ES2947098B2 - Pistola electronica de suministro de fluidos a presion con mecanismo automatico de enclavamiento - Google Patents
Pistola electronica de suministro de fluidos a presion con mecanismo automatico de enclavamientoInfo
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Description
DESCRIPCIÓN
PISTOLA ELECTRÓNICA DE SUMINISTRO DE FLUIDOS A PRESION CON MECANISMO
AUTOMÁTICO DE ENCLAVAMIENTO
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una pistola de suministro de fluidos a presión dotada de un elemento medidor de caudal, una válvula de control, un mecanismo automático de enclavamiento controlado por un sistema electrónico que puede incluir comunicación inalámbrica (Wireless) y un sistema de alimentación por baterías recargables. El elemento medidor de caudal se sitúa después de la válvula de control y fuera de la línea de presión con el objeto de tener mediciones más precisas al no estar influido por la presión del fluido y sus movimientos generados por cambios de presión o golpes de ariete. El mecanismo automático de enclavamiento está situado en la parte inferior de la pistola de tal manera que la entrada y la salida del fluido a través de la pistola se encuentran en el mismo plano longitudinal de la misma, de forma que no interrumpe el flujo de fluido a presión. Dicho mecanismo de enclavamiento permite, con un consumo mínimo de energía, detener de forma automática el paso de fluido cuando se alcanza una cantidad de fluido previamente fijada por el usuario en el módulo electrónico integrado en la propia pistola. Una vez alcanzada la cantidad prefijada, independientemente de que el gatillo se mantenga pulsado, el mecanismo realizará el cierre automático de la válvula incorporada en la pistola de suministro de fluido por medio de una biela biarticulada que es accionada por el gatillo y conecta el pistón de accionamiento de la válvula con una corredera. Además, este mecanismo impedirá el dispensado de fluido a menos que una nueva orden de dispensado se valide en el módulo electrónico de la pistola.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención tiene su aplicación dentro del sector de la industria de las pistolas de suministro de fluidos a presión, como son los hidrocarburos, hidrocarburos clorados, ácidos, bases y otros productos químicos utilizados en los procesos industriales.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las pistolas contadoras de preselección electrónica para dispensado de fluido a presión existentes en el mercado poseen, en su mayoría, mecanismos que no permiten garantizar la trazabilidad de las cantidades dispensadas ni están optimizados para permitir su accionamiento bajo una mínima fuerza. El tipo de mecanismo presente en esas pistolas cumple generalmente la única función de mantener el gatillo en una posición extrema y con bloqueo de posición mecánico manual para mantener la válvula abierta, pero permiten siempre el dispensado de fluido. En estos mecanismos al necesitar mantener el gatillo en una posición extrema durante el dispensado no permiten la regulación del caudal durante el mismo. Otro tipo de pistolas dotadas de mecanismo que permita garantizar la trazabilidad de las cantidades dispensadas poseen mecanismos más voluminosos que no optimizan la fuerza de accionamiento del mecanismo y además interfieren con la conexión de salida del fluido, obligando a realizar una salida de fluido descentrada respecto a la empuñadura de la pistola lo cual repercute negativamente en la ergonomía de la misma. Esta parte desconoce la existencia de una pistola de suministro de fluidos donde el elemento medidor de caudal se sitúe después de la válvula de control y fuera de la línea de presión y el mecanismo automático de enclavamiento se sitúe en la parte inferior de la pistola de tal manera que la entrada y la salida del fluido a través de la pistola se encuentran en el mismo plano longitudinal de la misma, de forma que no interrumpe el flujo de fluido a presión y dicho mecanismo automático no permite el dispensado a menos que una nueva orden de dispensado se valide en el módulo electrónico de la pistola. Este mecanismo automático también permite que el control de dispensado se pueda accionar independientemente de la carrera del gatillo, permitiendo la regulación del caudal y sin necesidad de bloquear el gatillo en una posición extrema.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El presente mecanismo tiene su aplicación en las pistolas portátiles de preselección electrónica para suministro de fluido a presión en la industria. La pistola permite el dispensado sólo en el caso de que el operario haya validado una orden en el módulo electrónico que puede poseer también una comunicación inalámbrica (Wireless) con el objetivo de garantizar la trazabilidad de todas las cantidades dispensadas. Una vez que una orden de dispensado es validada, el mecanismo de enclavamiento de válvula será el encargado de realizar el cierre de válvula cuando se alcanza la cantidad de fluido fijada en la pistola por el usuario.
La pistola electrónica se compone por:
- una conexión de entrada de fluido (1),
- una empuñadura (2) que permite su manejo,
- una interfaz de control electrónico (3) para gestionar e introducir las cantidades de fluido a dispensar, que puede incluir una comunicación inalámbrica (Wireless) para conexión con otros sistemas de gestión externos a dicha pistola.
