ES2958389T3 - Tapón dosificador - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo dosificador de líquido para un recipiente comprende una cámara dosificadora que tiene un extremo frontal y un extremo posterior. En el extremo delantero hay un pasaje de salida. Un émbolo está situado en la cámara de dosificación, la divide en un espacio delantero y trasero, y se puede mover entre una posición delantera en la que el émbolo cierra el paso de salida y una posición trasera, en la que el espacio delantero tiene un volumen máximo. . Un pasaje de entrada proporciona una comunicación fluida entre el espacio frontal y el contenedor. Un paso de temporizador proporciona una comunicación fluida entre el contenedor y el espacio trasero. Un pasaje de liberación, que es mayor que el pasaje del temporizador, proporciona una comunicación fluida entre el espacio trasero y el contenedor. Un conjunto de válvula en el paso de liberación comprende un asiento de válvula ubicado en el extremo posterior de la cámara de dosificación y una membrana en un lado del asiento de válvula que mira en dirección opuesta al espacio posterior. La membrana está hecha de una lámina elástica que tiene un espesor uniforme. Tiene una parte estacionaria que es fija y al menos una aleta móvil que está conectada a la parte estacionaria mediante una parte de bisagra. En estado abierto, la trampilla se aleja del asiento de válvula y en estado cerrado del conjunto de válvula se apoya contra el asiento de válvula. La porción de bisagra se flexiona elásticamente cuando la aleta se aleja del asiento de válvula y está en estado de reposo cuando la aleta se apoya contra el asiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Tapón dosificador
[0001] La presente invención se refiere a un dispositivo de dosificación de líquido que va a montarse en un recipiente para distribuir dosis de líquido a partir de dicho recipiente, comprendiendo dicho dispositivo de dosificación: - una cámara de dosificación, teniendo dicha cámara de dosificación un extremo frontal y un extremo posterior opuesto al extremo frontal;
- un paso de salida situado en el extremo frontal de dicha cámara de dosificación;
- un émbolo situado en la cámara de dosificación y dividiendo la cámara de dosificación en un espacio frontal y un espacio posterior, siendo dicho émbolo móvil en la cámara de dosificación entre una posición delantera en la que el émbolo cierra el paso de salida y el espacio frontal tiene un volumen mínimo, y una posición atrasada, en la que el espacio frontal tiene un volumen máximo;
- un paso de entrada de cámara de dosificación que proporciona una comunicación fluídica entre el espacio frontal y el recipiente en cada posición del émbolo, para permitir que el líquido fluya del recipiente al espacio frontal;
- un paso de temporizador asociado con la cámara de dosificación que proporciona una comunicación fluídica entre el recipiente y dicho espacio posterior en cada posición del émbolo, para permitir que el líquido fluya del recipiente al espacio posterior;
- un paso de liberación asociado con la cámara de dosificación, siendo dicho paso de liberación más grande que el paso de temporizador y proporcionando una comunicación fluídica entre el espacio posterior de la cámara de dosificación para permitir que el líquido fluya del espacio posterior al recipiente;
- un conjunto de válvula asociado con el paso de liberación, teniendo dicho conjunto de válvula un estado cerrado en el que el paso de liberación está cerrado y un estado abierto en el que dicho paso de liberación está abierto y se permite que el fluido fluya a través del mismo del espacio posterior al recipiente.
[0002] El documento EP 274 256 describe un dispositivo de dosificación para distribuir un líquido de un recipiente, que comprende un paso de salida para el líquido y un obturador adaptado para ser accionado para bloquear el paso de salida, una vez que se ha distribuido una cantidad de líquido, mediante un flujo restringido de líquido del recipiente en un espacio detrás del obturador en una cámara en la que el obturador es móvil. Una parte del dispositivo para definir la cámara comprende una parte de pared móvil adaptada para adoptar una primera posición, cuando se está distribuyendo un líquido, en la que el acceso a dicho espacio detrás del obturador se realiza a través de una pequeña abertura a fin de proporcionar una restricción de flujo, o una segunda posición en la que hay una abertura sustancialmente mayor para que el líquido detrás del obturador vuelva a caer en el recipiente después de la distribución. En una realización descrita, la cámara está definida por un cilindro y el obturador está constituido por un pistón móvil en el cilindro. La parte de pared móvil está constituida por una placa móvil que está articulada integralmente a una parte de borde posterior del cilindro.
[0003] Los documentos WO 2005/049477 y US 2013/0270301 describen un aparato de dosificación de líquido en el que el conjunto de válvula comprende una bola retenida en una jaula y se le permite apoyarse en un asiento de válvula para cerrar la válvula. Aún más, el documento US 2013/0270301 describe una realización de un aparato de dosificación de líquido en el que el conjunto de válvula comprende un saliente y una válvula de disco deslizable en el saliente.
[0004] La placa móvil del dispositivo de dosificación conocido del documento EP 274 256 cuelga estando abierta cuando el recipiente está en una posición vertical. Cuando el recipiente se pone boca abajo sin apretar inmediatamente el recipiente, la placa, en algunos casos, no se moverá lo suficientemente rápido a la posición de cierre, por lo que el líquido inicialmente podrá fluir en el espacio detrás del pistón a través de la abertura grande en lugar de a través de la abertura pequeña. Esto influye en la temporización del dispositivo de dosificación y, por lo tanto, influye en la dosis que se distribuye. En consecuencia, el dispositivo de dosificación conocido no proporciona una dosificación consistente. Otra desventaja es que la placa móvil no se abre lo suficiente cuando el recipiente no se lleva primero a la posición vertical. Por lo tanto, una distribución sucesiva rápida de las mismas dosis sin llevar primero el recipiente a la posición vertical, es prácticamente imposible con el dispositivo de dosificación conocido.
[0005] La presente invención tiene por objetivo proporcionar un dispositivo de dosificación que proporcione una dosificación consistente de líquido del recipiente.
[0006] Este objetivo se consigue mediante un dispositivo de dosificación según la reivindicación 1.
