MXPA02009535A

MXPA02009535A - Surtidores de fluidos.

Info

Publication number: MXPA02009535A
Application number: MXPA02009535A
Authority: MX
Inventors: Robert G Petit
Original assignee: Gillette Co
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2003-03-10
Also published as: CA2399207A1; ATE273205T1; US6250505B1; EP1309495A2; AU2001249531A1; CA2399207C; DE60104859D1; DE60104859T2; WO2001072604A2; WO2001072604A3; EP1309495B1

Abstract

Se provee un surtidor de fluidos (10) que incluye (a) un receptaculo flexible (20) que tiene un extremo cerrado (27) y un extremo abierto opuesto (28), se puede mover de una condicion plegada a una condicion alargada y tiene una superficie externa que define una rosca helicoidal y (b) un resorte helicoidal (25) en acoplamiento roscado con la rosca helicoidal para comprimir axialmente el receptaculo (20). El fluido introducido en el receptaculo (20) mueve el receptaculo de su condicion plegada a su condicion alargada, lo cual produce tension en el resorte (25), la tension es efectiva para mover el receptaculo (20) de su condicion alargada a su condicion plegada para impulsar el fluido desde el receptaculo.

Description

SURTIDORES DE FLUIDOS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a surtidores de fluidos . En el campo del surtido de fluidos, en particular el surtido de artículos de tocador tales como geles para afeitar, lociones, etc., muchos de los empaques actuales emplean ya sea presión, provista por fluorocarbonos u otros propelentes, o bombas operadas manualmente. Los contenedores presurizados con frecuencia proveen excelente rendimiento de surtido. No obstante, estos contenedores son generalmente presurizados por encima de 2. IOS kg/cnr (30 psi) y a veces pueden proveer una fuga en el sello, en cuyo caso el empaque se vuelve incapaz de expulsar su contenido. Las fugas de presión pueden ocurrir en muchas áreas, el ojal inferior y las líneas de unión del contenedor son las más vulnerables. Además, el uso de propelentes en contenedores presurizados ha causado recientemente crítica debida a posibles efectos en el medio ambiente. Los sistemas de bomba generalmente surten una cantidad medida, y, debido a que los consumidores pueden REF: 141099 tener requerimientos diferentes, surge la dificultad para proveer nina cantidad medida que sea satisfactoria para todos los usuarios. Por lo tanto, el consumidor puede necesitar bombear el surtidor varias veces para " surtir una cantidad deseada de fluido, lo cual es visto por algunos consumidores como una inconveniencia. Asimismo, los sistemas de bomba pueden tender a atascarse u obstruirse con el tiempo. Se han propuesto otras disposiciones diversas, en las cuales un contenedor plegable contiene material que es impulsado desde una condición expandida a una condición no expandida mediante un mecanismo de -resorte que empuja axialmente en la base de los contenedores para plegarlo hacia el extremo de surtido del contenedor. La invención provee surtidores de fluidos que operan sin presurización o un mecanismo de bomba. De manera conveniente, los surtidores de fluidos son simples de fabricar y están relativamente libres de problemas durante el uso. En un aspecto, la invención presenta un surtidor de fluidos que incluye (a) un receptáculo flexible que tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto, se puede mover de una condición- plegada a una condición alargada y tiene una superficie externa que define una rosca helicoidal y (b) un resorte helicoidal en acoplamiento roscado con la rosca helicoidal para comprimir axialmente el receptáculo. El fluido introducido en el receptáculo mueve el receptáculo de la condición plegada a la condición alargada, lo cual produce tensión en el resorte, la tensión es efectiva para mover el receptáculo de la condición alargada a la condición plegada para impulsar el fluido desde el receptáculo. Modalidades preferidas pueden incluir una o más de las siguientes características. El surtidor incluye además un contenedor que tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto, el extremo abierto del receptáculo está unido al contenedor adyacente al extremo abierto del contenedor y el receptáculo está soportado libremente dentro del contenedor. El surtidor incluye además una válvula construida para evitar que el fluido sea impulsado fuera del receptáculo hasta que el surtidor sea accionado por un usuario . El receptáculo incluye una porción de cresta que se proyecta hacia afuera y una porción de raíz que se proyecta hacia adentro. El resorte helicoidal está dispuesto en la porción de raíz. El resorte helicoidal está encerrado dentro de la porción de raíz. El receptáculo se forma de un material plástico. El resorte helicoidal se forma de un material metálico.

