ES2936108T3 - Aparato para dispensar un producto fluido - Google Patents

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Abstract

Se proporciona un aparato (10) para dispensar un producto fluido desde un recipiente plegable (12) que comprende una cavidad hermética al aire (14) y una abertura (16). El aparato (10) incluye un depósito (18) que comprende una cámara (20) para almacenar producto fluido, comprendiendo la cámara (20) una entrada de producto (22) para recibir producto fluido entregado desde la cavidad hermética (14) de un recipiente plegable conectado (12) a través de la abertura (16) del mismo, y una salida de producto (24) para el producto fluido. Un pistón (46) se coloca dentro de la cámara (30) y se puede mover para variar el volumen de la cámara (30), por ejemplo entre una primera posición que define un volumen máximo de cámara y una segunda posición que define un volumen mínimo de cámara. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato para dispensar un producto fluido
Campo técnico
La presente descripción se refiere en general a un aparato para dispensar un producto fluido. Más particularmente, la presente descripción se refiere a un aparato para dispensar un producto fluido desde una cavidad hermética al aire de un recipiente plegable conectado al aparato.
Antecedes técnicos
Los aparatos dispensadores automáticos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones para permitir que se dosifiquen y mezclen cantidades exactas de productos fluidos. Una de tales aplicaciones es la dispensación de tintes para el cabello y un ejemplo de un aparato dispensador automático para tintes para el cabello se describe en el documento US 2012/0048880 A1.
Sin embargo, pueden surgir dificultades con los aparatos dispensadores automáticos conocidos cuando se agota el suministro de uno o más de los productos fluidos. Existe, por tanto, la necesidad de un aparato mejorado para distribuir un producto fluido.
El preámbulo de la reivindicación 1 se deriva de los documentos WO 98/38480 A1 y US 2015/0289704 A1, que describen aparatos de la técnica anterior para dispensar un producto fluido.
Compendio de la Descripción
Según un primer aspecto de la presente descripción, se proporciona un aparato para dispensar un producto fluido desde un recipiente plegable que comprende una cavidad hermética al aire y una abertura, comprendiendo el aparato:
un depósito que comprende una cámara para almacenar producto fluido, comprendiendo la cámara: una entrada de producto para recibir producto fluido entregado desde la cavidad hermética al aire de un recipiente plegable conectado a través de la abertura del mismo; y una salida de producto para el producto fluido; y
un pistón colocado dentro de la cámara que se puede mover para variar el volumen de la cámara;
en el que el aparato comprende una bomba de vacío operable selectivamente para mover el pistón hacia una primera posición que define un volumen máximo de cámara.
El pistón puede moverse entre la primera posición que define el volumen máximo de la cámara y una segunda posición que define el volumen mínimo de la cámara.
El producto fluido se administra desde la cavidad hermética al aire de un recipiente plegable conectado a la cámara y se almacena en la cámara. Cuando el pistón está en la primera posición, que define el volumen máximo de la cámara, la cámara contiene un volumen predeterminado conocido de producto fluido que está disponible para dispensar. Cuando el pistón está en la segunda posición que define el volumen mínimo de la cámara, la cámara puede estar sustancialmente vacía y sustancialmente desprovista de todo producto fluido.
El aparato puede comprender una unidad de control.
La unidad de control puede estar dispuesta para monitorizar una característica asociada con el movimiento del pistón y puede estar dispuesta para reconocer cuando la característica monitorizada indica que el producto fluido no está disponible para su administración a la cámara desde la cavidad hermética al aire de un recipiente plegable conectado. La unidad de control puede estar dispuesta para generar una alerta al reconocer que la característica monitorizada indica que el producto fluido no está disponible para su administración a la cámara desde la cavidad hermética al aire de un recipiente plegable conectado. La alerta podría, por ejemplo, ser una alerta visual y/o audible.
El movimiento del pistón en la cámara entre la primera y la segunda posición se ve afectado por la disponibilidad de producto fluido para la administración a la cámara desde un recipiente plegable conectado. En particular, debido a que el producto fluido está contenido en una cavidad hermética al aire dentro de un recipiente plegable conectado, cuando el suministro de producto fluido dentro de la cavidad hermética al aire se agota por completo y se intenta extraer el producto fluido desde la cavidad hermética al aire, se crea un vacío (en otras palabras, la cámara se presuriza) que afecta el movimiento del pistón en la cámara. En consecuencia, al disponer la unidad de control para monitorizar una característica asociada con el movimiento del pistón, el movimiento puede usarse para proporcionar una indicación de que el suministro de producto fluido en un recipiente plegable conectado está completamente agotado y la alerta resultante generada por la unidad de control puede hacer que el usuario conecte un recipiente plegable de reemplazo que contiene un suministro adicional de producto fluido.
El aparato puede comprender un transductor, por ejemplo, un interruptor de límite o un micro interruptor, que puede estar dispuesto para detectar cuando el pistón está en la primera posición. La unidad de control puede estar dispuesta para monitorizar el movimiento del pistón en base a una señal de detección recibida por la unidad de control desde el transductor. La señal de detección puede ser indicativa del movimiento del pistón desde la primera posición hacia la segunda posición. Alternativamente, la señal de detección puede indicar que el pistón está en la primera posición.
El aparato puede estar dispuesto para dispensar producto fluido desde la cámara mediante la salida del producto durante el movimiento del pistón desde la primera posición hacia la segunda posición. El aparato puede estar dispuesto para administrar producto fluido a la cámara desde una cavidad hermética al aire de un recipiente plegable conectado durante el movimiento del pistón hacia la primera posición.
En una realización, el movimiento del pistón a la primera posición, por ejemplo mediante la bomba de vacío, puede evitarse cuando el suministro de producto fluido en la cavidad hermética al aire de un recipiente plegable conectado está agotado por completo. Como se explicó anteriormente, esto ocurre debido a la presurización de la cámara. Por lo tanto, la unidad de control puede generar una alerta al detectar que la bomba de vacío no ha movido el pistón a la primera posición, proporcionando la alerta al usuario una indicación de que el recipiente plegable conectado está vacío y requiere reemplazo.
En otra realización, el movimiento del pistón desde la primera posición hacia la segunda posición sólo puede ocurrir cuando el suministro de producto fluido en la cavidad hermética al aire de un recipiente plegable conectado está agotado por completo. Por lo tanto, la alerta generada tras la detección del movimiento del pistón desde la primera posición proporciona al usuario una indicación de que el recipiente plegable conectado está vacío y requiere reemplazo. Con esta disposición, el usuario tiene tiempo suficiente para desconectar el recipiente plegable vacío y conectar un recipiente plegable de reemplazo que contiene un suministro adicional de producto fluido porque el producto fluido en la cámara actúa como un volumen de reserva.
La bomba de vacío puede ser accionable selectivamente para mover el pistón desde la segunda posición a la primera posición y puede comprender un transductor adicional que puede estar dispuesto para detectar cuando el pistón está en la segunda posición y transmitir una señal de detección a la unidad de control.
El transductor adicional puede ser un sensor de proximidad y podría ser, por ejemplo, un sensor de efecto Hall.
La unidad de control puede estar dispuesta para controlar el funcionamiento de la bomba de vacío para mover el pistón desde la segunda posición a la primera posición tras recibir la señal de detección desde el transductor.
Cuando la bomba de vacío mueve el pistón desde la segunda posición a la primera posición, el producto fluido procedente de un recipiente plegable conectado se succiona desde la cavidad hermética a través de la abertura en el recipiente plegable y hacia la cámara a través de la entrada del producto. Por lo tanto, el movimiento del pistón desde la segunda posición a la primera posición llena la cámara con un producto fluido desde la cavidad hermética al aire del recipiente plegable conectado. La previsión del transductor adicional y la transmisión de la señal de detección aseguran que el proceso de llenado solo ocurra cuando el pistón está en la segunda posición, definiendo el volumen mínimo de la cámara. Esto a su vez asegura que sustancialmente todo el producto fluido en la cámara, por ejemplo procedente de un recipiente plegable conectado recientemente, se dispense antes de que el producto fluido nuevo, por ejemplo procedente de un recipiente plegable recién conectado, sea succionado a la cámara. Esto asegura ventajosamente que el producto fluido existente, cuyas propiedades pueden degradarse con el tiempo, no quede atrapado en la cámara y se mezcle con el producto fluido fresco administrado desde la cavidad hermética al aire del recipiente plegable recién conectado.
El aparato puede comprender una bomba dispensadora para transportar el producto fluido desde la salida del producto. La bomba dispensadora puede ser una bomba peristáltica. Durante el funcionamiento de la bomba dispensadora, se puede aplicar una fuerza de succión a una superficie de contacto del pistón en contacto con el producto fluido dentro de la cámara. La aplicación de la fuerza de succión a la superficie de contacto mueve el pistón desde la primera posición hacia la segunda posición a medida que se dispensa producto fluido desde la cámara.