[0007] El uso de una membrana hecha de una lámina elástica permite que el conjunto de válvula pueda funcionar sin el uso de la gravedad. La propiedad elástica de la parte de bisagra y el peso relativamente bajo de la aleta hecha de material de lámina asegura que la aleta en el estado de reposo se apoye contra el asiento de válvula, independientemente de la orientación del dispositivo de dosificación. Por consiguiente, también cuando el recipiente está en una posición vertical, el conjunto de válvula está en un estado cerrado. Cuando el recipiente está boca abajo, el fluido en el recipiente no puede fluir inadvertidamente en el espacio posterior de la cámara de dosificación.
[0008] El dispositivo de dosificación se utilizará normalmente con recipientes de tipo de compresión, o con recipientes en los que el contenido se presuriza de otra manera. Solo después de que se libere la presión sobre el contenido del recipiente, la aleta se alejará del asiento de válvula. La diferencia de presión entre el espacio posterior y el recipiente en el que se libera la presión proporciona la fuerza para superar la resistencia elástica contra la deformación de la parte de bisagra. La parte de bisagra que está hecha de material de lámina está adaptada para tener únicamente una resistencia elástica moderada, de modo que la aleta móvil se moverá de forme rápida y lo suficientemente lejos del asiento de válvula para proporcionar el gran paso de liberación para el fluido del espacio posterior al recipiente. De este modo, el émbolo puede volver rápidamente y por completo a la posición hacia atrás, en la que el dispositivo está listo para su uso nuevamente.
[0009] El conjunto de válvula que tiene una membrana de lámina elástica según la invención se abre de forma rápida y lo suficiente, en particular también cuando el recipiente se mantiene en una posición invertida entre la distribución de dosis consecutivas. Garantiza que el émbolo haya regresado completamente a la posición hacia atrás, antes de que se elimine la subpresión relativa en el recipiente, por ejemplo, mediante la succión de aire en el recipiente a través del paso de salida y el paso de entrada de la cámara de dosificación.
[0010] El dispositivo de dosificación también puede usarse con recipientes de tipo de vertido, por consiguiente, recipientes que se vuelcan en cierta medida, lo suficiente como para verter el contenido, pero que es necesario que sean apretados para distribuir el contenido de los mismos. Este tipo de recipiente puede ser usado, por ejemplo, ventajosamente para dosificar un detergente o herbicida líquido. Mientras se vierte el líquido, el émbolo es arrastrado hacia adelante a la posición delantera por el flujo de líquido que fluye del paso de entrada de cámara al paso de salida de cámara hasta que el émbolo cierra el paso de salida. Un recipiente de este tipo debe girarse hasta una posición vertical para permitir que el émbolo regrese a la posición hacia atrás. En una posición vertical del recipiente, el peso del líquido en el espacio de retroceso obligará a la membrana a abrirse y al líquido a fluir hacia el recipiente. El émbolo se hunde simultáneamente de nuevo a la posición hacia atrás. Debido a que la membrana según la invención se abre rápidamente, el émbolo vuelve rápidamente a la posición hacia atrás y el recipiente está rápidamente listo para otra acción de vertido.
[0011] Otra ventaja de una membrana que está hecha de una lámina es que es capaz de compensar las irregularidades o desniveles en el asiento de válvula. El asiento de válvula es a menudo una pieza de plástico fabricada mediante moldeo por inyección, donde pueden surgir defectos de moldeo, tales como hundimientos o protuberancias. Igualmente, las tolerancias de moldeo pueden causar diferencias entre diferentes lotes de asientos de válvula. Si el sellado del conjunto de válvula es defectuoso, lo que podría ser el caso con una placa de bisagra como la conocida en el documento EP 274 256 combinada con el asiento de válvula, el fluido no solo pasará a través del paso de temporizador, sino también a través del sellado de fugas del conjunto de válvula. De este modo, el émbolo se moverá más rápido durante la distribución. Obviamente, dentro de un lote de producción de asientos de válvula, o en diferentes lotes de producción de asientos de válvula, pueden ocurrir variaciones en las irregularidades. El uso de una placa de bisagra conduce a características de dosificación variables dentro de un lote o entre diferentes lotes, lo que no es deseable. La lámina propuesta por la presente invención es capaz de adaptarse a, por ejemplo, hundimientos o protuberancias, o deformaciones u otras variaciones que se forman durante el procedimiento de producción del asiento de válvula. De este modo, la lámina está mejor adaptada para proporcionar un buen sellado con el asiento de válvula que una placa de bisagra como se conoce a partir del documento EP 274256 y proporciona una característica de dosificación más precisa y menos variable a los dispositivos de dosificación de líquido.
[0012] Según la invención, la membrana de lámina se fabrica por separado de la cámara de dosificación y el asiento de válvula asociado. La parte estacionaria de la membrana se fija a continuación al asiento de válvula mediante un procedimiento de fijación adecuado. Existen diferentes formas de fijar la parte estacionaria de la membrana en el dispositivo de dosificación, por ejemplo, mediante soldadura ultrasónica o termosellado u otro procedimiento de soldadura, o alternativamente por adherencia. También es posible una fijación mecánica, tal como, por ejemplo, sujeción o mediante una conexión de agujero pasante. También es posible colocar la membrana en el molde de inyección para formar el asiento de válvula, donde la membrana es sobremoldeada mientras se forma el asiento de válvula.
[0013] La membrana puede estar hecha de una lámina adecuada hecha de material polimérico. En la técnica, dicha lámina de plástico también se conoce a menudo como película de plástico.
[0014] La membrana puede cortarse de una hoja de aluminio por algún medio, por ejemplo, mediante punzonado o corte con láser, pero se observa que la invención no se limita a dispositivos de dosificación que tienen una membrana cortada de una hoja de aluminio. Por ejemplo, también es concebible utilizar moldeo por inyección para fabricar la membrana.
[0015] La lámina puede estar hecha de, por ejemplo, polipropileno (PP), polietileno (PE), tereftalato de polietileno (PET) o poliestireno (PS), o un elastómero termoplástico (Tp E).