Eñ otro aspecto, la invención presenta un surtidor de fluidos que incluye (a) un primer receptáculo flexible que tiene una pared de extremo cerrado y un extremo abierto opuesto y una superficie externa que define una rosca helicoidal que se puede mover de una condición plegada a una condición alargada, (b) un segundo receptáculo flexible, dispuesto dentro del primer receptáculo, que tiene una pared de extremo cerrado unida a la pared de extremo cerrado del primer receptáculo y un extremo abierto adyacente al extremo abierto del primer receptáculo y (c) un resorte helicoidal recibido por medio de rosca en la superficie externa del primer receptáculo. El material de fluido impulsado en el primer receptáculo es efectivo para mover el primer receptáculo de una condición plegada a una condición alargada que produce _ tensión en el resorte, y la tensión en el resorte es efectiva para mover el primer receptáculo de una condición alargada a una condición plegada para impulsar el material desde el primer y segundo receptáculos. Modalidades preferidas pueden incluir una o más de las siguientes características. El surtidor incluye además una válvula construida para evitar que el fluido sea impulsado fuera del receptáculo hasta que el surtidor sea accionado por un usuario. La rosca helicoidal ?ncluye una porción de "cresta que se proyecta hacia afuera y una porción de raíz que se proyecta hacia adentro. El resorte helicoidal está dispuesto en la porción de raíz. La válvula incluye un conjunto de válvula construido para trasladarse entre una posición cerrada, en la cual el primer y segundo receptáculos están sellados, y una posición abierta, en la cual el primer y segundo componentes fluyen de manera simultánea desde el primer y segundo receptáculos a una cabeza de surtido. La cabeza de surtido define una boquilla a través de la cual el producto sale de la cabeza de surtido, un primer pasaje entre el primer receptáculo y la boquilla y un segundo pasaje entre el segundo receptáculo y la boquilla. El conjunto de válvula incluye un primer y segundo asientos de válvula y un vastago de válvula que incluye una primera porción de válvula para sellar contra el primer asiento de válvula para sellar el primer receptáculo y una segunda porción de válvula para sellar contra el segundo asiento de válvula para sellar el segundo receptáculo. El conjunto de válvula incluye además un resorte que desvía la primera y segunda porciones de válvula contra el primer y segundo asientos de válvula respectivos. El conjunto de válvula incluye también un cuerpo de válvula, y el resorte, el vastago de válvula y asientos de válvula están contenidos dentro del cuerpo de válvula como una unidad modular. Otras características y ventajas serán evidentes a partir de la siguiente descripción de una modalidad actualmente preferida y a partir de las reivindicaciones. La figura 1 es una vista en sección en elevación que muestra un surtidor de fluidos de acuerdo con una modalidad de la invención; la figura 2 es una vista en elevación que muestra el receptáculo del surtidor de la figura 1; la figura 3 es una vista en perspectiva inferior que muestra el resorte del surtidor de la figura 1; la figura 4 es una vista en sección en elevación que muestra el receptáculo y resorte de las figuras 2 y 3 en una condición ensamblada. La figura 5 es una vista en- sección fragmentaria que muestra el conjunto de receptáculo/resorte de acuerdo con una modalidad alterna de la invención; y la figura 6 es una vista en sección en elevación que muestra un surtidor de acuerdo con otra modalidad alterna de la invención. Las figuras 7 y 7A son vistas en sección parciales de una porción de un receptáculo para un_ surtidor de acuerdo con una modalidad alterna de la invención, que se muestra en una condición llena y vacía, respectivamente. Las figuras 8 y 8A son vistas en sección parciales de una porción de un receptáculo para un surtidor de acuerdo con otra modalidad alterna de la invención, que