El aparato puede comprender un retenedor que puede estar dispuesto para retener el pistón en la primera posición cuando la fuerza de succión aplicada a la superficie de contacto del pistón es menor o igual que una fuerza de retención predeterminada. El retenedor puede comprender un conjunto de imanes. El conjunto de imanes puede comprender un primer y segundo imanes que tienen polaridades opuestas, por ejemplo, un polo Norte y un polo Sur. El retenedor puede estar dispuesto para liberar el pistón y permitir el movimiento del pistón desde la primera posición hacia la segunda posición cuando la fuerza de succión es mayor que la fuerza de retención predeterminada.
En algunas realizaciones, cuando el recipiente plegable conectado a la cámara del depósito contiene un volumen suficiente de producto fluido, las fuerzas de bombeo generadas por la bomba dispensadora succionan el producto fluido desde la cavidad hermética al aire del recipiente plegable conectado hacia la cámara a través de la entrada del producto y hacia fuera de la cámara a través de la salida del producto, y la fuerza de succión aplicada a la superficie de contacto del pistón debido al funcionamiento de la bomba dispensadora no excede la fuerza de retención predeterminada. Así, el pistón permanece en la primera posición durante este estado normal de funcionamiento. Cuando el suministro de producto fluido en la cavidad hermética al aire de un recipiente plegable conectado se agota por completo porque se ha agotado en operaciones de dispensación anteriores, las fuerzas de bombeo generadas por la bomba de dispensación aumentan y, por lo tanto, la fuerza de succión aplicada a la superficie de contacto del pistón también aumenta. Cuando la fuerza de succión alcanza un nivel que excede a la fuerza de retención predeterminada, se supera la fuerza de retención ejercida por el retenedor sobre el pistón y el retenedor libera el pistón permitiéndole moverse desde la primera posición hacia la segunda posición durante el funcionamiento de la bomba dispensadora. Este movimiento permite que el producto fluido dentro de la cámara sea dispensado desde la salida del producto aunque el suministro de producto fluido en la cavidad hermética al aire del recipiente plegable conectado esté completamente agotado. Por lo tanto, el aparato sigue siendo ventajosamente capaz de dispensar producto fluido aunque no haya producto fluido disponible en el recipiente plegable conectado porque la cámara contiene un volumen de reserva de producto fluido que se puede dispensar desde la salida del producto cuando el suministro de producto fluido en el recipiente plegable conectado está completamente agotado y no se puede administrar más producto desde la cavidad hermética al aire del recipiente. Esto significa que el aparato aún se puede utilizar para dispensar producto fluido y que un usuario no tiene que conectar inmediatamente un recipiente plegable de reemplazo que contenga más producto fluido durante un período de tiempo después de que se haya agotado completamente el suministro de producto fluido en un recipiente plegable conectado.
El aparato puede comprender un conducto que puede tener un primer extremo conectado a la salida del producto y que puede tener un segundo extremo a través del cual se puede dispensar el producto fluido. Puede preverse una salida de dispensación en el segundo extremo del conducto. La bomba dispensadora puede estar dispuesta para transportar el producto fluido a lo largo del conducto desde el primer extremo hasta el segundo extremo. En las realizaciones en las que la bomba dispensadora es una bomba peristáltica, el conducto puede ser un conducto deformable y la bomba peristáltica puede incluir un estator y un rotor que pueden cooperar para comprimir el conducto deformable y transportar así el producto fluido a lo largo del conducto desde el primer extremo al segundo extremo por acción peristáltica.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista esquemática de una primera realización de un aparato para dispensar un producto fluido según la presente descripción que muestra el funcionamiento del aparato cuando está conectado a un recipiente plegable que contiene un producto fluido;
La Figura 2 es una vista esquemática similar a la Figura 1 que muestra el funcionamiento del aparato cuando el suministro de producto fluido en el recipiente plegable conectado está totalmente agotado;
La Figura 3 es una vista similar a la Figura 2 que muestra el funcionamiento del aparato después de la conexión de un recipiente plegable de reemplazo que contiene un producto fluido;
Las Figuras 4 y 5 son vistas esquemáticas de parte de una segunda realización de un aparato para dispensar un producto fluido que no está dentro del alcance de las reivindicaciones que muestran el funcionamiento del aparato cuando está conectado a un recipiente plegable que contiene un producto fluido;
La Figura 6 es una vista esquemática que muestra el funcionamiento del aparato de las Figuras 4 y 5 cuando el suministro de producto fluido en el recipiente plegable conectado está totalmente agotado;
La Figura 7 es una vista esquemática de parte de una tercera realización de un aparato para dispensar un producto fluido que no está dentro del alcance de las reivindicaciones que muestra el funcionamiento del aparato cuando está conectado a un recipiente plegable que contiene un producto fluido;
La Figura 8 es una vista esquemática que muestra el funcionamiento del aparato de la figura 7 cuando el suministro de producto fluido en el recipiente plegable conectado se agota por completo, después de un ciclo de llenado;
La Figura 9 es una vista esquemática similar a la Figura 8 que muestra el funcionamiento del aparato después de uno o más ciclos de dispensación y después de la conexión de un recipiente plegable de reemplazo que contiene un producto fluido;
Las Figuras 10 y 11 son vistas esquemáticas de una cuarta realización de un aparato para dispensar un producto fluido según la presente descripción que muestra el funcionamiento del aparato cuando está conectado a un recipiente plegable que contiene un producto fluido;
La Figura 12 es una vista esquemática similar a las Figuras 10 y 11 que muestra el funcionamiento del aparato cuando el suministro de producto fluido en el recipiente plegable conectado está completamente agotado;
La Figura 13 es una vista similar a la Figura 12 que muestra el funcionamiento del aparato después de la conexión de un recipiente plegable de repuesto que contiene un producto fluido;
Las Figuras 14 y 15 son vistas esquemáticas de una quinta realización de un aparato para dispensar un producto fluido que no está dentro del alcance de las reivindicaciones que muestran el funcionamiento del aparato cuando está conectado a un recipiente plegable que contiene un producto fluido;
La Figura 16 es una vista esquemática similar a las Figuras 14 y 15 que muestra el funcionamiento del aparato cuando el suministro de producto fluido en el recipiente plegable conectado está totalmente agotado; y La Figura 17 es una vista similar a la Figura 16 que muestra el funcionamiento del aparato después de la conexión de un recipiente plegable de reemplazo que contiene un producto fluido.
Descripción detallada de las realizaciones
Las realizaciones se describirán ahora solo a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos en los que las Figuras 1 a 3 ilustran una primera realización de un aparato 10 para dispensar un producto fluido desde un recipiente plegable 12. El recipiente plegable 12 es típicamente una bolsa hermética al aire, por ejemplo una bolsa de aluminio, y comprende una cavidad 14 hermética al aire que contiene el producto fluido. La cavidad 14 hermética al aire se llena con un producto fluido deseado, por ejemplo por un fabricante del producto, antes de sellar la cavidad 14 hermética al aire. El recipiente plegable 12 incluye una abertura 16 que permite que el producto fluido sea administrado desde la cavidad 14 hermética al aire cuando el recipiente plegable 12 está conectado al aparato 10.
El aparato 10 comprende un depósito 18 que tiene una cámara 20 para recibir y almacenar el producto fluido administrado desde el recipiente plegable 12 conectado. La cámara 20 incluye una entrada 22 de producto que está conectada a la abertura 16 para que el producto fluido pueda ser administrado a la cámara 20 desde la cavidad 14 hermética al aire del contenedor plegable 12. La cámara 20 también incluye una salida 24 de producto a través de la cual se puede administrar producto fluido desde la cámara 20.
El aparato 10 incluye un conducto 26 que tiene un primer extremo 28 conectado a la salida 24 del producto y un segundo extremo 30 provisto de una salida 32 de dispensación a través de la cual puede dispensarse el producto fluido. Se prevé una bomba dispensadora 34 para transportar el producto fluido desde la salida 24 del producto y a lo largo del conducto 26 desde el primer extremo 28 hacia el segundo extremo 30. En la realización ilustrada, la bomba dispensadora 34 es una bomba peristáltica que tiene un estator 36 y un rotor 38 y el conducto 26 comprenden un material flexible que se puede comprimir. Como comprenderá un experto en la técnica, el estator 36 y el rotor 38 cooperan para comprimir el conducto 26 y, a medida que el rotor 38 gira con respecto al estator 36, el producto fluido se transporta a lo largo del conducto 26 desde el primer extremo. 28 hacia el segundo extremo 30 por acción peristáltica. El rotor 38 normalmente está aplicado a y es accionado por un accionamiento giratorio externo (no mostrado), por ejemplo, un motor paso a paso.
El aparato 10 puede incluir un receptáculo 40 en el que se dispensa el producto fluido desde la salida 32 de dispensación. El receptáculo 40 puede estar asociado con una celda 42 de carga que está dispuesta para determinar la masa del producto fluido dispensado en el receptáculo 40 desde la salida 32 de dispensación.
