ES2205653T3 - Bomba de fluidos. - Google Patents

Bomba de fluidos.

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ES2205653T3 ES99114240T ES99114240T ES2205653T3 ES 2205653 T3 ES2205653 T3 ES 2205653T3 ES 99114240 T ES99114240 T ES 99114240T ES 99114240 T ES99114240 T ES 99114240T ES 2205653 T3 ES2205653 T3 ES 2205653T3
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Abstract

SE DESVELA UNA BOMBA PARA FLUIDOS (10) QUE CONSTA DE UNA PIEZA QUE FORMA UNA CAMARA DE PISTON (12) QUE TIENE UN EXTREMO INTERNO Y UNO EXTERNO. LA CAMARA (12) ALOJA UN ELEMENTO QUE FORMA UN PISTON (16) QUE SE PUEDE DESLIZAR AXIALMENTE HACIA DENTRO Y FUERA DE FORMA QUE EL DESLIZAMIENTO ALTERNATIVO HACIA DENTRO Y FUERA DEL ELEMENTO QUE FORMA UN PISTON (16) EN LA CAMARA (12) BOMBEE EL FLUIDO A TRAVES DE LA CAMARA (12) DESDE EL EXTREMO INTERNO AL EXTERNO. LA PIEZA QUE FORMA UNA CAMARA DE PISTON (12) SE CIERRA MEDIANTE UNA MEMBRANA FRAGIL (402) QUE, CUANDO NO ESTA ROTA, SEPARA EL EXTREMO DE LA CAMARA (12) DE LA VIA DE COMUNICACION CON UNA FUENTE DE FLUIDO (26) Y, CUANDO SE ROMPE, HACE QUE EL EXTREMO INTERNO DE LA CAMARA (12) QUEDE EN COMUNICACION LIBRE CON LA FUENTE DE FLUIDO (26). EL ELEMENTO QUE FORMA EL PISTON (16) PORTA UN ELEMENTO CORTADOR (406) Y SE PROLONGA AXIALMENTE HACIA DENTRO Y HACIA EL EXTREMO INTERNO DE LA CAMARA (12). EL ELEMENTO QUE FORMA EL PISTON (16) ESTA SITUADO EN LA PIEZA QUE FORMA UNA CAMARA DE PISTON (12) EN UNA POSICION INICIAL CON EL ELEMENTO CORTADOR (406) EN LA CAMARA (12) SEPARADO DE LA MEMBRANA (402) HACIA EL EXTREMO DE LA CAMARA (12) DE FORMA QUE CUANDO EL ELEMENTO QUE FORMA EL PISTON (16) SE DESPLACE HACIA LA MEMBRANA (402), EL ELEMENTO CORTADOR (406) ENCAJE EN LA MEMBRANA (402) Y LA ROMPA.

Description

Bomba de fluidos.
La presente invención se refiere en general a una bomba de plástico desechable, y más concretamente a un conjunto de bombeo desechable económico, preferiblemente todo de plástico para el suministro de suspensiones concentradas.
Se conocen muchos conjuntos de bombeo para el suministro de fluidos, en particular jabón para manos, desde un depósito. La más simple de estas bombas puede incluir solamente dos elementos, una cámara que forma el cuerpo y un pistón. Incluso la más simple de estas bombas tienen el inconveniente, apreciado por el solicitante, de que no presentan una configuración que permita que el pistón se inserte en la cámara desde el lado del depósito de la cámara como puede ser ventajoso entre otras cosas al permitir que el cuerpo que forma la cámara tenga una tapa solidaria que proteja el pistón de la contaminación antes de utilizarla.
Los conjuntos de bombeo conocidos tienen el inconveniente de que es difícil mantener el depósito y la bomba libres de contaminación antes de ser utilizados.
W0-A-9 412 791 describe una bomba para el suministro de fluido desde un depósito. La bomba comprende un pistón-cámara que presenta una cámara cilíndrica interior y una cámara cilíndrica exterior. La cámara interior y la cámara exterior son coaxiales con el extremo exterior de la abertura de la cámara interior hacia el extremo interior de la cámara exterior, encontrándose el extremo interior de la cámara interior en comunicación por fluido con el depósito. En el pistón-cámara se aloja un pistón y puede deslizar axialmente hacia adentro y hacia afuera en el mismo. El pistón tiene una sección transversal substancialmente cilíndrica y presenta un vástago central hueco que se prolonga axialmente el cual presenta un conducto central cerrado en un extremo interior y que presenta una salida cerca de un extremo exterior. Un disco flexible circular interior se extiende radialmente hacia afuera desde el vástago cercano al extremo interior hasta cerca de la pared de la cámara interior circunferencialmente alrededor de la misma. Un disco flexible circular exterior se extiende radialmente hacia afuera desde el vástago para acercarse a la pared interior de la cámara exterior circunferencialmente alrededor de ésta. Un disco de estanqueidad circular se extiende radialmente hacia afuera desde el vástago para acercarse a la parte de la cámara exterior circunferencialmente a la misma. Una entrada se encuentra situada en el vástago entre el disco flexible exterior y el disco de estanqueidad en comunicación con el conducto. El pistón queda alojado por deslizamiento en el pistón-cámara para realizar un movimiento axial recíproco hacia adentro y hacia afuera en la misma con el disco flexible interior en la cámara interior y el disco flexible exterior y el disco de estanqueidad en la cámara exterior. El disco flexible interior evita substancialmente que el fluido fluya en la cámara interior por el disco flexible interior en sentido hacia adentro. El disco flexible exterior evita substancialmente que el fluido fluya en la cámara exterior por el disco flexible exterior en sentido hacia adentro. El disco de estanqueidad evita substancialmente que el fluido fluya en la cámara exterior por el disco de estanqueidad en sentido hacia afuera. El disco flexible interior está adaptado para deformarse elásticamente fuera de la pared de la cámara interior para permitir el flujo de fluido en la cámara interior por el disco flexible interior en sentido hacia afuera. El disco flexible exterior está adaptado para deformarse elásticamente fuera de la pared de la cámara exterior para permitir el flujo de fluido en la cámara exterior por el disco flexible exterior en dirección hacia afuera. El diámetro de la cámara interior es menor que el diámetro de la cámara exterior.
