(12)OPIS PATENTOWY (19)PL. (21) Numer zgłoszenia: (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/FI97/00284

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12)OPIS PATENTOWY (19)PL (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/FI97/00284 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: , WO97/44246, PCT Gazette nr 51/97 (11) (13) B1 (51) IntCl7 B65B 31/00 (54) Aparat do napełniania (30) Pierwszeństwo: ,Fl, (73) Uprawniony z patentu: Turunen Pentti, Järvenpää, Fl (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 08/99 (72) Twórcy wynalazku: Pentti Turunen, Järvenpää, Fl (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 12/02 (74) Pełnomocnik: Kulikowska Wanda, KULIKOWSKA & KULIKOWSKI PL B1 (57) 1. Aparat do napełniania pojemników na aerozole wielokrotnego użytku zawierający zbiornik cieczy (1), pompę (2) ze źródłem zasilania (3), dyszę (4), przez którą ciecz przepływa do pojemnika na aerozole (5) i kanał przepływowy (6), przez który ciecz przepływa ze zbiornika do dyszy, znamienny tym, że zawiera moduł sterujący (7), do którego podłączony jest, poza źródłem zasilania (3), zawór sterowany (8) umieszczony na kanale przepływowym (6) przed dyszą (4), przepływomierz (10) umieszczony pomiędzy pompą (2) a zaworem (8) i starter (11), przy czym kanał przepływowy jest zaopatrzony w ogranicznik przepływu (9) umieszczony przed zaworem (8).

2 Aparat do napełniania Zastrzeżenia patentowe 1. Aparat do napełniania pojemników na aerozole wielokrotnego użytku zawierający zbiornik cieczy (1), pompę (2) ze źródłem zasilania (3), dyszę (4), przez którą ciecz przepływa do pojemnika na aerozole (5) i kanał przepływowy (6), przez który ciecz przepływa ze zbiornika do dyszy, znamienny tym, że zawiera moduł sterujący (7), do którego podłączony jest, poza źródłem zasilania (3), zawór sterowany (8) umieszczony na kanale przepływowym (6) przed dyszą (4), przepływomierz (10) umieszczony pomiędzy pompą (2) a zaworem (8) i starter (11), przy czym kanał przepływowy jest zaopatrzony w ogranicznik przepływu (9) umieszczony przed zaworem (8). 2. Aparat do napełniania według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał przepływowy (6) jest zaopatrzony w zawór zwrotny (12) umieszczony przed przepływomierzem (10). 3. Aparat do napełniania według zastrz. 2, znamienny tym, że zawór zwrotny (12) jest zlokalizowany pomiędzy pompą (2) a przepływomierzem (10). 4. Aparat do napełniania według zastrz. 2, znamienny tym, że zawór zwrotny (12) jest umieszczony w pompie (2). 5. Aparat do napełniania według zastrz. 1, znamienny tym, że przewód recyrkulacyjny (15) jest przeprowadzony dookoła pompy (2), przy czym przewód recyrkulacyjny pracuje jako urządzenie kontrolujące ciśnienie. 6. Aparat do napełniania według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał przepływowy jest zaopatrzony w ciśnieniomierz (13) umieszczony pomiędzy urządzeniem kontrolującym ciśnienie (9) a zaworem zwrotnym (12). 7. Aparat do napełniania według zastrz. 1, znamienny tym, że starter (11) jest osobnym przełącznikiem. 8. Aparat do napełniania według zastrz. 1, znamienny tym, że starter (11) jest umieszczony w dyszy i jest aktywowany wtedy, gdy pojemnik na aerozole zostanie dociśnięty do dyszy. 9. Aparat do napełniania według zastrz. 1, znamienny tym, że końce kanału przepływowego (6) są zaopatrzone w zawory do płukania (14) aby umożliwić mycie kanału przepływowego (6) w przypadku zmiany cieczy napełniającej. 10. Aparat do napełniania według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał przepływowy (6) jest podzielony za pompą (2) na co najmniej dwa identyczne odgałęzienia, aby umożliwić równoczesne napełnianie co najmniej dwóch pojemników na aerozole. * * * Wynalazek dotyczy aparatu do napełniania pojemników na aerozole wielokrotnego użytku tak jak został zdefiniowany w części przedznamiennej zastrz. 