[0016] También es posible que la lámina comprenda un laminado de capas de uno o más materiales adecuados.
[0017] El espesor de la lámina para la membrana depende en general del material seleccionado.
[0018] En una realización preferida, se aplica una lámina de polipropileno (PP) de aproximadamente 50 μm para la membrana.
[0019] En la realización práctica mencionada, el espesor de la lámina es de aproximadamente 50 μm pero, en otras realizaciones prácticas, el espesor de la lámina puede variar de 30 a 80 μm, dependiendo del material de PP particular utilizado y dependiendo de la aplicación particular (por ejemplo, tipo de líquido) para el que se utilizará el dispositivo de dosificación.
[0020] En algunas aplicaciones, una lámina de TPE (elastómero termoplástico) también puede ser adecuada para fabricar la membrana. Una lámina de TPE tendrá, en general, un espesor superior a una lámina de PP, por ejemplo, 100-500 μm, para obtener una membrana con una funcionalidad similar.
[0021] Una lámina de PE puede tener un espesor de aproximadamente 80-150 μm para obtener una membrana con una funcionalidad similar.
[0022] En una realización preferida del dispositivo de dosificación, la membrana comprende una única solapa.
[0023] En una realización preferida adicional, la parte de bisagra tiene una longitud de al menos 3 mm, pero, en la mayoría de las realizaciones prácticas, será de al menos 6 mm. La longitud mínima garantiza que la parte de bisagra tenga suficiente resistencia contra la torsión. La torsión en la bisagra podría hacer que la solapa gire y no pueda volver correctamente al estado cerrado, lo que debe evitarse.
[0024] En una realización práctica del dispositivo de dosificación, la solapa tiene un diámetro de solapa y la parte de bisagra tiene una longitud que es aproximadamente dos tercios del diámetro de la solapa. Esta relación entre el diámetro de la solapa y la longitud de la parte de bisagra permite que para los materiales de lámina adecuados como se mencionó anteriormente, se evite, o al menos se reduzca en gran medida, el riesgo de deformación por torsión.
[0025] Se constató que en una realización práctica con una lámina de PP de aproximadamente 50 μm de espesor, la relación (Lh/Lf) entre la longitud Lh de la línea de bisagra y la longitud Lf de la solapa, medida en una dirección perpendicular a la línea de bisagra, debe variar de 0,25 a 2,7, preferentemente de 0,4 a 1,5, lo más preferentemente el intervalo está dentro de un intervalo de 0,5 a 1,0, para garantizar un funcionamiento adecuado del conjunto de válvula.
[0026] En general, el conjunto de válvula funciona correctamente si:
- la solapa y la bisagra tienen suficiente resistencia para permanecer cerradas en posición neutra y de arriba hacia abajo;
- la solapa y la bisagra proporcionan suficiente flexibilidad para abrirse rápidamente y proporcionar una abertura al paso de liberación que sea lo más grande posible;
- la solapa tiene la resistencia suficiente para volver a su posición cerrada lo más rápido posible;
- la solapa no experimenta torsión ni deformación permanente durante un uso normal.
[0027] En una realización preferida del dispositivo de dosificación según la invención, el paso de temporizador comprende un corte proporcionado en la membrana. En una realización preferida, el corte es una abertura de temporizador formada como un orificio. Dicho corte puede estar ubicado en la solapa móvil. Sin embargo, también es posible tener un corte que se encuentre en la parte estacionaria de la membrana.
[0028] En una realización preferida, el corte proporcionado en la membrana es invariable durante un uso normal. Un corte que es invariante tiene una forma y tamaño constantes durante un uso normal. Esto asegurará que la temporización del dispositivo de dosificación y, por lo tanto, la dosificación sea constante durante un uso normal.
[0029] La membrana podría tener uno o una pluralidad de cortes. Se prefiere un único corte puesto que el flujo de líquido a través del mismo es mayor que a través de una pluralidad de cortes que tienen un área de superficie equivalente. Por otra parte, un corte más grande es más fácil de producir en la lámina. Aún más, se tienen tolerancias más amplias para hacer un corte más grande en la lámina.
[0030] El corte puede realizarse en la lámina por diferentes medios, por ejemplo, mediante punzonado o corte por láser.
[0031] En una realización alternativa, el paso de temporizador puede estar integrado en el asiento de válvula en lugar de en la membrana. Por supuesto, el paso de temporizador debe proporcionarse en una parte del asiento de válvula que no esté cubierta por la membrana.
[0032] En una realización adicional, el asiento de válvula está provisto del paso de temporizador y la membrana tiene un corte, por ejemplo, un orificio que está alineado con el paso de temporizador. En una realización ventajosa adicional, el paso de temporizador tiene un diámetro menor que el corte en la membrana. Esto da como resultado que el diámetro del paso de temporizador en el asiento de válvula determine la restricción de flujo y, por tanto, la temporización del dispositivo de dosificación. Una ventaja es que para diferentes dispositivos de dosificación que se van a usar con diferentes líquidos (que tienen diferentes viscosidades) a distribuir, pueden fabricarse asientos de válvula con pasos de temporizador de diferentes tamaños, mientras que para todos los diferentes dispositivos de dosificación, puede usarse la misma membrana.
[0033] En una realización adicional, el asiento de válvula tiene una formación de soporte adaptada para ser un tope para la solapa de la membrana, donde el paso de temporizador se proporciona en dicha formación de soporte. La formación de soporte puede incluir un cuerpo central y al menos un brazo radial que se extiende del cuerpo central y está conectado a un anillo exterior del asiento de válvula, donde el paso de temporizador se proporciona en el cuerpo central.
[0034] Esta realización con un cuerpo central puede tener una ventaja en el moldeo por inyección del asiento de válvula, ya que el plástico puede inyectarse en un punto central. Sin embargo, una formación de soporte no debe reducir demasiado el área del paso de liberación, por lo que se prefiere proporcionar una formación de soporte únicamente en pasos de liberación relativamente grandes.
[0035] En otra realización más, el paso de temporizador se proporciona en una pared de cámara de dosificación.
