ES2555754T3 - Dispositivo de dosificación para composiciones fluidas - Google Patents

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Arno DÜFFELS
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Maren Jekel
Johannes Zipfel
Hans-Georg MÜHLHAUSEN
Frank Pessel
Ralph Butter-Jentsch
Karl-Heinz Hohenadel
Matthias Lueken
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Abstract

Dispositivo (1) de dosificación para preparaciones fluidas que comprende a) un aparato (2) de dosificación con una fuente (3) de energía, una unidad (4) de control y una unidad (5) de sensor, así como b) al menos un primer depósito (9), que incluye una primera preparación (10) y que puede acoplarse con el aparato (2) de dosificación, en el que el aparato (2) de dosificación comprende una microbomba (6) que puede controlarse mediante la unidad (4) de control con un caudal específico de menos de 500 [1/min] caracterizado por que al menos un segundo depósito (13) que incluye una segunda composición (14) puede acoplarse con el aparato (2) de dosificación.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de dosificacion para composiciones fluidas
La invencion se refiere a un dispositivo de dosificacion para composiciones fluidas, especialmente composiciones que contienen detergentes o agentes de limpieza y/o sustancias aromaticas. Ademas la invencion se refiere a depositos para el uso en el dispositivo de dosificacion de acuerdo con la invencion, asf como a un procedimiento para el funcionamiento del dispositivo de dosificacion.
Estado de la tecnica
La dosificacion precisa y adaptada a las necesidades de composiciones fluidas es de relevancia para una multitud de campos de aplicacion.
Especialmente en el ambito domestico la dosificacion de sustancias fluidas experimenta una importancia cada vez mayor que esta fundamentada prioritariamente en la dosificacion exacta y controlada segun la necesidad de los principios activos correspondientes por lo que, por un lado, se respeta el medio ambiente a traves del cuidado de los recursos y evitando dosificaciones erroneas y sobredosificaciones, por otro lado se optimiza la eficiencia de los principios activos dosificados de esta manera.
El documento US 2004/259750 divulga un dispositivo de dosificacion (aparato) para detergentes que comprende un aparato de dosificacion. El aparato de dosificacion comprende un microcontrolador como unidad de control, una fuente de energfa. La figura 18 muestra una unidad de sensor. El aparato comprende tambien un deposito para lfquidos (fluid reservoir) que puede descargarse a traves de una bomba (fluid pump).
Dosificacion de agentes de limpieza en lavavajillas
Los agentes de limpieza para lavavajillas se emplean hoy en dfa con frecuencia en forma de pastillas de agentes de lavado. Aunque el uso y dosificacion para el usuario es, en comparacion, sencillo y conveniente, sin embargo la liberacion de principio activo desde las pastillas no se realiza de manera optima en cuanto a los ciclos de lavado y secado del lavavajillas respectivo.
Los dispositivos de dosificacion para la descarga de agentes de limpieza durante los ciclos de lavado de un lavavajillas se conocen, por ejemplo, por el documento WO2006/021764.
La descarga de agentes de limpieza se controla en este caso mediante un bimetal que, al alcanzar una determinada temperatura, desencadena un mecanismo de resorte que provoca la liberacion de los agentes de limpieza en el lavavajillas.
Un inconveniente esencial de este dispositivo de dosificacion es su compleja construccion mecanica, por lo que los costes para su fabricacion son elevados. Ademas el mecanismo de liberacion solamente puede desencadenarse al sobrepasar, o no alcanzar, temperaturas definidas en el lavavajillas. En este caso no existe ninguna posibilidad de recurrir a otros parametros para el desencadenamiento de la liberacion de agentes de limpieza.
Ademas el dispositivo conocido por el documento WO2006/021764 no es adecuado para liberar preparaciones lfquidos o en forma de gel. Sin embargo esto sena por tanto especialmente ventajoso dado que habitualmente pueden realizarse concentraciones de principio activo mas altas en lfquidos o geles que en formas de administracion solidas, como por ejemplo polvos o pastillas.
Dosificacion de detergentes en lavadoras
Los detergentes hoy en dfa se dosifican habitualmente mediante un cajetm de dosificacion de la lavadora al tambor lleno de ropa. La dosificacion se realiza mediante el enjuague del cajetm de dosificacion con agua, por lo que el detergente se disuelve o bien se arrastra y se conduce al tambor de lavado. El cajetm de dosificacion puede presentar tres camaras, estando configurada una para la recepcion de un detergente para la operacion de prelavado, una para la recepcion de un detergente para la operacion de lavado principal y una para la recepcion de un suavizante.
Un problema de estos cajetines de dosificacion consiste en que la dosificacion del detergente desde el cajetm puede controlarse solamente de manera limitada. Habitualmente, directamente al comienzo de una operacion de lavado mediante el lavado del cajetm de dosificacion con agua, toda la cantidad de detergente que se encuentra en la camara correspondiente se introduce en el tambor de lavado. Por lo tanto una dosificacion de detergente exacta, que vana en el tiempo dentro de la operacion de lavado no es posible.
Ademas para la dosificacion de detergentes se conocen las denominadas bolas de dosificacion que pueden llenarse con una cantidad de detergente definida y se insertan directamente en el tambor de lavado con la ropa que va a
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limpiarse. Tambien en este caso existe el inconveniente de que no se realiza una liberacion controlada de detergente.