El aparato 10 incluye una unidad 44 de control. La unidad 44 de control está dispuesta para recibir una señal de medición de carga desde la celda 42 de carga y para controlar el funcionamiento de la bomba dispensadora 34, por ejemplo, controlando el funcionamiento del accionamiento giratorio externo, basado en la señal de medición de carga recibida desde la celda 42 de carga.
La unidad 44 de control puede recibir una señal de control que indica una masa deseada de producto fluido que debe dispensarse en el receptáculo 40. Cuando el producto fluido es un tinte para el cabello, por ejemplo, se puede seleccionar una masa deseada de producto fluido para lograr un color de cabello deseado. La unidad 44 de control está dispuesta para controlar la bomba dispensadora 34 para dispensar la masa predeterminada de producto fluido en base a la señal de control y a la señal de medición de carga recibida desde la celda 42 de carga. Como comprenderá un experto en la técnica, cuando la señal de medición de carga recibida por la unidad 44 de control desde la celda 42 de carga indica que la masa deseada de producto fluido se ha dispensado en el receptáculo 40, la unidad 44 de control finaliza la operación de la bomba dispensadora 34 para evitar que se dispense más producto fluido. Por lo tanto, la señal de medición de carga procedente de la celda 42 de carga actúa como una señal de control de realimentación para la unidad 44 de control, lo que le permite controlar el funcionamiento de la bomba dispensadora 34 y, por lo tanto, dispensar cantidades precisas de producto fluido al receptáculo 40.
El aparato 10 comprende además un pistón 46 que está colocado dentro de la cámara 20 y que se puede mover dentro de la cámara 20 para variar el volumen interno de la cámara 20. El pistón 46 se puede mover entre una primera posición que se muestra en la Figura 1 que define un volumen máximo de la cámara y una segunda posición mostrada en la figura 3 que define un volumen mínimo de la cámara. Cuando el pistón 46 está en la segunda posición, la cámara 20 está sustancialmente desprovista de producto fluido.
En la figura 1 se muestra un estado de funcionamiento normal del aparato 10, en el que el pistón 46 está en la primera posición y el volumen de la cámara es máximo. En este estado de funcionamiento normal, la cámara 20 se llena con producto fluido desde el recipiente plegable 12 conectado y la bomba dispensadora 34 es accionada selectivamente por la unidad 44 de control para dispensar las cantidades deseadas de producto fluido en el receptáculo 40 de la manera descrita en general más arriba.
Durante el funcionamiento de la bomba dispensadora 34, las fuerzas de bombeo succionan el producto fluido desde la cavidad 14 hermética al aire en el recipiente plegable 12 a través de la cámara 20 y a lo largo del conducto 26 hasta la salida 32 de dispensación, donde el producto fluido se dispensa al receptáculo 40. Durante esta operación de dispensación cuando la bomba dispensadora 34 está funcionando, se aplica una fuerza de succión a una superficie 48 de contacto del pistón 46 que está en contacto con el producto fluido dentro de la cámara 20, a través del producto fluido. Cuando la fuerza de succión aplicada es menor que una fuerza de retención predeterminada, el pistón 46 es retenido en la primera posición por un retenedor 50 que, en la realización ilustrada, comprende un conjunto 52 de imanes que comprende un primer y segundo imanes 54, 56 que tienen polaridades opuestas. La intensidad magnética del primer y segundo imanes 54, 56 se selecciona de manera que la fuerza de retención predeterminada sea mayor que la fuerza de succión aplicada a la superficie 48 de contacto del pistón 46 por la bomba dispensadora 34 cuando el recipiente plegable 12 conectado contiene producto fluido que se puede administrar a través de la cámara 20 y al conducto 26 a través de la salida 24 de producto. Por lo tanto, durante el estado de funcionamiento normal, el pistón 46 siempre está retenido de forma segura en la primera posición ilustrada en la Figura 1 por el conjunto 52 de imanes.
Con referencia ahora a la figura 2, cuando el producto fluido en el recipiente plegable 12 conectado se ha agotado en las operaciones de dispensación y la cavidad 14 hermética al aire está vacía, se genera un vacío y las fuerzas de bombeo aumentan. Como consecuencia, la fuerza de succión ejercida por la bomba dispensadora 34, a través del producto fluido, sobre la superficie 48 de contacto del pistón 46 también aumenta. Cuando la fuerza de succión excede a la fuerza de retención predeterminada aplicada por el conjunto 52 de imanes, el pistón 46 comienza a moverse desde la primera posición hacia la segunda posición como se muestra en la Figura 2. En consecuencia, el aparato 10 aún puede continuar dispensando producto fluido aunque el recipiente plegable 12 conectado está vacío, porque la cámara 20 proporciona un volumen de reserva de producto fluido que está disponible para dispensar. Por lo tanto, la operación de dispensación no se interrumpe y el aparato 10 puede continuar dispensando de forma fiable producto fluido hasta que la propia cámara 20 esté vacía.
Para alertar a un usuario de que el recipiente plegable 12 conectado está vacío y necesita ser reemplazado, el aparato 10 comprende un transductor 58, por ejemplo en forma de un interruptor de límite, que está dispuesto para detectar cuando comienza el movimiento del pistón 46 desde la primera posición y transmitir una señal de detección a la unidad 44 de control. Cuando la unidad 44 de control recibe la señal de detección desde el transductor 58, la unidad 44 de control genera una alerta, por ejemplo una alerta visual y/o audible, solicitando por lo tanto al usuario que desconecte el recipiente plegable 12 vacío y que conecte un recipiente plegable 12 de reemplazo que contiene un nuevo suministro de producto fluido. Se entenderá que la cantidad de tiempo restante, después de la generación de la alerta por la unidad 44 de control, antes de que se agote el suministro de reserva de producto fluido en la cámara 20 y, por lo tanto, antes de que sea necesario conectar un nuevo recipiente plegable 12 para asegurar una dispensación ininterrumpida, depende del volumen máximo de la cámara 20 cuando el pistón 46 está en la primera posición.
Ventajosamente, un usuario no necesita esperar hasta que el producto fluido haya sido dispensado desde la cámara 20 a través de la salida 24 de producto antes de conectar un recipiente plegable 12 de reemplazo que contiene un nuevo suministro de producto fluido. Por el contrario, se puede conectar un recipiente plegable 12 de reemplazo a la entrada 22 del producto en cualquier momento después de que la unidad de control 44 haya alertado al usuario de que ha comenzado el movimiento del pistón 46 desde la primera posición hacia la segunda posición, en otras palabras que el contenedor plegable 12 conectado está vacío. De acuerdo con aspectos de la presente descripción, cuando se conecta un recipiente plegable 12 de reemplazo a la entrada 22 del producto, el movimiento del pistón 46 desde la primera posición continúa hasta que el pistón 46 alcanza la segunda posición que se muestra en la Figura 3, asegurando así que el producto fluido continúa siendo entregado desde la cámara 20 durante la operación de la bomba dispensadora 34 en lugar de desde la cavidad 14 hermética al aire en el recipiente plegable 12 recién conectado. Esto ocurre porque la resistencia de bombeo en la cámara 20 es menor que la resistencia de bombeo en la cavidad 14 hermética al aire.
El aparato 10 incluye un transductor 60, normalmente un sensor de proximidad tal como un sensor de efecto Hall, que está dispuesto para detectar cuando el pistón 46 alcanza la segunda posición y enviar una señal de detección a la unidad 44 de control. La recepción de la señal de detección por la unidad 44 de control confirma que sustancialmente todo el producto fluido disponible en la cámara 20 ha sido dispensado. Al recibir la señal de detección del transductor 60, la unidad 44 de control está dispuesta para controlar el funcionamiento de una bomba 62 de vacío de modo que aplique una fuerza de succión a una superficie 64 del pistón 46 opuesta a la superficie 48 de contacto para mover así el pistón 46 desde la segunda posición hasta la primera posición. Durante el movimiento del pistón 46 desde la segunda posición que se muestra en la Figura 3 de regreso a la primera posición que se muestra en la Figura 1, el producto fluido del recipiente plegable 12 recién conectado se extrae de la cavidad 14 hermética al aire hacia la cámara 20 hasta que el pistón 46 alcanza la primera posición y la cámara 20 se llena de nuevo con producto fluido. Una vez que el pistón 46 alcanza la primera posición, el transductor 58 lo detecta y se transmite una señal de detección a la unidad 44 de control, lo que hace que la unidad 44 de control deje de hacer funcionar la bomba 62 de vacío y abra una válvula de ventilación (no mostrada), por ejemplo, una válvula de ventilación controlada por solenoide, para aliviar la presión y, por lo tanto, la fuerza de succión, que actúa sobre la superficie 64 del pistón y permitir que se ventile a la atmósfera. Como se comprenderá, el primer y segundo imanes 54, 56 también cooperan para retener el pistón 46 en la primera posición y el aparato 10 vuelve al estado operativo normal descrito anteriormente hasta el momento en que el suministro de producto fluido en el recipiente plegable 12 conectado se agota completamente de nuevo y comienza así el movimiento del pistón 46 desde la primera posición hasta la segunda posición.