[0036] En una posible realización del dispositivo de dosificación de líquido según la invención, la parte estacionaria, la solapa móvil y la parte de bisagra de la membrana están formadas en una sola pieza, donde un contorno de la solapa y la parte de bisagra se proporciona por un corte en la membrana, y donde la parte estacionaria comprende una parte en forma de anillo que rodea la solapa.
[0037] El corte mencionado anteriormente en la membrana puede realizarse por diferentes medios, por ejemplo, mediante corte por láser o mediante una herramienta de corte.
[0038] En esta realización, un paso de temporizador puede estar formado por un corte en la parte en forma de anillo de la membrana o en la solapa o en ambas.
[0039] La invención también se refiere a un tapón de cierre que se puede fijarse a un recipiente en el que se integra un dispositivo de dosificación según una cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente.
[0040] La invención también se refiere a un recipiente que contiene una sustancia seleccionada del grupo de productos líquidos para el cuidado personal, productos líquidos para el hogar y el jardín, productos líquidos de alimentos y bebidas, productos líquidos para el lavado de ropa y el cuidado del hogar (por ejemplo, detergentes y productos de limpieza) y productos farmacéuticos líquidos, provistos de un tapón de cierre como se ha mencionado.
[0041] La invención también se refiere a un recipiente de tipo compresión provisto de un dispositivo de dosificación de líquido según una cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente.
[0042] La invención también se refiere a un recipiente de tipo de vertido provisto de un dispositivo de dosificación de líquido según una cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente.
[0043] La invención también se refiere a un procedimiento de fabricación de un dispositivo de dosificación como se ha descrito anteriormente.
[0044] Las invenciones también se refieren a un procedimiento de distribución de una sustancia líquida en el que se utiliza un dispositivo de dosificación de líquido como se ha descrito anteriormente.
[0045] La invención se dilucidará en la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos, en los que: La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un recipiente provisto de un tapón que incluye una realización de un dispositivo de dosificación según la invención,
La Fig. 2 muestra una vista en despiece de una posible realización de un tapón que incluye un dispositivo de dosificación según la invención,
La Fig. 3 muestra una sección transversal del dispositivo de dosificación según la invención cuando se dispensa, La Fig. 4 muestra la sección transversal de la Fig. 3 con el émbolo en una posición más adelantada,
La Fig. 5 muestra la sección transversal de la Fig. 3 con el émbolo acercándose a una posición más hacia atrás, Las Fig. 6A-6K ilustran varias realizaciones posibles de la membrana para un dispositivo de dosificación según la invención,
La Fig. 7 muestra en una vista en alzado de una posible realización de un conjunto de válvula para un dispositivo de dosificación según la invención, y
La Fig. 8. muestra una vista en despiece de otra realización del tapón que incluye un dispositivo de dosificación según la invención.
[0046] En la Fig. 1 se muestra un recipiente 1 que contiene un fluido. El recipiente 1 tiene una parte de cuello que define una salida para el recipiente. Como se puede observar en la Fig. 2, el tapón de cierre 2 tiene una falda exterior 2A que forma la apariencia exterior del tapón, y una falda interior 2B que está fijada al recipiente 1 en una parte de cuello del mismo, por ejemplo, por medio de una conexión roscada o una conexión a presión. El tapón de cierre 2 está adaptado para cerrar la salida del recipiente 1 y abrir selectivamente dicha salida.
[0047] Como se muestra en las Fig. 2-5 y 8, el tapón de cierre 2 tiene un paso de salida 3 definido por una boquilla 3A.
[0048] El tapón de cierre 2 comprende además una cámara de dosificación 4. La cámara de dosificación 4 tiene un extremo frontal 5 y un extremo posterior 6 opuesto al extremo frontal 5. El paso de salida 3 está ubicado en el extremo frontal 5 de dicha cámara de dosificación 4.
[0049] En la cámara de dosificación se encuentra un émbolo 7. El émbolo 7 divide la cámara de dosificación 4 en un espacio frontal 4A y un espacio posterior 4B. El émbolo 7 puede moverse en la cámara de dosificación 4. El émbolo 7 puede moverse entre una posición delantera en la que el émbolo 7 cierra el paso de salida 3, como se muestra en la Fig. 4. En la Fig. 5 se muestra que el émbolo 7 casi ha alcanzado una posición hacia atrás. En la posición delantera, el espacio frontal 4A tiene un volumen mínimo. En la posición hacia atrás, el espacio frontal 4A tiene un volumen máximo.
[0050] La cámara de dosificación tiene un paso de entrada de cámara de dosificación 8. El paso de entrada 8 proporciona una comunicación fluídica entre el espacio frontal 4A y el recipiente 1 y permite que el líquido fluya del recipiente 1 al espacio frontal 4A de la cámara de dosificación como se ilustra en la Fig. 3. El paso de entrada 8 está siempre abierto, independientemente de la posición del émbolo 7 en la cámara de dosificación 4.
[0051] En el extremo posterior 6 de la cámara de dosificación 7 se proporciona un paso de liberación 9. El paso de liberación 9 proporciona una comunicación fluídica entre el espacio posterior 4B de la cámara de dosificación 4 y el recipiente 1.
[0052] En el paso de liberación 9 se proporciona un conjunto de válvula 10. El conjunto de válvula 10, que se describirá con más detalle más adelante, tiene un estado cerrado en el que el paso de liberación 9 está cerrado y un estado abierto en el que el paso de liberación 9 está abierto. Cuando el paso de liberación 9 está abierto, se permite que el fluido que está presente en el espacio posterior 4B fluya a través del paso de liberación 9 al recipiente 1.