1. Ze zgłoszenia międzynarodowego nr WO 92/12912 znany jest pojemnik na aerozole wielokrotnego użytku, który składa się z odpornej na ciśnienie cylindrycznej obudowy i elastycznego worka, który zmienia kształt pod wpływem ciśnienia, umocowanego szczelnie przy brzegach otworu w pokrywie obudowy za pomocą zatyczki zaopatrzonej w wciskany wentyl taki jaki jest zwykle używany w pojemnikach na aerozole. Elastyczny worek dzieli pojemnik na aerozole na dwie części hermetycznie oddzielone od siebie: wnętrze elastycznego worka wypełnione cieczą o odpowiedniej lepkości i przestrzeń pomiędzy elastycznym workiem a obudową wypełniona gazem pędnym (propelentem). Taki pojemnik na aerozole jest bardzo korzystny z punktu widzenia ochrony środowiska, ponieważ nie powoduje emisji żadnych substancji do atmosfery i może być używany wiele razy, tak że raz kupiony jest praktycznie nie do zużycia. Jedynym problemem jest jego

3 ponowne napełnianie. Obecnie, pojemniki takie są napełniane poprzez napompowanie ich do pełna przy użyciu sprężonego powietrza, ale jest to powolna i niewygodna metoda ponieważ pomiar objętości cieczy pompowanej do pojemnika i ciśnienia w pojemniku z wystarczającą dokładnością podczas operacji napełniania jest trudny. Przedmiotem niniejszego wynalazku jest wyeliminowanie wyżej wymienionej niedogodności. W szczególności przedmiotem wynalazku jest nowy typ aparatu do napełniania pozwalający na szybkie i wygodne ponowne napełnianie pojemników na aerozole. Cechy znamienne wynalazku zostały umieszczone w zastrzeżeniach patentowych. Aparat do napełniania pojemników wielokrotnego użytku na aerozole według wynalazku, składa się ze zbiornika z cieczą zaopatrzonego w kanał przepływowy prowadzący ze zbiornika, poprzez pompę, do dyszy, którą można podłączyć do wentyla pojemnika na aerozole w taki sposób, że powoduje to jego otwarcie i przepływ cieczy do wnętrza tej części pojemnika, w której powinna się ona znajdować. Wyżej wymieniona pompa podłączona jest do źródła zasilania, które korzystnie zawiera silnik elektryczny, za pomocą którego jest ona napędzana. Aparat do napełniania pojemników wielokrotnego użytku na aerozole według wynalazku, zawiera moduł sterujący jego pracą, do którego jest podłączony, poza źródłem zasilania, sterowany zawór umieszczony na kanale przepływowym tuż przed dyszą d odatkowo, według wynalazku, do modułu sterującego podłączony jest też przepływomierz znajdujący się pomiędzy pompą a zaworem, służący do pomiaru natężenia przepływu w kanale przepływowym. Dalej, do modułu kontrolnego podłączony jest starter służący do inicjowania procesu napełniania, to znaczy rozruchu pompy i otwarcia sterowanego zaworu. Kanał przepływowy według wynalazku jest zaopatrzony także w ogranicznik przepływu, który ma za zadanie zapobiegać nadmiernemu przepływowi, zwłaszcza w początkowej fazie procesu napełniania oraz skokom ciśnienia w aparaturze napełniającej, inaczej mówiąc ciśnienie w aparacie napełniającym jest utrzymywane na odpowiednio wysokim, stałym poziomie umożliwiając dokładny i wygodny pomiar przepływu. Korzystnie używana jest pompa wyporowa, jak na przykład pompa zębata, ale jest także dopuszczalne użycie pompy odśrodkowej. Kanał przepływowy jest korzystnie zaopatrzony w zawór zwrotny, który ma zapobiegać obniżeniu ciśnienia na odcinku zaopatrzonym w przepływomierz w momencie zatrzymania pompy. Jest także możliwe umieszczenie zaworu zwrotnego w pompie, to znaczy użycie pompy tak skonstruowanej, że pracuje tak jak zawór zwrotny. Ogranicznikiem przepływu użytym w aparacie do napełniania według wynalazku może być na przykład odpowiednia przepustnica, która