ES2208866T3 - Procedimiento para dosificar liquidos. - Google Patents

Abstract

SE PRESENTA UN PROCEDIMIENTO Y UN DISPOSITIVO PARA DOSIFICAR, PARTICULARMENTE, UN LIQUIDO DE CONSISTENCIA PASTOSA, EN EL QUE EL MENCIONADO LIQUIDO ES TRANSPORTADO DESDE UNA ESTACION DE ALIMENTACION (S) HASTA UNA ESTACION DE SUMINISTRO (E), QUE COMPRENDE AL MENOS UNA BOQUILLA DE SUMINISTRO (7), Y DESDE AHI HASTA UNA ESTACION DE RECEPCION (R). LA BOQUILLA DE SUMINISTRO SE ABRE HASTA QUE LA ESTACION DE RECEPCION (R) ALCANZA UN PESO DE LIQUIDO PREDETERMINADO. ENTONCES ESTA ULTIMA EMITE UNA SEÑAL CONTINUA DE ACCIONAMIENTO PARA EFECTUAR EL CIERRE DE LA BOQUILLA DE SUMINISTRO DE LA ESTACION DE SUMINISTRO (E). CUANDO SE RECIBE LA SEÑAL, Y SIMULTANEAMENTE CON EL CIERRE DE LA BOQUILLA DE SUMINISTRO (7), SE ABRE UN TUBO (4) PARA LA RECIRCULACION DEL LIQUIDO DESDE LA ESTACION DE SUMINISTRO (E) HASTA LA ESTACION DE ALIMENTACION (S).

Description

Procedimiento para dosificar líquidos.

La presente invención se refiere a un procedimiento para dosificar, en particular líquidos o fluidos, incluso los de consistencia pastosa.

Además, un objetivo de la presente invención es un dispositivo para la implementación del procedimiento anteriormente mencionado. El objetivo de la invención, como se comprenderá más fácilmente a partir de la siguiente descripción, se refiere al campo de los aparatos para preparar mezclas y en particular, se refiere a dispositivos neumáticos para dosificar fluidos y líquidos de consistencia pastosa. Lo que constituye el objetivo de la presente invención encuentra uso en particular, pero obviamente no de forma exclusiva, en dispositivos dosificadores neumáticos para colores de base pastosa y/o fluido para obtener mezclas coloreadas o composiciones de todos los matices cromáticos.

En la técnica anterior se conocen aparatos para la dosificación de fluidos y líquidos de consistencia pastosa. En general, dichos aparatos dosificadores están provistos de bombas volumétricas conectadas a los depósitos de suministro para los líquidos y a las toberas de descarga. Para poder proporcionar una cantidad predeterminada de líquido, la bomba asociada es accionada durante un período de tiempo predeterminado, dependiendo de la capacidad de la bomba. Ejemplos de dichos aparatos se describen en, por ejemplo, los documentos EPA-0 690 294, EP-A-0 283 137 y EP-A-0 353 197. Dichos aparatos tienen varios inconvenientes y problemas que dependen directamente del sistema dosificador utilizado.

Si existen burbujas de aire o espesamientos en el líquido, la cantidad de líquido entregada es diferente de la deseada y en realidad, dichas burbujas de aire pueden alterar las características físicas del líquido (tales como el peso o el volumen específico), causando anomalías o también pueden cambiar las características químicas del líquido. En el caso de distribución de líquidos que se endurecen en contacto con el aire, éstos pueden secarse en los tubos del aparato. En el caso de líquidos que son químicamente sensibles al aire (oxidación o similar) el líquido distribuido puede resultar ser inadecuado para su uso previsto debido a que las toberas de entrega consisten, en general, en tubos extremos cortos, en el caso de que la parte líquida de consistencia pastosa pueda permanecer en tales toberas o tubos, de forma que no solamente varíe la cantidad de líquido proporcionado sino, por ejemplo, que debido a un largo período de inactividad, el líquido de consistencia pastosa puede solidificarse, dando lugar a anomalías.

Es frecuente la necesidad de dosificar varios líquidos en un solo recipiente. Los aparatos de distribución para este objetivo consisten actualmente en una rueda horizontal sobre la que se colocan, en una disposición circular, los depósitos para los líquidos y también las bombas volumétricas con las respectivas toberas. Debajo de dicha rueda se coloca, en el perímetro, una superficie de soporte para el recipiente en el que han de verterse los diversos líquidos. La rueda superior con los depósitos, bombas y toberas giran, de vez en cuando, llevando la tobera relativa al líquido seleccionado por encima del recipiente colector correspondiente. Como alternativa, aparatos similares proporcionan, a la rueda superior, depósitos, bombas y toberas a fijarse y para hacer girar la superficie de soporte para el recipiente colector, llegando en su momento a situarse por debajo de las toberas seleccionadas.