Dosificacion de composiciones de limpieza y aromaticas en la zona del vater
La dosificacion de composiciones para limpieza y aromaticas en la zona del vater se realiza principalmente mediante los denominados productos de lavado de vater. En este caso se trata de recipientes de una o varias camaras que se cuelgan dentro del inodoro de tal manera que, durante la operacion de lavado del inodoro con agua, se realiza una descarga de principio activo desde el producto de lavado de vater al retrete.
Los dispositivos de este tipo se conocen por ejemplo por los documentos EP0828902 o DE10113036.
Un inconveniente esencial de estos productos de lavado de vater es que la dosificacion fundamentalmente depende de las condiciones de flujo locales respectivas en el inodoro durante la operacion de lavado. Las condiciones de flujo pueden ser muy diferentes en funcion del tipo de bano o de la colocacion del producto de lavado de vater dentro de o junto al retrete. Asf por ejemplo puede suceder que en algunos tipos de bano no pueda realizarse ninguna liberacion de principio activo desde el producto de lavado de vater, dado que el producto de lavado de vater durante la operacion de lavado no puede derramarse con agua, o no de manera suficiente y por tanto el mecanismo de dosificacion del producto de lavado de vater no puede desencadenarse.
Tambien en el caso de que un producto de lavado de vater de acuerdo con el uso se derrame con agua de lavado, entonces en este aspecto esto es desventajoso porque puede producirse un obstaculo en el flujo de agua previsto por el fabricante de retretes, por lo que el rendimiento de lavado de un bano puede reducirse de manera notable.
Por lo tanto sena deseable disponer de un dispositivo de dosificacion para la liberacion de principios activos en un retrete que realice una dosificacion de principios activos en el retrete independiente de la operacion de lavado.
Ademas sena deseable si una liberacion de principios activos no solamente se realizara tras el accionamiento de la cisterna. Por ejemplo sena ventajoso dosificar sustancias aromaticas o espumantes en el retrete directamente antes del uso del retrete para contrarrestar de manera preventiva la posible liberacion de sustancias olorosas desagradables durante el uso del bano.
Por ahora no es posible realizar una dosificacion en los casos de aplicacion descritos al principio mediante un dispositivo de dosificacion de manera que, por ahora, todavfa es necesario emplear en el caso de aplicacion correspondiente dispositivos de dosificacion hechos a la medida.
Ademas los dispositivos de dosificacion descritos presentan parcialmente gran volumen de construccion, lo que a menudo se percibe como desventajoso por razones esteticas, y tambien ocasiona a menudo problemas desde el punto de vista funcional, dado que por ejemplo el espacio utilizable en un lavavajillas o en un retrete se reduce.
Ademas es conocido que muchas preparaciones, especialmente preparaciones de lavado o de limpieza contienen agentes tensioactivos y concretamente tanto agentes tensioactivos anionicos como no ionicos, y sobre todo, mezclas de agentes tensioactivos que al disolverse de nuevo en agua tienden a la formacion de fases de gel. Ya en contenidos de agentes tensioactivos del 15 % en peso y mas, con respecto al medio, al disolverse de nuevo los medios en agua pueden producirse gelificaciones no deseadas que retardan la disolucion.
Especialmente mediante una dosificacion unica a modo de aluvion, tal como es habitual hoy en dfa en la mayona de los casos, por ejemplo mediante pastillas de lavado o de limpieza puede ocurrir que en la alimentacion de las preparaciones de agentes tensioactivos de este tipo, por ejemplo durante un ciclo de limpieza de un lavavajillas, las preparaciones directamente despues de la dosificacion en el espacio interior del lavavajillas y el contacto con agua se recubran de capas de gel, que impiden entonces una disolucion rapida tambien de la preparacion encerrado por la capa de gel. Este efecto es mucho mas acentuado, cuanto mayor es la cantidad de dosificacion que se descarga una unica vez a modo de torrente y cuanto mas fna este el agua en la que debe disolverse la preparacion.
Esto puede llevar a que al final del programa de lavado los restos de preparacion gelificados permanezcan en el lavavajillas o sobre la vajilla, y eventualmente no se liberen suficientes agentes tensioactivos durante el programa de lavado para provocar un rendimiento de limpieza de la preparacion satisfactorio. Estos efectos desventajosos en la dosificacion de preparaciones de agentes tensioactivos que tienden a la gelificacion no estan limitados al ambito de la limpieza de vajillas, sino tambien se conocen en el ambito de la limpieza textil y del cuidado del vater.
Por lo tanto es deseable un dispositivo de dosificacion que libere las mezclas de agentes tensioactivos que tienden a la gelificacion de tal manera que se impida en la mayor medida, o al menos se reduzca notablemente una gelificacion.
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Objetivo de la invencion
Por lo tanto el objetivo de la invencion es impedir los inconvenientes de los dispositivos de dosificacion del tipo descrito al principio y facilitar un dispositivo de dosificacion que realice una dosificacion exacta de las composiciones fluidas cuando se producen condiciones mecanicas, electricas, ffsicas y/o qmmicas definidas.
Un objetivo adicional de la invencion consiste ademas en facilitar un dispositivo de dosificacion que libere las mezclas de agentes tensioactivos que tienden a la gelificacion, de tal manera que el peligro de una gelificacion se reduzca al menos de manera notable.
