ES2701029T3 - Método y dispositivo para dispensar líquidos de un recipiente acoplado a una tapa con bomba integrada - Google Patents

Abstract

Un dispositivo que comprende un recipiente (104, 200) para líquidos; una cubierta para cerrar el recipiente (104, 200) para líquidos, acoplándose la cubierta al recipiente (104, 200) para líquidos, comprendiendo la cubierta una tapa (106, 202, 300) con bomba integrada, comprendiendo la tapa (106, 202, 300) con bomba integrada: una bomba (404) acoplada a un orificio de entrada al recipiente (104, 200) para líquidos; un orificio (208) de salida configurado para dispensar líquido del recipiente (104, 200) para líquidos; y un acoplador (206) de motor que comprende dientes que se engranan a los dientes correspondientes en una base (102) de motor compatible, siendo el acoplador (206) de motor capaz de rotar para accionar la bomba (404) de forma que el contenido del recipiente (104, 200) para líquidos se pueda dispensar a través del orificio (208) de salida; estando el dispositivo caracterizado por que el recipiente (104, 200) para líquidos comprende un recipiente exterior (203) y un revestimiento interior (205), en donde el revestimiento interior (205) se hunde cuando se retira líquido del revestimiento interior (205) del recipiente (104, 200) para líquidos.

Description

DESCRIPCIÓN

Método y dispositivo para dispensar líquidos de un recipiente acoplado a una tapa con bomba integrada

Antecedentes

Esta memoria descriptiva se refiere a la dispensación de líquidos.

Muchos procesos requieren que se dispensen líquidos. Se pueden dispensar los líquidos de muchas formas, desde el vertido manual hasta el vertido mecánico mediante dispositivos de vertido. Muchas técnicas convencionales para dispensar líquidos pueden dar problemas en cuanto a la precisión y el derrame.

Se utilizan máquinas de moldeo por inyección para conformar artículos de plástico de diversas formas y colores. Para producir artículos de plástico coloreados, los sistemas de moldeo por inyección utilizan de forma típica gránulos o microesferas de resina plástica como material de base que corresponden al color del artículo final de plástico moldeado. La resina plástica previamente coloreada se funde y, a continuación, se inyecta en un molde para conformar el artículo de plástico moldeado en el color deseado.

US-2004/0191086 A1 describe un cartucho desechable para un sistema de suministro de fluidos que comprende un depósito para fluidos integrado y soportado en una carcasa con bomba, una bomba peristáltica montada dentro de dicha carcasa con bomba y una longitud de tubos flexibles que tiene un primer extremo dispuesto en comunicación de fluidos con dicho depósito para fluidos, un segundo extremo accesible y una parte central que se acopla de forma funcional a dicha bomba peristáltica de manera que las partes consecutivas de dichos tubos flexibles se hundan de forma sucesiva para así impulsar con ello fluido dentro de dicho conducto a través de dichos tubos para que salga por dicho segundo extremo. La bomba peristáltica se integra en el fondo del depósito para fluidos.

DE-20 2005 015 589 U1 se refiere a un dispositivo de dosificación de aditivos para una planta de poliuretano que comprende un cartucho intercambiable y un módulo de accionamiento que se puede acoplar al cartucho, en donde el cartucho tiene un receptáculo para el aditivo, una disposición para suministrar aire comprimido al recipiente, que se puede conectar a una disposición de suministro de presión, y un dispositivo de dosificación con émbolo que se puede poner en comunicación de fluidos con el receptáculo y que se conecta o se puede conectar a una boquilla de descarga. El dispositivo de dosificación con émbolo se puede acoplar de forma desmontable al módulo de accionamiento, y el módulo de accionamiento se utiliza para poner en funcionamiento el dispositivo de dosificación con émbolo.

EP-1 806 314 A1 describe un dispositivo para dispensar una bebida con una entrada de aire controlada según el preámbulo de la reivindicación 1. US-4.187.959 A1 describe un dispositivo que comprende un recipiente para líquidos con una cubierta y una tapa con bomba integrada con un acoplador de motor magnético, en donde el recipiente para líquidos comprende un recipiente exterior y un revestimiento interior que se hunde con la retirada del producto almacenado en el mismo.

Sumario

Esta memoria descriptiva describe tecnologías que se refieren a la dispensación de materiales líquidos. En general, se realiza un aspecto innovador del objeto descrito en esta memoria descriptiva en un dispositivo según la reivindicación 1. Otro aspecto innovador se realiza en un sistema según la reivindicación 2. Otro aspecto innovador se realiza en un método para dispensar una cantidad específica de líquido según la reivindicación 3.

Cada una de estas y otras realizaciones puede incluir, de forma opcional, una o más de las siguientes características. El recipiente puede contener un respiradero para equilibrar la presión dentro del recipiente con la presión atmosférica cuando el respiradero está abierto. De forma alternativa, el recipiente, cuando está acoplado a la tapa con bomba, puede formar un sistema cerrado (es decir, un sistema que no tenga respiradero). El recipiente puede ser lo suficientemente flexible para que, cuando se incorpore a un sistema cerrado, el recipiente se hunda cuando se bombee líquido desde el recipiente.

Según la invención, el recipiente comprende un recipiente exterior, que es rígido, y un revestimiento interior, que es flexible.

El recipiente exterior puede contener un agujero de ventilación que permanezca abierto o un agujero de ventilación que se pueda abrir y cerrar con, por ejemplo, una tira de cinta o una válvula. El revestimiento interior se hundirá cuando se bombee líquido desde el recipiente.

Se puede incorporar una variedad de bombas a la tapa con bomba integrada, tales como una bomba gerotor, una bomba peristáltica, una bomba de jeringa o una bomba de diafragma elastomérico.

Se pueden aplicar realizaciones particulares del objeto descrito en esta memoria descriptiva para realizar una o más de las siguientes ventajas. Según la invención, una tapa con bomba integrada permite dispensar de forma controlada una cantidad precisa de líquidos. Se reducen las fugas a la vez que se limita el riesgo de verter demasiado o muy poco líquido. Un recipiente desechable que incluya la tapa con bomba integrada permite una fácil limpieza y reduce la contaminación del líquido dispensado. La tapa con bomba integrada se puede hacer de materiales plásticos para conseguir un menor coste de fabricación y para permitir una fácil desechabilidad, pero si la naturaleza de los materiales que se tienen que bombear u otras circunstancias así lo requieren, la bomba integrada se puede hacer de metal o de una combinación de metal y componentes plásticos.

