WO2004103571A1 - Pistola de accionamiento neumático para dispensa de líquidos - Google Patents

Pistola de accionamiento neumático para dispensa de líquidos Download PDF

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WO2004103571A1
WO2004103571A1 PCT/ES2003/000237 ES0300237W WO2004103571A1 WO 2004103571 A1 WO2004103571 A1 WO 2004103571A1 ES 0300237 W ES0300237 W ES 0300237W WO 2004103571 A1 WO2004103571 A1 WO 2004103571A1
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needle
gun
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liquid
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José PEÑALVER GARCIA
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Industrias Peñalver, S.L.
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    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/3033—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head
    • B05B1/304—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve
    • B05B1/3046—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice
    • B05B1/306—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice the actuating means being a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/01—Spray pistols, discharge devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0225—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work characterised by flow controlling means, e.g. valves, located proximate the outlet

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatically actuated gun for dispensing liquids, among the different gumming devices used as packaging sealing means.
  • This invention is applied in industrial processes where the speed of operation is a parameter of such importance as the accuracy of the application, for example, in the packaging of food products in metal cans.
  • This invention characterizes a special construction of the gun that allows its installation in moving parts of machines or in industrial processes where the reduced weight and dimensions are fundamental.
  • Patent EPO 0736332 from Rieck & Melzian GmbH, is already a: "Device for gummed edge of an oval lid", with fixed nozzle and rotating lid, synchronizing a cogwheel with a toothed disk that has the shape of the lid , the number of teeth of the disc being multiple of those of the wheel, there are also two control cams that adapt the position of that one to that of the wheel, maintaining the engagement of the teeth while another cam controls that the mouth of the injection nozzle is located on the midline of the sealing strip that is being deposited next to the edge of the lid.
  • tros of guns pneumatically operated, in which the parameters of operating speed, application accuracy, weight and dimensions are decisive.
  • the present invention relates to a pneumatically actuated gun for dispensing liquids generally in industrial processes from among the different gumming devices used as sealing means for containers, preferably food type and metal construction.
  • this device is characterized by a central liquid passage body, a nozzle with a dispensing hole and the pneumatic body.
  • the central body is made of light material and inside it is housed the needle that provides the closure, engaging on the inner cone of the nozzle. Mounted on the needle is the sealing bellows whose mission is the separation of the application part of the liquid from the pneumatic actuating part.
  • This bellows seal is subjected to compression stress in the needle lift position at the time of opening or application of liquid, such that there is no relative movement between the union of said bellows and the needle, thus avoiding characteristic friction.
  • other sealing devices such as seals where coagulation of certain compound liquids can occur (for example liquid rubber) under certain conditions of pressure, temperature and application speed.
  • the bellows is relaxed or at its original length when the needle is in the closed position.
  • the central body has a dovetail clamping system which allows great versatility and position adjustments on the organ or element of the machine or industrial process to be installed.
  • the nozzle has an inner cone where the needle is coupled and a hole calibrated for the application of the desired amount of liquid depending on both the diameter of said hole and the elevation of the needle, the pressure and the physical characteristics of the liquid.
  • the pneumatic body has a double-acting cylinder in which the plunger is mounted on the needle, in this way the opening and closing of the needle is controlled by a high-speed pneumatic solenoid valve. It is also provided with a spring or spring for closing in case of lack of air pressure.
  • the stroke of the needle is limited by a screw with graduation for the regulation of the flow of the liquid.
  • Figure 1 is a perspective view of the exterior of the gun.
  • Figure 2 is a perspective view of the outside of different theoretical positions of the dovetail clamp of the gun, in its three possible variants.
  • Figure 3 is a longitudinal section of the gun where the different elements that compose it are represented.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the assembly of the component elements of this invention.
  • the present invention relates to a pneumatically actuated gun for dispensing liquids, characterized by reduced dimensions and weight and high operating speed, functions given by its compact design which is extracted from the description next:
  • the opening and closing operation and, therefore, the control of the liquid flow, under constant pressure conditions and maintaining the physical properties of the rubber to be driven, is carried out in a double-acting pneumatic body (2) and is governed by the pressure differential of compressed air on both sides of the chamber formed by the pneumatic rod (9), the gasket (13) and the inside of this pneumatic body (2).
  • a spring (17), internal to the threaded extension of the flow regulator (8) and which hits the pneumatic rod (9) has the mission of closing the needle (10) in case of lack of pneumatic pressure.
  • the opening and closing of the needle (10), provided with a guide (6) and with a conical tip, is carried out on the inner cone of the nozzle (3), directly over the exit hole, with the consequent saving of space and avoiding drying by prolonged contact of liquids and compounds with air.
  • the seal between the chamber or central body (1) and the pneumatic body (2), also prismatic and in light material, is provided by the O-rings (14) and (15) in conjunction with the bellows (5), of elastic material and arranged inside the central body (1), concentric with the needle (10) and integral with its lower part, being compressed during its rise, avoiding any relative movement of the needle (10) - bellows ( 5) and with it the friction of the seals, responsible for coagulation, sedimentation or solidification of the liquids, which would seal the nozzle hole (3).
  • the pneumatic rod (9), of reduced diameter that increases the response speed and reduces the dimensions of the pneumatic body (2), is integral with the needle (10) and is operated by compressed air so that, depending on the difference of pressures on both sides of the chamber formed by said rod (9), the o-ring (13) and the inside of the pneumatic body (2), the raising or lowering of the needle (10) occurs.
  • the pneumatic part is preferably operated by a high speed pneumatic solenoid valve.
  • the needle rise stroke is precisely adjusted and is limited by the flow regulator
  • the gun is designed for dovetail and clamp type clamping, which allows easy installation and placement of the same on any organ or element of machine or industrial device.
  • Said dovetail (18) is located on the central body and in figure 2 there are three possible locations thereof depending on the needs of the application.