Aunque se ha descrito que el aparato 10 comprende solo un depósito 18 y los componentes asociados y una bomba dispensadora 34 correspondiente, un experto en la materia comprenderá que el aparato 10 normalmente comprende una pluralidad de depósitos 18 y componentes asociados partes y una pluralidad de bombas dispensadoras 34 correspondientes en combinación con una sola unidad 44 de control y celda 42 de carga. En dicho aparato 10, una pluralidad de recipientes plegables 12 que contienen diferentes productos fluidos, por ejemplo uno de una pluralidad de tintes para el cabello, un base incolora o un aditivo, cada uno está conectado a uno respectivo de los depósitos 18 y cada bomba dispensadora 34 está dispuesta para ser controlada por la unidad 44 de control, en base a la señal de control y la señal de medición de carga recibida desde la celda 42 de carga, para dispensar una cantidad predeterminada de cada producto fluido en el receptáculo 40. De esta manera, los productos fluidos dispensados pueden mezclarse juntos en el receptáculo 40, por ejemplo para permitir que se obtenga un color de cabello deseado cuando la mezcla de productos fluidos se aplica al cabello de un cliente.
En dicho aparato 10 que comprende una pluralidad de depósitos 18 y componentes asociados y una pluralidad de bombas dispensadoras 34 correspondientes, el aparato 10 funciona de la manera descrita anteriormente para dispensar producto fluido desde una cámara 20 de depósito respectiva cuando el suministro de producto fluido en cualquiera de los recipientes plegables 12 conectados está completamente agotado y no se puede dispensar más producto fluido desde la respectiva cavidad 14 hermética al aire dentro de un recipiente plegable 12 conectado.
Las Figuras 4 a 6 ilustran parte de una segunda realización, que no está dentro del alcance de las reivindicaciones, de un aparato 70 para dispensar un producto fluido desde un recipiente plegable 12 que es similar al aparato 10 que se muestra en las Figuras 1 a 3 y en el que los componentes correspondientes se identifican utilizando los números de referencia correspondientes.
El aparato 70 se muestra conectado a un recipiente plegable 12 alojado en una caja 72 de cartón exterior rígida, formando así lo que comúnmente se conoce como un recipiente de bolsa en caja “bag-in-box”. Sin embargo, la previsión de una caja de cartón 72 exterior rígida no es esencial y podría omitirse. De manera similar, el recipiente plegable 12 ilustrado en las Figuras 1 a 3 podría alojarse en una caja de cartón exterior rígida. El recipiente plegable 12 ilustrado en las Figuras 4 a 6 tiene una cavidad 14 hermética al aire que contiene un producto fluido y una abertura 16 que permite que el producto fluido sea administrado desde la cavidad 14 hermética al aire cuando el recipiente plegable 12 está conectado al aparato 70.
El aparato 70 comprende un depósito 18 que tiene una cámara 20 para recibir y almacenar el producto fluido entregado desde la cavidad 14 hermética al aire del recipiente plegable 12 conectado. La cámara 20 incluye una entrada 22 de producto que está conectada a la abertura 16 para que el producto fluido se pueda administrar a la cámara 20 desde la cavidad 14 hermética al aire del recipiente plegable 12. La cámara 20 también incluye una salida 24 de producto a través de la cual se puede administrar el producto fluido desde la cámara 20 y hacia un conducto 26 que tiene un primer extremo 28 conectado a la salida 24 de producto y un segundo extremo (no mostrado) que tiene una salida de dispensación. Puede preverse un detector 68, por ejemplo en forma de interruptor, para detectar cuando un recipiente plegable 12 está conectado al aparato 70.
El aparato 70 comprende un pistón 74 que se coloca dentro de la cámara 20 y que se puede mover linealmente dentro de la cámara 20 para variar el volumen interno de la cámara 20. El pistón 74 se puede mover entre una primera posición que se muestra en la Figura 4 que define un volumen máximo de la cámara y una segunda posición que define un volumen mínimo de la cámara. Cuando el pistón 74 está en la segunda posición, la cámara 20 está sustancialmente desprovista de producto fluido. Como se describirá con mayor detalle a continuación, el movimiento del pistón 74 hacia la segunda posición dispensa producto fluido desde la cámara 20 a través de la salida 24 de producto y se produce durante un ciclo de dispensación. Por el contrario, el movimiento del pistón 74 hacia la primera posición administra producto fluido desde la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado a la cámara 20 para llenar la cámara 20 con producto fluido.
El aparato 70 comprende un activador lineal 76 para controlar el movimiento del pistón 74 dentro de la cámara 20 entre la primera y la segunda posiciones. En la realización ilustrada, el activador lineal 76 comprende un motor eléctrico 78, normalmente un motor paso a paso, y un tornillo 80 de avance. El motor eléctrico 78 y el tornillo 80 de avance pueden disponerse de cualquier manera adecuada para convertir el movimiento de rotación del motor eléctrico 78 en movimiento lineal del tornillo 80 de avance. El tornillo 80 de avance puede cooperar con una guía 81 para evitar la rotación del tornillo 80 de avance.
Al igual que el aparato 10, el aparato 70 incluye un receptáculo 40 en el que se dispensa el producto fluido, una celda 42 de carga y una unidad 44 de control. El aparato 70 funciona de manera similar al aparato 10 ilustrado en las Figuras 1 a 3 para dispensar una masa predeterminada de producto fluido al receptáculo 40 y la operación de dispensación es controlada por la unidad 44 de control en base a la señal de medición de carga recibida desde la celda 42 de carga.
La unidad 44 de control controla el funcionamiento del activador lineal 76 y, por lo tanto, el movimiento del pistón 74 entre la primera y la segunda posición. Durante el ciclo de llenado, la unidad 44 de control transmite una señal de control de llenado al activador lineal 76 para operar el activador lineal 76 y mover así el pistón 74 hacia la primera posición, p. ej., desde la segunda posición o desde una posición intermedia entre la primera y la segunda posiciones, para administrar así producto fluido desde la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado a la cámara 20. Durante el ciclo de dispensación, la unidad 44 de control transmite una dispensación señal de control al activador lineal 76 para operar el activador lineal 76 y, por lo tanto, mover el pistón 74 hacia la segunda posición para transportar así el producto fluido desde la cámara 20 a través de la salida 24 del producto.
El aparato 70 comprende una válvula 82 de entrada anti-retorno en la entrada 22 del producto. La válvula 82 de entrada anti-retorno, que típicamente comprende un miembro 82a de cierre colocado dentro de un cuerpo de válvula 82b, está dispuesta para adoptar una configuración abierta durante el movimiento del pistón 74 hacia la primera posición, lo que permite que el producto fluido sea administrado desde la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado a la cámara 20 durante el ciclo de llenado. La válvula 82 de entrada anti-retorno está dispuesta para adoptar una configuración cerrada durante el movimiento del pistón 74 hacia la segunda posición. Por lo tanto, cuando el activador lineal 76 mueve el pistón 74 hacia la segunda posición durante el ciclo de dispensación para transportar el producto fluido desde la cámara 20 a través de la salida 24 del producto, la configuración cerrada adoptada por la válvula 82 de entrada anti-retorno evita que el producto fluido fluya de regreso a la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado.
El aparato 70 también comprende una válvula 84 de salida anti-retorno en la salida 24 del producto. La válvula 84 de salida anti-retorno, que típicamente comprende un miembro 84a de cierre colocado dentro de un cuerpo 84b de válvula, está dispuesta para adoptar una configuración cerrada durante el movimiento del pistón hacia la primera posición, asegurando así que solo el producto fluido de la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado se entregue a la cámara 20 durante el ciclo de llenado para así volver a llenar la cámara 20. La válvula 84 de salida anti-retorno está dispuesta en sentido inverso para adoptar una configuración abierta durante el movimiento del pistón hacia la segunda posición, permitiendo así que el producto fluido sea transportado desde la cámara 20 a través de la salida 24 de producto durante el ciclo de dispensación.
En la realización ilustrada, se verá que la válvula 84 de salida anti-retorno comprende ventajosamente un cuerpo 84b de válvula con un orificio alargado 85 a lo largo del cual el miembro 84a de cierre se puede mover entre una posición cerrada que se muestra en la figura 4 y una posición completamente abierta que se muestra en la Figura 5. Cuando el pistón 74 es movido por el activador lineal 76 hacia la segunda posición durante el ciclo de dispensación, el elemento 84a de cierre es empujado desde la posición cerrada que se muestra en la Figura 4 a la posición completamente abierta que se muestra en la Figura 5 por el producto fluido a medida que se transporta desde la salida 24 de dispensación. Por el contrario, cuando el activador lineal 76 mueve el pistón 74 hacia la primera posición durante el ciclo de llenado, el miembro 84a de cierre es empujado desde la posición completamente abierta que se muestra en la Figura 5 a la posición cerrada que se muestra en la Figura 6. A medida que el miembro 84a de cierre se mueve hacia la posición cerrada a lo largo del orificio alargado, induce un flujo inverso aguas abajo de la válvula 84 de salida anti-retorno en el conducto 26 y hay un retardo momentáneo antes de que llegue a la posición cerrada. El flujo inverso y el retardo asociado succionan ventajosamente el producto fluido en la salida 32 de dispensación de regreso al conducto 26, minimizando así el riesgo de que el producto fluido en la salida 32 de dispensación caiga en el receptáculo 40 de manera no controlada o que el producto fluido en la salida 32 de dispensación sea sometido a degradación, por ejemplo, debido a un ataque bacteriano.