El objetivo se resuelve porque un dispositivo de dosificacion para preparaciones fluidas comprende un aparato de dosificacion con una fuente de energfa, una unidad de control y una unidad de sensor, asf como al menos un primer deposito que contiene una primera preparacion y que puede acoplarse con el aparato de dosificacion, en el que el aparato de dosificacion comprende una microbomba que puede controlarse mediante la unidad de control con un caudal espedfico de menos de 500 [1/min] y en el que al menos un segundo deposito que contiene una segunda composicion puede acoplarse con el aparato de dosificacion.
Poder acoplarse significa en este contexto que el deposito puede unirse con el aparato de dosificacion de tal manera que el interior del deposito esta unido comunicandose con la microbomba y se realiza una extraccion sin fugas de la preparacion desde el deposito.
Una ventaja esencial de la invencion puede verse en la separacion del dispositivo de dosificacion en un aparato de dosificacion y en un deposito que puede acoplarse con el aparato de dosificacion por lo que el aparato de dosificacion puede emplearse de manera flexible para los casos de aplicacion mas diversos.
Dado que el dispositivo de dosificacion no emplea ningun elemento de control mecanico para la liberacion de productos el dispositivo de dosificacion puede miniaturizarse de tal manera que tambien pueda emplearse en aplicaciones en las que el tamano del dispositivo de dosificacion sea cntico, como por ejemplo en limpiadores para vateres o dosificadores de lavavajillas.
En el aparato de dosificacion esta integrada la fuente de energfa necesaria para el funcionamiento del dispositivo de dosificacion, una unidad de control, una unidad de sensor asf como al menos una microbomba. Preferentemente el aparato de dosificacion se compone de una carcasa protegida contra los chorros de agua que impide la penetracion de salpicaduras de agua, como puede aparecer por ejemplo en el empleo del dispositivo de dosificacion de acuerdo con la invencion en un retrete o un lavavajillas, en el interior del aparato de dosificacion.
Para garantizar el funcionamiento a altas temperaturas, como las que aparecen por ejemplo en los ciclos de lavado individuales de un lavavajillas, el dispositivo de dosificacion puede estar formado de materiales que tienen una forma estable hasta a una temperatura de 120°C.
Las preparaciones que va a dosificarse segun la finalidad de empleo que se pretenda puede presentar un valor pH de entre 2 y 12, todos los componentes del dispositivo de dosificacion que entran en contacto con las preparaciones debenan presentar una resistencia alcalina y al acido correspondiente. Ademas estos componentes, mediante una seleccion de material adecuada debenan ser qmmicamente inertes en mayor medida, por ejemplo contra agentes tensioactivos no ionicos, encimas y/o sustancias aromaticas.
Es especialmente ventajoso sellar la fuente de energfa, la unidad de control, la unidad de sensor y la microbomba de tal manera que el aparato de dosificacion sea fundamentalmente impermeable, por tanto el aparato de dosificacion puede funcionar tambien con lfquido en el caso de un cierre hermetico completo. Como materiales de sellado pueden emplearse, por ejemplo, masas de relleno de varios componentes de epoxido acrilato como ester de metacrilato, uretano-metacrilato y cianacrilatos o materiales de dos componentes con poliuretanos, siliconas, resinas epoxi.
El dispositivo de dosificacion de acuerdo con la invencion puede emplearse por ejemplo para la dosificacion de agentes de limpieza en lavavajillas o retretes, de detergentes en lavavajillas o sustancias aromaticas para la mejora del aire ambiental.
Microbomba
Un microbomba en el sentido de esta solicitud es una maquina de energfa de fluidos de la tecnica de mircrosistemas para mover o transportar pequenas cantidades de un fluido a traves de la transformacion de potencia motriz mecanica en una potencia de flujo.
Por fluidos se entiende a continuacion lfquidos y gases asf como mezclas de los mismos y con solidos.
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El caudal de una microbomba de acuerdo con la invencion asciende habitualmente entre 50 nl y100 ml por minuto, preferentemente entre 250 nl y 30 ml por minuto, especialmente preferente entre 500 nl y 5 ml por minuto.
Preferentemente la microbomba presenta un volumen de construccion inferior a 5 cm3, especialmente preferente inferior a 3 cm3, muy especialmente preferente inferior a 2 cm3.
El caudal espedfico de una microbomba, formado de la relacion de caudal respecto a volumen de construccion de una microbomba asciende habitualmente a menos de 500 [1/min]. Preferentemente el caudal espedfico se situa entre 1 y 300, especialmente preferente entre 1,5 y 200, muy especialmente preferente entre 2 y 150, lo mas especialmente preferente entre 2,5 y 100.
Mediante esta seleccion de los caudales espedficos pueden dosificarse especialmente preparaciones que contienen agentes tensioactivos sin que en la liberacion exista un peligro de la gelificacion de las preparaciones.
La microbomba puede seleccionarse del grupo de las bombas volumetricas, bombas osciladoras, bombas de membrana, bombas de embolo, bombas rotatorias, bombas dinamicas, bombas centnfugas, bombas electrohidrodinamicas, bombas electroosmoticas, bombas magnetohidrodinamicas, bombas de onda acustica superficial (surface acoustic wave), bombas capilares, bomba de electro-humectacion (electrowetting), bombas termocapilares. Para la dosificacion de detergentes y agentes de limpieza asf como sustancias aromaticas son especialmente ventajosas las bombas de membrana.
Las bombas de membrana se componen habitualmente de una valvula de entrada y una de salida en o desde una camara de bomba que esta formada parcialmente por una membrana de bomba y un actor.