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  • Coating Apparatus (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

Dispone de un cuerpo central (1) y un cuerpo neumático (2); una aguja (10) con guía (6) y de punta cónica, más una boquilla (3) fijada mediante una tuerca (4); un fuelle de estanqueidad (5) concéntrico a la aguja (10); un vástago neumático (9); un regulador de caudal (8) con regla graduada, haciendo de nonio y una junta (16) retenedora, un resorte de seguridad (17); un elemento (7), en el que rosca el regulador de caudal (8) y que, a su vez, queda bloqueado por la brida (12); cuatro tornillos (11) que unen el cuerpo central (1), el cuerpo neumático (2) y la brida (12); unas juntas tóri-cas (13) y (14) de estanqueidad entre el cuerpo central (1) y el cuerpo neumático (2); una cola de milano (18) en el cuerpo central (1) de instalación y ajuste, en máquinas y otros dispositivos.

Description

PISTOIA DE ACCIONAMIENTO NEUMÁTICO PARA DISPENSA DE LÍQUIDOS
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una pistola de accionamiento neumático para la dispensa de líquidos, de entre los diferentes dispositivos de engomado utilizados como medios de sellado de envases.
Se aplica esta invención en procesos industriales dónde la velocidad de operación es un parámetro de tanta importancia como la precisión de la aplicación, por ejemplo, en el envasado de productos alimentarios en latas metálicas.
Caracteriza a esta invención una especial construcción de la pistola que posibilita su instalación en partes móviles de máquinas o en procesos industriales en dónde el reducido peso y dimensiones son fundamentales.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Existen en el mercado numerosas pistolas o dis- positivos de aplicación de líquidos pero que en su gran mayoría no están diseñadas para su instalación en órganos móviles, o bien no son de accionamiento neumático o no tienen las reducidas dimensiones y peso o la velocidad 'de operación de la invención que se pretende descri- bir.
Instalaciones de engomado de tapas de acero o de aluminio de botes mediante una goma sellante son del tipo de la patente GB8308721, de .R. Grace Lted. , de 14.10.82. La patente EPO 0736332, de Rieck & Melzian GmbH, es ya de un : "Dispositivo para engomado de borde de una tapa ovalada", con tobera fija y tapa giratoria, sincronizando una rueda dentada con un disco dentado que tiene la forma de la tapa, siendo el número de dientes del disco múltiplo de los de la rueda, existiendo además dos levas de control que adaptan la posición de aquel respecto a la de ésta, manteniendo el engrane de los dientes mientras que otra leva controla que la embocadu- ra de la tobera inyectora se encuentre sobre la linea media de la banda de sellado que se está depositando junto al borde de la tapa.
Finalmente y más directamente relacionada es la patente PCT ES 02/00271, del propio solicitante, de : "Máquina rebordeadora - engomadora de tapas metálicas de geometría no circular para envases", que incorpora entre otros un gran plato rotativo, una diversidad de estaciones de trabajo, ubicadas en éste y provistas con dispo- sitivos de rebordeo y de engomado, diametrales opuestos, trabajando con cualquier tipo de perfil de tapa o fondo, adaptándose a cualquier geometría de éstas, en base a rotar las tapas en las estaciones de trabajo y en la que el dispositivo de engomado inclina con total precisión la pistola, siguiendo el perfil superior de la leva de copiado mediante un brazo seguidor, en cualquier posición angular deseada respecto del plano de su sujeción al brazo, fijado para cada tipo de tapa, enfocando el chorro de goma a la base de la tapa y, por fuerza cen- trífuga, a la cara interior del ala y a buena parte del tramo interior del redondeado de ésta, sin producirse ningún tipo de derrames de goma al exterior por rebosado de ésta.