[0053] El conjunto de válvula 10 incluye un asiento 11 de válvula ubicado en el extremo posterior 6 de la cámara de dosificación 4. El conjunto de válvula 10 incluye además una membrana 12 ubicada en un lado del asiento 11 de válvula orientado en sentido contrario al espacio posterior 4B. La membrana 12, de la que se muestra un ejemplo en la Fig. 2, comprende una solapa móvil 13 que en el estado abierto mencionado del conjunto de válvula 10 se aleja del asiento 11 de válvula (cf. Fig. 5) y en el estado cerrado mencionado del conjunto de válvula 10 se apoya contra el asiento 11 de válvula (cf. Fig. 4 y 5). La membrana 12 comprende además una parte estacionaria 14. La parte estacionaria 14 de la membrana 12 está fija con respecto al asiento 11 de válvula.
[0054] La membrana 12 comprende una parte de bisagra 15 que conecta la solapa móvil 13 a la parte estacionaria 14.
[0055] La cámara de dosificación 4 tiene un paso de temporizador 16 que proporciona una comunicación fluídica entre el recipiente 1 y el espacio posterior 4B. El paso de temporizador 16 está en la realización mostrado en las figuras proporcionadas en la membrana 12. El paso de temporizador 16 permite que el líquido fluya desde el recipiente 1 al espacio posterior 4B cuando el conjunto de válvula 10 está en el estado cerrado como se ilustra en la Fig. 3. El paso de temporizador 16 es considerablemente más pequeño que el paso de liberación 9.
[0056] El asiento 11 de válvula se fabrica mediante un procedimiento adecuado tal como, por ejemplo, moldeo por inyección. Se pretende que la membrana 12 se fabrique por separado y a continuación se fije al asiento de válvula. En la práctica, las láminas o películas de plástico se fabrican generalmente mediante un procedimiento de extrusión o procedimientos de moldeo por soplado. Las formas de las membranas se pueden perforar a partir de hojas de lámina extruidas o moldeadas por soplado. Sin embargo, también son imaginables otros procedimientos de conformado para la membrana; por ejemplo, de lámina moldeada por inyección.
[0057] La membrana 12 está hecha de una lámina elástica que tiene un espesor uniforme. En una realización práctica, la lámina está hecha de polipropileno (PP) que tiene un espesor de aproximadamente 50 μm. Un espesor práctico de una lámina de PP puede estar dentro del intervalo de 30-80 μm.
[0058] También es concebible que se utilicen otros materiales poliméricos adecuados para la lámina, tales como polietileno (PE), tereftalato de polietileno (PET) o poliestireno (PS).
[0059] En la técnica, las láminas de plástico como se mencionó anteriormente también se denominan películas de plástico.
[0060] También un elastómero, por ejemplo, un elastómero termoplástico (TPE), puede ser un material adecuado para la lámina. Una lámina de TPE es, con respecto a la función de membrana, más gruesa que, por ejemplo, una lámina de PP o PE para proporcionar una memoria de forma y una capacidad de flexión suficientes a la lámina. Un espesor factible para una lámina de TPE podría estar en el intervalo de 100-500 μm.
[0061] En uso, el dispositivo de dosificación funciona de la siguiente manera:
El émbolo 7 está inicialmente en la posición hacia atrás. El conjunto de válvula 10 está en el estado cerrado. El contenido del contenedor es presurizado por el usuario. En una realización práctica, el recipiente 1 es un recipiente de tipo de compresión, y el usuario presuriza el contenido comprimiendo el cuerpo del recipiente. El recipiente 1 generalmente se mantiene boca abajo durante la presurización.
[0062] El fluido fluye desde el recipiente 1 a través del paso de entrada 8 hacia el espacio frontal 4A y a través del paso de salida 3 (véase la Fig. 3). Al mismo tiempo, el fluido fluye desde el recipiente 1 hacia el espacio posterior 4B a través del paso de temporizador 16 y el émbolo 7 se mueve a través de la cámara de dosificación 4 hacia la posición frontal (cf. Fig. 3). La velocidad a la que se desplaza el émbolo 7 está determinada principalmente por el caudal a través del paso de temporizador 16 y, por lo tanto, depende del tamaño del paso de temporizador 16.
[0063] Después de un cierto tiempo, el émbolo 7 se apoyará en la cara de extremo de la boquilla 3A y cerrará el paso de salida 3, cuyo estado se muestra en la Fig. 4. La distribución de líquido cesará entonces.
[0064] Una vez que ha cesado la distribución de la dosis de líquido, se libera la presión en el recipiente 1. En caso de un recipiente de tipo compresión, el usuario puede aliviar la presión sobre el cuerpo del recipiente y el recipiente vuelve elásticamente a su forma original.
[0065] Aliviar la presión provoca una subpresión en el recipiente 1. Se producirá un efecto de subretroceso que succiona aire a través del paso de salida 3 a través de la parte frontal de cámara de dosificación 4A y el paso de entrada 8 en el recipiente 1, como se ilustra en la Fig. 5.
[0066] También se crea una diferencia de presión entre el contenido del recipiente y el espacio posterior 4B. Esta diferencia de presión hace que la solapa 13 de la membrana 12 se aleje del asiento 11 de válvula como se muestra en la Fig. 5. Cuando la solapa 13 se aleja del asiento 11 de válvula, la parte de bisagra 15 se flexiona elásticamente.
[0067] Cuando la solapa 13 se aleja del asiento 11 de válvula, el fluido fluirá desde el espacio posterior 4B al recipiente 1 a través del paso de liberación 9 como se ilustra en la Fig. 5. En caso de un recipiente de tipo de compresión, donde hay una subpresión, el fluido será succionado de nuevo desde el espacio posterior 4B al recipiente. Mientras tanto, el émbolo 7 retrocederá desde la posición frontal (Fig. 4) a la posición hacia atrás (Fig. 5). Cuando se elimina la diferencia de presión entre el recipiente 1 y el espacio posterior 4B, la solapa 13 se moverá de nuevo a su posición apoyándose contra el asiento 11 de válvula por la propiedad elástica de la parte de bisagra 15. La diferencia de presión mencionada se eliminará después de un tiempo determinado debido a la succión de aire en el recipiente 1 a través del paso de salida 3, el espacio frontal 4A y el paso de entrada 8.