En el caso de una valvula de entrada cerrada el actor provoca una compresion de la camara de bomba mediante efecto mecanico sobre la membrana de bomba, por lo que el fluido que se encuentra en la camara de bomba se transporta mediante la valvula de salida abierta desde la camara de bomba.
Si la operacion de expulsion ha finalizado, la valvula de salida se cierra y se provoca la descompresion de la camara de bomba mediante el actor, por lo que el fluido se aspira a traves de la valvula de entrada ahora abierta hacia la camara de bomba.
Puede verse que mediante una configuracion y/o control adecuados de las valvulas y del actor puede ejercerse una influencia en la direccion de transporte de la microbomba y a la inversa.
El actor de la bomba de membrana puede estar seleccionado, por ejemplo, del grupo de las unidades de accionamiento electromotoras, piezoceramicas, bimetalicas, memometalicas, neumaticas, peristalticas, eletroestaticas, electromagneticas, termicas.
Las valvulas pueden estar configuradas como valvulas activas o pasivas. En el caso de las valvulas pasivas puede tratarse especialmente de valvulas de bisagra, valvulas de membrana o valvulas de partes inmoviles.
Segun el campo de aplicacion la descarga en el lado de presion de la preparacion desde el dispositivo de dosificacion puede realizarse a modo de gotas, a modo de chorro o pulverizacion, de manera difusiva o mediante evaporacion.
Especialmente en preparaciones que tienden a formar depositos en el caso de un almacenamiento mas largo, puede ser ventajoso disponer el deposito que contiene la preparacion sobre el lado de presion de la microbomba. En esta configuracion mediante la microbomba se transporta unicamente un fluido libre de sustancias que forman depositos. Es especialmente ventajoso emplear aire en este caso como fluido.
El fluido se bombea bajo presion al deposito. El deposito dispone de una valvula compensadora que al sobrepasar una presion definida en el deposito libera el flujo de producto desde el deposito.
Por ello es especialmente posible emplear el aparato de dosificacion para diferentes preparaciones sin poner en peligro la funcionalidad de la microbomba mediante posibles acumulaciones o reacciones entre dos preparaciones.
Unidad de control
Una unidad de control en el sentido de la presente solicitud es un dispositivo que es adecuado para influir en el transporte de material, energfa y/o informacion. La unidad de control influye para ello en transformadores con ayuda de informaciones que las procesa en el sentido de una meta de control.
En el caso de los transformadores puede tratarse por ejemplo de microbombas y/o valvulas.
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Especialmente en el caso de la unidad de control puede tratarse de un microprocesador programable. En una forma de realizacion especialmente preferente de la invencion en el microprocesador esta almacenado un gran numero de programas de dosificacion, que pueden seleccionarse y realizarse de manera correspondiente al deposito acoplado al aparato de dosificacion.
La unidad de control no presenta en una forma de realizacion preferentemente ninguna conexion con el dispositivo de control posiblemente presente del electrodomestico. Por consiguiente no se intercambia ninguna informacion, especialmente senales electricas o electromagneticas directamente entre la unidad de control y el dispositivo de control del electrodomestico.
Para la dosificacion de preparaciones que tienden especialmente a la gelificacion la unidad de control puede estar configurada de tal manera que, por un lado, la dosificacion se realice en un tiempo suficientemente corto para garantizar un buen resultado de limpieza, y por otro lado, la preparacion no se dosifique tan rapidamente que aparezcan gelificaciones del torrente de la preparacion. Esto puede realizarse por ejemplo mediante una liberacion a modo de intervalos, en la que los intervalos de dosificacion individuales estan ajustados de manera que la cantidad dosificada de manera correspondiente se disuelva completamente durante un ciclo de limpieza.
Unidad de sensor
La unidad de sensor puede comprender uno o varios sensores activos y/o pasivos para el registro cualitativo y/o cuantitativo de magnitudes mecanicas, electricas, ffsicas, y/o qmmicas que se conducen como senales de control a la unidad de control.
Especialmente los sensores de la unidad de sensor pueden estar seleccionados del grupo de los temporizadores, sensores de infrarrojos, sensores de claridad, sensores de temperatura, sensores de movimiento, sensores de dilatacion, sensores de revoluciones por minuto, sensores de proximidad, sensores de paso, sensores de colores, sensores de gases, sensores de vibracion, sensores de presion, sensores de conductividad, sensores de opacidad, sensores de presion acustica, sensores de lab on a chip (funciones de laboratorio en un chip), sensores de fuerza, sensores de aceleracion, sensores de inclinacion, sensores de valor pH, sensores de humedad, sensores de campo magnetico, sensores RFID, sensores de campo magnetico, sensores Hall, biochips, sensores de olor, sensores de sulfuro de hidrogeno y/o sensores MEMS.
La unidad de sensor puede estar realizada en su forma de realizacion concebible mas sencilla como un interruptor basculante, interruptor pulsante o boton pulsador.
Especialmente en preparaciones cuya viscosidad oscila intensamente en funcion de la temperatura, es ventajoso para el control del volumen o de masa de las preparaciones dosificadas prever sensores de paso en el dispositivo de dosificacion. Los sensores de paso adecuados pueden estar seleccionados del grupo de sensores de paso con diafragma, flujometros magnetico-inductivos, medicion de desplazamiento volumetrico segun el procedimiento de Coriolis, procedimientos de medicion de flujo de contador de turbulencias, procedimientos de medicion de flujo por ultrasonidos, medicion de flujo de partfculas en suspension, medicion de flujo de embolo anular, medicion termica de desplazamiento volumetrico o medicion de flujo de presion efectiva.