GB-A-923 527 y FR-A-2 612 571 describen bombas de fluido que comprenden un pistón cámara que presenta una cámara interior y una cámara exterior, siendo la cámara interior y la cámara exterior coaxiales con un extremo exterior de la abertura de la cámara interior hacia el extremo interior de la cámara exterior. El extremo interior de la cámara interior se encuentra en comunicación por fluido con una fuente de fluidos. Un pistón se encuentra alojado en el pistón cámara deslizable axialmente hacia adentro y hacia afuera de manera que el deslizamiento alternativo hacia adentro y hacia afuera del elemento que forma el pistón en el elemento que forma el pistón cámara bombea fluido a través del pistón cámara desde el extremo interior hacia afuera del extremo exterior. El extremo interior se cierra por medio de una membrana frágil que, cuando no está rota, separa el extremo interior de la comunicación por fluido con la fuente de fluido y, cuando se rompe, coloca el extremo interior en comunicación por fluido con la fuente de fluido. En el pistón se dispone un elemento de corte y se extiende axialmente hacia adentro hacia el extremo interior del pistón cámara. El pistón se encuentra situado en el pistón cámara en una posición inicial con el elemento de corte en el pistón cámara separado de la membrana hacia el extremo exterior, de manera que en el deslizamiento axial del pistón hacia la membrana, el elemento de corte se acopla a la membrana y rompe la membrana.
Para solucionar por lo menos parcialmente estos inconvenientes de las bombas conocidas, la presente invención dispone un pistón con un elemento de corte para perforar una membrana para establecer una comunicación con un depósito de fluido.
Otro objetivo es disponer una única configuración para un pistón desechable económico para una bomba desechable que pueda ser moldeada por inyección, como un elemento unitario totalmente de plástico que incorpora una o más válvulas antirretorno.
Otro objetivo es disponer un conjunto de bombeo de plástico desechable formado totalmente por dos elementos unitarios de plástico sin ninguna pieza metálica.
Otro objetivo es disponer una configuración que mantenga el pistón en un entorno hermético libre de contaminación.
La presente invención dispone una bomba desechable económica fácil de montar para suministrar líquidos desde un depósito, preferiblemente un depósito desechable.
La bomba comprende dos elementos básicos: un cuerpo que forma la cámara y un pistón. La cámara es una cámara escalonada con una cámara cilíndrica interior de diámetro distinto, preferiblemente mayor, comparado con una cámara cilíndrica exterior.
El pistón está formado para quedar alojado por deslizamiento en la cámara y comprende un vástago. En el vástago se disponen dos elementos de flexión separados axialmente con los elementos de flexión y proporcionando la configuración escalonada del cilindro una primera válvula antirretorno que permite que el fluido fluya solamente hacia afuera por los elementos de flexión. En el vástago, fuera de los elementos de flexión, se dispone un elemento de estanqueidad que forma una junta de estanqueidad con la cámara para evitar el flujo hacia afuera por el elemento de estanqueidad. Se dispone un canal desde una entrada en el pistón entre el elemento de flexión más exterior y el elemento de estanqueidad para permitir que el fluido fluya hacia una salida exterior de los medios de estanqueidad. Los líquidos se extraen del depósito por medio del movimiento hacia afuera y hacia adentro del pistón. Los fluidos se extraen primero del depósito, por los elementos de flexión y hacia la cámara. Debido a que los elementos de flexión evitan que el fluido fluya de nuevo hacia el depósito éstos se curvan para permitir que el líquido pase hacia afuera a través de los mismos, con el posterior movimiento del pistón, y que el líquido sea bombeado fuera de la cámara a través del canal.
Tras la salida de los líquidos contenidos en el depósito, el depósito puede ser sustituido, preferiblemente junto con un nuevo conjunto de bombeo unido. Preferiblemente, tanto el depósito como el elemento que forma el canal están formados totalmente de plástico para así permitir un fácil reciclaje de las piezas de plástico.
Tanto el pistón como el cuerpo que forma la cámara está formado cada uno de ellos por una única combinación de características que permite que sea moldeado por inyección de plástico como un elemento unitario.
El cuerpo que forma la cámara puede estar formado como una pieza de plástico unitaria integral con una tapa solidaria pero frágil que cierra y hermetiza su abertura exterior. Al cerrar herméticamente la abertura interior de las cámaras, el pistón puede quedar retenido en un entorno estanco a la contaminación. Si se cierra herméticamente la abertura interior de la cámara y/o se separa de un depósito de material que se va a bombear por una membrana delgada, el pistón lleva un elemento de corte para perforar la membrana en el primer recorrido del pistón hacia adentro.
El empleo de una configuración con una cámara interior que presenta un diámetro mayor que el diámetro de la cámara exterior y con una tapa solidaria que cierra la cámara exterior que presenta un diámetro reducido comparado con la cámara exterior, facilita la fabricación por moldeo por inyección.