se muestra en una condición llena y vacía, respectivamente. La figura 8B es una vista lateral del resorte usado en el surtidor mostrado en las figuras 8 y 8A. La figura 9 es una vista en sección parcial de una preforma para usarse en la fabricación del receptáculo mostrado en las figuras 7-7A. Haciendo referencia a las figuras 1-4, un surtidor de fluidos 10 incluye una válvula 12 que está unida por medio de sello a una taza para asiento de válvula 14, la cual a su vez está fija mediante sello en un extremo abierto 16 de un contenedor 18, el contenedor tiene un extremo cerrado opuesto a la válvula 12 para formar un contenedor encerrado. Un receptáculo alargado flexible 20, típicamente formado de un plástico, por ejemplo, PET o nylon, se provee dentro del contenedor encerrado para contener un fluido que se va a surtir. Los receptáculos adecuados son lo suficientemente flexibles para ser comprimidos fácilmente durante el surtido, aunque lo suficientemente fuertes para resistir la presión aplicada. El receptáculo 20 tiene un extremo abierto 28 que está rodeado por un faldón 29 que está sellado entre un reborde 30 en el contenedor 18 y una saliente 31 de la taza para asiento de válvula 14. El receptáculo 20 tiene una superficie externa en forma de una rosca helicoidal, la rosca helicoidal tiene una porción de cresta que se proyecta hacia afuera 22 y una porción de raíz que se proyecta hacia adentro 24. Un resorte helicoidal 25, el cual está construido de acero u otro material metálico, es ensamblado en el receptáculo 20 al roscar las espiras del resorte 25 en la porción de raíz 24 del receptáculo 20. El receptáculo alargado 20 es, por lo tanto, comprimido axialmente como se muestra en la figura 4 y es retenido tanto axial como radialmente dentro de las espiras del resorte 25. El resorte 25 tiene una lengüeta 26 dispuesta en el extremo inferior del mismo (figura 1) la cual es efectiva para soportar el extremo cerrado inferior 27 del receptáculo 20. La válvula 12 incluye un vastago de válvula (no se muestra) que se puede mover para proveer una posición abierta o cerrada de la válvula, una entrada 33 y una salida 34. Se puede usar cualquier tipo de válvula de retención que controle el flujo de fluido entre el receptáculo y la atmósfera. Para preparar el surtidor 10 para uso, el receptáculo 20 se instala en el contenedor 18 en la condición que se muestra la figura 4. Esto es, el resorte 25 es roscado en la superficie del receptáculo 20, después de lo cual el receptáculo es ensamblado en el contenedor 18 en relación de sello con la taza para asiento de válvula 14, la válvula 12 también está ensamblada en la taza para asiento de válvula. La válvula normalmente cerrada es entonces abierta por una cabeza de llenado (no se muestra) y el material de fluido que va a ser surtido es después impulsado bajo presión, a través de la válvula abierta, dentro del receptáculo 20 el cual adopta el estado alargado que se muestra en la figura 1. Cuando el receptáculo 20 es alargado, las espiras del resorte 25 están bajo tensión. La válvula 12 es luego cerrada para mantener la presión dentro del receptáculo 20. Se observará que, con el resorte 25 dispuesto como se muestra en la figura 4, el llenado del receptáculo 20 con el material de fluido causará que el receptáculo 20 se alargue prácticamente en forma igual sobre su longitud debido a la constante de elasticidad del resorte 25. Asimismo, el resorte 25 evita el pandeo hacia afuera del receptáculo durante el procedimiento de llenado", lo cual asegura un movimiento lineal del receptáculo de la posición mostrada en la figura 4 a aquélla mostrada en la figura 1. Para surtir fluido del surtidor 10, el usuario oprime un accionador (no se muestra) el cual abre la válvula 12 y permite al fluido fluir desde el surtidor. Como resultado, el resorte 25 se mueve hacia su estado comprimido inicial, lo cual impulsa el fluido fuera del receptáculo hasta que el usuario libere que el accionador y la válvula 12 se