Tambien es concebible que en la unidad de control este depositada una curva de viscosidad dependiente de la temperatura de al menos una preparacion, adaptandose la dosificacion de manera correspondiente a la temperatura y por tanto con la viscosidad de la preparacion a traves de la unidad de control.
En una forma de configuracion adicional de la invencion esta previsto un dispositivo para la determinacion directa de la viscosidad de la preparacion.
Las alternativas anteriormente expuestas para la determinacion de la cantidad de dosificacion o de la viscosidad de una preparacion sirven para la generacion de una senal de control que se procesa por la unidad de control para el control de una microbomba de tal manera que se provoca fundamentalmente una dosificacion constante de una preparacion.
Fuente de energfa
En el sentido de esta solicitud por fuente de energfa se entiende un elemento constructivo del dispositivo de dosificacion que es conveniente para facilitar una energfa adecuada para el funcionamiento autarquico del dispositivo de dosificacion.
Preferentemente la fuente de energfa proporciona energfa electrica. En el caso de la fuente de energfa puede tratarse por ejemplo de una batena, un aparato alimentado por la red, celulas solares o similares.
Es especialmente ventajoso realizar la fuente de energfa de manera reemplazable, por ejemplo en forma de una batena que puede cambiarse.
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Depositos
Por un deposito en el sentido de esta solicitud se entiende un medio de envasado que es adecuado para envolver o mantener unidas preparaciones fluidas y que puede acoplarse para la descarga de la preparacion a un aparato de dosificacion. En la presente invencion al menos un segundo deposito que contiene una segunda composicion puede acoplarse con el aparato de dosificacion.
Preferentemente la relacion de volumen formada por el volumen de construccion del aparato de dosificacion y el volumen de llenado del deposito es de <1, especialmente preferente de <0,1, de manera muy especialmente preferentemente de <0,05. Por ello se alcanza que en el caso de un volumen de construccion global predeterminado de aparato de dosificacion y deposito que ocupa un porcentaje predominante del volumen de construccion por el deposito y la preparacion contenida en el mismo.
El deposito presenta habitualmente un volumen de llenado de <5000 ml, especialmente de <1.000 ml, preferentemente de <500ml, especialmente preferente de <250 ml, muy especialmente preferente de < 50 ml.
La invencion es especialmente adecuada para recipientes con forma estable como vasos, botes, cartuchos, patrones, botellas, bidones, jarras, paquetes, tambores o tubos, aunque puede emplearse tambien para recipientes flexibles como bolsas o sacos, especialmente cuando se emplean de acuerdo con el principio bag in bottle (bolsa dentro de botella).
Especialmente un deposito puede comprender tambien varias camaras que pueden llenarse con composiciones diferentes entre sf. Tambien es concebible que un gran numero de depositos se disponga formando una unidad, por ejemplo un patron. En la presente invencion al menos un segundo deposito que contiene una segunda composicion puede acoplarse con el aparato de dosificacion.
Se han confeccionado ejemplos para posibles combinaciones de depositos o camaras con las preparaciones correspondientes para algunos casos de aplicacion en la siguiente tabla.
Aplicacion
Deposito A Deposito B Deposito C
Limpiadores de vater
Agente de limpieza Sustancia aromatica
Agente de limpieza A Agente de limpieza B
Agente de limpieza A Agente de limpieza B Sustancia aromatica
Lavavajillas
Agente de limpieza A Agente de limpieza B
Agente de limpieza A Agente de limpieza B Agente de limpieza C
Lavadora
Detergente Suavizante
Detergente A Detergente B
Detergente A Detergente B Suavizante
Ambientador
Sustancia aromatica A Sustancia aromatica B
En una forma de realizacion preferente de la invencion el deposito presenta una etiqueta RFID que contiene al menos informaciones sobre el contenido del deposito y que puede leerse mediante la unidad de sensor.
Estas informaciones pueden emplearse para seleccionar un programa de dosificacion almacenado en la unidad de control. Con ello puede garantizarse que siempre se emplee un programa de dosificacion optimo para una preparacion determinada. Tambien puede estar previsto que en el caso de no estar presente una etiqueta RFID o en el caso de una etiqueta RFID con una identificacion falsa o erronea no se realice ninguna dosificacion por parte del dispositivo de dosificacion, y en su lugar se genere una senal optica o acustica que indica al usuario el error existente.
Para descartar un uso erroneo de los depositos los depositos pueden presentar tambien elementos estructurales que actuan conjuntamente con elementos correspondientes del aparato de dosificacion segun el principio de encaje exacto, de manera que, por ejemplo, solamente pueden acoplarse depositos de un determinado tipo al aparato de dosificacion. Ademas mediante esta configuracion es posible que se transmitan informaciones a la unidad de control sobre el deposito acoplado al aparato de dosificacion, por lo que puede realizarse un control del dispositivo de dosificacion adaptado al contenido del deposito correspondiente
Preparaciones
Preparaciones en el sentido de esta solicitud son composiciones fluidas que al menos contienen una sustancia del grupo de los agentes de limpieza, detergentes y/o sustancias aromaticas.