- un sistema de recarga de baterías inalámbrico integrado por el receptor (29) y la estación de carga (28)
- un gatillo (5) de accionamiento manual que permite abrir y cerrar la válvula (6) de paso de fluido,
- una cámara de medición (8) encargada de medir el volumen de fluido trasvasado y comunicarlo al módulo electrónico (9) y,
- una conexión de salida (4) a la que se acopla una extensión con boquilla (7) para impedir el goteo de fluido y poder orientar el flujo de fluido a la salida.
La válvula (6) permite el paso de fluido entre la entrada (1) y la salida (4), pasando en su camino a través de la cámara de medición (8) encargada de registrar el fluido trasvasado y comunicarlo al módulo electrónico (9). La junta tórica (20) montada en la válvula (6) es la encargada de cerrar el paso de fluido.
El mecanismo automático de enclavamiento de válvula está formado por:
- la válvula (6),
- la biela (10),
- un pasador (11) que une la válvula (6) con la biela (10) y desliza sobre la ranura (10a), - la corredera (12),
- el pasador (13) que une la biela (10) con la corredera (12),
- el muelle (14),
- el trinquete de leva (15)
- el resorte de torsión (30) y,
- el solenoide (16) cuyo vástago (16a) se desplaza linealmente retrayéndose y extendiéndose cuando recibe una señal eléctrica desde el módulo electrónico (9).
El solenoide (16) es gobernado por el módulo electrónico (9) actuando con un mínimo consumo de energía gracias al especial diseño del trinquete de leva (15), que se mantiene en contacto con la corredera (12) mediante el resorte de torsión (30), y de la biela (10) que componen el mecanismo y son encargados de desmultiplicar la fuerza ejercida por la válvula (6) y disminuir la fuerza que recibe el vástago (16a).
Como se representa en la figura 5, una vez introducida la cantidad a dispensar, el accionamiento del gatillo (5) interactúa con el mecanismo de enclavamiento desplazando la válvula (6) y permitiendo el paso del fluido por el canal (18) desde la conexión de entrada (1) hacia la salida (4) de la pistola.
Después de pasar por la válvula, el fluido pasa a través de la cámara de medición (8) que registra el volumen trasvasado y siendo éste registrado por el módulo de control electrónico (9).
Una vez alcanzada la cantidad de fluido prefijada en el módulo electrónico (9), se manda una señal al solenoide (16) que retrae el vástago (16a) y a continuación el mecanismo de enclavamiento efectúa el cierre de la válvula (6) deteniendo el flujo de fluido como se representa en la figura 4. Esto se dará independientemente de la posición del gatillo (5) e impedirá un nuevo dispensado hasta que una nueva cantidad de fluido se introduzca y valide en la interfaz de control (3). Si no se activa una orden de dispensado, aunque el gatillo (5) sea accionado, no se producirá la apertura de válvula gracias al diseño del mecanismo de enclavamiento. Se garantiza de esta manera que todos los dispensados son registrados garantizando la trazabilidad.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
-Fig. 1 muestra una vista isométrica de la pistola electrónica de suministro de fluidos. -Fig. 2 muestra una sección longitudinal de la pistola y una sección transversal “A-A” para visualizar el estado del mecanismo de enclavamiento en reposo sin una orden de dispensado activa.
-Fig. 3A muestra una vista isométrica del mecanismo de enclavamiento en posición desactivado.
-Fig. 3B muestra una vista isométrica del mecanismo de enclavamiento en posición activado.
-Fig. 4 muestra una sección longitudinal de la pistola y una sección transversal “B-B” para visualizar el estado del mecanismo de enclavamiento con gatillo pulsado manualmente y válvula cerrada.
-Fig. 5 muestra una sección longitudinal del mecanismo de enclavamiento de válvula en posición de preselección activa con la válvula abierta.
-Fig. 6 muestra una sección longitudinal de la pistola que visualiza el estado del mecanismo de enclavamiento, en posición de válvula abierta, con gatillo bloqueado sin intervención manual.
-Fig. 7 muestra una vista isométrica de la pistola montada en el soporte de carga inalámbrica.
