ES2216612T3 - Sistema de precompresion. - Google Patents

Sistema de precompresion.

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ES2216612T3
ES2216612T3 ES99962563T ES99962563T ES2216612T3 ES 2216612 T3 ES2216612 T3 ES 2216612T3 ES 99962563 T ES99962563 T ES 99962563T ES 99962563 T ES99962563 T ES 99962563T ES 2216612 T3 ES2216612 T3 ES 2216612T3
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Wilhelmus Johannes Joseph Maas
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AFA Polytek BV
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Abstract

Sistema de precompresión para colocarlo entre una bomba (3) y una boquilla de descarga (8), comprendiendo el sistema un conducto (9) y un espacio (58) que conecta la bomba (3) y la boquilla de descarga (8), conectándose el espacio (58) a la bomba (3) y conectándose el conducto (9) a la boquilla de descarga (8), incluyendo el conducto (9) una boca que desemboca en el espacio (58), siendo el espacio (58) al menos parcialmente anular y rodeando al menos parcialmente el extremo del conducto (9), incluyendo además el sistema una válvula de precompresión (59) móvil entre una posición que cierra la conexión en la que se apoya un asiento (6) sobre la boca del conducto (9) y una posición que despeja la conexión en la que está separada respecto del asiento (66), solicitándose la válvula de precompresión (59) hacia la posición de cierre por medios de resorte (59), caracterizado porque los medios de resorte (59) están integrados en la válvula de precompresión constituida por un diafragma elásticamenteflexible (59), incluyendo el sistema además un manguito sustancialmente cilíndrico (60) que bordea el espacio anular (58) y que está moldeado enterizamente con el diafragma (59).