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Preferentemente las preparaciones contienen agentes tensioactivos, especialmente de manera preferente agentes tensioactivos no ionicos, ascendiendo el porcentaje en peso de los agentes tensioactivos no ionicos en la preparacion global preferentemente de 0,5 a 40 % en peso, especialmente preferente de 1 a 15 % en peso, muy especialmente preferente de 5 a 10 % en peso
Numeros de referencia
1 dispositivo de dosificacion
2 aparato de dosificacion
3 fuente de energfa
4 unidad de control
5 unidad de sensor
6 microbomba
7 conducto de presion
8 conducto de aspiracion
9 deposito
10 preparacion
11 valvula compensadora
11a valvula de retencion
12 valvula compensadora
13 deposito
14 preparacion
15 valvula
16 valvula
17 conducto de presion
18 conducto de aspiracion
19 microbomba
42 etiqueta RFID
43 dispositivo de descarga (tobera)
44 aviso
Lista de figuras
la figura 1 la figura 2 la figura 3
la figura 4
la figura 4a
la figura 5 la figura 6 la figura 7
la figura 8
la figura 9
dispositivo de dosificacion con deposito para preparacion en el lado de aspiracion de la microbomba dispositivo de dosificacion con deposito para preparacion en el lado de presion de la microbomba dispositivo de dosificacion con deposito para preparacion con dos camaras en el lado de aspiracion de la microbomba
dispositivo de dosificacion con deposito para preparacion con dos camaras controlado por valvula pasivamente en el lado de aspiracion de la microbomba
dispositivo de dosificacion con deposito para preparacion con dos camaras controlado por valvula activamente en el lado de aspiracion de la microbomba
dispositivo de dosificacion con dos depositos para preparacion unidos por dos microbombas organigrama para el control del dispositivo de dosificacion con una microbomba organigrama para el control del dispositivo de dosificacion con una microbomba y deposito para preparacion de varias camaras
organigrama para el control del dispositivo de dosificacion con varias microbombas y deposito para preparacion de varias camaras
dispositivo de dosificacion con etiqueta RFID sobre el deposito para preparacion.
La figura 1 muestra el dispositivo 1 de dosificacion de acuerdo con la invencion que se compone del aparato 2 de dosificacion asf como de un deposito que contiene una preparacion 10 unido al aparato 2 de dosificacion. El al menos segundo deposito que contiene una segunda composicion y que puede acoplarse con el aparato de dosificacion no esta representado en la figura 1.
El aparato 2 de dosificacion comprende una fuente 3 de energfa, una unidad 4 de control, una unidad 5 de sensor asf como una microbomba 6, estando integrados estos componentes preferentemente en una carcasa. La microbomba 6 esta unida mediante la unidad 4 de control con la fuente 3 de energfa. La unidad 4 de control a su vez esta unida con la unidad 5 de sensor, que conduce las senales de control para el control de la microbomba 6 a la unidad 4 de control.
La microbomba 6 presenta conducto 7 de presion y un conducto 8 de aspiracion, estando unido el conducto 8 de aspiracion con el deposito 9 que contiene la preparacion 10. La microbomba 6 transporta asf la preparacion 10 fluida a traves del conducto 8 de aspiracion desde el deposito 9 al conducto 7 de presion, desde donde se descarga la preparacion 10 al ambiente del dispositivo 1 de dosificacion. El conducto 7 de presion puede estar configurado por
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ejemplo mediante la seleccion de un diametro adecuado de preparacion descargada.
El deposito 9 puede presentar una valvula 11 compensadora entorno y el interior del deposito 9 cuando la microbomba 6 afuera.
La microbomba 6 puede accionarse mediante la unidad 4 de control de tal manera que la direccion de transporte de la microbomba 6 se invierte y la preparacion que se encuentra todavfa en la microbomba 6 y en los conductos 7 y 8 puede retornarse al deposito 9. Este retrolavado puede ser especialmente ventajoso si la preparacion 10 por ejemplo tiende a espesarse y por tanto a pegarse a los conductos 7 u 8.
La figura 2 muestra una forma de realizacion adicional del dispositivo 1 de dosificacion conocido por la figura 1 en el que el deposito 9 esta unido por el lado de la presion con la microbomba 6. La microbomba 6 establece en el deposito 9 una presion al bombear aire ambiente en el deposito 9 de manera que la preparacion se empuja desde el deposito 9. En el lado de descarga de la preparacion del deposito 9 puede estar prevista una valvula 11 que libera la descarga de la preparacion 10 desde el deposito 9 solamente al alcanzar una presion definida en el deposito 9. Esto puede ser especialmente ventajoso cuando no debe realizarse ninguna dosificacion a gotas sino una dosificacion definida similar al chorro de pulverizacion o a niebla de gotitas finas. El al menos segundo deposito que contiene una segunda composicion y que puede acoplarse con el aparato de dosificacion no se representa en la figura 2.
Adicionalmente, entre la microbomba 6 y el deposito 9 en el conducto 7 de presion puede estar prevista una valvula 11a de retencion que impide que la presion establecida en el deposito 9 durante el reposo de la microbomba 6 se escape a traves del conducto 7 de presion.
La figura 3 muestra el aparato 2 de dosificacion conocido por la figura 1 en el que un deposito de dos camaras, que esta formado por los depositos 9 y 13, esta unido con el conducto 8 de aspiracion de la microbomba 6. Los depositos 9 y 13 contienen en cada caso composiciones 10 y 14 diferentes entre sf.
Los depositos 9 y 13 pueden presentar en cada caso valvulas 11,12 compensadoras.