Este tipo de aparato requiere una gran cantidad de espacio, dependiendo del número de líquidos que se va a dosificar, en particular cuando esto se produce en el mismo recipiente.

Para poder corregir todos los inconvenientes señalados anteriormente, se ha diseñado y producido un nuevo tipo de aparato que evita el fenómeno de espesamiento en los tubos y el de oclusión de las toberas y que proporciona la cantidad correcta necesaria de líquidos incluso en la presencia de burbujas de aire. Además, la realización ejemplar considerada se refiere a un aparato que utiliza un cabezal único para el suministro de una pluralidad de líquidos, para cada uno de los cuales se utiliza un dispositivo según la invención. Dichos aparatos tienen, en particular, dimensiones totales mínimas, no obstante contenidas dentro de los límites impuestos por las dimensiones de los recipientes utilizados actualmente.

En particular, todas las toberas dosificadoras se agrupan en el cabezal único antes citado, con dimensiones en planta que son más pequeñas que la boca del recipiente en la que han de recibirse los líquidos.

Con el aparato fabricado según la realización preferida mencionada anteriormente y que será descrita con detalle más adelante, se proporcionó una solución en particular, de una manera ventajosa, para el problema de la compactación, una característica que es, sin duda, ventajosa para el usuario con problemas de espacio. Resulta evidente, sin embargo, que mediante la asociación, de una forma diferente de la tomada bajo consideración, de varios dispositivos según la invención, el aparato encuentra una aplicación claramente industrial incluso en la ausencia de los problemas anteriormente citados de espacio y/o disposición.

En el ejemplo considerado, el aparato consiste en varias bombas para circulación continua de los líquidos, en un cabezal de descarga para los líquidos que está provisto de varias toberas de entrega con válvulas neumáticas, igual al número de líquidos base que se va a dosificar y de una superficie de soporte para el recipiente receptor conectado a una balanza de precisión.

Cada una de las bombas circulantes, una para cada fluido, mantiene el líquido en circulación continua en los tubos, empujando el líquido desde el depósito de suministro hacia la tobera de descarga y desde esta última, por medio de un tubo de recirculación adicional, el líquido no entregado se hace retornar al depósito de suministro.

Las toberas consisten cada una en una varilla verticalmente deslizante, cuyo extremo inferior se desliza en una cámara conectada a los dos tubos, uno para la admisión del líquido procedente de la bomba y otro que hace retornar el líquido al depósito para ese mismo líquido.

El extremo inferior de la varilla abre y cierra la abertura desde la que se proporciona el líquido y al mismo tiempo, dicha varilla cierra y abre parcialmente una abertura para la recirculación del líquido al depósito de suministro. En la posición cerrada, en particular, el extremo de la varilla sobresale ligeramente de la abertura de descarga, de modo que se asegure que ningún líquido permanezca en dicha abertura, mientras que, al mismo tiempo, se abre la abertura de recirculación del líquido. En la posición abierta, sin embargo, el extremo de la varilla al menos parcialmente cierra la abertura para el retorno o recirculación del líquido al depósito, mientras se abre la abertura de descarga para permitir la salida del propio
líquido.

El extremo superior de las varillas está conectado a medios accionadores adecuados, preferiblemente neumáticos, que controlan el desplazamiento vertical de la propia varilla.

Para poder restringir las dimensiones laterales del cabezal que contiene las toberas, varillas, aberturas de descarga y medios accionadores, las propias varillas son de diferentes longitudes, de forma que los medios accionadores, de mayores dimensiones transversales que las varillas, alcancen diferentes alturas y, en particular, alternativamente dos alturas diferentes.

El nuevo aparato presenta considerables ventajas desde el punto de vista de la exactitud del líquido dispensado y en lo que respecta a las dimensiones totales de la totalidad de las toberas.

Cuando sea necesario proporcionar una cantidad dada de líquido, se eleva la varilla relativa, permitiendo así la salida del líquido; la balanza conectada a la superficie de soporte para el contenedor colector mide, de forma continua, el incremento en el peso y, al aproximarse a la cantidad deseada de líquido, acciona el medio de oclusión para poder cerrar la abertura de descarga y para reabrirla luego a intervalos cortos hasta que se obtenga la cantidad deseada.

Cuando burbujas de aire están presentes en el líquido, éstas no afectan, en la práctica, al peso de los líquidos dispensados.