La bomba de fluido de acuerdo con la invención puede ser del tipo que proporciona una bomba para suministrar fluido desde un depósito que comprende:
un elemento que forma un pistón-cámara que presenta una cámara interior y una cámara exterior, presentando la cámara interior y la cámara exterior cada una un diámetro, una pared de cámara, un extremo interior y un extremo exterior,
siendo el diámetro de la cámara interior diferente que el diámetro de la cámara exterior, preferiblemente mayor,
siendo la cámara interior y la cámara exterior coaxiales con el extremo exterior de la abertura de la cámara interior hacia el extremo interior de la cámara exterior,
encontrándose el extremo interior de la cámara interior en comunicación por fluido con el depósito,
un elemento que forma el pistón alojado en el elemento que forma el pistón-cámara deslizable axialmente hacia adentro y hacia afuera del mismo,
presentando dicho elemento que forma el pistón un vástago que se prolonga axialmente el cual presenta un conducto central cerrado en su extremo interior y presentando una salida cerca de un extremo exterior,
un disco flexible interior en el vástago cerca del extremo interior y que se extiende radialmente hacia afuera del vástago para acercarse a la pared de la cámara interior circunferencialmente entre los mismos,
un disco flexible exterior en el vástago separado axialmente hacia afuera del disco flexible interior y que se extiende radialmente hacia afuera del vástago para acercarse a la pared de la cámara exterior circunferencialmente entre los mismos,
un disco de estanqueidad en el vástago separado axialmente hacia afuera del disco flexible exterior y que se extiende radialmente hacia afuera del vástago para acercarse a la pared de la cámara exterior circunferencialmente entre los mismos,
una entrada situada en el vástago entre el disco flexible exterior y el disco de estanqueidad en comunicación con el conducto,
quedando alojado por deslizamiento el elemento que forma el pistón en el elemento que forma el pistón-cámara para un movimiento recíproco axial hacia adentro y hacia afuera en el mismo con el disco flexible interior de la cámara interior y el disco flexible exterior y el disco de estanqueidad de la cámara exterior,
evitando substancialmente el disco flexible interior el flujo de fluido en la cámara interior por el disco flexible interior en sentido hacia adentro,
evitando substancialmente el disco flexible exterior el flujo de fluido en la cámara exterior por el disco de estanqueidad en sentido hacia afuera,
deformándose elásticamente el disco flexible interior fuera de la pared de la cámara interior para permitir el flujo de fluido en la cámara interior por el disco flexible interior en sentido hacia afuera,
deformándose elásticamente el disco flexible exterior fuera de la pared de la cámara exterior para permitir el flujo de fluido en la cámara exterior por el disco flexible exterior en sentido hacia afuera.
La presente invención dispone una bomba que incluye una tapa desmontable que cierra el extremo exterior de la cámara exterior y que está formada preferiblemente formando parte del elemento que forma el pistón cámara.
La presente invención dispone, además, una bomba en la que se dispone un elemento de corte en el elemento que forma el pistón cámara para la ruptura de una membrana que cierra herméticamente el extremo interior de la cámara interior.
La figura nº 1 es una vista lateral parcial en sección transversal de un suministrador de fluidos con el pistón en una posición totalmente extraído;
La figura nº 2 es una vista lateral parcial en sección transversal del suministrador de la figura nº 1 pero con el pistón en una posición totalmente introducido;
La figura nº 3 es una vista lateral parcial en sección transversal de un suministrador de fluidos de acuerdo con la presente invención con el pistón en una posición totalmente extraído;
La figura nº 4 es una vista lateral parcial en sección transversal de otro suministrador de fluidos con el pistón una posición totalmente extraído;
La figura nº 5 es una vista lateral parcial en sección transversal del suministrador de la figura nº 4 pero con el pistón en una posición totalmente introducido;
La figura nº 6 es una vista lateral parcial en sección transversal de otro suministrador de fluidos con el pistón en una posición totalmente introducido y una tapa de cierre en posición; y
La figura nº 7 es una vista en sección transversal de la figura nº 6 a lo largo de la línea de sección 7-7'.
Las realizaciones de las figuras nº 1, 2 y 4-7 representan la técnica anterior que resulta útil para la comprensión de la invención. Se hace primero referencia a las figuras nº 1 y 2, que muestran un conjunto de bombeo designado en conjunto por (10). El conjunto de bombeo (10) comprende dos elementos, un cuerpo que forma el pistón-cámara (12) y un pistón (16). Se muestra aparte una tapa desmontable (142) acoplada al conjunto de bombeo.
El cuerpo (12) presenta una cámara escalonada (204) y una cámara cilíndrica exterior (202). El pistón (16) queda alojado por deslizamiento axialmente en la cámara para realizar un movimiento alternativo por deslizamiento hacia adentro y hacia afuera de un extremo abierto (22) de la cámara. El cuerpo (12) se muestra fijado a un cuello roscado (34) de un depósito de fluidos de plástico (26), mostrado sólo parcialmente. Con el conjunto de bombeo (10) acoplado al depósito (26), el movimiento alternativo del pistón (16) bombeará fluido desde el depósito (26) a través del pistón (16).
El cuerpo (12) presenta una sección transversal substancialmente cilíndrica y simétrica alrededor de su eje central. El cuerpo (12) presenta una zona cilíndrica exterior (41) que forma la cámara exterior (202) y una zona cilíndrica interior (43) que forma la cámara cilíndrica interior (203) con un resalte que se extiende radialmente (206) entre las mismas. La cámara interior (204) presenta un diámetro mayor que el diámetro de la cámara cilíndrica exterior (202).
Cada cámara presenta una pared cilíndrica, un extremo interior y un extremo exterior. La cámara exterior (202) y la cámara interior (204) son coaxiales en el sentido en que se disponen alrededor del mismo eje central. La cámara exterior e interior son adyacentes axialmente entre sí con el extremo exterior de la abertura de la cámara interior hacia el extremo interior de la cámara exterior. El resalte anular (206) cierra el extremo interior de la cámara exterior (202) alrededor del extremo exterior de la cámara interior.
El cuerpo (12) queda fijado a un recipiente (26), que puede ser un recipiente plegable o no plegable, a través de unas roscas internas (130) en una zona cilíndrica exterior (40) acoplándose al cuello roscado (34) del recipiente (26). Las cámaras (202) y (204) están definidas en el interior de las zonas cilíndricas (41) y (43) con una pared anular (208) conectando la zona cilíndrica exterior (40) a la zona cilíndrica interior (41). La pared (208) presenta unas ranuras circunferenciales (210) adaptadas para alojar una tapa desmontable (142) encajada a presión formando una junta de estanqueidad anular entre las mismas.