-Fig. 8 muestra una vista isométrica de los principales componentes del sistema de carga inalámbrico.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
La figura 2 muestra una sección de la pistola en el estado en el cual no se ha introducido una orden de dispensado en la interfaz de control (3) y, por tanto, no se permite el dispensado de fluido a pesar de que se realice el accionamiento del gatillo (5). El accionamiento del gatillo (5) provoca que el tope (17) insertado en el mismo desplace la biela (10). La biela (10) se encuentra articulada en un extremo con la corredera (12) por medio del pasador (13) y es guiada en su otro extremo mediante la ranura (10a) con el pasador (11) solidario a la válvula (6). El especial diseño de la biela (10) genera distintas fuerzas verticales en los pasadores (11) y (13). La fuerza generada en el pasador (11) es menor que la fuerza de pretensión del muelle (24) con lo que el movimiento de la válvula (6) no se produce, mientras que la fuerza sobre el pasador (13) es mayor que la fuerza ejercida por el muelle (14) con lo que se inicia el desplazamiento de la corredera (12) permaneciendo inmóvil la válvula (6). La corredera (12) se desplaza libremente al entrar en contacto con el trinquete (15) desplazándolo. La figura 4 muestra la posición final del mecanismo con el gatillo (5) pulsado, la corredera (12) desplazada al punto superior por el movimiento de la biela (10) y la válvula (6) en posición cerrada impidiendo el paso de fluido.
Partiendo del estado descrito en la figura 2, estado en el que el dispensado de fluido está impedido, una activación de dispensado desde el módulo electrónico (9) provoca la extensión del vástago (16a) del solenoide mostrado en la figura 3B. La extensión de este vástago (16a) impide el giro del trinquete (15) en sentido anti horario. En esta situación como se puede ver en la figura 5, la pulsación del gatillo (5) provoca que el tope (17) ejerza fuerza sobre la biela (10) que a su vez ejerce fuerza sobre la corredera (12) y sobre el pasador (11) que conecta con la válvula (6). La corredera (12) ejerce fuerza sobre el trinquete (15) que tiene impedido el desplazamiento al entrar en contacto con el vástago (16a) del solenoide (16). La biela (10) articulada en la corredera (12) tiene impedido el desplazamiento vertical en el punto de articulación (13) con dicha corredera, por tanto, la única posibilidad de movimiento de la biela es el pasador de unión (11) con la válvula (6). El aumento de la fuerza de accionamiento sobre el gatillo (5) produce la compresión del muelle (24) de la válvula (6), generando el desplazamiento del gatillo (5) en movimiento ascendente y la apertura de válvula (6) que se mueve hacia su punto superior. El movimiento de la válvula (6) permite el paso de fluido a través del canal (18) hacia la cámara (8) y posteriormente a la conexión de salida (4). El volumen de fluido trasvasado a través de la cámara de medición (8) es registrado por el módulo electrónico (9). El gatillo (5) puede mantenerse accionado de forma manual o puede bloquearse mediante la pulsación del botón (21). La figura 6 muestra el bloqueo del gatillo (5) mediante el botón (21) que es accionado a la vez que el gatillo (5) desciende hasta que se produce el contacto entre botón de bloqueo (21) y el pasador (22) insertado en el cuerpo de la pistola. Una vez alcanzada esta posición se puede dejar de accionar de forma manual el gatillo y la válvula se mantendrá en la posición previamente accionada de paso de fluido. Para desbloquear el gatillo bastará con accionar ligeramente el gatillo (5) y el resorte de torsión (23) devolverá el botón de bloqueo a su posición de reposo inicial.
Una vez que el volumen trasvasado alcanza la cantidad prefijada por el usuario, el módulo electrónico alimenta durante un tiempo inferior a 100 milisegundos el solenoide (16) retrayendo su vástago (16a) como se muestra en la figura 3a. La retracción del vástago (16a), previamente en contacto con el trinquete (15), permite el giro de dicho trinquete en sentido anti horario y la corredera (12) que tenía su movimiento limitado por el trinquete (15) deja de tener impedido su movimiento lineal. En esta situación, debido al peculiar diseño de la biela (10) y a la distinta rigidez de los muelles de corredera (14) y muelle de válvula (24), se produce la compresión del muelle de corredera (14) mientras que el muelle de válvula (24) se extiende. En la figura 4 se muestra como el muelle de válvula (24) empuja en su extensión la válvula (6) hasta que hace tope con el porta juntas (19). El desplazamiento de la válvula (6) provoca que la biela (10) deslice en la ranura (10a) por el pasador (11) de la válvula, generando este movimiento el ascenso vertical de la corredera (12) articulada en el pasador (13) con la biela mientras se comprime el muelle de corredera (14). El desplazamiento de la válvula (6) de manera descendente cierra el paso de fluido (18) por medio de la junta (20) con lo que se detiene el dispensado. El cese de fuerza sobre el gatillo (5) provoca la vuelta al estado inicial descrito en la figura 2.