El aparato 70 se muestra en la figura 4 en un estado cebado en el que el pistón 74 está en la primera posición y el volumen de la cámara es máximo. En este estado cebado, la cámara 20 se llena con producto fluido procedente de la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado mediante la implementación del ciclo de llenado descrito anteriormente. En algunas realizaciones, el aparato 70 comprende un detector 86, por ejemplo en forma de un interruptor de límite, que detecta cuando el pistón 74 está en la primera posición y envía una señal de detección a la unidad 44 de control. Al recibir la señal de detección, la unidad 44 de control finaliza el funcionamiento del activador lineal 76, por ejemplo, interrumpiendo el suministro eléctrico al motor eléctrico 78, para retener el pistón 74 en la primera posición. En la realización ilustrada, un extremo del tornillo 80 de avance hace tope con el detector 86 cuando el pistón 74 está en la primera posición, pero se entenderá que son posibles otras disposiciones.
Cuando la unidad 44 de control recibe una señal de control que indica que es necesario dispensar una masa deseada de producto fluido al receptáculo 40, la unidad 44 de control inicia el ciclo de dispensación controlando el motor eléctrico 78 para girar el tornillo 80 de avance y, por lo tanto, mover el pistón 74 dentro de la cámara 20 hacia la segunda posición. Tan pronto como la unidad 44 de control determina que el ciclo de dispensación está completo en función de la señal de medición de carga recibida desde la celda 42 de carga, la unidad 44 de control inicia el ciclo de llenado controlando el motor eléctrico 78 para girar el tornillo 80 de avance en la dirección opuesta y así mover el pistón 74 dentro de la cámara 20 desde su posición al final del ciclo de distribución de retorno a la primera posición. Una vez que el pistón 74 ha vuelto a la primera posición, esto es detectado por el detector 86 y la unidad 44 de control interrumpe el suministro eléctrico al motor eléctrico 78, para así terminar el ciclo de llenado y retener el pistón 74 en la primera posición. Así, el aparato 70 vuelve de nuevo al estado cebado.
El ciclo de llenado puede ser ejecutado por la unidad 44 de control de la manera descrita anteriormente, para devolver el pistón 74 a la primera posición, siempre que haya suficiente producto fluido dentro de la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado para volver a llenar la cámara 20 completamente. En el caso de que el producto fluido dentro de la cavidad 14 hermética al aire se agote por completo debido a que se ha consumido en uno o más ciclos de dispensación anteriores, se genera un vacío y la cámara 20 resulta presurizada cuando el pistón 74 es movido por el activador lineal 76 hacia la primera posición. Como resultado, cuando la unidad 44 de control ejecuta el ciclo de llenado, el motor eléctrico 78 experimenta una carga aumentada cuando intenta devolver el pistón 74 a la primera posición. El aumento de carga experimentado por el motor eléctrico 78 provoca un aumento en la corriente de accionamiento que debe suministrarse al motor eléctrico 78 para asegurar el movimiento continuo del pistón 74 hacia la primera posición. El aumento en la corriente de accionamiento es indicativo del hecho de que el suministro de producto fluido en la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado se ha agotado y que se necesita conectar un recipiente plegable 12 de reemplazo al aparato 70.
La unidad 44 de control monitoriza continuamente la corriente de accionamiento suministrada al motor eléctrico 78 y al detectar un aumento en la corriente de accionamiento por encima de un valor predeterminado, la unidad 44 de control genera una alerta visual y/o audible que notifica al usuario que el recipiente plegable 12 conectado está vacío y, por lo tanto, incita al usuario a conectar un recipiente plegable 12 de reemplazo que contiene un suministro adicional de producto fluido. La unidad 44 de control también puede interrumpir el suministro eléctrico al motor eléctrico 78 cuando la corriente de accionamiento monitorizada excede el valor predeterminado, para deshabilitar así el motor eléctrico 78.
En una primera implementación, el aparato 70 puede disponerse de modo que el volumen de la cámara 20, cuando el pistón 74 está en la primera posición, comprenda un volumen 88 de dispensación principal y un volumen 90 de dispensación en exceso. El volumen 88 de dispensación principal es teóricamente igual a un volumen de dispensación máximo que puede ser demandado por la unidad 44 de control durante un único ciclo de dispensación. Sin embargo, es posible que pueda haber burbujas de aire presentes dentro de la cámara 20 o dentro de otras partes componentes del aparato 70 y, por lo tanto, la previsión del volumen 90 de dispensación en exceso asegura que el volumen máximo de dispensación pueda ser entregado desde la salida 24 del producto durante el ciclo de distribución cuando el pistón 74 está inicialmente en la primera posición.
En esta primera implementación, cuando la unidad 44 de control detecta que la corriente de accionamiento al motor eléctrico 78 ha superado el nivel predeterminado y que el pistón 74 no ha vuelto a la primera posición, la unidad 44 de control se dispone para que no ejecute un ciclo de dosificación. Un ciclo de dispensación no puede ejecutarse de forma fiable porque el volumen total de producto fluido en la cámara 20 es menor que el volumen de dispensación máximo que puede ser demandado por la unidad 44 de control durante un único ciclo de dispensación. Por lo tanto, un ciclo de dispensación no puede ejecutarse de forma fiable a menos que el pistón 74 esté en la primera posición. En esta primera implementación, se entenderá que se debe conectar un recipiente plegable 12 de reemplazo al aparato 70 antes de que se puedan ejecutar ciclos de dispensación adicionales. Por lo tanto, la alerta generada por la unidad 44 de control induce al usuario a que tome medidas inmediatas para conectar un recipiente plegable 12 de reemplazo al aparato 70.
En una segunda implementación, el aparato 70 puede disponerse de modo que el volumen de la cámara 20, cuando el pistón 74 está en la primera posición, comprenda múltiples volúmenes 88 de dispensación principales. Cada volumen 88 de dispensación principal es teóricamente igual a un volumen de dispensación máximo que puede ser demandado por la unidad 44 de control durante un solo ciclo de dispensación.
En esta segunda implementación, cuando la unidad 44 de control detecta que la corriente de accionamiento al motor eléctrico 78 ha superado el nivel predeterminado y que el pistón 74 no ha vuelto a la primera posición, la unidad 44 de control se dispone a determinar el volumen de producto fluido restante en la cámara 20 en función de la posición del pistón 74 dentro de la cámara 20. Si la posición detectada indica que el volumen de producto fluido que queda en la cámara 20 es mayor que el volumen máximo de dispensación que puede ser demandado por la unidad 44 de control durante un solo ciclo de dispensación, la unidad 44 de control permitirá que se ejecuten uno o más ciclos de dispensación adicionales antes de la conexión de un recipiente plegable 12 de reemplazo. Por lo tanto, se entenderá que la cámara 20 proporciona un volumen de reserva de producto fluido que está disponible para su dispensación.
En esta segunda implementación, si la posición del pistón 74 detectada por la unidad 44 de control indica que el volumen de producto fluido que queda en la cámara 20 es menor que el volumen de dispensación máximo que puede ser demandado por la unidad 44 de control durante un solo ciclo de dispensación, la unidad 44 de control no ejecutará un ciclo de dispensación adicional hasta que se haya conectado un recipiente plegable 12 de reemplazo al aparato 70, lo que permite ejecutar un ciclo de llenado para que la cámara 20 se vuelva a llenar con producto fluido desde la cavidad 14 hermética al aire del recipiente plegable 12 conectado.
Las Figuras 7 a 9 ilustran parte de una tercera realización, que no está dentro del alcance de las reivindicaciones, de un aparato 94 para dispensar un producto fluido desde un recipiente plegable 12 que es similar al aparato 70 que se muestra en las Figuras 4 a 6 y en el que los componentes correspondientes se identifican utilizando números de referencia correspondientes.
En el aparato 94, la cámara 20 está dimensionada para que su volumen sea al menos igual al volumen de producto fluido almacenado en la cavidad 14 hermética al aire del recipiente plegable 12 conectado. Así, cuando el pistón 74 está en la primera posición como se muestra en la Figura 8, se entenderá que la cámara 20 almacena todo el contenido desde la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado.