El pistón (16) presenta una sección transversal substancialmente cilíndrica y está adaptado para quedar alojado por deslizamiento en la cámara. El pistón (16) es un elemento unitario formado totalmente de plástico, preferiblemente por moldeo por inyección. El pistón (16) presenta un vástago hueco central (46) que se extiende a lo largo del eje longitudinal central del pistón (16).
El vástago (46) incluye una prolongación cilíndrica interior (214) que lleva en su extremo interior un disco flexible interior anular (216). La prolongación interior (214) y el disco flexible interior están adaptados para quedar alojador en el interior de la cámara interior (204). El disco flexible interior (216) es circular y se extiende radialmente hacia afuera desde la prolongación del vástago (214) con un borde elásticamente deformable que se acopla a la pared de la cámara interior circunferencialmente entre la misma.
En el vástago (46) se dispone un disco flexible exterior (48) que se extiende radialmente desde el mismo en el interior de la cámara exterior (202). El disco flexible exterior (48) es circular y se extiende radialmente hacia afuera desde el vástago (46) con un borde elásticamente deformable acoplándose a la pared de la cámara exterior (202) circunferencialmente entre la misma.
En el vástago (46) se dispone un disco de estanqueidad (50) separado axialmente hacia afuera del disco flexible (48). El disco de estanqueidad (50) se extiende radialmente hacia afuera del vástago (46) para acoplarse circunferencialmente a la pared de la cámara exterior (202), preferiblemente para formar entre la misma una junta de estanqueidad substancialmente impermeable a los fluidos. El disco de estanqueidad (50) está formado lo suficientemente rígido para así resistir la deformación manteniendo un cierre estanco substancialmente impermeable a los fluidos con la pared de la cámara al hacer deslizar el pistón (16) en la cámara y fuera de la misma.
El vástago del pistón (46) presenta un conducto central hueco (52) que se extiende a lo largo del eje del pistón (16) desde un extremo interior situado en el vástago 5 (46) entre el disco flexible (48) y el disco flexible (50), hacia una salida (54) en el extremo exterior del pistón (16). Un canal (56) pasa a través de las entradas (58) situadas a cada lado del vástago (46) entre el disco flexible (48) y el disco de estanqueidad (50), radialmente hacia adentro a través del pistón (16) para comunicarse con el conducto central (52). El canal (56) y el conducto central (52) permiten la comunicación por fluido a través del pistón (16), por el disco de estanqueidad (50), entre las entradas (58) y la salida (54).
Tal como mejor se aprecia en las figuras nº 2 y 3, en el extremo más exterior del vástago (46) se dispone una pestaña de acoplamiento circular exterior (62) la cual se extiende radialmente hacia afuera de la salida (54). La pestaña (62) puede acoplarse por medio de un dispositivo de accionamiento (no mostrado) con el fin de mover el pistón (16) hacia adentro y hacia afuera del cuerpo (12).
El vástago (46) se extiende hacia afuera como un tubo relativamente estrecho (138) apropiado para suministrar fluidos.
El cuerpo (12) está dotado de un extremo abierto (22) de la cámara exterior (202) con un reborde anular (140) que se extiende radialmente hacia adentro desde las paredes cilíndricas de la cámara una corta distancia y presenta un resalte anular dirigido axialmente hacia adentro. Este reborde anular (140) actúa de tope contra el cual hace contacto el disco de estanqueidad (50) para limitar el movimiento axial hacia afuera del pistón (16).
El disco flexible interior (216) interactúa con la cámara interior (204) de la misma manera en la que el disco flexible exterior (48) interactúa con la cámara exterior (202). Cada uno evita substancialmente que el fluido fluya en su respectiva cámara por el disco flexible en sentido hacia afuera al deformarse elásticamente fuera de su respectiva pared de la cámara.
El disco flexible exterior (216) junto con la configuración de cámara escalonada con dos diámetros de la cámara (18) proporciona, en efecto, una estructura de válvula interior antirretorno.
Se describe ahora el funcionamiento del conjunto de bombeo (10) con referencia a la figura nº 1 que muestra el pistón (16) en una posición totalmente extraído hacia afuera y mostrando la figura nº 2 el pistón (16) en una posición totalmente introducido hacia adentro, entre cuyas posiciones se desplaza de manera alternativa el pistón (16) al bombear. Tal como es conocido para los expertos en la materia, el volumen (218) de fluido de la cámara entre el disco flexible interior (216) y el disco flexible exterior (48) varía con el movimiento axial del pistón (16). En la figura nº 1, este volumen (218) es un volumen mínimo en el que el disco flexible interior (216) se encuentra axialmente colocado lo más lejos hacia afuera en la cámara interior de mayor diámetro (204). En la figura nº 2, este volumen (218) es un volumen mínimo en el que el disco flexible interior (216) se encuentra axialmente colocado lo más lejos hacia el interior de la cámara interior (204).
Cuando el pistón (16) se desplaza hacia adentro desde la posición extraído de la figura nº 1 a la posición introducido de la figura nº 2, el volumen para el fluido entre los dos discos flexibles aumenta, situándose el fluido entre los mismos bajo una presión reducida en la que el disco flexible exterior (48) actúa como válvula antirretorno para evitar el flujo de fluido hacia adentro por el mismo en la cámara exterior (204). Como consecuencia de esta presión reducida, el disco flexible interior (216) se curva radialmente hacia adentro permitiendo el flujo de fluido hacia afuera por el mismo en la cámara interior (204).
Cuando el pistón (16) se desplaza hacia afuera desde la posición introducido de la figura nº 2 a la posición extraído de la figura nº 1, el volumen (218) para el fluido entre los dos discos flexibles disminuye, situándose el citado fluido atrapado bajo una mayor presión en la que el disco flexible interior (216) actúa como válvula antirretorno para evitar el flujo de fluido hacia adentro por el mismo en la cámara interior (204). Como consecuencia de esta mayor presión, el disco flexible exterior (48) se curva radialmente hacia adentro permitiendo el flujo de fluido hacia afuera por el mismo en la cámara exterior (202) y, posteriormente, a través de las entradas (58), el canal (56) y el conducto (52), fuera de la salida (54).
