamiento (23) que pueden
posicionar dicho recipiente (15) en una posición inicial
determinada al final de dicho ciclo de mezclado determinado.
4. Máquina según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizada porque cada dispositivo mezclador (11, 111)
comprende asimismo unos medios de control (18, 21, 21b, 24) que
pueden accionar selectivamente dichos medios de desplazamiento (20,
20b) y dichos medios de sujeción (17) o dichos medios de
contención.
5. Máquina según la reivindicación 4,
caracterizada porque dicho dispositivo mezclador (11, 111)
comprende unos medios de detección (19, 22, 25) que pueden detectar
la posición y/o la velocidad de dichos medios de desplazamiento
(20) y de dichos medios de sujeción (17) o dichos medios de
contención y generar las señales eléctricas correspondientes.
6. Máquina según la reivindicación 5,
caracterizada porque dicha unidad de mando y control (27)
comprende por lo menos un microprocesador (31) conectado a dichos
medios de detección (19, 22, 25) y a dichos medios de mando (18,
21, 21b, 24) con el fin de controlar dichos medios de mando (18, 21,
21b, 24) según las señales eléctricas generadas por dichos medios
de detección (19, 22, 25).
7. Máquina según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha
segunda memoria (32) está dispuesta en dicha unidad de mando y
control (27).
8. Máquina según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha
primera memoria (34) es del tipo programable y borrable sólo de
lectura.
9. Máquina según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha
segunda memoria (32) es del tipo de acceso aleatorio.
10. Procedimiento de mezclado para una máquina
mezcladora que puede mezclar un producto contenido en un recipiente
(15) y que presenta por lo menos un dispositivo mezclador (11, 111)
que puede mezclar dicho producto según una pluralidad de ciclos de
mezclado elementales diferentes entre sí, comprendiendo una etapa de
control durante la cual, por medio de una unidad de mando y control
(27), dichos dispositivos mezcladores (11, 111) son accionados y
controlados con el fin de obtener un ciclo de mezclado determinado
seleccionado de entre dicha pluralidad de ciclos de mezclado
elementales, caracterizado porque comprende asimismo, antes
de dicha etapa de control, las etapas siguientes:
- -
- una etapa de definición, durante la cual se definen por lo menos las características de dicho recipiente (15) y/o de dicho producto; y
- -
- una etapa de tratamiento, durante la cual dicha unidad de mando y control (27) selecciona y acciona dicho ciclo de mezclado determinado según dichas características definidas en dicha etapa de definición.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque, en una primera memoria (34) de dicha
unidad de mando y control (27) se memorizan las características que
se pueden definir de una pluralidad de productos, de recipientes
(15) y/o de dispositivos mezcladores (11, 111) y asimismo memorizada
dicha pluralidad de ciclos de mezclado elementales, porque, en una
segunda memoria (32) de dicha unidad de mando y control (27) se
memorizan dichas características definidas en dicha etapa de
definición, y porque dicha etapa de tratamiento comprende una etapa
de comparación durante la cual las características memorizadas en
dicha segunda memoria (32) son comparadas con las memorizadas en
dicha primera memoria (34) con el fin de definir dicho ciclo de
mezclado determinado.
12. Procedimiento según la reivindicación 10 u
11, caracterizado porque dicha etapa de control comprende por
lo menos una primera etapa de verificación (93), durante la cual se
verifica cuál de dichos dispositivos mezcladores (11, 111),
considerado adecuado por dicha unidad de mando y control (27) para
efectuar dicho ciclo determinado, está disponible para efectuar
dicho ciclo determinado.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 12 ambas inclusive, caracterizado
porque dicha unidad de mando y control (27) acciona y controla los
medios de sujeción (17) para bloquear temporalmente dicho
recipiente (15) con respecto a los medios de desplazamiento (20),
que pueden desplazar dicho recipiente (15) con el fin de mezclar
dicho producto.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 13 ambas inclusive, caracterizado
porque dicha unidad de mando y control (27) acciona y controla
otros medios de desplazamiento (20b) adecuados para variar
geométricamente uno o más parámetros de funcionamiento de dicho
dispositivo mezclador (11, 111).
15. Aparato para distribuir y mezclar un
producto fluido contenido en un recipiente (15), que comprende por
lo menos un unidad de distribución que puede distribuir dicho
producto fluido y por lo menos una máquina mezcladora (10) que
presenta las características establecidas en la reivindicación 1,
que puede mezclar dicho producto fluido, caracterizado
porque medios de tratamiento electrónicos están asociados con dicha
máquina mezcladora (10) y con dicha unidad de distribución con el
fin de comandar dicha máquina mezcladora (10) de manera que lleve a
cabo un ciclo de mezclado determinado de entre una pluralidad de
ciclos de mezclado programados y memorizados en una memoria
electrónica.
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