cierre. Además de surtir fluido, el resorte 25 mantiene también el movimiento lineal del receptáculo 20, de la posición mostrada en la figura 1 a aquél de la posición mostrada en la figura 4 , al proveer un movimiento prácticamente igual de las espiras en la dirección hacia arriba. El contacto entre el resorte 25 y la raíz 24 de la superficie externa helicoidal del receptáculo 20 mantiene la forma de fuelle del receptáculo 20 durante el surtido. Las características del resorte 25 y válvula 12 dependerán del fluido que se va a surtir. Los fluidos viscosos generalmente requerirán una presión de resorte más alta y/o una abertura de válvula más grande que los fluidos con una viscosidad relativamente baja. Para un fluido de viscosidad dada, la fuerza de resorte requerida para surtir a una velocidad de flujo deseada será determinada por el tamaño de la abertura de la válvula (una abertura de válvula más grande requerirá menos fuerza del resorte) y la fuerza requerida para comprimir el receptáculo (mientras más baja la fuerza de compresión, menos fuerza de resorte requerida) . Si el tamaño de abertura de válvula y fuerza de compresión se mantienen constantes, mientras más alta sea la viscosidad del fluido más alta será la fuerza de resorte requerida. Resortes adecuados se pueden seleccionar de manera empírica con base en estos factores. Puede ser aconsejable fabricar el receptáculo y el resorte como una unidad compuesta a fin de facilitar el ensamble final del surtidor. La figura 5 muestra dicha modalidad alterna de la invención, en la cual la raíz 24a de la superficie externa helicoidal del receptáculo 20a tiene una porción que se proyecta hacia adentro 36 que se forma alrededor del resorte 25. El ensamble del resorte 25 y receptáculo 20a forman una unidad que se puede ensamblar fácilmente en el contenedor 18. La figura 6 muestra un surtidor 110 que es adecuado para surtir una composición que incluye dos componentes que se deben almacenar por separado. En el surtidor 110, un segundo receptáculo 120 está dispuesto dentro del receptáculo , de manera que un segundo componente se pueda almacenar por separado del componente en el receptáculo 20. Los dos componentes de la composición se mezclan mientras son surtidos o se surten a una cabeza de mezclado y luego se surten desde la cabeza de mezclado como una mezcla. El receptáculo interno 120 tiene un extremo cerrado 127 que está unido al extremo cerrado 27 del receptáculo 20 en acoplamiento mediante sellado. El extremo abierto superior 128 del receptáculo interno 120 está acoplado mediante sello a la superficie inferior de una válvula 112, la válvula 112 está unida a la taza para asiento de válvula 14 en una manera similar a aquélla de válvula 12 que se describe en detalle en las figuras 1-4. El receptáculo interno J.20 se puede fabricar del mismo material que el receptáculo externo 20 y puede tomar una forma similar que tenga una superficie externa de forma helicoidal o tener una forma de fuelle no helicoidal. Haciendo referencia aún a la figura 6, la válvula 112 tiene una abertura de salida 34 a la atmósfera y una abertura de entrada 33 que permite que el fluido fluya desde el receptáculo interno 120 cuando la válvula 112 está abierta. Además, se provee una abertura 133 del receptáculo externo 20 en la válvula 112 para permitir que el fluido fluya desde el receptáculo 20 dentro de la válvula. Los componentes" se pueden mezclar dentro de la válvula 112 de cualquier manera bien conocida en la técnica, pueden fluir en corrientes separadas a través de la abertura 34 para ser mezclados en la atmósfera al ser liberados, o pueden ser dispersados a un mezclador secundario (no se muestra) montado por arriba de la taza para asiento de válvula 14. Válvulas que son adecuadas para usarse en esta modalidad de la invención se describen, por ejemplo, en la solicitud copendiente de EE.UU. No. de serie del cesionario titulada "Systems for Dispensing Multi-component Products" (Sistemas para surtir