Tal como se aprecia en la figura nº 1, se dispone un reborde anular (140) para acoplar el disco de estanqueidad (50) y limitar el desplazamiento total hacia afuera del pistón (16) en la operación normal de bombeo. El acoplamiento del resalte anular (206) por el disco flexible interior (216) también puede limitar el movimiento total hacia afuera del pistón (16) en la operación normal de bombeo.
Cada uno de los discos flexibles (48) y (216) evitan substancialmente el flujo por los mismos hacia el interior. Cada uno se muestra formado por un disco elástico delgado inclinado hacia afuera a medida que se extiende radialmente desde el vástago. Cada uno presenta un borde elásticamente deformable cerca de la pared de la cámara. Cuando no están deformados, cada disco flexible queda en contacto con la pared de la cámara para formar una junta de estanqueidad substancialmente impermeable a los fluidos. Cuando se deforman, a medida que este borde se va curvando fuera de la pared, el fluido puede fluir hacia afuera por el disco. Cada disco se deforma cuando el diferencial de presión a través de éste, esto es, la diferencia entre la presión en el lado interior y la presión en el lado exterior, es mayor que el diferencial de presión máximo que el disco puede resistir sin curvarse. Cuando el diferencial de presión es mayor que este diferencial de presión máximo, el disco se deforma y el fluido pasa. Cuando el diferencial de presión se reduce por debajo de este diferencial de presión máximo, el disco vuelve a su forma original formando substancialmente una junta de estanqueidad con la pared de la cámara.
Las figuras nº 1 y 2 muestran una pared de una serie de paredes (66) dispuestas en una prolongación interior (214) para acoplarse por deslizamiento a la pared de la cámara exterior (202) y ayudar a centrar y alinear axialmente el pistón (16) en las cámaras (202) y (204). Tales paredes (66) no son necesarias pero pueden disponerse de manera ventajosa. Las paredes (66) se han mostrado como pestañas radiales que se extienden axialmente, sin embargo, pueden disponerse otras muchas formas de dichos elementos de posicionamiento, por ejemplo, como un disco similar al disco (50) pero que presente unas aberturas substanciales a través del mismo o discontinuidades en éste.
El pistón (16) puede insertarse en las cámaras desde arriba tal como se aprecia en las figuras 1 y 2. Para tener en cuenta la inserción del pistón (16) de esta manera, la pestaña de acoplamiento (62) se muestra con un diámetro menor que el diámetro del extremo abierto (22) de la cámara exterior 8202). La extracción del pistón (16) de las cámaras en sentido hacia abajo y hacia afuera se evita por medio de un disco flexible interior (216) que se acopla al resalte anular (206).
Aunque no es necesario, es preferible disponer un mecanismo para evitar la extracción del pistón (16) de las cámaras en funcionamiento normal en movimiento en sentido hacia arriba y hacia adentro. Se ha dispuesto una pestaña de tope (51) en el pistón (16) que se acoplará al extremo abierto (22) de la cámara exterior (202) para un movimiento adicional hacia arriba y hacia adentro. La pestaña de tope (51) es lo suficientemente flexible para que en la inserción flexible hacia adentro pase a través del extremo abierto (22) en un movimiento hacia abajo en la inserción inicial. Pueden utilizarse muchas otras configuraciones de dispositivos de tope.
En el funcionamiento del conjunto de bombeo de las figuras nº 1 y 2, el fluido se extrae fuera del recipiente (26) y hacia las cámaras en el recorrido hacia adentro de retorno del pistón (16), esto es, al moverse desde la posición de la figura nº 1 a la de la figura nº 2, y el fluido se descarga de las cámaras para abandonar la salida (54) en el recorrido de extracción hacia afuera del pistón (16), esto es, al moverse desde la posición de la figura nº 2 a la de la figura nº 1. El funcionamiento cíclico del pistón (16) se traduce en la extracción de fluido del recipiente y el bombeo de fluido fuera de la salida (54) debido a la cámara interior (204) y la cámara exterior (202) que tienen distintos diámetros.
En el contexto de la figura nº 1, al moverse el pistón (16) hacia adentro (hacia arriba, como se muestra), el fluido fluirá por el disco flexible interior (216) hacia entre el disco flexible interior (216) y el disco flexible exterior (48). En el contexto de la figura nº 2, al moverse el pistón (16) hacia afuera (hacia abajo, como se muestra), el fluido se verá obligado a circular desde entre los discos (216) y (48) hacia afuera por el disco flexible exterior (48) para salir a través de las salidas (58) y el conducto (52).
Se hace referencia ahora a la figura nº 3, la cual muestra un conjunto de bombeo que presenta una cámara y un pistón similares a los de las figuras nº 1 y 2 y que presentan algunas características adicionales de acuerdo con la invención.
En primer lugar, las figuras nº 1 y 2, el elemento que forma la cámara (12) forma parte de una estructura adaptada para roscarse a la parte superior de una abertura roscada a un recipiente. A diferencia de la figura nº 3, el cuerpo que forma la cámara (12) está adaptado a un recipiente tal como una bolsa de plástico, por medio de una pestaña radial (400) que se fija por soldadura en caliente a una pared delgada (402), preferiblemente de plástico. Esta pestaña (400) se dispone en el extremo interior de la pared lateral (401) que forma la cámara interior (204).
La pared (402) puede estar provista de una abertura coincidente con el extremo más interior de la cámara interior (204) tal como se indica por medio de líneas de puntos (404). Sin embargo, tal como se muestra, la pared (402) encierra, preferiblemente de manera estanca, el extremo más interior de la cámara interior (204) y, en efecto, comprende una membrana delgada frágil o que se puede cortar. Para cortar una abertura a través de la pared (402) o, de otra manera, romper la pared, en el momento del primer funcionamiento del conjunto de bombeo (10), el pistón (16) va provisto, en la parte posterior del disco flexible interior (216), de un elemento de corte (406).