Las aberturas de descarga en el lado del suelo de los depositos 9 y 13 estan unidas de tal manera con el conducto 8 de aspiracion y la microbomba 6 que las preparaciones 10 y 14 se bombean en relaciones definidas unas respecto a otras a traves del conducto 8 de aspiracion. Para ello puede ser necesario configurar debidamente las relaciones de flujo en los conductos 8 de presion que conducen hacia las aberturas de descarga en el lado del suelo de los depositos 9 y 13.
En el empleo de mas de dos preparaciones 10 y 14 diferentes es ventajoso controlar la dosificacion de tal manera que dos preparaciones compatibles entre sf en cada caso se transportan sucesivamente a traves de los conductos 7,8 y la microbomba 6.
La incompatibilidad de dos preparaciones puede fundamentarse, por ejemplo, por una reaccion exotermica, espesamiento, floculacion, modificacion del valor pH, cambio de color o similar.
Ademas puede estar previsto un tercer deposito, que contiene un fluido de lavado que limpia los conductos 7,8 y la microbomba 6 de al menos una de las preparaciones 10,14. Para el lavado de los conductos 7,8 y de la microbomba 6 puede estar previsto tambien aire. Mediante el lavado de los conductos 7,8 y de la microbomba 6 puede evitarse que los restos de preparaciones que no son compatibles entre sf entren en contacto unos con otros.
La figura 4 muestra un perfeccionamiento del dispositivo 1 de dosificacion conocido por la figura 3. Los conductos 8 de presion que conducen hacia las aberturas de descarga en el lado del suelo de los depositos 9 y 13 presentan a este respecto en cada caso una valvula 15 y 16 pasiva que permiten un ajuste definido de las relaciones de dosificacion de las preparaciones 10 y 14 desde los depositos 9 y 13.
Las valvulas 15 y 16 pueden estar configuradas tambien como valvulas de bimetal sensibles a la temperatura, que al alcanzar una temperatura definida, se abren o se cierran. Especialmente las valvulas 15 y 16 pueden estar seleccionadas de valvulas bimetalicas diferentes entre sf de manera que, por ejemplo, al alcanzar una temperatura definida solamente puede transportarse una preparacion a traves de la microbomba 6 desde uno de los depositos 9 o 13.
En los aparatos de dosificacion de acuerdo con las figuras 1 a 4 es comun que la unidad 4 de control regule mediante el procesamiento de las senales desde la unidad 5 de sensor unicamente la microbomba 6.
El algoritmo 20 de control principal esta reproducido en la figura 6 en forma de un diagrama de flujo.
tal manera que contrarresta una gelificacion de la
que provoca una compensacion de presion entre el bombea preparacion 10 desde el deposito 9 hacia
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El algoritmo 20 de control se activa tan pronto como el aparato 2 de dosificacion se enciende. La unidad 4 de control recibe en una primera etapa de proceso 22 las senales de la unidad 5 de sensor. En la unidad 4 de control se compara la senal de sensor recibida con un valor umbral almacenado en la unidad 4 de control.
En la siguiente etapa de proceso 24 se comprueba mediante una condicion de seleccion si la senal de sensor y el valor umbral tienen una relacion definida entre sn Si se cumple la condicion se activa a continuacion la microbomba 6 mediante la etapa de proceso 25. Si la condicion no se cumple se reciben y se evaluan en adelante senales de sensor de acuerdo con la etapa de proceso 22 a traves de la unidad de control.
Como puede verse de las etapas de proceso 25 a 29 la microbomba 6 permanece en un estado activado hasta que se presenta una senal de sensor, que en la comparacion con un valor umbral almacenado en la unidad 4 de control provoca un apagado de la microbomba 6. De acuerdo con este modo de procedimiento se bombea preparacion de los depositos hasta que la senal de sensor se mueva entre dos valores umbral definidos previamente para encender y apagar la microbomba 6.
Aplicacion
Valor umbral 1 Valor umbral 2
Lavavajillas/lavadora
temperatura temperatura
temperatura pH
pH temperatura
pH pH
temperatura tiempo
pH tiempo
conductividad tiempo
opacidad tiempo
Alternativamente sin embargo es tambien concebible modificar el control descrito al principio de tal manera que se realice un circuito de disparo sencillo en el que un encendido de la microbomba de acuerdo con la etapa de proceso 25 provoque la descarga de una cantidad definida de preparacion para apagar a continuacion la microbomba automaticamente sin necesitar una condicion de apagado para la microbomba 6 basado en una senal de sensor adicional
Tal como se muestra en la figura 4a tambien es posible realizar las valvulas 15 y 16 como elementos constructivos que van a controlarse activamente mediante la unidad 4 de control. Puede influirse en la relacion de mezcla de las dos preparaciones 10 y 14 activamente y variable en el tiempo.
El control en el que se basa esta forma de realizacion se representa en la figura 7 mediante un diagrama de flujo 30.
La figura 5 muestra una posibilidad adicional para influir activamente y de manera variable en el tiempo en las relaciones de mezcla. En esta forma de realizacion de la invencion cada uno de los depositos 9 y 13 esta acoplado con una microbomba 6 y 19 que va a regularse individualmente mediante la unidad 4 de control. El algoritmo de regulacion correspondiente esta reproducido en la figura 8.
La figura 9 muestra el dispositivo de dosificacion conocido por la figura 1 en el que una etiqueta RFID 42 esta dispuesta sobre el deposito 9, que es adecuada para identificar el tamano y el contenido 10 del deposito 9.