productos de componentes múltiples) , cuya descripción se incorpora en la presente, como referencia. Una válvula de este tipo se muestra en la figura 10 y se describe brevemente más adelante. Como se muestra en la figura 10, el subconjunto de válvula 17 incluye un cuerpo de válvula 60, el cual es construido para estar montado en la taza para asiento de válvula 13 y enganchado en su lugar. El cuerpo de válvula 60 define un pasaje central 62 y una pluralidad de aberturas laterales 64. La pared interna 66 del cuerpo de válvula 60 incluye una pluralidad de pestañas 68 y un espaldón 70, para soportar un resorte 72. El vastago de válvula 74 está montado dentro de un resorte 72, el cual desvía la primera porción de válvula 76" contra el primer asiento de válvula 78 y una segunda porción de válvula 80 contra el segundo asiento de válvula 82, de manera que ambas porciones de válvula son desviadas hacia una posición cerrada. De preferencia, los asientos de válvula 78 y 82 son juntas elásticas para proveer sello hermético a los fluidos cuando la válvula está en una posición cerrada. El vastago de válvula 74 incluye también un orificio central 79 en comunicación con el pasaje 56 de la cabeza de surtido y una pluralidad de aberturas 81 que no están disponibles para el flujo de fluido de la cámara 7 cuando la válvula está cerrada, pero que permiten que el segundo componente fluya desde la cámara 7 dentro del pasaje 56 cuando la válvula se abre. La cabeza de surtido 50 incluye un vastago de accionamiento 84 el cual se extiende y se asienta en un área en forma de copa 86 del vastago de válvula 74. Cuando el accionador 52 es oprimido, el vastago de accionamiento 84 oprime el vastago de válvula 74 hacia abajo, en contra de la fuerza de desviación del resorte 72. Este movimiento mueve de manera simultánea ambas porciones de válvula en alejamiento de los asientos de válvula correspondientes, al mover el sistema de surtido a su posición abierta, que se muestra en la figura 2A. De manera importante, las dos válvulas son abiertas de manera simultánea y no se libera material de ninguna de las dos cámaras dentro de los pasajes a la boquilla hasta que el accionador es oprimido. Cuando las válvulas se abren, el primer componente fluye desde la cámara 8 a través de las aberturas 64 en el cuerpo de válvula y más allá de la porción de válvula 76, en el pasaje 54. De manera simultánea, el segundo componente fluye desde la cámara 7 a través de las aberturas 81 en el vastago de válvula y dentro del pasaje 56. Otras modalidades se encuentran dentro de las reivindicaciones . Por ejemplo, como se muestra en las figuras 7-7A, el receptáculo 20 puede incluir una porción base que se extiende hacia adentro, rígida 51 de manera que cuando el receptáculo sea vaciado, y por consiguiente, completamente comprimido (figura 7A) , quede menos material residual en el receptáculo. (La figura 7A muestra únicamente el receptáculo, para mayor claridad; el resorte estaría ensamblado en el receptáculo en una manera similar a la que se muestra en las figuras 8-8A) . El receptáculo se puede moldear en la posición que se muestra en la figura 7, o se puede moldear con la porción base que se extiende hacia adentro 51 inicialmente extendiéndose hacia afuera (figura 9) y la porción base empujada hacia adentro antes del llenado. Una manera alternativa de lograr el mismo objetivo (es decir, vaciar el receptáculo tanto como sea posible) se muestra en las figuras 8-8A. En esta modalidad, el resorte 25 incluye una lengüeta que se extiende hacia arriba 26, la cual es prensada plana cuando el receptáculo está lleno, y posteriormente se levanta a medida que el receptáculo es vaciado para empujar afuera el fluido residual después de que el receptáculo es completamente comprimido. Cuando la lengüeta se levanta, empuja hacia arriba en la porción inferior dei receptáculo que luego se enrolla en sí misma, como se muestra en la figura 8A. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere.