El moldeo por inyección de plásticos coloreados utilizando colorantes líquidos puede reducir los costes del moldeo. Se puede utilizar un material de base neutro para todos los colores, de manera que las máquinas de moldeo no necesiten mantener un número de distintos materiales de base coloreados. De forma adicional, se puede mejorar la calidad del color eliminando el historial térmico del material plástico de base coloreado que se esté recalentando que ya se haya fundido para la coloración. La utilización de un colorante líquido también elimina el procesamiento adicional, por ejemplo, el secado de materiales plásticos de base previamente coloreados, ahorrando así el tiempo y el coste de secar el material de base. En los dibujos adjuntos y la descripción que se da más adelante se establecen los detalles de una o más realizaciones del objeto descrito en esta memoria descriptiva. Se deducirán otras características, aspectos y ventajas del objeto de la descripción, los dibujos y las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 muestra un sistema dispensador ilustrativo.

La Fig. 2 muestra un recipiente para líquidos ilustrativo con una tapa con bomba integrada.

La Fig. 2A muestra una vista despiezada de un recipiente para líquidos ilustrativo con una tapa con bomba integrada. La Fig. 3 muestra una vista de una tapa con bomba integrada ilustrativa.

La Fig. 4 muestra una vista en corte de la tapa con bomba integrada ilustrativa.

La Fig. 5 muestra otra vista en corte de la tapa con bomba integrada ilustrativa.

La Fig. 6 muestra una vista en sección transversal de la tapa con bomba integrada ilustrativa.

La Fig. 7 muestra un diagrama de flujo de un proceso ilustrativo para dispensar líquidos.

La Fig. 8 muestra un diagrama de bloques de un sistema de moldeo por inyección ilustrativo.

La Fig. 9 muestra un diagrama de flujo de un proceso ilustrativo para dispensar colorantes en un sistema de moldeo por inyección.

En los distintos dibujos, los números de referencia y los términos similares indican elementos similares.

Descripción detallada

Una tapa con bomba integrada para un recipiente permite dispensar de forma precisa líquido desde el recipiente a la vez que reduce los riesgos de derrame y contaminación. Pueden ser dispensados por la bomba una variedad de líquidos que tengan un intervalo de viscosidades, incluidos adhesivos, cementos, colorantes, recubrimientos, detergentes, epoxis, tintes, masillas (p. ej., masillas de relleno), nanomateriales, aceites, pinturas (p. ej., pinturas para automóviles), pastas, pigmentos, aditivos poliméricos (que pueden ser orgánicos o inorgánicos), selladores, tinturas, colorantes orgánicos, barnices, ceras y similares. Los líquidos (incluidos los concentrados) pueden ser puros o estar en forma de dispersión, solución o suspensión.

Se puede acoplar un motor de accionamiento a la tapa con bomba integrada para dispensar una cantidad específica de líquido. En algunas aplicaciones o realizaciones, se integra una bomba gerotor en la tapa de un recipiente para bombear los líquidos, en respuesta al motor de accionamiento, desde el recipiente. No obstante, se pueden integrar fácilmente muchos otros tipos de bombas en la tapa en función de la naturaleza del material que se tiene que bombear y de otras consideraciones específicas de la aplicación (p. ej., coste, eficacia, precisión, tamaño, peso, si se pueden incorporar partes móviles a la tapa o estas tienen que estar aisladas de la tapa, etc.), tales como una bomba peristáltica, una bomba de jeringa o una bomba de diafragma elastomérico. En algunas realizaciones, los colorantes líquidos se dispensan a un dispositivo de moldeo por inyección para producir artículos de plástico coloreados, pero también se pueden utilizar otros tipos de dispositivo de moldeo, incluidos dispositivos de moldeo por soplado, moldeo por inyección-soplado, moldeo por extrusión y moldeo rotacional. En particular, un material plástico de base neutro (p. ej., gránulos o microperlas de resina plástica) se puede calentar mediante el dispositivo de moldeo. De forma ventajosa, el material plástico de base puede tener su color “ natural” (es decir, el color inherente de la resina plástica sin añadirle tintes, pigmentos u otros colorantes). El material plástico de base puede ser blanco, beige, gris o de otro color neutro y puede ser transparente, translúcido u opaco. Se puede dosificar una cantidad precisa de colorante líquido en el material plástico de base neutro para colorear el material plástico fundido de base de forma correspondiente. La cantidad de colorante variará en función de la naturaleza del material plástico de base, del colorante, del color deseado, etc., pero por lo general suele ser útil una cantidad de entre aproximadamente 0,5 % y 3 % en peso o en volumen. A continuación, el plástico fundido coloreado se suministra por inyección o extrusión a la cavidad de un molde o al cabezal de un extrusor que tengan la forma o el perfil del artículo de plástico que se tiene que formar y que podría ser, por ejemplo, una botella, una película o muchos otros productos producidos, de forma convencional, por dispositivos de moldeo por inyección de plástico. Si bien se describe la invención particularmente en el contexto de un dispensador para suministrar colorante líquido a un dispositivo de moldeo, esto se hace únicamente para ilustrar una aplicación preferida. La invención descrita en la presente memoria descriptiva se puede utilizar para dispensar una variedad de líquidos, como se ha descrito anteriormente, y el líquido dispensado se puede suministrar a dispositivos distintos de los dispositivos de moldeo (p. ej., un dispositivo de mezclado o combinación, o un dispositivo que llene un recipiente) o se puede suministrar para el uso final inmediato (p. ej., un líquido pulverizado o una pasta extrudida).