umożliwia jednoczesne utrzymanie ciśnienia i poziomu przepływu cieczy w wyznaczonych granicach, w początkowej fazie procesu napełniania. Korzystnie, używana jest mechaniczna przepustnica, inaczej mówiąc przepustnica nie jest połączona z modułem kontrolnym, ale raz właściwie ustawiona, pracuje w odpowiednim zakresie. Aparat do napełniania według wynalazku korzystnie jest uruchamiany za pomocą oddzielnego przełącznika, jak na przykład przycisku lub podobnego urządzenia, w momencie kiedy pojemnik na aerozole wielokrotnego użytku zostanie umieszczony naprzeciwko dyszy. Jest także możliwe użycie dyszy zaopatrzonej w przełącznik, który inicjuje proces napełniania automatycznie, w momencie kiedy końcówka dyszy zostanie umieszczona w wentylu pojemnika na aerozole. W aparacie do napełniania według wynalazku mogą być także użyte inne typy przełączników inicjujących proces napełniania, jak na przykład pedał. Korzystnie, aparat do napełniania według wynalazku jest także zaopatrzony w zawory do płukania, które umożliwiają przemycie kanału przepływowego za pomocą cieczy myjącej, na przykład podczas zmiany cieczy napełniającej. Jest także możliwe według wynalazku podzielenie kanału przepływowego za pompą na najmniej dwa identyczne odgałęzienia, z których każde jest oddzielnie kontrolowane przez moduł sterujący i prowadzi do dyszy. W takim przypadku, ten sam zbiornik na ciecz napełniającą, ta sama pompa i ten sam moduł sterujący są używane do równoczesnego napełniania wielu pojemników na aerozole.

4 Aparat do napełniania według wynalazku jest korzystnie zaopatrzony w przewód recyrkulacyjny z regulacją, który funkcjonuje jako regulator ciśnienia w aparaturze napełniającej w taki sposób, że gdy pompa pracuje w sposób ciągły, wysokość ciśnienia na odcinku kanału przepływowego pomiędzy pompą a sterowanym zaworem utrzymuje się na stabilnym, maksymalnym poziomie. Ponieważ ciśnienie, które jest stosowane w pojemnikach na aerozole, wynosi zwykle 8-9 barów i nie ma potrzeby jego zmiany dla każdego napełnianego pojemnika czy każdej cieczy napełniającej, urządzenie do kontroli ciśnienia w przewodzie recyrkulacyjnym może być urządzeniem mechanicznym, które raz nastawione nie wymaga dalszych manipulacji. Aparat do napełniania według wynalazku może być obsługiwany ręcznie, to znaczy: trzymając w ręku pojemnik na aerozole dociskamy go do dyszy w celu napełnienia. Jest także możliwe użycie różnych uchwytów czy urządzeń podtrzymujących do umieszczenia pojemnika na aerozole w odpowiedniej pozycji do napełniania. Podobnie, możliwe jest użycie różnych rodzajów linii do napełniania, za pomocą których pojemniki na aerozole będą transportowane do aparatu napełniającego i po napełnieniu, dalej. Aparat do napełniania według wynalazku posiada szereg znaczących zalet w porównaniu z rozwiązaniami znanymi dotychczas w stanie techniki. Aparat do napełniania według wynalazku umożliwia dokładne dozowanie ilości cieczy podczas procesu napełniania eliminując w ten sposób potrzebę kontrolowania pojemników, na przykład ich ważenia po zakończeniu procesu. W praktyce dokładność wynosi 1%. Dlatego też nie jest konieczny pomiar ciśnienia w pojemniku na aerozole i proces napełniania może być przeprowadzony bardzo szybko. Podczas eksperymentów przeprowadzanych na prototypie napełnianie 200-ml pojemnika trwało tylko około 5 s. Aparat do napełniania według wynalazku umożliwia łatwe i ekonomiczne ponowne użycie pojemników na aerozole wielokrotnego użytku na przykład przez zastosowanie go jako automatu na monety lub karty na przykład na stacjach obsługi. Wynalazek został dokładnie przedstawiony na załączonym rysunku, na którym znajduje się schemat aparatu do napełniania według wynalazku. Aparat do napełniania ukazany na rysunku