Claims

REIVINDICACIONES
Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un surtidor de fluidos caracterizado porque comprende : un receptáculo flexible que tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto, que se puede mover de una condición plegada a una condición alargada y tiene una superficie externa que define una rosca helicoidal; y un resorte helicoidal en acoplamiento roscado con la rosca helicoidal para comprimir axialmente el receptáculo; en donde el fluido introducido en el receptáculo mueve el receptáculo de la condición plegada a la condición alargada, lo cual produce tensión en el resorte, la tensión es efectiva para mover el receptáculo de la condición alargada a la condición plegada para impulsar el fluido desde el receptáculo. 2. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un contenedor que tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto, el extremo abierto del receptáculo está unido al contenedor "adyacente al extremo abierto del contenedor y el receptáculo está soportado libremente dentro del contenedor.
3. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una válvula construida para evitar que el fluido sea impulsado fuera del receptáculo hasta que el surtidor sea accionado por un usuario.
4. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el receptáculo incluye una porción de cresta que se proyecta hacia afuera y una porción de raíz que se proyecta hacia adentro.
5. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el resorte helicoidal está dispuesto en la porción de raíz.
6. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el resorte helicoidal está encerrado dentro de la porción de raíz.
7. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el receptáculo se forma de un material plástico.
8. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el resorte helicoidal se forma de un material metálico.
9". Un surtidor de fluidos caracterizado porque comprende : un primer receptáculo flexible que tiene una pared de extremo cerrado y un extremo abierto opuesto y una superficie externa que define una rosca helicoidal que se puede mover de una condición plegada a una condición alargada; un segundo receptáculo flexible, dispuesto dentro del primer receptáculo, que tiene una pared de extremo cerrado unida a la pared de extremo cerrado del primer receptáculo y un extremo abierto adyacente al extremo abierto del primer receptáculo; y un resorte helicoidal recibido por medio de rosca en la superficie externa del primer receptáculo; por medio del cual el material de fluido impulsado en el primer receptáculo es efectivo jpara mover el primer receptáculo de una condición plegada a una condición alargada que produce tensión en el resorte, y la tensión en el resorte es efectiva para mover el primer receptáculo de una condición alargada a una condición plegada para impulsar el material desde el primer y segundo receptáculos.
10. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además una válvula construida para evitar que el fluido sea impulsado fuera del receptáculo hasta que el surtidor sea accionado por un usuario.
11. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la rosca helicoidal incluye una porción de cresta que se proyecta hacia afuera y una porción de raíz que se proyecta hacia adentro.
12. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque _el resorte helicoidal está dispuesto en la porción de raíz.
13. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la válvula comprende un conjunto de válvula construido para trasladarse entre una posición cerrada, en la cual el primer y segundo receptáculos están sellados, y una posición abierta, en la cual el primer y segundo componentes fluyen de manera simultánea desde el primer y segundo receptáculos a.una cabeza de surtido.
14. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la cabeza de surtido define una boquilla a través de la cual el producto sale de la cabeza de surtido, un primer pasaje entre el primer receptáculo y la boquilla y un segundo pasaje entre el segundo receptáculo y la boquilla.
15. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el conjunto de válvula comprende un primer y segundo asientos de válvula y un vastago de válvula que incluye una primera porción de válvula para sellar contra el primer asiento de válvula para sellar el primer receptáculo y una segunda porción de válvula para sellar contra el segundo asiento de válvula para sellar el segundo receptáculo.
16. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el conjunto de válvula comprende además un resorte que desvía la primera y segunda porciones de válvula contra el primer y segundo asientos de válvula respectivos.
17. El surtidor de fluidos de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el conjunto de válvula comprende también un cuerpo de válvula, y el resorte, el vastago de válvula y asientos de válvula están contenidos dentro del cuerpo de válvula como una unidad modular.