La Fig. 1 muestra un ejemplo de un sistema dispensador 100. El sistema dispensador incluye una base 102 de motor y un recipiente 104 con una tapa 106 con bomba integrada. La base 102 de motor incluye un motor (que no se muestra por separado) para accionar la bomba contenida en la tapa 106 con bomba integrada. El motor puede ser un motor eléctrico de CA o CC (p. ej., un motor paso a paso, un servomotor, etc.) configurado para accionar un árbol de accionamiento que se engrana a la tapa 106 con bomba integrada. De forma alternativa, el motor puede ser neumático, hidráulico, piezoeléctrico, mecánico (p. ej., que utilice piñón y cremallera, cigüeñal, levas u otro mecanismo similar), o accionarse manualmente, siempre y cuando se configure para transmitir energía a un árbol de accionamiento que se engrana a la tapa 106 con bomba integrada. Por simplicidad y facilidad de diseño, se prefiere que el motor transmita energía rotacional al árbol de accionamiento, pero también se puede utilizar una transmisión de energía lineal.

La base 102 de motor también puede incluir un controlador programable, bien como una unidad independiente, o bien como parte del propio motor, de modo que se puedan introducir órdenes particulares para, por ejemplo, liberar una cantidad específica de líquido según la orden. La cantidad puede ser según el peso del líquido dispensado. Por ejemplo, una orden puede hacer que el motor funcione de manera que se dispense un gramo de líquido. Una segunda orden puede hacer que el motor dispense dos gramos de líquido, etc. Así, se puede dispensar un líquido particular en distintas cantidades en función de la aplicación. Por ejemplo, se pueden dispensar distintas cantidades de colorante líquido en función del color deseado y de la cantidad de material plástico que se tenga que colorear. En otras aplicaciones, las órdenes del motor se pueden calibrar para dispensar un líquido por volumen en vez de por peso (p. ej., un número programado de mililitros).

El controlador puede calcular el tiempo de accionamiento del motor basándose en un caudal específico de la bomba para una velocidad de motor determinada. Esto puede depender del líquido en particular que se esté dispensando (p. ej., en función de la viscosidad del líquido). Así, se puede utilizar la velocidad del motor y el caudal para calcular un tiempo de ejecución del motor para dispensar una cantidad específica (peso o volumen) del líquido.

La base 102 de motor puede incluir una interfaz para introducir órdenes, p. ej., para dispensar un líquido en particular. Por ejemplo, uno o más controles de la interfaz pueden permitir al usuario especificar una orden particular utilizando menús, códigos de órdenes o una combinación de ambos (p. ej., utilizando botones, una interfaz de pantalla táctil u otra forma de entrada).

De forma alternativa, en algunas aplicaciones, la base 102 de motor se acopla a otro dispositivo que proporciona una interfaz de control, por ejemplo, un dispositivo informático. El dispositivo informático puede incluir un software para controlar la base 102 de motor y proporcionar una interfaz de usuario. La interfaz de usuario puede permitir al usuario proporcionar órdenes para dispensar líquidos.

Las Figs. 2 y 2A muestran una vista 201 de un recipiente 200 para líquidos ilustrativo con una tapa 202 con bomba integrada. El recipiente 200 para líquidos incluye un recipiente 203 exterior rígido reutilizable o desechable y un revestimiento 205 flexible desechable situado dentro del recipiente exterior. El recipiente exterior puede proporcionar estabilidad estructural durante el transporte del recipiente 200 para líquidos. El recipiente exterior se puede acoplar de forma separable a la tapa 202 con bomba integrada, por ejemplo, mediante un anillo roscado 204. El anillo roscado 204 puede estar integrado en la tapa o puede ser una pieza independiente. Las roscas del anillo 204 pueden ser macho o hembra, con las roscas complementarias coincidentes formadas en el recipiente exterior. El anillo roscado 204 también se puede utilizar para mantener la posición de la tapa 202 con bomba integrada en el recipiente 200. Si bien se muestra en la Fig. 2 el anillo roscado 204 para acoplar de forma separable la tapa 202 con bomba integrada al recipiente 200, se pueden utilizar otros mecanismos de acoplamiento, tales como, por ejemplo, un conector de bayoneta, pestañas de cierre de presión o aletas de cierre de presión y similares, que pueden ser útiles para proporcionar una capacidad de “conexión rápida” . De forma alternativa, la tapa 202 con bomba integrada se puede acoplar al recipiente 200 por un ajuste por interferencia o fricción entre estos dos componentes.

La tapa 202 con bomba integrada se puede acoplar al recipiente 203 exterior rígido o al revestimiento flexible 205. Los mecanismos de acoplamiento descritos anteriormente son particularmente adecuados para unir la bomba al recipiente exterior rígido. Se puede obtener una estabilidad adicional, por ejemplo, conformando el revestimiento con un reborde 207 en su extremo abierto que se apoye en el borde superior 209 del recipiente exterior 203. La fijación de la tapa con bomba integrada al recipiente exterior mediante las técnicas mencionadas anteriormente puede comprimir el reborde del revestimiento entre el borde superior del recipiente exterior y la tapa con bomba.

Si la tapa 202 con bomba integrada se acopla al revestimiento flexible, esto se puede llevar a cabo mediante un ajuste por fricción entre la tapa con bomba y el revestimiento o sellando la tapa 202 con bomba al revestimiento utilizando, por ejemplo, soldadura por ultrasonidos o un adhesivo.

Como se muestra en la Fig. 2A, el recipiente exterior 203 puede contener un agujero 203A de ventilación que permanezca abierto o un agujero de ventilación que se pueda abrir y cerrar con, por ejemplo, una tira de cinta o una válvula. De esta manera, cuando el agujero 203A de ventilación se abre, el revestimiento interior 205 se puede hundir cuando se bombea líquido desde el recipiente, facilitando así la dispensación de todo el líquido. Así, el revestimiento interior flexible junto con la tapa con bomba proporciona un recipiente para líquidos sellado que se hunde cuando se dispensa líquido. Esta estructura sin respiradero permite una dispensación hermética que reduce el riesgo de entre contaminación al líquido. Por ejemplo, algunos líquidos pueden reaccionar con el oxígeno, p. ej., los líquidos que se curan cuando se exponen al aire. Otros líquidos se pueden contaminar fácilmente por partículas en el aire que pueden afectar a su función y también interferir en la dispensación. El revestimiento flexible se puede componer de diversos materiales flexibles, por ejemplo, de polietileno de baja densidad.

El recipiente puede ser rígido o flexible y puede contener un respiradero para equilibrar la presión dentro del recipiente con la presión atmosférica cuando el respiradero está abierto. Un recipiente flexible se puede componer de diversos materiales poliméricos flexibles, por ejemplo, de polietileno de baja densidad o, si se desea una mayor resistencia o durabilidad, de una resina EVA (vinilacetato de etileno), tal como Elvax®.