El cabezal de descarga para los líquidos es muy compacto y puede juntar en un pequeño espacio, comparable con la boca del recipiente colector, un número considerable de toberas de descarga de líquido; sin embargo, no existen piezas giratorias ni se realizan movimientos para alinear el recipiente colector y las toberas de descarga.

No existe ninguna posibilidad de que los líquidos se solidifiquen o estanquen en los tubos de modo que las bombas, debido a la configuración original del dispositivo según la invención estén siempre funcionando y por lo tanto, mantengan cada líquido en circulación constante, pero lenta.

Un primer objetivo de la presente invención es, por lo tanto, un procedimiento para dosificar líquidos según la reivindicación 1 adjunta.

Otro objetivo de la presente invención es un dispositivo para dosificar líquidos, en particular un líquido de consistencia pastosa según la reivindicación 3 adjunta.

Las figuras adjuntas ilustran, en forma de un ejemplo no limitativo, una realización de la invención para su puesta en práctica, de forma compacta y en el caso de que los líquidos sean colores base. Más concretamente, en dichas figuras:

la Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra una estación de descarga para el líquido en la etapa de entrega de este último, en un aparato que utiliza varios dispositivos según la invención;

la Figura 2 es un diagrama de bloques análogo al de la Figura 1 que ilustra la estación de entrega en la etapa de recirculación del líquido;

la Figura 3 es una vista en diagrama de un cabezal de descarga y recirculación según la sección III-III en la Figura 4, en el aparato citado, utilizando varios dispositivos según la invención;

la Figura 4 ilustra el cabezal de la Figura 3 según la sección IV-IV de la misma figura.

Haciendo referencia en primer lugar a las Figuras 3 y 4, se proporcionará ahora una descripción, a modo de ejemplo, de un aparato para dosificar líquidos, en la versión compacta especificada con anterioridad.

El aparato comprende un cabezal de descarga que incorpora varios dispositivos según la presente invención, uno de los cuales se indica en el conjunto por la letra E en las Figuras 1 a 3, mientras que dos de los restantes, ilustrados por líneas de trazos, se designan por las referencias E' y E'' en las Figuras 1 y 2.

El cabezal de entrega consiste principalmente en tres partes estructurales superpuestas o componentes 1, 2 y 3.

En la parte inferior 1, se proporcionan conexiones 5 para la alimentación o suministro del líquido y toberas o conexiones 4 para el flujo de recirculación o retorno del líquido, respectivamente, desde y hacia una estación de suministro indicada por S en las Figuras 1 y 2, mientras que S' y S'' (ilustradas por líneas de trazos) indican dos de las restantes estaciones de suministro. El número de dichos pares de conexiones puede, por ejemplo (según se ilustra) ser 16, en donde un color base circula para cada par de conexiones. Dichas conexiones 4, 5 se comunican con una cámara de recirculación 11 de la estación E, en cuya parte inferior está prevista una abertura 7 o tobera de descarga adecuada a través de la cual se dispensa el líquido.

Dentro de la cámara de recirculación 11 puede deslizarse la varilla 6 de un medio accionador neumático, cuya extremo inferior 8, en la posición cerrada, ocluye la abertura de descarga del líquido 7. En particular, dicha varilla 6 tiene una parte ensanchada 6' para la apertura y cierre de las toberas 4, 5.

En la posición abierta, la varilla 6 abre la conexión de suministro 5 y la abertura 7, cerrando al mismo tiempo el tubo de recirculación 4 (pistón de la izquierda en la Figura 3), mientras que en la posición cerrada cierra la conexión 5 y la abertura 7 mientras abre el tubo de recirculación 4 (pistón de la derecha en la Figura 3).

Las dos partes superiores 2, 3 del cabezal reciben, en su interior, los medios accionadores para las varillas 6; en este ejemplo, los medios accionadores consisten en pistones neumáticos 9 que pueden deslizarse dentro de asientos cilíndricos adecuados 12 en los cuales o fuera de los cuales se transporta aire comprimido a través de tubos adecuados 10.

En particular, los pistones neumáticos 9 se alojan alternativamente en la parte intermedia 2 y en la parte superior 3 del cabezal para limitar así las dimensiones laterales del conjunto de las toberas dosificadoras de líquidos. En el caso ilustrado, un cabezal de descarga se ilustra con dieciséis componentes dosificadores, que se distribuyen en una zona más pequeña que la abertura de un recipiente colector adecuado indicado por la letra R en las Figuras 1 y 2. En la realización ejemplo bajo consideración, es decir, en la versión compacta del aparato, dicho recipiente R es el único, como se especificó anteriormente, pero resulta evidente que podrían proporcionarse otros, en particular para uso a una escala industrial, dependiendo del número de las aplicaciones y necesidades concretas.