En funcionamiento, el activador lineal 76 controla inicialmente el pistón 74 para que se mueva a la segunda posición que se muestra en la figura 7, asegurando así que la cámara 20 esté completamente desprovista de producto fluido. Ya sea antes o después de que el pistón 74 se haya movido a la segunda posición, se conecta al aparato 94 un recipiente plegable 12, cuya cavidad 14 hermética al aire está llena de producto fluido. La presencia de un recipiente plegable 12 es detectada por el detector 68 y la unidad 44 de control inicia entonces un ciclo de llenado.
Específicamente, la unidad 44 de control controla el activador lineal 76 para mover el pistón 74 desde la segunda posición que se muestra en la Figura 7 a la primera posición que se muestra en la Figura 8 y, al hacerlo, todo el contenido del producto fluido se transporta desde la cavidad 14 hermética al aire a la cámara 20.
A medida que el pistón 74 se acerca a la primera posición al final del ciclo de llenado y no queda más producto fluido dentro de la cavidad 14 hermética al aire del recipiente plegable 12 conectado, se genera un vacío dentro de la cavidad 14 hermética al aire y la corriente de accionamiento del motor aumenta por las razones descritas anteriormente en esta memoria descriptiva. Cuando la unidad 44 de control detecta que la corriente de accionamiento del motor ha aumentado por encima de un valor predeterminado, la unidad 44 de control interrumpe el suministro eléctrico al motor eléctrico 78 para desactivarlo. Además, la unidad 44 de control genera una alerta visual y/o audible para notificar a un usuario de que el recipiente plegable 12 conectado está vacío y que es necesario conectar un recipiente plegable 12 de reemplazo al aparato 94. Esta disposición permite ventajosamente que el detector 86 utilizado con el aparato 70 de las Figuras 4 a 6 sea omitido, porque la unidad 44 de control utiliza el aumento de la corriente de accionamiento del motor por encima de un valor predeterminado para determinar que el activador lineal ha devuelto el pistón 74 a la primera posición 76.
Debido a que el volumen de la cámara 20 en el aparato 94 es al menos igual al volumen del producto fluido almacenado en la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado, se entenderá que la cámara 20 contiene múltiples volúmenes de dispensación primaria cuando el pistón 74 está en la primera posición que se muestra en la figura 8. Por lo tanto, la unidad 44 de control es capaz de realizar varios ciclos de dispensación antes de la conexión de un recipiente plegable 12 de reemplazo que contiene un suministro adicional de producto fluido. Los ciclos de dosificación se llevan a cabo de la manera descrita anteriormente con referencia a las Figuras 4 a 6.
Como también se describió anteriormente con referencia a las Figuras 4 a 6, la unidad 44 de control está dispuesta para determinar el volumen de producto fluido que queda en la cámara 20 detectando la posición del pistón 74 dentro de la cámara 20. Cuando la posición detectada del pistón 74 indica que el volumen de producto fluido que queda en la cámara 20 es menor que el volumen de distribución máximo que puede ser demandado por la unidad 44 de control durante un único ciclo de dispensación, la unidad 44 de control no ejecutará un ciclo de distribución adicional. Siempre que se haya conectado un recipiente plegable 12 de reemplazo al aparato 94, la unidad 44 de control ejecutará el ciclo de llenado para que la cámara 20 se vuelva a llenar con producto fluido desde la cavidad 14 hermética al aire del recipiente plegable 12 conectado.
Las Figuras 10 a 13 ilustran una cuarta realización de un aparato 100 para dispensar un producto fluido desde un recipiente plegable 12 que es similar al aparato 10 mostrado en las Figuras 1 a 3 y en el que los componentes correspondientes se identifican utilizando números de referencia correspondientes.
El aparato 100 comprende un depósito 18 que tiene una cámara 20 para recibir y almacenar el producto fluido administrado desde el recipiente plegable 12 conectado. La cámara 20 incluye una entrada 22 de producto que está conectada a la abertura 16 para que el producto fluido pueda ser administrado en la cámara 20 desde la cavidad 14 hermética al aire del recipiente plegable 12. La cámara 20 también incluye una salida 24 de producto a través de la cual se puede administrar producto fluido desde la cámara 20 durante el funcionamiento de la bomba dispensadora 34 y al receptáculo 40 a través de la salida 32 de dispensación como ya se ha descrito en detalle con referencia a las Figuras 1 a 3.
El aparato 100 comprende un pistón 102 que está colocado dentro de la cámara 20 y que se puede mover dentro de la cámara 20 para variar el volumen interno de la cámara 20. El pistón 102 se puede mover entre una primera posición que se muestra en las Figuras 10 y 13 que define un volumen máximo de la cámara y una segunda posición (no mostrada) que define un volumen mínimo de la cámara. Cuando el pistón 102 está en la segunda posición, la cámara 20 está sustancialmente desprovista de producto fluido.
En las figuras 10 y 13 se muestra un estado de funcionamiento normal del aparato 100, en el que el pistón 102 está en la primera posición y el volumen de la cámara es máximo. En este estado de funcionamiento normal, la cámara 20 se llena con producto fluido desde el recipiente plegable 12 conectado y la bomba dispensadora 34 es accionada selectivamente por la unidad 44 de control para dispensar las cantidades deseadas de producto fluido en el receptáculo 40 de la manera general descrita anteriormente.
Durante el funcionamiento de la bomba dispensadora 34, las fuerzas de bombeo succionan el producto fluido directamente desde la cámara 20 y a lo largo del conducto 26 hasta la salida 32 de dispensación, donde el producto fluido es dispensado al receptáculo 40. Durante esta operación de dispensación, cuando la bomba dispensadora 34 está funcionando, se aplica una fuerza de succión a una superficie 48 de contacto del pistón 102 que está en contacto con el producto fluido dentro de la cámara 20, a través del producto fluido. La fuerza de succión aplicada mueve el pistón 102 desde la primera posición ilustrada en las Figuras 10 y 13 hacia una segunda posición hasta que la unidad 44 de control termina la operación de la bomba dispensadora 34. Se entenderá que la posición final del pistón 102 en la cámara 20 al final de la operación de dispensación, por ejemplo, como se muestra en la figura 11, dependerá del volumen de producto fluido que se administre desde la cámara 20 durante el funcionamiento de la bomba dispensadora 34.
El pistón 102 incluye un vástago hueco 108 de pistón que está recibido de manera deslizante en una guía lineal 110.
El vástago hueco 108 de pistón tiene orificios 112 de entrada en un primer extremo y un orificio 114 de salida en un segundo extremo. Los orificios 112, 114 de entrada y salida permiten transportar el producto fluido desde la cámara 20 al conducto 26 a través de la salida 24 del producto durante el movimiento del pistón 102 hacia la segunda posición durante la operación de dispensación.
Después de que la unidad de control 44 determina que la masa predeterminada de producto fluido ha sido entregada desde la cámara 20 a través de la salida 24 de producto, la unidad 44 de control está dispuesta para controlar la operación de una bomba 104 de vacío de modo que aplique una fuerza de succión a un superficie 64 del pistón 102 opuesta a la superficie 48 de contacto para mover así el pistón 102 desde su posición final al final de la operación de dispensación (como se muestra a modo de ejemplo en la Figura 11) a la primera posición ilustrada en las Figuras 10 y 13. Durante el movimiento del pistón 102 de regreso a la primera posición y siempre que haya suficiente producto fluido dentro de la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado para volver a llenar completamente la cámara 20, el producto fluido procedente del recipiente plegable 12 es extraído de la cavidad 14 hermética al aire a la cámara 20 hasta que el pistón 102 alcanza la primera posición y la cámara 20 se llena de nuevo completamente con producto fluido.
Una vez que el pistón 102 alcanza la primera posición, esto es detectado por un transductor 106, tal como un interruptor de límite o un micro interruptor, que es contactado por el pistón 102 y una señal de detección es transmitida a la unidad 44 de control por el transductor 106, haciendo que la unidad 44 de control cese el funcionamiento de la bomba 104 de vacío y abra una válvula de ventilación (no mostrada) para aliviar la presión, y por lo tanto la fuerza de succión, que actúa sobre la superficie 64 del pistón y permitir que se ventile a la atmósfera. La señal de detección transmitida por el transductor 106 a la unidad 44 de control indica que el aparato 100 está nuevamente listo para su uso para dispensar más producto fluido desde la cámara 20 de la manera descrita anteriormente.
Con referencia ahora a la Figura 12, cuando el producto fluido en el recipiente plegable 12 conectado se ha agotado en operaciones de dispensación anteriores y la cavidad 14 hermética al aire está vacía, se genera un vacío y las fuerzas de bombeo aumentan. Como consecuencia, durante la operación de la bomba 104 de vacío para mover el pistón 102 desde su posición final al final de la operación de dispensación (como se muestra a modo de ejemplo en la Figura 11) a la primera posición, las fuerzas de bombeo no pueden ser superadas por la bomba 104 de vacío y el pistón 102 no puede ser devuelto por la bomba 104 de vacío a la primera posición. Esto evita que el pistón 102 entre en contacto con el transductor 106 y, por tanto, el transductor 106 no puede transmitir una señal de detección a la unidad 44 de control. En ausencia de la señal de detección, la unidad 44 de control determina que el pistón 102 no ha vuelto a la primera posición y, por lo tanto, que el recipiente plegable 12 conectado está vacío y que no se puede dispensar más producto fluido. La unidad 44 de control genera entonces una alerta, por ejemplo una alerta visual y/o audible, incitando así al usuario a desconectar el recipiente plegable 12 vacío y conectar un recipiente plegable 12 de reemplazo que contiene un nuevo suministro de producto fluido.