La tapa 202 con bomba integrada incluye un acoplador 206 de motor que, en la realización ilustrada, rota alrededor de un eje central en respuesta a una rotación correspondiente de un componente de accionamiento en la base 102 de motor, mostrada en la Fig. 1. Como se muestra, el acoplador 206 de motor incluye un número de dientes que se pueden engranar a un conjunto correspondiente de dientes en la base 102 de motor. Así, cuando el motor acciona un árbol de accionamiento rotacional acoplado al acoplador 206 de motor mediante los dientes, el acoplador 206 de motor rota para accionar la bomba, de manera que el contenido del recipiente 200 se puede dispensar a través de un orificio 208 de salida. Los dientes se pueden conformar para facilitar la transmisión de energía del motor a la bomba. Son posibles numerosas variaciones de esta propuesta. Por ejemplo, la base 102 de motor y el acoplador 206 de motor pueden tener el mismo número de dientes de engranaje o un número distinto de dientes de engranaje, o bien pueden interactuar sin utilizar engranajes que se engranen, tal como mediante un acoplamiento por fricción o un acoplamiento magnético. Por simplicidad y facilidad de diseño, se prefiere que el motor transmita energía rotacional al árbol de accionamiento, pero también se puede utilizar una transmisión de energía lineal mediante, por ejemplo, un mecanismo de piñón y cremallera. De forma ventajosa, la tapa 202 con bomba se puede desmontar fácilmente de la base 102 de motor sin utilizar herramientas para facilitar la limpieza e instalación de un recipiente distinto 200.

La Fig. 3 muestra una vista de una tapa 300 con bomba integrada ilustrativa con mayor detalle. La tapa con bomba integrada incluye una carcasa 302, un acoplador 304 de recipiente (como parte de la carcasa 302 o independiente de la misma), un orificio 208 de salida y un acoplador 206 de motor. En la realización de la Fig. 3 y en las otras realizaciones, la tapa con bomba integrada y las partes que la constituyen se pueden hacer de plástico para conseguir un menor coste de fabricación y para permitir una fácil desechabilidad, pero si la naturaleza de los materiales que se tienen que bombear u otras circunstancias así lo requieren, la tapa con bomba integrada se puede hacer de metal o de una combinación de metal y componentes plásticos.

Haciendo referencia a la Fig. 3 como ejemplo, la carcasa 302 de la tapa con bomba se puede formar de una sola pieza o como una combinación de piezas que se acoplan de forma separable entre sí o que se fijan entre sí (p. ej., mediante soldadura por ultrasonidos). Por ejemplo, una parte de la carcasa 302 puede ser una cubierta que se configure para ajustarse al recipiente 200 (bien al recipiente exterior, o bien al revestimiento). Una parte de la cubierta se puede retirar para formar una abertura en la que se acople una carcasa con bomba que incluya la bomba para dispensar fluido desde el recipiente. En algunas aplicaciones, la carcasa con bomba incluye una primera parte situada en un lado de la abertura de la cubierta y una segunda parte situada en el otro lado de la abertura de la cubierta, en donde las dos partes se configuran para engranarse con el fin de inmovilizar las partes entre sí y respecto a la cubierta. Se puede colocar una junta tórica u otra junta o junta de obturación entre la cubierta y una parte de la carcasa con bomba para evitar que se produzcan fugas de líquido. En algunas aplicaciones alternativas, la carcasa con bomba se une a la cubierta (p. ej., mediante soldadura por ultrasonidos o utilizando un adhesivo) para unir la carcasa con bomba a la cubierta. En otras aplicaciones, la carcasa con bomba se puede conformar de manera integral con una cubierta para cerrar el recipiente.

El acoplador 304 de recipiente permite que la tapa 300 con bomba integrada se acople al recipiente 200 (Fig. 2). En algunas aplicaciones (como se muestra en la Fig. 3), el acoplador 304 de recipiente se encuentra en forma de roscas macho o hembra que se unen a roscas complementarias conformadas en el recipiente 200. En otras realizaciones, el acoplador 304 de recipiente se configura para proporcionar un ajuste por apriete o fricción con el recipiente. En otras realizaciones más, el acoplador 304 de recipiente puede ser un conector de bayoneta, pestañas de cierre de presión, aletas de cierre de presión o similar (con una estructura de acoplamiento complementaria formada en el recipiente), que pueda ser útil para proporcionar una capacidad de “conexión rápida” . De forma alternativa, el acoplador 304 de recipiente se puede proporcionar como una soldadura (p. ej., una soldadura ultrasónica) o como un adhesivo que una la tapa 300 con bomba al recipiente. Como se ha descrito anteriormente con respecto a la Fig. 2, el orificio 208 de salida se configura para extraer líquidos del recipiente cuando es accionado por la bomba en la tapa 300 con bomba. La bomba se acciona utilizando el acoplador 206 de motor.

La Fig. 4 muestra una vista 400 en corte de la tapa con bomba integrada ilustrativa para ilustrar detalles adicionales. La vista 400 en corte muestra el acoplador 206 de motor, el orificio 208 de salida, un recipiente 402 que se acopla a la tapa con bomba integrada utilizando el anillo roscado 204 y una vista parcial de la bomba 404. En la tapa con bomba integrada ilustrativa mostrada en la Fig. 4, la bomba 404 es una bomba gerotor, pero como se ha señalado anteriormente, se pueden utilizar en su lugar muchos otros tipos de bombas, incluidas una bomba peristáltica, una bomba de jeringa o una bomba de diafragma elastomérico.