En la figura 7 se muestra un conjunto de la Pistola electrónica de suministro de fluidos montada sobre el cargador inalámbrico. En la figura 8 se pueden ver identificados todos los componentes del sistema de carga inalámbrico. Las guías de fijación de la Pistola electrónica de suministro de fluidos (26) sirven para sujetar la pistola en su posición de carga sobre las guías de fijación del soporte (27). El soporte de carga inalámbrico (28) dispone de una zona donde se sitúa el emisor de carga inalámbrico y la pistola presenta una zona plana (29) donde se sitúa el receptor del cargador inalámbrico, por tanto, cuando la pistola está apoyada sobre el soporte se produce la carga de las baterías.
Claims (4)
1.- Pistola electrónica de suministro de fluidos a presión con mecanismo automático de enclavamiento caracterizada por incorporar una cámara de medición (8) de volumen trasvasado que se sitúa después de una válvula de control (6) y fuera de la línea de presión y un mecanismo automático de enclavamiento que está situado en la parte inferior de la pistola sin interrumpir el flujo de fluido a presión de tal manera que la entrada y la salida del fluido a través de la pistola se encuentran en el plano longitudinal de la misma y este mismo mecanismo automático de enclavamiento de válvula permite realizar automáticamente el cierre de la válvula de control (6) cuando se alcanza la cantidad de fluido a dispensar prefijada en un módulo electrónico (9) de la pistola e impide el dispensado de fluido a menos que una nueva orden de dispensado se valide en el módulo electrónico (9); donde dicha pistola electrónica se compone por:
- una conexión de entrada de fluido (1),
- una empuñadura (2) que permite su manejo,
- una interfaz de control electrónico (3) para gestionar e introducir las cantidades de fluido a dispensar,
- un sistema de recarga de baterías inalámbrico en la pistola integrado por un receptor (29) y una estación de carga (28),
- un gatillo (5) de accionamiento manual que permite abrir y cerrar la válvula de control (6) de paso de fluido,
- la cámara de medición (8) encargada de medir el volumen de fluido trasvasado y comunicarlo al módulo electrónico (9),
- una conexión de salida (4) a la que se acopla una extensión con boquilla (7) para impedir el goteo de fluido y poder orientar el flujo de fluido a la salida, y
- el mecanismo automático de enclavamiento de válvula que está formado por:
- la válvula de control (6) que realiza la apertura y cierre de paso de fluido,
- una biela (10),
- un pasador (11) que une la válvula de control (6) con la biela (10) y desliza sobre una ranura (10a) en dicha biela (10),
- una corredera (12),
- un pasador (13) que une la biela (10) con la corredera (12),
- un muelle (14) que hace retornar la corredera (12) a su posición extrema inicial cuando cesa la fuerza sobre el gatillo (5),
- un trinquete de leva (15),
- un resorte de torsión (30) y,
- un solenoide (16) cuyo vástago (16a) se desplaza linealmente retrayéndose y extendiéndose cuando recibe una señal eléctrica desde el módulo electrónico (9) con el que interactúa el usuario;
de forma tal que: el gatillo (5) de accionamiento manual acciona la biela (10) de particular diseño articulada en uno de sus extremos mediante el pasador (13) que la une a la corredera (12) que desliza por un alojamiento; la corredera (12) unida a la biela (10) contacta con el trinquete (15) en forma de leva, que se mantiene en contacto con la corredera (12) mediante el resorte de torsión (30), y cuyo movimiento puede limitarse mediante la extensión del vástago (16a) accionado por el solenoide (16) cuando recibe una señal eléctrica del módulo electrónico (9); y el mecanismo automático de enclavamiento permite la regulación del caudal suministrado independientemente de la carrera del gatillo (5), sin necesidad de bloquear el gatillo (5) en una posición extrema.
2. - Pistola electrónica de suministro de fluidos a presión con mecanismo automático de enclavamiento según la primera reivindicación caracterizada por que, cuando no se ejerce ninguna fuerza externa, la válvula (6) se mantiene en la posición de cierre de paso de fluido por la acción de un muelle de válvula (24).
3. - Pistola electrónica de suministro de fluidos a presión con mecanismo automático de enclavamiento según la primera reivindicación caracterizada por que el gatillo (5) pue mantenerse bloqueado sin intervención manual, en la posición de dispensado con la válvula de control (6) abierta, mediante un botón (21) integrado en el propio gatillo (5) que enclava con un pasador (22) integrado en el cuerpo de dicha pistola.
4. - Pistola electrónica de suministro de fluidos a presión con mecanismo automático de enclavamiento según la primera reivindicación caracterizada por que el módulo electrónico (9) puede tener comunicación inalámbrica para conexión con otros sistemas de gestión externos a dicha pistola.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2947098 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20230801 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2947098 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20240517 |