Después de la conexión de un recipiente plegable 12 de reemplazo que contiene un nuevo suministro de producto fluido como se ilustra en la figura 13, la bomba 104 de vacío puede ser accionada por la unidad 44 de control para devolver el pistón 102 a la primera posición y así rellenar la cámara 20 con producto fluido y permitir que se realicen más operaciones de dispensación de la manera descrita anteriormente.
Las Figuras 14 a 17 ilustran una quinta realización, no cubierta por las reivindicaciones, de un aparato 120 para dispensar un producto fluido desde un recipiente plegable 12 que es similar al aparato 70 que se muestra en las Figuras 4 a 6 y en el que los componentes correspondientes se identifican usando números de referencia correspondientes.
El aparato 120 comprende un depósito 18 que tiene una cámara 20 para recibir y almacenar el producto fluido administrado desde la cavidad 14 hermética al aire del recipiente plegable 12 conectado. La cámara 20 incluye una entrada 22 de producto que está conectada a la abertura 16 para que el producto fluido se pueda administrar a la cámara 20 desde la cavidad 14 hermética al aire del recipiente plegable 12. La cámara 20 también incluye una salida 24 de producto a través de la cual se puede administrar el producto fluido desde la cámara 20 y hacia un conducto 26 que tiene un primer extremo 28 conectado a la salida 24 de producto y un segundo extremo 30 que tiene una salida 32 de dispensación.
El aparato 120 comprende un pistón 122 que está colocado dentro de la cámara 20 y que se puede mover linealmente dentro de la cámara 20 para variar el volumen interno de la cámara 20. El pistón 122 se puede mover entre una primera posición que se muestra en las Figuras 14 y 17 que define un volumen máximo de cámara y una segunda posición que define un volumen mínimo de cámara. Cuando el pistón 122 está en la segunda posición, la cámara 20 está sustancialmente desprovista de producto fluido. Como se describirá con mayor detalle a continuación, el movimiento del pistón 122 hacia la segunda posición dispensa producto fluido desde la cámara 20 a través de la salida 24 de producto y se produce durante un ciclo de dispensación. Por el contrario, el movimiento del pistón 122 hacia la primera posición administra producto fluido desde la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado a la cámara 20 para llenar la cámara 20 con producto fluido y ocurre durante un ciclo de llenado.
El pistón 102 incluye un vástago hueco 108 de pistón que es recibido de manera deslizante en una guía lineal 110. El vástago hueco 108 de pistón tiene orificios 112 de entrada en un primer extremo y un orificio 114 de salida en un segundo extremo. Los orificios 112, 114 de entrada y salida permiten transportar el producto fluido desde la cámara 20 al conducto 26 a través de la salida 24 del producto durante el movimiento del pistón 102 hacia la segunda posición durante el ciclo de dispensación.
El aparato 120 comprende un activador lineal 76 para controlar el movimiento del pistón 122 dentro de la cámara 20 entre la primera y la segunda posición. En la realización ilustrada, el activador lineal 76 comprende un motor eléctrico 78, normalmente un motor paso a paso, y un tornillo 80 de avance. El motor eléctrico 78 y el tornillo 80 de avance pueden disponerse de cualquier manera adecuada para convertir el movimiento de rotación del motor eléctrico 78 en movimiento lineal del tornillo 80 de avance. El tornillo 80 de avance puede cooperar con una guía 81 para evitar la rotación del tornillo 80 de avance.
Al igual que el aparato descrito anteriormente, el aparato 120 incluye un receptáculo 40 en el que se dispensa el producto fluido, una celda 42 de carga y una unidad 44 de control. El aparato 120 funciona de manera similar al aparato 70 ilustrado en las Figuras 4 a 6 para dispensar una masa predeterminada de producto fluido en el receptáculo 40 y la operación de dispensación es controlada por la unidad 44 de control en función de la señal de medición de carga recibida desde la celda 42 de carga.
La unidad 44 de control controla el funcionamiento del activador lineal 76 y, por lo tanto, el movimiento del pistón 122 entre la primera y la segunda posición. Durante el ciclo de llenado, la unidad 44 de control transmite una señal de control de llenado al activador lineal 76 para operar el activador lineal 76 y mover así el pistón 122 hacia la primera posición, p. ej., desde la segunda posición o desde una posición intermedia entre la primera y la segunda posiciones, para administrar así producto fluido desde la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado a la cámara 20. Durante el ciclo de dispensación, la unidad 44 de control transmite una señal de control de dispensación al activador lineal 76 para operar el activador lineal 76 y, por lo tanto, mover el pistón 122 hacia la segunda posición para transportar así el producto fluido desde la cámara 20 a través de la salida 24 del producto.
El aparato 120 comprende una válvula 124 de entrada situada aguas arriba de la entrada 22 del producto. La válvula 124 de entrada comprende una válvula electromecánica, por ejemplo una válvula de solenoide, que puede ser ordenada por la unidad 44 de control para moverse entre una posición abierta y una posición cerrada. La unidad 44 de control ordena a la válvula de entrada 124 que adopte la posición abierta durante el movimiento del pistón 122 hacia la primera posición, lo que permite que el producto fluido sea administrado desde la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado a la cámara 20 durante el ciclo de llenado. La válvula 124 de entrada es ordenada por la unidad 44 de control para que adopte la posición cerrada durante el movimiento del pistón 122 hacia la segunda posición. Por lo tanto, cuando el activador lineal 76 mueve el pistón 122 hacia la segunda posición durante el ciclo de dispensación para transportar el producto fluido desde la cámara 20 a través de la salida 24 del producto, la posición cerrada de la válvula 124 de entrada evita que el producto fluido fluya de regreso a la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado.
El aparato 120 también comprende una válvula 126 de salida colocada aguas abajo de la salida 24 del producto. La válvula 126 de salida comprende una válvula electromecánica, por ejemplo una válvula de solenoide, que puede ser ordenada por la unidad 44 de control para moverse entre una posición abierta y una posición cerrada. La unidad 44 de control ordena a la válvula 126 de salida que adopte la posición cerrada durante el movimiento del pistón 122 hacia la primera posición, asegurando así que solo el producto fluido procedente de la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado es administrado a la cámara 20 durante el ciclo de llenado para así volver a llenar la cámara 20. La unidad 44 de control ordena a la válvula 126 de salida que adopte la posición abierta durante el movimiento del pistón 122 hacia la segunda posición, permitiendo así que el producto fluido sea transportado desde la cámara 20 a través de la salida 24 de producto durante el ciclo de dispensación.
El aparato 120 se muestra en las Figuras 14 y 17 en un estado cebado en el que el pistón 122 está en la primera posición y el volumen de la cámara está en su máximo. En este estado cebado, la cámara 20 se llena con producto fluido procedente de la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado mediante la implementación del ciclo de llenado descrito anteriormente. El aparato 120 comprende un detector 86, por ejemplo en forma de interruptor de fin de carrera o micro interruptor, que detecta cuando el pistón 122 está en la primera posición y envía una señal de detección a la unidad 44 de control. Al recibir la señal de detección, la unidad 44 de control finaliza el funcionamiento del activador lineal 76, por ejemplo, interrumpiendo el suministro eléctrico al motor eléctrico 78, para retener el pistón 122 en la primera posición. En la realización ilustrada, parte del pistón 122 contacta con el detector 86 cuando el pistón 122 está en la primera posición, pero se entenderá que son posibles otras disposiciones.
Cuando la unidad 44 de control recibe una señal de control que indica que se necesita dispensar una masa deseada de producto fluido al receptáculo 40, la unidad 44 de control inicia el ciclo de dispensación ordenando a la válvula 124 de entrada que se mueva a la posición cerrada y ordenando a la válvula 126 de salida que se mueva a la posición abierta (si no está ya en estas posiciones) y controlando el motor eléctrico 78 para girar el tornillo 80 de avance y así mover el pistón 122 dentro de la cámara 20 hacia la segunda posición. Tan pronto como la unidad 44 de control determina que el ciclo de dispensación está completo en base a la señal de medición de carga recibida desde la celda 42 de carga, la unidad 44 de control inicia el ciclo de llenado ordenando a la válvula 124 de entrada que se mueva a la posición abierta y ordenando a la válvula 126 de salida que se mueva a la posición cerrada y controlando el motor eléctrico 78 para girar el tornillo 80 de avance en la dirección opuesta y así mover el pistón 122 dentro de la cámara 20 desde su posición al final del ciclo de dispensación de regreso a la primera posición mostrada en las Figuras 14 y 17. Una vez que el pistón 122 ha regresado a la primera posición, esto es detectado por el detector 86 y la unidad 44 de control interrumpe el suministro eléctrico al motor eléctrico 78 al recibir la señal de detección, para así terminar el ciclo de llenado y retener el pistón 122 en la primera posición. Así, el aparato 120 vuelve de nuevo al estado cebado.