La bomba puede hacerse de metal, plástico, otros materiales o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, en algunas aplicaciones, la carcasa con bomba se moldea o se fabrica de otra forma de nailon relleno de vidrio, y los engranajes se moldean o se fabrican de otra forma de un acetal impregnado de politetrafluoroetileno (p. ej., Teflon™). Cuando el acoplador 206 de motor rota o se mueve de otro modo, el movimiento se transmite a la bomba, de manera que se dispensan cantidades precisas de líquido del recipiente 402 a través del orificio 208 de salida. En algunas aplicaciones, la tapa con bomba integrada se monta en el motor, de manera que el acoplador 206 de motor se acopla al motor en una orientación hacia abajo; es decir, en su posición de uso, el acoplador de motor está encima del motor, como se muestra en la Fig. 1. Así, el recipiente se coloca encima de la bomba 404, de manera que el líquido se dirige de forma gravitatoria hacia una entrada de la bomba 404. Sin embargo, también se contemplan otras realizaciones. Por ejemplo, la tapa con bomba integrada se puede montar de manera que el acoplador 206 de motor se acople al motor en una orientación hacia arriba; es decir, en su posición de uso, el acoplador de motor y el recipiente están debajo del motor. En dichas realizaciones, el líquido se puede dispensar desde el recipiente presurizando el recipiente (p. ej., presurizando el espacio entre un recipiente exterior y un revestimiento interior) o instalando un sifón que se extienda desde el orificio 208 de salida hasta el fondo del recipiente, o bien utilizando una cámara de aire que se expanda para expulsar líquido del recipiente.

La bomba gerotor ilustrativa se describe con mayor detalle respecto a la Fig. 5. La Fig. 5 muestra otra vista 500 en corte de la tapa con bomba integrada. En esta vista 500 en corte, la bomba gerotor 404 está expuesta desde la parte superior, mientras que otras partes de la carcasa 502 están intactas. En particular, como se muestra en la Fig. 5, el acoplador 206 de motor se acopla al árbol 504. El árbol 504 se acopla además a un rotor interior o primer rotor 506. El rotor interior 506 se asienta de forma descentrada dentro de un rotor exterior o segundo rotor 508 y se engrana con este.

En la realización de la Fig. 5, el árbol 504 rota cuando el acoplador 206 de motor es girado por el motor. La rotación del árbol 504 hace que el rotor interior 506 rote dentro del rotor exterior 508. El rotor exterior 508 tiene más ranuras que el número de salientes de rotor en el rotor interior 506, de manera que el rotor interior 506 rota de forma excéntrica con el rotor exterior 508. Esta rotación es tal que en una primera posición se expone un orificio de entrada que permite que el fluido fluya del recipiente a un espacio entre los salientes del rotor interior 506. Cuando el rotor interior 506 y el rotor exterior 508 siguen rotando, se expone una salida entre los salientes y el líquido se empuja hacia fuera de la bomba a través del orificio 208 de salida. El rotor exterior 508 gira a una velocidad más lenta que el rotor interior 506, rotando así y cambiando el volumen de las cámaras creadas por las ranuras.

En algunas aplicaciones, la bomba es reversible, con lo que permite que los líquidos se bombeen desde fuera del recipiente a través del orificio 208 de salida (que se puede considerar un orificio de entrada en esta configuración) y hacia el interior del recipiente. En algunas otras aplicaciones, la bomba es irreversible, de forma que los líquidos solo se pueden bombear hacia fuera del recipiente.

La Fig. 6 muestra una vista 600 en sección transversal de la tapa con bomba integrada ilustrativa con mayor detalle. La vista 600 en sección transversal ilustra el acoplador 206 de motor, el árbol 504, la bomba gerotor 404 y la carcasa 302. La bomba gerotor 404 tiene forma de disco desde el lado y es intersecada de forma descentrada por el árbol 504. En particular, el rotor exterior 508 (Fig. 5) es intersecado de forma descentrada, mientras que el rotor interior 506 (Fig. 5) es intersecado por el árbol 504 sustancialmente en el centro. Este árbol 504 de accionamiento descentrado permite la rotación excéntrica de los componentes de la bomba gerotor.

La Fig. 7 muestra un diagrama de flujo de un proceso ilustrativo 700 para dispensar líquidos. Por comodidad, se describe el proceso 700 con respecto a un sistema dispensador que lleva a cabo el proceso 700.

El sistema dispensador recibe un recipiente para líquidos seleccionado con una bomba integrada (702). Por ejemplo, el sistema dispensador se puede utilizar para dispensar un número de líquidos distintos que incluyen cualquiera de los mencionados anteriormente. De por sí, los líquidos y sus respectivos recipientes se pueden intercambiar. Por ejemplo, en el caso de los colorantes líquidos, se pueden utilizar distintos colores con el sistema dispensador para proporcionar distintos colores. De forma similar, se pueden dispensar pinturas para usar solas, o bien se pueden dispensar pinturas de distintos colores y mezclarlas entre sí para formar un color combinado.

La recepción de un recipiente para líquidos seleccionado puede incluir acoplar el recipiente para líquidos con la bomba integrada a un motor. El motor puede incluir un acoplador de árbol de accionamiento configurado para recibir un acoplador de motor de la bomba integrada. También se pueden llevar a cabo acoplamientos adicionales. Por ejemplo, se puede acoplar un orificio de salida de la bomba integrada a un destino (p. ej., un recipiente, una máquina u otro punto), por ejemplo, con un tubo u otra vía de propagación de líquidos.

El sistema dispensador determina una cantidad de líquido que dispensar (704). La cantidad que dispensar se puede determinar, por ejemplo, en respuesta a una entrada por parte de un usuario en una interfaz del sistema dispensador. En particular, el usuario puede introducir un tiempo específico en el que dispensar, una cantidad que dispensar o un código de orden que se corresponda con una cantidad programada específica que dispensar. El código de orden de entrada puede ser específico del líquido que se tenga que dispensar. De forma alternativa o adicional, el código de orden de entrada puede ser específico de la aplicación del líquido dispensado (p. ej., una cantidad necesaria para colorear un volumen particular de plástico de color neutro en un aparato de moldeo por inyección).

El sistema dispensador activa un motor para dispensar líquido (706). En particular, el motor se activa para accionar la bomba integrada. El motor rota o mueve de otra forma un árbol de accionamiento que provoca una rotación correspondiente u otro movimiento de los componentes de la bomba integrada, de manera que se dispensan cantidades precisas de fluido en función de la velocidad del motor, la configuración de la bomba y el líquido que se esté dispensando.