El elemento de corte (406) se muestra formado como un elemento de plástico aparte el cual está adaptado para acoplarse firmemente al extremo más interior del pistón (16) a través de una zona cilíndrica exterior (407) del elemento de corte que queda alojado por encaje a fricción en el interior del extremo cilíndrico más interior del pistón (16). El elemento de corte (406) presenta unas puntas afiladas (408) que, cuando el pistón (16) se desplaza inicialmente hacia adentro, se acoplarán y cortarán la pared (402) para permitir que el fluido sea bombeado desde el recipiente. El elemento de corte se muestra como un elemento separado del pistón (16), ya que esto puede disponer ventajosamente el elemento de corte de un material que tenga unas puntas suficientemente afiladas y rígidas para cortar la pared (402). Por ejemplo, el pistón (16) puede comprender preferiblemente un plástico más flexible para ayudar a formar juntas de estanqueidad con las cámaras de, por ejemplo, polietileno de baja densidad mientras que el elemento de corte puede comprender un plástico más rígido y más frágil de, por ejemplo, de polietileno de alta densidad. Sin embargo, el elemento de corte podría estar formado como un elemento solidario del pistón (16) y del mismo material.
En segundo lugar, en la figura nº 3, el cuerpo que forma la cámara (12) está provisto de una tapa (410) que se extiende desde el extremo exterior de la cámara exterior (202) para cerrar completamente el vástago (46) del pistón (16). Esta tapa (410) se muestra con una ranura anular (412) alrededor de una pared lateral (412) para proporcionar una zona de debilitamiento a la pared lateral de manera que la tapa (410), mientras cierre de manera estanca la cámara exterior (202), sea frágil y pueda romperse para el funcionamiento y acoplamiento del pistón (16). De este modo, la figura nº 3 ilustra un elemento de plástico unitario que comprende el cuerpo que forma la cámara (12) el cual puede aplicarse de manera estanca a un recipiente para retener el pistón (16) en el mismo, preferiblemente de manera estanca a la contaminación.
Aunque la tapa (410) se muestra solidaria del cuerpo que forma la cámara (12) y frágil, debe apreciarse que la tapa puede disponerse como un elemento desmontable independiente, similar al mostrado en la figura nº 1, por ejemplo.
El conjunto de moldeo, con una bolsa tal como se muestra en la figura nº 3, resulta útil para fluidos de toda clase, pero resulta especialmente útil si se requiere un estado de estanqueidad o esterilización, tal como productos alimenticios como ketchup, mostaza, leche y similares, y medicinas y otros productos tales como jabón y similar cuya vida se ve reducida cuando se exponen al aire.
En tercer lugar, en la figura nº 3, el disco de estanqueidad (50) se muestra con una configuración preferida. En todas las realizaciones, el disco de estanqueidad (50) tiene la función de evitar que el fluido fluya en la otra cámara por el disco de estanqueidad (50) en sentido hacia adentro y hacia afuera. Es decir, el disco de estanqueidad (50) sirve para cerrar el extremo más exterior de la cámara exterior (202) de manera que el fluido dirigido hacia la cámara exterior (202) por el disco flexible (48) fluirá hacia las entradas (58) y el conducto (52) que se encuentra típicamente abierto a la atmósfera. En la figura nº 3, el disco de estanqueidad (50) presenta una configuración substancialmente igual a la del disco flexible (48), comprendiendo el disco de estanqueidad (50), sin embargo, una pestaña cónica en el pistón (16) la cual se extiende hacia adentro. Debido a que las entradas (58) y el conducto (52) dan salida al espacio entre el disco de estanqueidad (50) y el disco flexible (48) a la atmósfera, no existen problemas prácticos provocados en la medida que los diferenciales de presión no se producirán a través del disco de estanqueidad (50) los cuales tenderían a dejar pasar aire hacia adentro por el disco de estanqueidad (50).
La disposición del disco de estanqueidad (50) con una configuración cónica más flexible resulta ventajosa para facilitar la fabricación con menores tolerancias que se requieren para un adecuado cierre estanco entre la cámara exterior y el disco de estanqueidad (50) debido a la mayor flexibilidad del disco de estanqueidad (50).
En cuarto lugar, en la figura nº 3, se dispone un mecanismo distinto para detener el movimiento del pistón en una dirección hacia adentro y hacia arriba. Mientras que en las figuras nº 1 y 2 se detenía el movimiento hacia adentro por medio de la pestaña de tope (51), en la figura nº 3 se dispone una pestaña que forma un resalte anular que se extiende radialmente (141) en la pared lateral (41) de la cámara exterior (202) que se va acoplar por medio del disco de estanqueidad (50) para detener el movimiento interior del pistón bajo condiciones normales de funcionamiento. La pestaña que forma el resalte (141) presenta unas dimensiones tales que la pestaña de tope (51) puede flexionarse para pasar por el mismo en la inserción inicial del pistón (16) hacia las cámaras.
Se hace referencia a las figuras nº 4 y 5 que muestran otra realización de un suministrador. En las figuras nº 4 y 5, los mismos números de referencia se utilizan para designar elementos similares a los de las otras figuras. Las figuras nº 4 y 5 son del mismo conjunto de bombeo. La figura nº 4 muestra una posición totalmente extraído. La figura nº 5 muestra una posición totalmente introducido.