El ciclo de llenado puede ser ejecutado por la unidad 44 de control de la manera descrita anteriormente, para devolver el pistón 122 a la primera posición, siempre que haya suficiente producto fluido dentro de la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado para volver a llenar por completo la cámara 20. En el caso de que el producto fluido dentro de la cavidad 14 hermética al aire se agote por completo debido a que se ha consumido en uno o más ciclos de dispensación anteriores, se genera un vacío y la cámara 20 resulta presurizada cuando el pistón 122 es movido por el activador lineal 76 hacia la primera posición. El aumento de presión dentro de la cámara 20, por ejemplo del orden de 0,3 a 0,4 bares, es detectado por un transductor 128 de presión, por ejemplo un interruptor de presión, y se transmite una señal de presión a la unidad 44 de control por el transductor 128 de presión. El aumento de la presión es indicativo del hecho de que el suministro de producto fluido en la cavidad 14 hermética al aire de un recipiente plegable 12 conectado se ha agotado y que es necesario conectar un recipiente plegable 12 de reemplazo al aparato 120.
Al recibir la señal de presión del transductor 128 de presión, la unidad 44 de control genera una alerta visual y/o audible que notifica al usuario que el recipiente plegable 12 conectado está vacío y, por lo tanto, induce al usuario para que conecte un recipiente plegable 12 de reemplazo que contiene un suministro adicional de producto fluido. La unidad 44 de control también puede interrumpir el suministro eléctrico al motor eléctrico 78 al recibir la señal de presión procedente del transductor 128 de presión, para así desactivar el motor eléctrico 78.
Se prevé que el aumento de presión dentro de la cámara 20 pueda impedir que el pistón 122 sea movido por el activador lineal 76 a la primera posición. En este caso, se evita que el pistón 122 entre en contacto con el detector 86 y, por lo tanto, el detector 86 no puede transmitir la señal de detección a la unidad 44 de control. La falta de recepción de la señal de detección por parte del controlador 44 puede proporcionar una confirmación adicional, además de la recepción de la señal de presión procedente del transductor 128 de presión, de que el recipiente plegable 12 conectado está vacío y requiere reemplazo.
Después de la conexión de un recipiente plegable 12 de reemplazo que contiene un nuevo suministro de producto fluido como se ilustra en la Figura 17, se entenderá que el activador lineal 76 puede ser operado por la unidad 44 de control para devolver el pistón 122 a la primera posición para así rellenar la cámara 20 con producto fluido y permitir que se realicen más ciclos de dispensación de la manera descrita anteriormente.
Aunque se han descrito realizaciones ejemplares en los párrafos anteriores, debe entenderse que se pueden realizar diversas modificaciones a esas realizaciones sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por lo tanto, la amplitud y el alcance de las reivindicaciones no deben limitarse a las realizaciones ejemplares descritas anteriormente.
Cualquier combinación de las características descritas anteriormente en todas las variantes posibles de las mismas está abarcada por la presente descripción a menos que se indique lo contrario en la presente memoria descriptiva o que el contexto lo contradiga claramente.
A menos que el contexto requiera claramente lo contrario, a lo largo de la descripción y las reivindicaciones, las palabras "comprender", "que comprende" y similares, deben interpretarse en un sentido inclusivo en oposición a un sentido exclusivo o exhaustivo; es decir, en el sentido de "incluyendo, pero no limitado a".

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato (10, 100) para dispensar un producto fluido desde un recipiente plegable (12) que comprende una cavidad (14) hermética al aire y una abertura (16), comprendiendo el aparato:
un depósito (18) que comprende una cámara (20) para almacenar producto fluido, comprendiendo la cámara (20): una entrada (22) de producto para recibir producto fluido administrado desde la cavidad (14) hermética al aire de un recipiente plegable (12) conectado a través de la abertura (16) del mismo; y una salida (24) de producto para el producto fluido; y
un pistón (46, 102) colocado dentro de la cámara (20) que se puede mover para variar el volumen de la cámara (20);
caracterizado por que el aparato (10, 100) comprende una bomba (62, 104) de vacío accionable selectivamente para mover el pistón (46, 102) hacia una primera posición que define un volumen máximo de cámara.
2. Un aparato según la reivindicación 1, en el que el pistón (46, 102) se puede mover entre la primera posición que define el volumen máximo de la cámara y una segunda posición que define el volumen mínimo de la cámara.
3. Un aparato según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además una unidad (44) de control.
4. Un aparato según la reivindicación 3, en el que la unidad (44) de control está dispuesta para monitorizar una característica asociada con el movimiento del pistón (46, 102) y para reconocer cuándo la característica monitorizada indica que el producto fluido no está disponible para su administración a la cámara (20) de la cavidad (14) hermética al aire de un recipiente plegable (12) conectado.
5. Un aparato según la reivindicación 4, en el que la unidad (44) de control está configurada para generar una alerta al reconocer que la característica monitorizada indica que el producto fluido no está disponible para la administración a la cámara (20) desde la cavidad (14) hermética al aire de un recipiente plegable (12) conectado.
6. Un aparato según la reivindicación 4 o la reivindicación 5 cuando depende de las reivindicaciones 2 y 3, en el que el aparato comprende un transductor (58, 106) dispuesto para detectar cuándo el pistón (46, 102) está en la primera posición y la unidad (44) de control está dispuesta para monitorizar el movimiento del pistón (46, 102) en base a una señal de detección recibida por la unidad (44) de control desde el transductor (58, 106).
7. Un aparato según las reivindicaciones 5 y 6, en el que la señal de detección indica el movimiento del pistón (46, 102) desde la primera posición hacia la segunda posición o indica que el pistón (46, 102) está en la primera posición.
8. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que:
la bomba (62) de vacío es accionable selectivamente para mover el pistón (46) desde la segunda posición a la primera posición; y en el que el aparato (10) comprende además:
un transductor adicional (60) dispuesto para detectar cuando el pistón (46) está en la segunda posición y para transmitir una señal de detección a la unidad (44) de control;
estando dispuesta la unidad (44) de control para controlar el funcionamiento de la bomba (62) de vacío para mover el pistón (46) desde la segunda posición a la primera posición al recibir la señal de detección desde el otro transductor (60).
9. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato (10, 100) comprende una bomba dispensadora (34) para transportar el producto fluido desde la salida (24) del producto.
10. Un aparato según la reivindicación 9, en el que, durante el funcionamiento de la bomba dispensadora (34), se aplica una fuerza de succión a una superficie (48) de contacto del pistón (46, 102) en contacto con el producto fluido dentro de la cámara (20), preferiblemente en el que la fuerza de succión está dispuesta para mover el pistón (46, 102) desde la primera posición hacia la segunda posición durante la dispensación del producto fluido desde la cámara (20).
11. Un aparato según la reivindicación 10, en el que el aparato (10) comprende un retenedor (50) dispuesto para retener el pistón (46) en la primera posición cuando la fuerza de succión es menor o igual a una fuerza de retención predeterminada, preferiblemente en el que el retenedor (50) está dispuesto para liberar el pistón (46) y permitir el movimiento del pistón (46) desde la primera posición hacia la segunda posición cuando la fuerza de succión es mayor que la fuerza de retención predeterminada.
12. Un aparato según la reivindicación 11, en el que el retenedor (50) comprende un conjunto (52) de imanes, preferiblemente en el que el conjunto (52) de imanes comprende un primer y segundo imanes (54, 56) que tienen polaridades opuestas.
13. Un aparato según cualquier reivindicación anterior, en el que el aparato (10, 100) comprende un conducto (26) que tiene un primer extremo (28) conectado a la salida (24) del producto y un segundo extremo (30) a través del cual es dispensado el producto fluido, preferiblemente en el que hay prevista una salida (32) de dispensación en el segundo extremo (30) del conducto (26).
14. Un aparato según la reivindicación 13 cuando depende de la reivindicación 9, en el que la bomba dispensadora (34) está dispuesta para transportar el producto fluido a lo largo del conducto (26) desde el primer extremo (28) al segundo extremo (30).
15. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 14, en el que el aparato (10, 100) está dispuesto para administrar producto fluido a la cámara (20) desde la cavidad (14) hermética al aire de un recipiente plegable (12) conectado durante el movimiento del pistón (46, 102) hacia la primera posición y/o para dispensar producto fluido desde la cámara (20) a través de la salida (24) de producto durante el movimiento del pistón (46, 102) desde la primera posición hacia la segunda posición.
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