El solicitante desconoce la existencia de regis- tros de pistolas , de accionamiento neumático, en las que los parámetros de velocidad de operación, precisión de aplicación, peso y dimensiones sean decisivos.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una pistola de accionamiento neumático para la dispensa de líquidos generalmente en procesos industriales de entre los diferentes dispositivos de engomado utilizados como medios de sellado de envases, preferentemente de tipo alimentario y en construcción metálica.
Para conseguir el compromiso entre los paráme- tros o características anteriormente citadas, éste dispositivo se caracteriza por un cuerpo central de paso del liquido, una boquilla con orificio para la dispensa y el cuerpo neumático.
El cuerpo central es de material ligero y en su interior se encuentra alojada la aguja que proporciona el cierre, acoplándose sobre el cono interior de la boquilla. Montado sobre la aguja se encuentra el fuelle de estanqueidad que tiene como misión la separación de la parte de aplicación del liquido de la parte de accionamiento neumático.
Este fuelle de estanqueidad queda sometido a esfuerzo de compresión en la posición de elevación de aguja en el momento de apertura o aplicación de liquido, de tal manera que no hay movimiento relativo entre la unión de dicho fuelle y la aguja, evitando asi la fricción característica de otros dispositivos de estanqueidad tales como retenes en dónde se puede producir la coagulación de ciertos líquidos compuestos (por ejemplo goma líquida) bajo determinadas condiciones de presión, temperatura y velocidad de aplicación. El fuelle queda relajado o en su longitud original cuando la aguja se encuentra en la posición de cierre.
El cuerpo central cuenta con sistema de sujeción tipo cola de milano el cual permite una gran versatilidad y ajustes de posición sobre el órgano o elemento de la máquina o proceso industrial a instalar.
La boquilla tiene un cono interior en donde se acopla la aguja y un orificio calibrado para la aplicación de la cantidad de líquido deseada en función tanto del diámetro de dicho orificio como de la elevación de la aguja, de la presión y de las características físicas del líquido.
El cuerpo neumático cuenta con un cilindro de doble efecto en la que el émbolo va montado sobre la aguja, de esta manera la apertura y cierre de la aguja es controlada por una electroválvula neumática de alta velocidad. También va provisto de muelle o resorte para el cierre en caso de falta de presión de aire. La carrera de la aguja esta limitada por un tornillo con gradua- ción para la regulación del caudal del líquido.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de planos, ilustrativos del ejemplo preferente y nunca limitativo de la invención.
La Figura 1 es una vista en perspectiva del exterior de la pistola. La Figura 2 es una vista en perspectiva del exterior de distintas posiciones teóricas de la sujeción tipo cola de milano de la pistola, en sus tres posibles variantes .
La Figura 3 es una sección longitudinal de la pistola en donde quedan representados los distintos elementos que la componen.
La Figura 4 es una perspectiva de la explosión del despiece del conjunto de los elementos componentes de esta invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a una pistola de accionamiento neumático para dispensa de líquidos, caracterizada por unas reducidas dimensiones y peso y una alta velocidad de operación, funciones dadas por su diseño compacto que se extrae de la descripción siguiente:
En el despiece de la figura 4 observamos la boquilla cónica (3) para la dispensa del líquido acoplada al cuerpo central (1), prismático y en material ligero, mediante la tuerca de sujeción (4) .
La operación de apertura y cierre y, por tanto, el control del caudal de líquido, en condiciones cons- tantes de presión y manteniéndose las propiedades físicas de la goma a impulsar, se realiza en un cuerpo neumático (2) de doble efecto y es gobernada por el diferencial de presión de aire comprimido a ambos lados de la cámara formada por el vastago neumático (9) , la junta (13) y el interior de este cuerpo neumático (2) . Un resorte (17), interno a la extensión roscada del regulador de caudal (8) y que topa en el vastago neumático (9) tiene como misión el cierre de la aguja (10) en caso de falta de presión neumática.
La apertura y cierre de la aguja (10), provista de una guía (6) y de punta cónica, se realiza sobre el cono interior de la boquilla (3) , directamente sobre el orificio de salida, con el consiguiente ahorro de espació y evitando el secado por contacto prolongado de los líquidos y compuestos con el aire.
Mientras, la estanqueidad entre la cámara o cuerpo central (1) y el cuerpo neumático (2), también prismático y en material ligero, la proporcionan las juntas tóricas (14) y (15) en conjunción con el fuelle (5) , de material elástico y dispuesto en el interior del cuerpo central (1), concéntrico con la aguja (10) y solidario en su parte inferior con la misma, quedando comprimido durante el ascenso de ésta, evitando todo movimiento relativo aguja (10) - fuelle (5) y con él la fricción de los retenes, responsable de coagulaciones, sedimentaciones o solidificaciones de los líquidos, que obturarían el orificio de la boquilla (3) .
El vastago neumático (9), de diámetro reducido que aumenta la velocidad de respuesta y reduce las dimensiones del cuerpo neumático (2), es solidario a la aguja (10) y está operado por aire comprimido de modo que, en función de la diferencia de presiones a ambos lados de la cámara formada por dicho vastago (9), la junta tórica (13) y el interior del cuerpo neumático (2), se produce la elevación o descenso de la aguja (10) . La parte neumática es operada preferentemente por una electroválvula neumática de alta velocidad. La carrera de ascenso de la aguja se ajusta con precisión y está limitada por el regulador de caudal
(8), alojado parcialmente en el cuerpo (2), que va roscado sobre el elemento (7) y que también hace de nonio para el ajuste fino de la carrera de la aguja
(10). Mientras, este elemento (7) queda bloqueado por la brida (12) y la junta (16) proporciona resistencia al giro y evita que se afloje accidentalmente el regulador (8), que rosca en el elemento (7) y deja sobresaliente del cuerpo (2) una valona cilindrica moleteada, para el ajuste manual seguida, a continuación, de una regla circular graduada.
Finalmente, cuatro tornillos (11) , de M3 x 40, que unen el cuerpo central (1), el cuerpo neumático (2) y la brida (12), son los que proporcionan el cierre del conjunto completo, haciendo que la pistola sea de muy fácil y rápido montaje y desmontaje.
La pistola está diseñada para sujeción de tipo cola de milano y pinza, que permite la fácil instalación y emplazamiento de la misma sobre cualquier órgano o elemento de máquina o dispositivo industrial. Dicha cola de milano (18) se encuentra sobre el cuerpo central y en la figura 2 se presentan tres posibles ubicaciones de la misma en función de las necesidades de la aplicación.
No altera la esencialidad de esta invención va- riaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para proceder a su reproducción por un experto.