El sistema dispensador desactiva el motor para terminar de dispensar líquido (708). Cuando se ha dispensado la cantidad específica de líquido, el motor se desactiva para detener la bomba integrada. De forma alternativa, el sistema dispensador se puede calibrar para dar salida a cualquier líquido residual entre la salida de la bomba y el destino (p. ej., en un tubo dispensador), que se liberará de forma que se dispense sustancialmente la cantidad exacta de líquido una vez se haya desactivado el motor. El líquido dispensado se puede utilizar para diversas aplicaciones.

La Fig. 8 muestra un diagrama de bloques de un sistema 800 de moldeo por inyección ilustrativo. El sistema 800 de moldeo por inyección incluye un material 802 plástico de base (p. ej., microesferas o gránulos de una resina en una tolva) y colorante líquido 804 u otro líquido (p. ej., en un recipiente que incluya una bomba integrada para dispensar cantidades precisas de líquido como se describe anteriormente).

El material plástico 802 y el colorante líquido 804 se proporcionan a un dispositivo 806 de moldeo por inyección. El dispositivo 806 de moldeo por inyección incluye un calentador 808 y un molde 810. El calentador 808 funde el material plástico 802 al cual se puede añadir el colorante líquido 804. El material 802 plástico fundido se puede inyectar al molde 810. El molde tiene una forma conformada dentro de la cavidad del molde que se corresponde a un plástico 812 moldeado coloreado producido. Se pueden utilizar otros sistemas de moldeo, y sus principios de funcionamiento también se pueden entender partiendo del diagrama de bloques de la Fig. 8. Por ejemplo, el dispositivo 806 de moldeo por inyección puede ser un dispositivo de moldeo por soplado, moldeo por inyecciónsoplado, moldeo por extrusión o moldeo rotacional, y el molde 810 puede proporcionarse mediante una boquilla o un cabezal de extrusión para producir un componente plástico que tenga el perfil deseado.

La Fig. 9 muestra un diagrama de flujo de un proceso 900 ilustrativo para dispensar colorantes en un sistema de moldeo por inyección. Se identifica un colorante que se tenga que añadir al plástico moldeado por inyección para producir plástico moldeado de un color (902) en particular. El colorante se acopla a un dispositivo (904) de moldeo por inyección. Por ejemplo, se puede acoplar un orificio de salida de una tapa con bomba integrada de un recipiente para colorante a una entrada del dispositivo de moldeo por inyección.

Se determina una cantidad de dosificación de colorante para cada ciclo de moldeo por inyección (906). Por ejemplo, un usuario puede introducir parámetros al dispositivo de moldeo por inyección o a una interfaz de control de un motor que accione la bomba de la tapa con bomba integrada. En algunas realizaciones se asocian órdenes a un ciclo sincronizado de la máquina de moldeo por inyección, de forma que se pueda dosificar la cantidad precisa de colorante para cada ciclo de moldeo.

Se inicia el ciclo de moldeo por inyección (908). El inicio de un ciclo de moldeo por inyección puede incluir liberar material plástico de base de una tolva a una parte de calentamiento del dispositivo de moldeo por inyección para fundir el material plástico de base. Se añade la dosis determinada de colorante líquido al material (910) plástico de base que se está fundiendo o se ha fundido.

A continuación, el plástico coloreado fundido se inyecta en la cavidad de un molde para conformar un plástico (912) moldeado final de color. Entonces, el plástico moldeado coloreado se retira del molde (914) de inyección.

Como se ha descrito junto con la Fig. 8, se pueden dispensar líquidos distintos de los colorantes y se pueden utilizar sistemas de moldeo distintos de los sistemas de moldeo por inyección. Los principios de funcionamiento de estas alternativas también se pueden entender partiendo del diagrama de bloques de la Fig. 9.

El dispensador de líquidos se puede utilizar para dispensar líquidos para su uso en una variedad de procesos que incluyen la extrusión, el moldeo por soplado, la producción de películas, etc. En particular, se pueden utilizar colorantes líquidos para colorear diversos productos (p. ej., botellas). En algunas otras aplicaciones, el dispensador de líquido se puede utilizar para dispensar colorantes para la coloración de ceras para velas y cierres de botella de vino, para dispensar catalizadores para plásticos termoestables y para dispensar adhesivos y selladores de uno y varios componentes.

Las operaciones descritas en la presente memoria descriptiva, particularmente, las órdenes de procesamiento para un motor que accione una bomba para dispensar una cantidad específica de líquido, se pueden aplicar como operaciones llevadas a cabo por un aparato de procesamiento de datos en datos almacenados en uno o más dispositivos de almacenamiento legibles por ordenador o recibidos de otras fuentes.

El término “aparato de procesamiento de datos” abarca todo tipo de aparatos, dispositivos y máquinas para procesar datos, incluidos, por ejemplo, un procesador programable, un ordenador, un sistema en un chip o varios, o combinaciones de los anteriores. El aparato puede incluir circuitos lógicos con fines especiales, p. ej. una FPGA (matriz de puertas programable in situ) o un ASIC (circuito integrado de aplicación específica). El aparato también puede incluir, además de hardware, un código que cree un entorno de ejecución para el programa informático en cuestión; p. ej., un código que constituya un firmware del procesador, una pila de protocolos, un sistema de gestión de bases de datos, un sistema operativo, un entorno de ejecución multiplataforma, una máquina virtual o una combinación de uno o más de estos. El aparato y el entorno de ejecución pueden desarrollar diversas infraestructuras de modelos informáticos distintos, tales como servicios web, sistemas informáticos distribuidos e infraestructuras de informática en grid.

Un programa de ordenador (también conocido como programa, software, aplicación de software, script o código) se puede escribir en cualquier tipo de lenguaje de programación, incluidos los lenguajes compilados o interpretados, declarativos o de procedimiento, y se puede emplear de cualquier manera, incluida como un programa independiente o como un módulo, componente, subrutina, objeto u otra unidad adecuada para su uso en un entorno informático. Se puede emplear un programa informático para ejecutarlo en un ordenador o en múltiples ordenadores que se sitúen en un punto o que se distribuyan en múltiples puntos y se conecten entre sí mediante una red de comunicación.