La unidad 5 de sensor comprende una unidad de recepcion RFID que puede leer las informaciones de la etiqueta RFID 42 dispuesta sobre el deposito 9. Estas informaciones se conducen como senal de control a la unidad 4 de control para provocar una dosificacion de la preparacion 10 adaptada al contenido del deposito 9. Especialmente pueden emplearse las senales de control provocadas por la etiqueta RFID 42 para la seleccion de un programa de dosificacion almacenado en la unidad de control.
Por ello es posible proporcionar un aparato de dosificacion universal para una multitud de aplicaciones de dosificacion como por ejemplo la dosificacion de preparaciones en lavavajillas, lavadoras, secadoras, vateres o habitaciones.
Alternativamente a la etiqueta RFID 42 el experto puede prever tambien otros medios que provocan una identificacion automatica del deposito 9 y de su contenido 10 mediante el aparato de dosificacion.
Ademas en la abertura del lado de presion del conducto 7 de presion puede estar previsto un dispositivo 43 de descarga adicional. Este dispositivo 43 de descarga provoca una distribucion de la preparacion al entorno del dispositivo 1 de dosificacion que se aparta de la descarga a gotas. En este caso puede tratarse por ejemplo de una descarga a modo de chorro o niebla de gotitas finas de la preparacion, o una descarga a base de una vaporizacion o difusion. El dispositivo 43 de descarga puede estar configurado para ello como tobera, vaporizador, placa distribuidora o superficie porosa. Especialmente el dispositivo de descarga puede estar configurado de tal manera que contrarresta una gelificacion de las preparaciones liberadas.
La figura 10 muestra los aparatos de dosificacion conocidos por las figuras 1 a 5 y la figura 9 en una vista en perspectiva. El aparato 2 de dosificacion presenta una interfaz por medio de la cual el deposito 9 puede acoplarse con el aparato 2 de dosificacion. De manera ventajosa, como se muestra en la figura 10, esta interfaz puede estar 5 configurada como abertura en la que puede introducirse el deposito 9. Para la vigilancia de la funcion o bien del estado de funcionamiento el aparato 2 de dosificacion puede presentar un aviso 44.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo (1) de dosificacion para preparaciones fluidas que comprende
    a) un aparato (2) de dosificacion con una fuente (3) de energfa, una unidad (4) de control y una unidad (5) de sensor, asf como
    b) al menos un primer deposito (9), que incluye una primera preparacion (10) y que puede acoplarse con el aparato (2) de dosificacion, en el que
    el aparato (2) de dosificacion comprende una microbomba (6) que puede controlarse mediante la unidad (4) de control con un caudal espedfico de menos de 500 [1/min] caracterizado por que
    al menos un segundo deposito (13) que incluye una segunda composicion (14) puede acoplarse con el aparato (2) de dosificacion.
  2. 2. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el deposito (9) puede acoplarse con el lado de presion de la microbomba (6).
  3. 3. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el deposito (9) puede acoplarse con el lado de aspiracion a la microbomba (6).
  4. 4. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que entre el deposito (9, 13) y la microbomba (6) esta dispuesta una valvula (15,16).
  5. 5. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la valvula (15,16) puede controlarse activamente mediante la unidad (4) de control.
  6. 6. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la descarga de preparacion (10,14) se provoca mediante una primera microbomba (6) que puede acoplarse con el primer deposito (9) y una segunda microbomba (19) que puede acoplarse con el segundo deposito (13).
  7. 7. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el deposito (9) comprende una etiqueta RFID (42) que contiene al menos informaciones sobre el contenido del deposito (9) y pueden leerse mediante la unidad (5) de sensor.
  8. 8. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el aparato (2) de dosificacion esta realizado al menos protegido contra las salpicaduras de agua.
  9. 9. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la fuente (3) de energfa, la unidad (4) de control, la unidad (5) de sensor y la microbomba (7,19) estan fundidas de tal manera que el aparato (2) de dosificacion es estanco al agua.
  10. 10. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de control (4) es un microcontrolador programable.
  11. 11. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el microcontrolador estan almacenados una pluralidad de programas de dosificacion que pueden seleccionarse y realizarse de manera correspondiente al deposito acoplado al aparato de dosificacion.
  12. 12. Dispositivo de dosificacion de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de dosificacion comprende ademas un dispositivo de acoplamiento (7,8) para alojar al menos un primer deposito (9) de una primera preparacion (10).
  13. 13. Procedimiento para controlar el dispositivo de dosificacion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que un dispositivo de dosificacion se emplea de acuerdo con la reivindicacion 1 con las siguientes etapas:
    a) se reciben senales de sensor, incluyendo las senales de sensor al menos informaciones sobre el contenido de al menos un deposito (9,13) y/o informaciones que al menos representan un parametro ffsico, qrnmico o mecanico,
    b) las senales de sensor se comparan con valores umbral,
    c) se genera una senal de control cuando se cumple una condicion definida mediante la comparacion de las senales de sensor con los valores umbral.
  14. 14. Procedimiento para el control del dispositivo de dosificacion de acuerdo con la reivindicacion 13, caracterizado por que la condicion definida mediante la comparacion de las senales de sensor con los valores umbral para la generacion de una senal de control se selecciona de acuerdo con el contenido de al menos un deposito (9,13).
  15. 15. Uso del dispositivo de dosificacion de acuerdo con la reivindicacion 1 para la dosificacion de preparaciones fluidas en lavavajillas, lavadoras, vateres, para la aromatizacion de espacios o similares.
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