[0068] El paso de liberación 9 tiene una dimensión tal que el fluido puede fluir rápidamente fuera del espacio posterior 4B y que el émbolo 7 puede regresar rápidamente a la posición hacia atrás. La estructura de la membrana 12 que incluye la solapa 13 y la parte de bisagra 15 según la invención garantiza que haya una respuesta rápida a la caída de presión en el recipiente 1 y que el paso de liberación 9 se abra rápidamente. Mediante la respuesta rápida del conjunto de válvula 10 y la gran abertura de liberación 9, puede garantizarse que el émbolo 7 regrese a la posición hacia atrás, antes de que el conjunto de válvula 10 se cierre nuevamente y la retrosucción haya terminado. Por lo tanto, se garantiza que el dispositivo de dosificación siempre distribuirá la misma dosis y, por lo tanto, proporcionará una dosificación consistente.
[0069] La cantidad de líquido por dosis se determina, entre otras cosas, por las dimensiones del paso de temporizador 16, el paso de entrada 8, el paso de salida 3 y las dimensiones de la cámara 4 en relación con la viscosidad del fluido.
[0070] El dispositivo de dosificación también puede utilizarse con un recipiente 1 desde el cual se distribuye un líquido mediante vertido. El recipiente 1 no tiene que ser apretado o presurizado de otra manera en tal realización. El líquido se vierte girando el recipiente boca abajo hasta cierto punto, con lo que, forzado por la gravedad, el líquido fluye desde el recipiente a través del paso de entrada 8 hacia el espacio frontal 4A y sale a través del paso de salida 3.
[0071] El flujo de líquido desde el paso de entrada 8 al paso de salida 3 a través del espacio frontal 4A (cf. Fig. 3) crea una fuerza de succión que succiona el émbolo hacia la posición frontal. Mientras tanto, el líquido fluye desde el recipiente hacia el espacio de retroceso 4B a través del paso de temporizador 16. Este flujo es forzado por una subpresión en el espacio posterior 4B creada por el movimiento del émbolo 7 (que aumenta el volumen del espacio posterior 4B) y/o la gravedad.
[0072] Cuando el émbolo 7 avanza completamente hacia la posición delantera y el paso de salida 3 se bloquea, el suministro de líquido se detiene y el recipiente debe colocarse en posición vertical para que el líquido pueda fluir desde el espacio posterior 4B hacia el recipiente. Esto es forzado por la gravedad y el peso del líquido en el espacio posterior 4B obliga a la membrana 13 a alejarse del asiento de válvula. El émbolo 7 se moverá de nuevo a la posición hacia atrás forzado por la gravedad debido a su propio peso y al peso del líquido todavía presente en el espacio frontal 4A.
[0073] El dispositivo de dosificación para un recipiente de tipo compresión y para un recipiente de tipo vertido tienen ambos básicamente la misma estructura, que se describe anteriormente, pero sus componentes pueden conformarse y dimensionarse de manera diferente para optimizar sus respectivos rendimientos.
[0074] En la Fig. 2 se muestra una realización de la membrana 12 en la que el paso de temporizador 16 está formado como una abertura proporcionada en la solapa 13, en particular en el centro de la solapa 13.
[0075] En otra realización de la membrana 12, el paso de temporizador 16 está definido por un rebaje en el borde de la solapa móvil 13 y un rebaje en la parte estacionaria anular 14 que rodea la solapa móvil 13, como se muestra en la Fig. 8.
[0076] También es posible tener múltiples aberturas de temporizador.
[0077] En la Fig. 6A, la membrana 12 tiene una lámina de forma circular y el contorno de la solapa móvil 13 se corta en la lámina. En una realización práctica, la solapa 13 puede tener un diámetro de aproximadamente 12 mm. Por otra parte, se perfora una abertura de temporizador 16, o se forma de otro modo, en la solapa 13. La parte de bisagra 15 está formada por una región de conexión estrechada con respecto a la solapa móvil 13.
[0078] En la realización práctica de la Fig. 6A, la parte de bisagra 15 puede tener una longitud Lh, de aproximadamente 6 mm. La anchura W de la parte de bisagra es preferentemente de aproximadamente 1-2 mm.
[0079] También son posibles otras realizaciones de la membrana 12:
En la Fig. 6B se muestra una membrana circular 12, que tiene un segmento 12B que es estacionario y una solapa que está conectada a la parte estacionaria 12B por la parte de bisagra que está indicada por una línea discontinua.
[0080] En una realización práctica de la membrana mostrada en la Fig. 6B, en caso de que esté hecha de una lámina de PP que tenga un espesor de aproximadamente 50 μm, como se mencionó anteriormente, el diámetro de la solapa puede ser de aproximadamente 12 mm. La longitud de la bisagra Lh puede variar de 3 mm a 12 mm, pero lo más preferentemente de 6-10 mm.
[0081] Una membrana de lámina de PP que tiene un espesor de aproximadamente 50 μm que tiene un diámetro de aproximadamente 12 mm, una longitud de bisagra Lh de aproximadamente 8 mm y una longitud de solapa Lf de aproximadamente 10,5 mm funciona bien con, por ejemplo, un detergente que se distribuirá desde el dispositivo de dosificación.
[0082] En la Fig. 6C se muestra una membrana que tiene una solapa generalmente circular con un resalte 12C formado en una parte de borde, que incluye la parte estacionaria y la parte de bisagra.
[0083] En las Fig. 6D y 6E se ilustran otras formas de la solapa móvil 13.
[0084] En la Fig. 6F y 6G se ilustra una realización donde la membrana está fija en el centro y la membrana tiene dos solapas móviles 13.
[0085] En las Fig. 6H y 6I se ilustra una realización donde la membrana tiene dos solapas móviles 13, cada una de las cuales está fijada en una región exterior.
[0086] En las Fig. 6J y 6K se ilustra una realización donde la membrana tiene cuatro solapas 13, que están fijadas en una región central.