De forma alternativa o adicional, las instrucciones del programa se pueden codificar o incluir en un medio de almacenamiento informático, un dispositivo de almacenamiento legible por ordenador, un sustrato de almacenamiento legible por ordenador, una matriz o un dispositivo de memoria de acceso aleatorio o en serie, o una combinación de uno o más de estos. Además, si bien un medio de almacenamiento informático no es una señal propagada, un medio de almacenamiento informático puede ser una fuente o destino de las instrucciones de un programa de ordenador codificadas en una señal propagada generada de forma artificial. El medio de almacenamiento informático también puede ser o incluirse en uno o más componentes o medios separados físicamente (p. ej., en varios CD, discos u otros dispositivos de almacenamiento).

Los procesos y flujos lógicos descritos en la presente memoria descriptiva se pueden llevar a cabo mediante uno o más procesadores programables que ejecuten uno o más programas de ordenador para realizar acciones trabajando con datos de entrada y generando una salida. Los procesos y flujos lógicos también se pueden llevar a cabo mediante circuitos lógicos con fines especiales, p. ej. una FPGA (matriz de puertas programable in situ) o un ASIC (circuito integrado de aplicación específica), y los aparatos también se pueden implementar como los mismos.

Los procesadores adecuados para la ejecución en un programa de ordenador incluyen, a modo de ejemplo, los microprocesadores tanto generales como para fines específicos, y uno o más procesadores de cualquier tipo de ordenador digital. En general, un procesador recibirá instrucciones y datos de una memoria de solo lectura o una memoria de acceso aleatorio, o de ambas. Los elementos esenciales de un ordenador son un procesador para llevar a cabo acciones según las instrucciones y uno o más dispositivos de memoria para almacenar instrucciones y datos. Los dispositivos adecuados para almacenar instrucciones y datos de programas de ordenador incluyen todos los tipos de memoria no volátil, dispositivos multimedia y de memoria, incluidos a modo de ejemplo dispositivos de memoria basada en semiconductores, p. ej., EPROM, EEPROM, y dispositivos de memoria flash; discos magnéticos, p. ej., discos duros internos o discos extraíbles; discos magneto-ópticos; discos CD-ROM y DVD-ROM.

Para asegurar la interacción con un usuario, las realizaciones del objeto descrito en la presente memoria descriptiva se pueden aplicar en un ordenador que tenga un dispositivo de visualización, p. ej., un monitor de CRT (tubo de rayos catódicos) o LCD (pantalla de cristal líquido) para mostrar la información al usuario, y un teclado, así como un dispositivo de indicación, p. ej., un ratón o una bola de desplazamiento mediante el cual el usuario pueda proporcionar una entrada al ordenador. También se pueden utilizar otros tipos de dispositivos para asegurar la interacción con el usuario; por ejemplo, la respuesta proporcionada al usuario puede ser cualquier tipo de respuesta sensorial, p. ej., una respuesta visual, respuesta auditiva o respuesta táctil; y la entrada del usuario se puede recibir de cualquier forma, incluidas las entradas acústicas, verbales o táctiles. Además, un ordenador puede interactuar con un usuario enviando documentos a un dispositivo utilizado por el usuario y recibiendo documentos del mismo dispositivo; por ejemplo, enviando páginas web a un navegador web en un dispositivo cliente de un usuario en respuesta a las solicitudes recibidas del navegador web.

La invención se puede representar mediante numerosas realizaciones.

El recipiente exterior rígido puede tener un agujero de ventilación, y el revestimiento interior flexible puede hundirse cuando se retira líquido del recipiente para líquidos. El recipiente para líquidos puede estar presurizado. El recipiente para líquidos se puede colocar encima de la tapa con bomba integrada cuando se está dispensando líquido del recipiente para líquidos. El líquido puede fluir desde el recipiente para líquidos bajo la fuerza de la gravedad durante el uso.

El recipiente para líquidos se puede colocar encima del motor cuando se está dispensando líquido del recipiente para líquidos. El recipiente para líquidos se puede colocar debajo de la tapa con bomba integrada cuando se está dispensando líquido del recipiente para líquidos. La tapa con bomba integrada se puede acoplar de forma separable al recipiente para líquidos, p. ej., mediante un anillo roscado. El anillo roscado se puede engranar a roscas correspondientes en el recipiente para líquidos. La tapa con bomba integrada se puede acoplar de forma separable al recipiente para líquidos mediante un conector rápido. La tapa con bomba integrada se puede acoplar al recipiente para líquidos mediante una soldadura o un adhesivo. La cantidad de líquido que se dispensa desde el recipiente para líquidos se puede basar en el peso del líquido o en el volumen del líquido. La bomba puede ser una bomba gerotor, una bomba peristáltica, una bomba de jeringa o una bomba de diafragma elástico. El dispositivo puede comprender además un motor. La tapa con bomba integrada incluye un acoplador de motor para acoplar la bomba al motor. El motor puede ser un motor eléctrico, un motor neumático, un motor hidráulico, un motor piezoeléctrico o un motor mecánico. El motor puede transmitir energía rotacional al acoplador de motor, o bien el motor puede transmitir energía lineal al acoplador de motor. La tapa con bomba integrada puede incluir además un primer rotor que se acople a un árbol acoplado al acoplador de motor. La tapa con bomba integrada puede incluir además un segundo rotor que se mueva en respuesta al movimiento del primer rotor. El primer rotor puede incluir al menos un saliente, y el segundo rotor puede incluir al menos una ranura, de forma que el al menos un saliente del primer rotor se engrane con la al menos una ranura del segundo rotor para mover el segundo rotor en respuesta al movimiento del primer rotor, y en donde el número de salientes en el primer rotor puede ser diferente del número de ranuras en el segundo rotor.

El árbol puede intersecar el primer rotor sustancialmente en su centro y puede intersecar el segundo rotor de forma descentrada respecto al mismo. El motor puede incluir además un controlador que se puede programar para controlar el funcionamiento del motor. El dispositivo puede ser un aparato de moldeo. El aparato de moldeo puede ser un aparato de moldeo por inyección, un aparato de moldeo por inyección-soplado, un aparato de moldeo por soplado o un cabezal de extrusión. El aparato de moldeo puede incluir además un calentador para fundir resina plástica. El líquido que es dispensado por el recipiente para líquidos puede ser un colorante, p. ej., un colorante utilizado para colorear resina plástica recibido por el aparato de moldeo. La resina plástica puede tener un color neutro y la cantidad de colorante líquido que se dispensa se puede seleccionar para proporcionar un color personalizado a la resina plástica. El líquido que se dispensa desde el recipiente para líquidos se puede seleccionar del grupo que consiste en adhesivos, cementos, colorantes, recubrimientos, detergentes, epoxis, tintes, masillas, nanomateriales, aceites, pinturas, pastas, pigmentos, aditivos poliméricos, selladores, tinturas, colorantes orgánicos, barnices y ceras.