Claims

REIVINDICACIONES
Ia.- Pistola de accionamiento neumático para la dispensa de líquidos, de entre los medios de dispensa de líquidos, esencialmente caracterizada por disponer de :
- Un cuerpo central (1) y un cuerpo neumático (2) de forma prismática y realizados en material ligero.
- Una aguja (10) con guía (6) y de punta cónica, que asienta sobre el interior de la boquilla (3) , reali- zando el cierre sobre el orificio de salida.
- Una boquilla (3) de forma cónica que está fijada al cuerpo central mediante una tuerca (4) .
- Un fuelle de estanqueidad (5) de material elástico que queda montado concéntricamente sobre la aguja (10) en el interior del cuerpo central (1) .
- Un vastago neumático (9) de diámetro reducido que incrementa la velocidad de respuesta y reduce las dimensiones del cuerpo neumático (2) .
- Un regulador de caudal (8) que queda alojado en parte sobre el interior del cuerpo neumático (2) , sobresaliendo de éste la regla graduada y la parte cilindrica moleteada, para el preciso ajuste manual de la carrera de la aguja (10), haciendo de nonio en el ajuste fino de esta carrera, proporcionando resistencia al giro una junta (16) , así como estando además montado el resorte (17) de seguridad sobre el diámetro interior de este regulador (8), para cierre en caso de falta de presión neumática externa.
- Un elemento (7), en el que rosca el regulador de caudal (8) y que, a su vez, queda bloqueado por la brida (12) .
- Cuatro tornillos (11) que unen el cuerpo central (1), el cuerpo neumático (2) y la brida (12), facilitadores del ensamblaje y desensamblaje de la pistola. - Unas juntas tóricas (13) y (14) de estanqueidad entre el cuerpo central (1) y el cuerpo neumático (2) .
- Una cola de milano (18) en el cuerpo central (1) de instalación y ajuste, tanto en máquinas como en otros dispositivos.
2a.- Pistola de accionamiento neumático para la dispensa de líquidos, según la reivindicación anterior, caracterizada porque el cuerpo neumático (2) es de doble efecto, siendo la operación de apertura y cierre gobernada por el diferencial de presión de aire comprimido a ambos lados de la cámara formada por el vastago neumático (9), la junta (13) y el interior del cuerpo neumático (2) , así como cerrando el resorte (17) la aguja (10) en caso de falta de presión neumática.
3a.- Pistola de accionamiento neumático para la dispensa de líquidos, según las reivindicaciones ante- riores, caracterizada porque el regulador de caudal (8) del líquido, con regla numerada y nonio (1) de ajuste fino de este caudal, al limitar la carrera de la aguja (10) controla la apertura de la misma y por tanto el caudal en condiciones de presión y propiedades físicas del líquido constantes.
4a.- Pistola de accionamiento neumático para la dispensa de líquidos, según las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el fuelle de estanqueidad (5) es de forma tronco cónica y en su parte inferior es solidario a la aguja (10), quedando a compresión cuando se produce el ascenso de la misma, evitando el movimiento relativo entre la unión aguja (10) - fuelle (5) y con ello soslayando la fricción de los retenes y, con ella, la coagulación, sedimentación o solidificación del líquido sellante, así como la obturación del orificio de la boquilla.
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