[0087] En la Fig. 6B, la bisagra parece definir una línea de plegado recta (que tiene una longitud Lh). Sin embargo, debe observarse que, en la práctica, la parte de bisagra de la membrana preferentemente no define una línea de plegado, sino un área de plegado con una cierta anchura en la que se permite que la lámina se flexione. La línea mostrada en la figura es meramente indicativa del área. Lo mismo ocurre mutatis mutandis para las realizaciones mostradas en las Fig. 6C-6K.
[0088] La forma del área de plegado viene determinada por el modo y la forma de la fijación (por ejemplo, sellado) de la membrana al asiento de válvula, y por la forma del área de la solapa adyacente a la fijación. La fijación puede definir un área recta, pero también puede definir un área con una curvatura, donde la dirección de curvatura puede corresponder a la del contorno externo de la membrana, o puede estar curvada en una dirección opuesta. Si en el área de bisagra la membrana está fijada en los extremos exteriores al asiento de válvula, la membrana puede encontrar su propia forma de área de bisagra.
[0089] En la realización mostrada en la Fig. 2, el asiento 11 de válvula tiene salientes de soporte 11F que se extienden desde el borde de la abertura 9 radialmente hacia adentro. En esta realización particular de la Fig. 2 hay seis salientes de soporte 11F. Los salientes de soporte 11F solo están conectados al resto del asiento 11 de válvula en su extremo exterior radial.
[0090] Una alternativa de un asiento 11 de válvula se muestra en la Fig. 8, donde el asiento 11 de válvula tiene una formación de soporte. La formación de soporte comprende un anillo exterior 11A, un cuerpo central 11B y brazos radiales 11C que interconectan el anillo exterior 11A y el cuerpo central 11B. La realización particular mostrada tiene cuatro brazos radiales 11C que están distribuidos uniformemente, por lo que cada uno tiene un ángulo de 90° con respecto al brazo anterior y consecutivo 11C. La formación de soporte 11A, 11B, 11C forma un tope para la solapa 13 de la membrana 12, de modo que la solapa no puede moverse hacia el espacio posterior 4B. En la realización que se muestra en la Fig. 8, el cuerpo central 11B está provisto de un orificio pasante 11D, por lo que el cuerpo central 11B es efectivamente un anillo central.
[0091] En una realización ventajosa, la membrana 12 puede tener una abertura central (no mostrada en la Fig. 8, pero mostrada en la Fig. 2 y la Fig. 6<a>), que está alineada con el orificio pasante 11D en el cuerpo central 11C del asiento 11 de válvula. Ventajosamente, la abertura central 16 en la membrana 12 es más grande que el orificio pasante 11D en el cuerpo central 11C, de modo que el orificio central 11D funciona efectivamente como un paso de temporizador. Como el asiento de válvula en general estará hecho de un material de forma estable, por ejemplo, un plástico adecuado, el tamaño del orificio pasante 11D será estable y el paso de temporizador será invariante con el tiempo.
[0092] En la Fig. 7 se muestra otra variante, donde la membrana 12 es circular y tiene una abertura central 13A. La membrana 12 está sellada con un segmento circular 12B a un anillo exterior del asiento 11 de válvula. El asiento de válvula comprende un cuerpo central 11B y un brazo radial 11C que se extiende radialmente hacia adentro desde el anillo exterior 11A. Como se puede apreciar claramente, la abertura 13A en la solapa 13 de la membrana 12 tiene un diámetro mayor que el orificio pasante 11D en el cuerpo central 11B. El orificio pasante funciona como un paso de temporizador.
[0093] Hay diferentes maneras de fijar la parte estacionaria de la membrana en el dispositivo de dosificación.
[0094] Una posibilidad es que la membrana se suelde directamente a una parte del asiento de válvula, por ejemplo, mediante soldadura ultrasónica o termosellado.
[0095] Se puede usar una soldadura en forma de línea o soldadura por puntos.
[0096] Otra opción es que la membrana se fije (por ejemplo, se suelde, se adhiera) a un anillo portante que se encaje en el extremo posterior de la cámara de dosificación de manera que la membrana se apoye contra el asiento de válvula.
[0097] Otra opción más es que el perímetro de la membrana se sujete entre el asiento de válvula (por ejemplo, un anillo exterior del mismo) y un anillo de sujeción que se encaje en el extremo posterior de la cámara de dosificación.
[0098] Otra posibilidad es proporcionar uno o más pasadores en una parte del asiento de válvula y proporcionar un número correspondiente de orificios en la parte estacionaria de la membrana que se ajusten firmemente sobre los pasadores para fijar la parte estacionaria de la membrana al asiento de válvula.
[0099] También es posible fabricar la membrana por separado y fijar la membrana y el asiento de válvula colocando la membrana en el molde de inyección, donde la membrana se sobremoldea mientras se forma el asiento de válvula.
[0100] El asiento de válvula puede tener una forma plana como se muestra en las Fig. 2-5. Sin embargo, también es posible que el asiento de válvula tenga una forma ligeramente convexa o cóncava en el lado contra el cual se fija la membrana. De este modo, la parte estacionaria de la membrana, que está fijada al asiento de válvula convexo o cóncavo, tendrá la misma forma convexa o cóncava, lo que provocará una fuerza de empuje en el material de la membrana para mantener la solapa cerrada. De este modo, se puede conseguir un sellado más hermético entre la membrana y el asiento de válvula, lo que requiere más fuerza para abrirse, pero también proporciona inherentemente más fuerza para volver a cerrarse.