La solución considerada presenta notables ventajas por cuanto que los constituyentes, que se van a dosificar, se proporcionan directamente en el recipiente receptor R situado debajo del cabezal correspondiente. Según una de las características de la presente invención, dicho recipiente receptor R está dispuesto sobre una balanza, indicada por B en las Figuras 1 y 2, para dosificar la cantidad en peso del líquido introducido en dicho recipiente receptor R.

Según otra característica de la invención, la balanza B está dispuesta, en cualquier forma conocida, para emitir una señal operativa continua para la lectura de la cantidad en peso del líquido. Como puede observarse en particular en las Figuras 1 y 2, la señal llega a una unidad separada que comprende, por ejemplo, un dispositivo informatizado de comparación y control indicado generalmente por B' que envía, a su vez, una señal de mando a los medios accionadores de uno de los dispositivos E, de forma que este último se conmuta desde el estado en la Figura 1 (entrega de líquido) al estado de la Figura 2 (interrupción de la entrega). Los dos estados se ilustran, de manera esquemática, por los símbolos de válvula abierta (Figura 1) y válvula cerrada (Figura 2).

Según otra característica ventajosa de la invención, dicha señal de accionamiento, adecuadamente procesada e informatizada, es tal que hace funcionar, inmediatamente antes de que se alcance la cantidad en peso de líquido antes citada en el recipiente receptor R, con la apertura y cierre cíclico o pulsado de la tobera de entrega 7 con una frecuencia adecuada, de modo que se obtenga una entrega de dosis reducidas de líquido que hace posible alcanzar, de una forma gradual y precisa, la cantidad total deseada.

En el caso de dosificación de pequeñas cantidades de líquido, dichas operaciones pulsadas de apertura y cierre de la tobera de descarga se produce mientras dura la operación de dosificación.

Por último, debe hacerse constar que dichas operaciones pulsadas de apertura y cierre tienen también un efecto inducido de limpieza de la tobera de

\hbox{descarga.}

Como ya se indicó anteriormente, la invención encuentra aplicación en todas las situaciones que se relacionan con la dosificación de uno o más líquidos, especialmente cuando son de consistencia pastosa o de fluidez reducida, asegurando no solamente la precisión de la medición, sino también la eliminación sustancial de los problemas e inconvenientes de los sistemas conocidos.

Las características y las ventajas del procedimiento y del dispositivo según la presente invención se han puesto de manifiesto en la descripción anterior.

Claims (8)

1. Procedimiento para dosificar líquidos, en particular líquidos de consistencia pastosa, en el que se introduce al menos un líquido desde una estación de alimentación correspondiente (S) a través de medios de transporte, preferentemente una bomba y un tubo de alimentación (5) hacia una tobera de descarga (7), proporcionando esta última el líquido al interior de un depósito de recepción (R) provisto de una báscula (B), pudiendo esta última emitir una señal correspondiente a una cantidad pesada presente, en el momento de la medición, en el depósito de recepción (R) y enviar esta señal a un dispositivo informatizado de comparación y de control (B') presentando dicho tubo de alimentación (5) su orificio de salida dentro de una cámara de recirculación (11) situada corriente arriba de dicha tobera de descarga (7), y estando dicha cámara de recirculación (11) conectada también al orificio de entrada de un tubo de recirculación (4) conectado a su vez con dicha estación de alimentación (S) estando controlada la descarga de líquido a través de dicha tobera por una válvula (6) accionada entre una posición de entrega, en la cual el tubo de alimentación (5) está en comunicación con la tobera de descarga (7) a través de dicha cámara (11) y una posición cerrada, en la cual dicha tobera de descarga (7) está cerrada y el líquido que está siendo transportado hacia la cámara de recirculación (11) por dichos medios de transporte se reenvía hacia la estación de alimentación (S) a través del tubo de recirculación (4), siendo accionada dicha válvula (6) entre dichas dos posiciones por los medios de accionamiento (9) controlados por el dispositivo informatizado de comparación y control (B') sobre la base de la señal emitida por dicha báscula, caracterizado porque los medios de transporte son accionados, de forma continua, durante toda la operación de dosificación, de tal modo que por lo menos circula un líquido constantemente entre la estación de alimentación (S), la tobera de descarga (7) y el recipiente receptor (R) o la cámara de recirculación (11) según la posición de la válvula (6) y, por lo menos inmediatamente antes de que el depósito (R) no contenga una cantidad predeterminada en peso de dicho líquido, la válvula (6) es accionada por los medios de accionamiento (9) con una operación cíclica de apertura y cierre entre dichas posiciones abierta y cerrada a una frecuencia adecuada, de tal modo que cantidades reducidas en peso de por lo menos un líquido son entregadas al interior del recipiente receptor (R) bajo el control del dispositivo informatizado de comparación y control (B') hasta que se alcance la cantidad final deseada en peso, medida por la bás-
cula (B).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque cuando dicha válvula (6) está en la posición abierta, dicha tobera de descarga (7) está completamente abierta y el orificio de entrada del tubo de recirculación (4) está por lo menos parcialmente cerrado.