składa się z zbiornika na ciecz napełniającą 1 z kanałem przepływowym 6 prowadzącym ze zbiornika do pompy zębatej 2 napędzanej przez silnik elektryczny 3. Z pompy, kanał przepływowy prowadzi do zaworu zwrotnego 12 i dalej, do przepływomierza 10 za którym znajduje się ciśnieniomierz. Za ciśnieniomierzem, na kanale przepływowym znajduje się przepustnica 9, następnie zawór magnetyczny 8 z dołączoną jako nasadka, dyszą 4. Konstrukcja dyszy jest zależna od tego, czy wentyl pojemnika na aerozole jest zaopatrzony w żeńską, czy w męską końcówkę. Ponadto, aparat do napełniania według wynalazku zawiera starter 11 oraz zawory do płukania 14 umiejscowione przy obu końcach kanału przepływowego 6. Aparat do napełniania jest kontrolowany przez moduł sterujący 7, do którego są podłączone: silnik 3, przepływomierz 10 zawór magnetyczny 8, starter 11 oraz obydwa zawory do płukania. Przed użyciem aparatu przepustnica 9 i urządzenie kontrolujące ciśnienie 15 powinny być odpowiednio nastawione lub mogą też mieć już wbudowane odpowiednie ustawienia i w dalszej części procesu napełniania nie wymagają już regulacji. Następnie programuje się moduł sterujący 7 tak, aby aparat dozował odpowiednią ilość (objętość) cieczy napełniającej do pojemnika na aerozole. Następnie, gdy zbiornik 1 zawiera odpowiednią ilość cieczy napełniającej, aparat do napełniania nie wymaga dalszych ustawień i jest gotowy do pracy jak to opisano poniżej. Po naciśnięciu przycisku startującego 11, pojemnik na aerozole 5 jest dociskany do dyszy w taki sposób aby końcówka dyszy była umieszczana w wentylu pojemnika na aerozole. Silnik 3, kontrolowany przez moduł sterujący 7, jest uruchamiany, a zawór magnetyczny 8 jest otwierany w tym samym momencie. Dzięki przepustnicy 9, ciśnienie wskazywane przez ciśnieniomierz 13 nie podlega żadnym znaczącym wahaniom nawet przy otwartym zaworze. Tak więc, przepływomierz może bardzo dokładnie mierzyć objętość przepływającej cieczy. Ta objętość cieczy jest, z dużą dokładnością, równa ilości cieczy wypływającej przez dyszę do pojemnika na aerozole, ponieważ ciśnienie panujące w kanale przepływowym na odcinku

5 pomiędzy zaworem zwrotnym 12 a zaworem magnetycznym 8 jest zawsze stałe, odcinek ten jest całkowicie wypełniony cieczą oraz dysza znajduje się zaraz za zaworem 8, a jej objętość jest pomijalnie mała w porównaniu do objętości cieczy napełniającej, rzędu ułamka procenta. Kiedy zaprogramowana ilość cieczy przepłynie przez przepływomierz 10, moduł sterujący zamyka zawór magnetyczny 8 i pojemnik na aerozole jest napełniony ściśle określoną ilością cieczy napełniającej. W tym samym czasie, silnik 3 jest także zatrzymywany a nadciśnienie jest likwidowane przez przewód recyrkulacyjny 15, który odprowadza jego nadmiar do części kanału przed końcówką ssącą pompy. Zawór zwrotny 12 utrzymuje ciśnienie w rejonie przepływomierza 10 i przepustnicy 9 na stałym poziomie. Po zamknięciu zaworu 8, pojemnik na aerozole jest odłączany od dyszy 4 i następny pojemnik na aerozole może być napełniany w taki sam sposób. Kiedy aparat jest używany w sposób ciągły do napełniania dużej ilości pojemników na aerozole jest także możliwe zaprogramowanie modułu sterującego 7 w taki sposób, aby silnik 3 i pompa 2 pracowały w sposób ciągły, a moduł sterujący kontrolował tylko pracę zaworu magnetycznego 8 na początku procesu, otwierając wyżej wymieniony zawór zależnie od przepływu mierzonego przez przepływomierz 10. W powyższym opisie wynalazek został przedstawiony w przykładowej konfiguracji, której schemat znajduje się na załączonym rysunku, ale są także możliwe inne konfiguracje aparatu według niniejszego wynalazku w zakresie przedstawionym w zastrzeżeniach patentowych.

6 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.