Claims (15)
1. Dispositivo de dosificación de líquido a montar en un recipiente (1) para distribuir dosis de líquido a partir de dicho recipiente (1 ), comprendiendo dicho dispositivo de dosificación:
- una cámara de dosificación (4), teniendo dicha cámara de dosificación (4) un extremo frontal (5) y un extremo posterior (6) opuesto al extremo frontal (5);
- un paso de salida (3) situado en el extremo frontal (5) de dicha cámara de dosificación (4);
- un émbolo (7) situado en la cámara de dosificación (4) y dividiendo la cámara de dosificación (4) en un espacio frontal (4A) y un espacio posterior (4B), siendo dicho émbolo (7) móvil en la cámara de dosificación (4) entre una posición delantera en la que el émbolo (7) cierra el paso de salida (3) y el espacio frontal (4A) tiene un volumen mínimo, y una posición hacia atrás, en la que el espacio frontal (4A) tiene un volumen máximo;
- un paso de entrada (8) de cámara de dosificación que proporciona una comunicación fluídica entre el espacio frontal (4A) y el recipiente (1) en cada posición del émbolo (7), para permitir que el líquido fluya del recipiente (1) al espacio frontal (4A);
- un paso de temporizador (16; 11D) asociado con la cámara de dosificación (4) que proporciona una comunicación fluídica entre el recipiente (1) y dicho espacio posterior (4B) en cada posición del émbolo (7), para permitir que el líquido fluya del recipiente (1) al espacio posterior (4B);
- un paso de liberación (9) asociado con la cámara de dosificación (4), siendo dicho paso de liberación (9) mayor que el paso de temporizador (16; 11D) y proporcionando una comunicación fluídica entre el espacio posterior (4b ) de la cámara de dosificación (4) y el recipiente (1) para permitir que el líquido fluya del espacio posterior (4B) al recipiente (1 );
- un conjunto de válvula (10) asociado con el paso de liberación (9), teniendo dicho conjunto de válvula (10) un estado cerrado en el que el paso de liberación (9) está cerrado y un estado abierto en el que dicho paso de liberación (9) está abierto y se permite que el fluido fluya a través del mismo desde el espacio posterior (4B) al recipiente (1 );
caracterizado porque el conjunto de válvula (10) comprende un asiento (11 ) de válvula situado en el extremo posterior (6) de la cámara de dosificación (4) y una membrana (12) situada en un lado del asiento (11) de válvula orientado en sentido contrario al espacio posterior (4B), estando dicha membrana (12) hecha de una lámina elástica que tiene un espesor uniforme, teniendo dicha membrana (12) una parte estacionaria (14) que está fija con respecto al asiento (11) de válvula y al menos una solapa móvil (13) que está conectada a la parte estacionaria (14) por una parte de bisagra (15), donde dicha solapa (13) en dicho estado abierto del conjunto de válvula (10) se aleja del asiento (11 ) de válvula y en dicho estado cerrado del conjunto de válvula (10) se apoya contra el asiento (11 ) de válvula, y donde la parte de bisagra (15) tiene una propiedad elástica y se flexiona elásticamente cuando la solapa (13) se aleja del asiento (11) de válvula y está en un estado de reposo cuando la solapa (13) se apoya contra el asiento (11) de válvula, y donde la solapa (13) tiene un peso relativamente bajo de modo que se garantiza que la solapa (13) en el estado de reposo se apoye contra el asiento (11) de válvula, independientemente de la orientación del dispositivo de dosificación de líquido.
2. Dispositivo de dosificación de líquido según la reivindicación 1, donde la lámina está hecha de un material polimérico.
3. Dispositivo de dosificación de líquido según la reivindicación 2, donde la lámina está hecha de un polipropileno (PP), donde, preferentemente, la lámina tiene un espesor en un intervalo de 30-80 μm, más preferentemente de aproximadamente 50 μm.
4. Dispositivo de dosificación de líquido según la reivindicación 2, donde la lámina está hecha de un elastómero termoplástico (TPE), donde, preferentemente, la lámina tiene un espesor en un intervalo de 100-500 μm.
5. Dispositivo de dosificación de líquido según la reivindicación 2, donde la lámina está hecha de un polietileno (PE), donde, preferentemente, la lámina tiene un espesor en un intervalo de 80-150 μm.
6. Dispositivo de dosificación de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la membrana (12) comprende una única solapa (13).
7. Dispositivo de dosificación de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la solapa (13) tiene un diámetro de solapa y la parte de bisagra (15) tiene una longitud que es aproximadamente dos tercios del diámetro de la solapa.
8. Dispositivo de dosificación de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el paso de temporizador (16) comprende un corte proporcionado en la membrana (12 ).
9. Dispositivo de dosificación de líquido según la reivindicación 8, que tiene una o más de las siguientes características:
- el corte está formado como una abertura de temporizador formada como un orificio;
- dicho corte está situado en la solapa móvil (13) o dicho corte está situado en la parte estacionaria (14) de la membrana (12 );
- dicho corte es invariante durante un uso normal.
10. Dispositivo de dosificación de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-7, donde el paso de temporizador (11D) está integrado en el asiento (11) de válvula.
11. Dispositivo de dosificación de líquido según la reivindicación 10, donde la membrana tiene un corte, por ejemplo, un orificio, que está alineado con el paso de temporizador (11D) en el asiento (11) de válvula, donde, preferentemente, el paso de temporizador (11D) tiene un diámetro menor que el corte en la membrana.
12. Dispositivo de dosificación de líquido según la reivindicación 11, donde el asiento (11) de válvula tiene una formación de soporte (11A, 11B, 11C) adaptada para ser un tope para la solapa (13) de la membrana (12), donde, preferentemente, el paso de temporizador (11D) se proporciona en dicha formación de soporte (11A, 11B, 11C), donde, preferentemente, la formación de soporte (11A, 11B, 11C) incluye un cuerpo central (11B) y al menos un brazo radial (11C) que se extiende desde el cuerpo central (11B) y conectado a un anillo exterior (11A) del asiento (11) de válvula, donde el paso de temporizador (11D) se proporciona en el cuerpo central (11B).
13. Dispositivo de dosificación de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, donde el paso de temporizador se proporciona en una pared de cámara de dosificación.
14. Dispositivo de dosificación de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la parte estacionaria (14), la solapa móvil (13) y la parte de bisagra (15) de la membrana (12) están formadas en una sola pieza, donde un contorno de la solapa (13) y la parte de bisagra (15) se proporciona por un corte en la membrana (12), y donde la parte estacionaria (14) comprende una parte en forma de anillo que rodea la solapa (13).
15. Tapón de cierre (2) que puede fijarse a un recipiente (1) en el que está integrado el dispositivo de dosificación de líquido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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