3. Dispositivo para dosificar por lo menos un líquido, en particular un líquido de resistencia pastosa, según el procedimiento de la reivindicación 1, que comprende una estación de alimentación (S) desde la cual por lo menos un líquido es introducido por los medios de transporte, preferentemente una bomba y un tubo de alimentación (5) hacia una tobera de descarga (7), entregando esta última el líquido al interior de un depósito receptor (R) conectado a una báscula (B), pudiendo esta última emitir una señal correspondiente a una cantidad pesada presente, en el momento de la medición, en el depósito receptor (R) y enviar esta señal hacia un dispositivo informatizado de comparación y de control (B'), presentando dicho tubo de alimentación (5) su orificio de salida dentro de una cámara de recirculación (11) situada corriente arriba de la tobera de descarga (7) y estando la cámara de recirculación (11) igualmente conectada al orificio de entrada de un tubo de recirculación (4) conectado, a su vez, a la estación de alimentación (S), estando la entrega de líquido a través de dicha tobera de descarga (7) controlada por una válvula accionada entre una posible entrega en la cual dicho tubo de alimentación (5) está en comunicación con la tobera de descarga (7) a través de dicha cámara (11), y una posición cerrada en la cual la tobera de descarga (7) está cerrada y siendo el líquido transportado hacia la cámara de recirculación (11), por dichos medios de transporte, reenviado hacia la estación de alimentación (S) a través del tubo de recirculación (4), caracterizado porque dichos medios de transporte, durante la utilización, son accionados de forma continua durante toda la operación de medición, consistiendo dicha válvula en una varilla (6) que se desliza a través de la cámara (11) y que comprende un extremo inferior (8) que, en el estado cerrado de la válvula (6), cierra la tobera de descarga (7) impidiendo así que el líquido sea reenviado hacia el depósito de alimentación a través del conducto de recirculación (4) y en el estado abierto, abre la tobera de descarga (7) de forma que permita la entrega del líquido hacia el recipiente receptor (R), siendo accionada dicha varilla (6) entre dos posiciones por los medios de accionamiento (9, 10, 12) adaptados para accionar la varilla (6) entre la posición cerrada y la posición abierta con una frecuencia adecuada de una forma cíclica.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque la tobera de descarga para cada líquido, que debe introducirse hacia el depósito de recepción, se dispone en un cabezal que comprende tres partes superpuestas que forman un bastidor (1, 2, 3), cuya parte inferior (1) aloja todas las toberas de descarga (7), las cámaras de recirculación (11) y los orificios de salida de los tubos de alimentación (5) así como los orificios de entrada de los tubos de recirculación (4), los medios de accionamiento (9, 10 y 12) de cada varilla (6) son alternativamente alojados en una de las partes superiores (2 ó 3).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque en la posición abierta de dichos medios que forman la válvula, el orificio de entrada del tubo de recirculación (4) está por lo menos parcialmente cerrado por el extremo inferior (8) de la varilla (14).

6. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el cabezal es de forma cilíndrica, estando dichas toberas de descarga (7) y dichas cámaras de recirculación (11) dispuestas en una configuración circular alrededor del eje central de dicho cabezal, estando las toberas de descarga (7) dispuestas en la superficie de base de dicha parte inferior (1) del cabezal y estando los pares de aberturas, que consisten en el orificio de entrada de un tubo de recirculación (4) y el orificio de salida del tubo de alimentación (5) para cada líquido, situados y alineados verticalmente en la superficie exterior de dicha parte inferior (1) de dicho cabezal.

7. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque los medios de accionamiento (9, 10, 12) para las varillas (6) consisten en pistones neumáticos (9) alojados de forma deslizante en unos asientos cilíndricos (12) alimentados, a su vez, por aire comprimido a través de los tubos (10).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque los pistones neumáticos (9) están alternativamente alojados en una de las partes superiores (2 ó 3) de dicho cabezal.