La realización de las figuras nº 4 y 5 es similar a la de la figura nº 3. Una diferencia notable es que se ha dispuesto un disco de tope (53) en el pistón (16) que coopera con un resalte (241) en la cámara exterior para limitar el movimiento hacia afuera (hacia abajo) del pistón en una posición preferida tal como se muestra en la figura nº 4 tal que el disco de estanqueidad (216) no se encuentra acoplado herméticamente en el resalte (206). En esta posición de la figura nº 4 y como que en la tapa (140) se dispone una abertura (144) al aplicar vacío a la abertura (144), el gas o el fluido puede extraerse del recipiente por los discos flexibles (216) y (48) y fuera de las entradas (58) y la boquilla (54) hacia la abertura (144), lo cual puede resultar ventajoso para eliminar el aire del recipiente. Seleccionando unas presiones de vacío adecuadas, el aire puede eliminarse pero el vacío puede establecerse para que sea demasiado bajo para extraer un fluido de mayor viscosidad por los discos flexibles (216) y (48).
Preferiblemente, la pestaña (141) está suavemente inclinada en su superficie interior para ayudar a la pestaña de tope (53) a que se mueva de manera forzada por la misma en la inserción inicial. La pestaña (141) queda suficientemente separada axialmente del disco de flexión (48) para permitir que el disco de flexión deje que el gas/fluido pase por la misma.
La figura nº 5, que es idéntica a la figura nº 4 pero mostrando el pistón en una posición totalmente introducido, ilustra el movimiento hacia adentro limitado por el disco de estanqueidad (50) que se acopla a la pestaña que forma el resalte (141). Debe apreciarse que el disco de estanqueidad (50) y el disco de tope (53) pueden realizar cada uno la función de estanqueidad y de tope.
La abertura (144) no requiere ir provista de una tapa (410) si se prefiere mantener el pistón en un estado de estanqueidad y/o esterilidad. Puede disponerse un tapón de cierre desmontable para la abertura (144) si se desea o, alternativamente, podría disponerse una válvula antirretorno a través de la abertura (144).
Se hace referencia a las figuras nº 6 y 7. La bomba de la figura nº 6 es idéntica a la mostrada en las figuras nº 4 y 5 pero con la disposición de una tapa modificada (410) que lleva un tapón (420) el cual queda alojado en la salida (54) y cierra herméticamente la salida.
Tal como se aprecia en la figura nº 7, la tapa (410), en lugar encerrar totalmente el extremo exterior de la cámara exterior (202), tiene sus paredes laterales substancialmente dispuestas hacia afuera de la ranura (412) de manera que una serie brazos (422), cuatro, tal como se muestra, se extienden hacia abajo desde la ranura (412) tal como se muestra para sujetar el tapón (420) centralmente en la misma. Cada brazo (422) está formado preferiblemente solidario con el cuerpo (12). Teniendo sólo una serie de brazos (422) hace que la fabricación del cuerpo (12) sea más fácil, por ejemplo por moldeo por inyección, preferiblemente como una parte solidaria del cuerpo (12) y hace que la tapa (41) sea más fácil de romperse en funcionamiento puesto que simplemente basta con romper los brazos (422) en la ranura (412) en lugar de toda la circunferencia de la tapa (410) como en el caso de las tapas de las figuras nº 3 a 5.
El tapón (420) se muestra disponiendo una pared substancialmente cilíndrica (424) con un tamaño para quedar alojado en el interior del conducto (52) de manera estanca.
Aunque no es necesario, la tapa (442) está dimensionada preferiblemente de manera que la salida (54) quede colocada y cerrada herméticamente por medio el tapón (420) cuando el pistón (16) se encuentra en la posición totalmente extraído como con el disco de estanqueidad (50) acoplado al lado exterior de la pestaña (144). Esto evita cualquier movimiento del pistón (16) hasta que se quite la tapa (410).
Aunque la figura nº 7 muestra la tapa (410) presentando unas aberturas (426) entre sus brazos (422), dichas aberturas no son necesarias y la tapa (410) podría comprender una tapa (410) que encierre el extremo abierto exterior de la cámara exterior como en la tapa (410) de las figuras n 3 a 5 pero con un tapón (420) dispuesto en la tapa.
La tapa (410) está formada preferiblemente solidaria con el cuerpo (12), sin embargo, esto no es necesario y podría disponerse una tapa desmontable que pueda fijarse al cuerpo (12) al igual que se muestra en la figura nº 1, con un tapón tal como el tapón (420) de las figuras nº 6 y 7 y con o sin aberturas (426).
Puede disponerse una tapa con un tapón similar al mostrado en la figura nº 6 y con o sin aberturas (426) para cerrar herméticamente y/o encerrar los extremos abiertos exteriores de las bombas que presentan configuraciones en lugar de incorporar una cámara interior que tiene un diámetro mayor que el diámetro de la cámara exterior. La citada tapa con tapón puede utilizarse con facilidad en bombas que tengan una cámara escalonada con una cámara interior que tenga un diámetro mayor del diámetro de la cámara exterior y con otras bombas que tengan una boquilla que se extienda o sea accesible por una abertura de la cámara que aloja el pistón. La tapa puede estar formada solidaria con el cuerpo que forma la cámara de dichas bombas o puede fabricarse como un elemento aparte. Si se fabrica como elemento aparte para ayudar a hacer que la tapa sea a prueba de manipulaciones, la tapa puede soldarse, unirse o, de otra manera, pegarse al cuerpo de manera que la extracción requiera una ruptura visible de las zonas frágiles o la separación de unas bandas de seguridad o similar. Preferiblemente, la tapa y el tapón se acoplan al pistón para así evitar que el pistón se mueva respecto a la configuración del cuerpo que forma la cámara hasta que se quite la tapa.
Aunque la figura nº 3 muestra el elemento de corte (406) dispuesto preferiblemente en una realización en la que la cámara interior (204) presenta un diámetro mayor que el de la cámara exterior (206), debe apreciarse que un elemento de corte similar (406), como en la forma de cánula mostrada, podría disponerse en el extremo más interior de otros pistones al igual que en donde la cámara interior presenta un diámetro menor que el diámetro de una cámara exterior.