De forma similar, si bien en los dibujos se muestran las operaciones en un orden particular, no se debería entender como necesario llevar a cabo las operaciones en el orden particular mostrado o en un orden secuencial, ni que se lleven a cabo todas las operaciones ilustradas para conseguir los resultados deseables.

En determinadas circunstancias, llevar a cabo varias tareas y realizar un procesado paralelo puede ser ventajoso. Además, la separación de varios componentes del sistema en las realizaciones descritas anteriormente no se debería entender como que se necesite dicha separación en todas las realizaciones, y se debería entender que los componentes y sistemas de programa descritos se pueden integrar por lo general juntos en un único producto de software o se pueden agrupar en múltiples productos de software.

Así, se han descrito realizaciones particulares del objeto. Otras realizaciones están dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo que comprende

un recipiente (104, 200) para líquidos;

una cubierta para cerrar el recipiente (104, 200) para líquidos, acoplándose la cubierta al recipiente (104, 200) para líquidos, comprendiendo la cubierta una tapa (106, 202, 300) con bomba integrada, comprendiendo la tapa (106, 202, 300) con bomba integrada:

una bomba (404) acoplada a un orificio de entrada al recipiente (104, 200) para líquidos;

un orificio (208) de salida configurado para dispensar líquido del recipiente (104, 200) para líquidos; y

un acoplador (206) de motor que comprende dientes que se engranan a los dientes correspondientes en una base (102) de motor compatible, siendo el acoplador (206) de motor capaz de rotar para accionar la bomba (404) de forma que el contenido del recipiente (104, 200) para líquidos se pueda dispensar a través del orificio (208) de salida;

estando el dispositivo caracterizado por que el recipiente (104, 200) para líquidos comprende un recipiente exterior (203) y un revestimiento interior (205), en donde el revestimiento interior (205) se hunde cuando se retira líquido del revestimiento interior (205) del recipiente (104, 200) para líquidos.

2. Un sistema (100) que comprende:

el dispositivo de la reivindicación 1, y que comprende además:

una base (102) de motor que comprende dientes; y

un dispositivo configurado para recibir líquido dispensado del orificio de salida;

en donde los dientes en la base (102) de motor se engranan a los dientes en el acoplador (206) de motor para accionar la bomba (404) para dispensar una cantidad específica de líquido en el dispositivo.

3. Un método (700) para dispensar una cantidad específica de líquido que comprende:

recibir una orden para dispensar una cantidad específica de líquido;

poner en marcha un motor en una base (102) de motor acoplada a un recipiente (104, 200) para líquidos, cerrándose el recipiente (104, 200) para líquidos mediante una cubierta, acoplándose la cubierta al recipiente (104, 200) para líquidos, comprendiendo la cubierta una tapa (106, 202, 300) con bomba integrada, comprendiendo la tapa (106, 202, 300) con bomba integrada:

una bomba (404) acoplada a un orificio de entrada al recipiente;

un orificio (208) de salida configurado para dispensar líquido del recipiente (104, 200) para líquidos; y

un acoplador (206) de motor que comprende dientes que se engranan a los dientes correspondientes en la base (102) de motor, siendo el acoplador (206) de motor capaz de rotar para accionar la bomba (404) de forma que el contenido del recipiente (104, 200) para líquidos se pueda dispensar a través del orificio (208) de salida; y

detener el motor cuando se ha dispensado la cantidad específica de líquido desde el recipiente (104, 200) para líquidos;

estando el método caracterizado por que el recipiente (104, 200) para líquidos comprende un recipiente exterior (203) y un revestimiento interior (205), en donde el revestimiento interior (205) se hunde cuando se retira líquido del revestimiento interior (205) del recipiente (104, 200) para líquidos.

4. Un dispositivo, un sistema o un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cubierta cierra el recipiente exterior (203) y el revestimiento interior (205).

5. Un dispositivo, un sistema o un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el recipiente (104, 200) para líquidos está presurizado.

6. Un dispositivo, un sistema o un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el recipiente (104, 200) para líquidos se coloca encima de la tapa (106, 202, 300) con bomba integrada cuando se dispensa líquido desde el recipiente (104, 200) para líquidos.

7. Un dispositivo, un sistema o un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde la tapa (106, 202, 300) con bomba integrada se acopla de forma separable al recipiente (104, 200) para líquidos.

8. Un dispositivo, un sistema o un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde la tapa (106, 202, 300) con bomba integrada se acopla de forma separable al recipiente (104, 200) para líquidos mediante un anillo roscado (204).

9. Un dispositivo, un sistema o un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde la tapa (106, 202, 300) con bomba integrada se acopla de forma separable al recipiente (104, 200) para líquidos mediante un conector rápido.

10. Un dispositivo, un sistema o un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 que comprende un primer rotor (506) y un segundo rotor (508) que se mueve en respuesta al movimiento del primer rotor (506), en donde el primer rotor (506) incluye al menos un saliente y el segundo rotor (508) incluye al menos una ranura, engranándose el al menos un saliente en el primer rotor (506) con la al menos una ranura en el segundo rotor (508) para mover el segundo rotor (508) en respuesta al movimiento del primer rotor (506), y en donde además el número de salientes en el primer rotor (506) es distinto del número de ranuras en el segundo rotor (508), acoplando con ello la bomba (404) al motor.

11. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 2 y 4 a 10, en donde el dispositivo es un aparato de moldeo.

12. Un sistema según la reivindicación 11 en donde el aparato de moldeo es un aparato de moldeo por inyección.

13. Un dispositivo, un sistema o un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el líquido dispensado por el recipiente (104, 200) para líquidos es un colorante.

14. Un sistema según la reivindicación 13 en donde el líquido dispensado por el recipiente (104, 200) para líquidos es un colorante utilizado para colorear resina plástica recibido por el aparato de moldeo.