Las bombas ilustradas en las figuras nº 1 a 5 se utilizan en suministradores con los dispensadores para mover alternativamente el pistón (16) respecto al cuerpo (12). En el contexto de las figuras nº 1 y 2, el recipiente (26) está provisto de una ranura que se extiende radialmente (300) la cual puede utilizarse para alojar una placa horizontal con una ranura en forma de U. Un dispositivo de activación independiente puede acoplarse a una pestaña de acoplamiento (62) y ser impulsado elásticamente para impulsar así al pistón con el fin de que vuelva, por ejemplo, a la posición mostrada en la figura nº 1 cuando se acopla por medio del dispositivo de acoplamiento a la posición de la figura nº 2.
Preferiblemente, no solamente la bomba (10) sino que también el depósito (26) pueden fabricarse completamente de un material plástico reciclable que pueda reciclarse fácilmente sin ser necesario desmontarlo antes del corte y la ruptura.
Aunque la exposición describe e ilustra una realización preferida de la invención (véase figura nº 3), debe comprenderse que la invención no se limita a estas realizaciones particulares. Son posibles muchas variaciones y modificaciones dentro el ámbito de las reivindicaciones.

Claims (10)

1. Bomba de fluidos (10) para el suministro de fluido desde un depósito (26), que comprende:
un elemento que forma un pistón cámara (12) que presenta un extremo interior y un extremo exterior,
presentando el elemento que forma un pistón cámara (12) una cámara interior (204) y una cámara exterior (202),
siendo la cámara interior (204) y la cámara exterior (202) coaxiales, abriéndose el extremo exterior de la cámara interior (2024) hacia el extremo interior de la cámara exterior (202),
encontrándose el extremo interior de la cámara interior (204) en comunicación por fluido con el depósito (26),
quedando alojado un elemento que forma el pistón (16) en el elemento que forma el pistón cámara (12) deslizable axialmente hacia adentro y hacia afuera de manera que el deslizamiento alternativo hacia adentro y hacia afuera del elemento que forma el pistón (16) en el elemento que forma el pistón cámara (12) bombea fluido a través del elemento que forma el pistón cámara (12) del extremo interior hacia el extremo exterior,
estando el extremo interior cerrado por una membrana frágil (402) que, cuando no está rota, separa el extremo interior de la comunicación por fluido con el depósito (26) de fluido y, cuando se rompe, coloca el extremo interior en comunicación por fluido con el depósito (26) de fluido,
un elemento de corte (406) dispuesto en el elemento que forma el pistón (16) y extendiéndose axialmente hacia adentro hacia el extremo interior del elemento que forma el pistón cámara (12),
quedando el elemento que forma el pistón (16) situado en el elemento que forma el pistón cámara (12) en una posición inicial con el elemento de corte (406) en el elemento que forma el pistón cámara (12) separado de la membrana hacia el extremo exterior de manera que en el deslizamiento axial del elemento que forma el pistón (16) hacia la membrana (402), el elemento de corte (406) se acopla a la membrana (402) y rompe la membrana (402),
caracterizado por
una tapa desmontable (410) a través del extremo exterior del elemento que forma el pistón cámara (12) encerrando el elemento que forma el pistón (16) dentro del elemento que forma el pistón cámara (12) siendo accedido para el movimiento en el interior del elemento que forma el pistón cámara (12) hasta que se saque la tapa (410).
2. Bomba según la reivindicación 1, caracterizada en que la tapa desmontable (410) cierra de manera substancialmente estanca el extremo exterior del elemento que forma el pistón cámara (12) de manera que el elemento que forma el pistón (16) se mantiene substancialmente estanco a la contaminación en el interior del elemento que forma el pistón cámara (12).
3. Bomba según la reivindicación 1, caracterizada en que la tapa (410) comprende una parte solidaria del elemento que forma el pistón cámara (12) y puede desmontarse de la misma por rotura de una unión frágil (412) que une la tapa a la misma.
4. Bomba según las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizada en que el elemento que forma el pistón cámara (12) incluye una pestaña que se extiende radialmente hacia afuera (400) alrededor del extremo interior adaptada para unir dicha membrana (402).
5. Bomba según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada en que el elemento que forma el pistón (16) presenta un vástago hueco que se extiende axialmente (46) el cual se prolonga fuera de dicho extremo exterior del elemento que forma el pistón cámara (12),
presentando el vástago (46) un conducto central (52) que termina en una salida (54) fuera de la cual el fluido es bombeado por medio del movimiento alternativo del elemento que forma el pistón (16), y
un tapón (420) alojado de manera liberable en la salida (54) para cerrar de manera estanca el conducto (52).
6. Bomba según la reivindicación 5, caracterizada en que el tapón (420) comprende una zona de la tapa desmontable (410) fijada al elemento que forma el pistón cámara (12).
7. Bomba según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizada en que la tapa (410) comprende una pluralidad de brazos dispuestos en distintas posiciones separadas circunferencialmente alrededor del extremo exterior del elemento que forma el pistón cámara (12) respecto al elemento que forma el pistón (16) y sosteniendo el tapón (420) alineado axialmente con la salida (54) con unas aberturas (426) a través de la tapa (410) entre los brazos.
8. Bomba según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada en que el elemento que forma el pistón cámara (12) incluyendo la tapa (410) está formado como un elemento solidario por moldeo por inyección.
9. Bomba según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada en que en el funcionamiento normal de bombeo, el elemento que forma el pistón (16) se desplaza alternativamente en el interior del elemento que forma el pistón cámara (12) entre una posición interior alejada del extremo exterior y una posición exterior alejada del extremo interior,
quedando separada dicha posición inicial del elemento que forma el pistón (16) hacia el extremo interior desde la posición interior de manera en el primer movimiento del elemento que forma el pistón (16) desde la posición inicial a la posición interior, el elemento de corte (406) se acopla a la membrana (402) y rompe la membrana (402).
10. Bomba según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada en que el elemento que forma el pistón cámara (12) presenta una configuración escalonada con un extremo mayor de la cámara abierto al extremo interior y un extremo menor de la cámara abierto al extremo exterior.
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