Description

Sistema de precompresión.
La invención se refiere a un sistema de precompresión para colocarlo entre una bomba y una boquilla de descarga según el preámbulo de la reivindicación 1. Un sistema de precompresión de esta clase se conoce por el documento norteamericano número 5.641.257. La patente norteamericana número 5.730.335 muestra otro tipo de sistema de precompresión.
Los sistemas de precompresión conocidos se utilizan con una cabeza pulverizadora de un recipiente, por ejemplo, una botella que contiene detergente líquido. Tal cabeza pulverizadora se forma por un cuerpo en el cual se dispone una bomba de pistón manualmente operable. Esta bomba se opera mediante un gatillo que se conecta pivotadamente al cuerpo. El lado de succión de la bomba se conecta a un tubo que se extiende dentro de una botella una distancia sustancial, usualmente cerca del fondo de la misma, y a través del cual se puede extraer líquido fuera de la botella. El lado de compresión de la bomba se conecta a la boquilla de descarga de la cabeza pulverizadora a través de un conducto. Entre la bomba y el conducto que lleva a la boquilla de descarga se dispone el sistema de precompresión, que comprende una válvula de precompresión que se mantiene cerrada por medios de resorte y que se abre únicamente cuando se alcanza una presión predeterminada dentro de la bomba. La válvula de precompresión tiene por objeto impedir que el fluido abandone la boquilla de descarga a una presión demasiado baja, lo cual da como resultado que se formen gotas demasiado grandes en el pulverizador. Con el fin de lograr un patrón de pulverización óptimo el líquido debe presionarse de hecho fuera de la boquilla de descarga a una presión predeterminada y relativamente alta.
El sistema de precompresión conocido comprende una parte extrema de la pared de cilindro de la bomba que desemboca en un espacio anular. El reborde de la pared de cilindro constituye un asiento sobre el cual se presiona un diafragma elásticamente flexible. Este diafragma se cierra presionando por presión de resorte, que en el diafragma de esta patente más antigua se genera por los esfuerzos de flexión del material del diafragma mismo. Cuando la presión en el cilindro de bomba es lo suficientemente alta el diafragma se levantará del asiento, con lo que puede fluir líquido presurizado desde el cilindro hacia el conducto que lleva a la boquilla de descarga. Cuando prácticamente se ha presionado todo el líquido desde el cilindro y la presión allí cae de nuevo, el diafragma volverá a la posición de cierre en la cual viene a descansar de nuevo contra el asiento como resultado de la fuerza de resorte interna.
El sistema de precompresión conocido tiene el inconveniente de que el espacio anular se dispone en línea con el cilindro de bomba. Es por tanto difícil diseñar este sistema de precompresión conocido de tal modo que pueda fabricarse por moldeo por inyección y además el diseño resultante es relativamente voluminoso, haciéndolo así difícil de incorporar a una cabeza pulverizadora compacta. En la patente norteamericana número 5.730.335 antes mencionada, la bomba que incorpora el sistema de precompresión se dispone en un ángulo entre el tubo de succión y el tubo de pulverización por razones de fabricación, lo cual da como resultado una estructura compleja que es difícil de ensamblar.
Por tanto, la invención tiene por objeto proporcionar un sistema de precompresión del tipo descrito anteriormente, que es más fácil de fabricar y ensamblar que el sistema de precompresión convencional y que, por tanto, ofrece una mayor libertad de diseño para integrarlo en una cabeza pulverizadora compacta. Esto se logra con el sistema de precompresión de la reivindicación 1.
La invención se refiere además a un dispositivo de pulverización que comprende una bomba que tiene un lado de succión y un lado de compresión, medios conectados al lado de succión de la bomba para suministrar un fluido que se ha de pulverizar, una boquilla de descarga conectada al lado de compresión de la bomba y un sistema de precompresión del tipo descrito anteriormente dispuesto entre la bomba y la boquilla de descarga.
Finalmente, la invención se refiere a un conjunto constituido por un recipiente y un dispositivo pulverizador como se describió anteriormente.
La invención se ilustrará ahora por medio de un ejemplo, haciéndose referencia a los dibujos anexos, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva de un conjunto constituido por un recipiente y un dispositivo de pulverización en el cual se puede utilizar el sistema de precompresión de la invención;
La figura 2 es una vista despiezada en perspectiva de la cabeza pulverizadora del conjunto de la figura 1 que incorpora el sistema de precompresión;
La figura 3 es una vista en perspectiva parcialmente recortada de la cabeza pulverizadora de la figura 2 durante una carrera de la bomba;
La figura 4 es una vista correspondiente a la figura 3 de la cabeza pulverizadora durante una carrera de retorno;
La figura 5 es una vista detallada del sistema de precompresión en la dirección de flecha V en la figura 3;
Las figuras 6A y 6B son secciones longitudinales a través del sistema de precompresión al comienzo y al final de la carrera de la bomba, respectivamente; y
La figura 7 muestra una vista detallada en perspectiva esquemática de una realización alternativa de una válvula utilizada en el sistema de precompresión.
La figura 8 muestra una sección longitudinal de una realización alternativa del sistema de precompresión, y
La figura 9 muestra un detalle de esta realización del sistema de precompresión.
Una cabeza pulverizadora 1 para un recipiente 2 comprende una bomba 3 que tiene un lado de succión 5 y un lado de compresión 6. Se conectan medios operativos móviles 4 a la bomba 3, en el ejemplo ilustrado constituida por un gatillo 13 que tiene un eje de pivote continuo 53 que se recibe en un espacio hueco 54 en un bastidor 22 que porta la bomba 3 y que está bloqueado allí por un brazo de resorte flexible 55. Se conectan unos medios 7 al lado de succión 5 de la bomba 3 para suministrar un fluido desde el recipiente, compuesto por un conducto que tiene su extremo libre conectado a un tubo 23 que se extiende dentro del recipiente. El lado de compresión 6 de la bomba 3 se conecta a una boquilla de descarga 8 a través de un conducto 9.
Dado que el eje 53 del gatillo 13 y el espacio receptor 54 están situados por encima del conducto de pulverización 9, se dispone una abertura 56 en el gatillo 13, a través de la cual se extiende el extremo de este conducto 9, sobre el cual se dispone la boquilla de descarga 8.
La bomba 3 es una bomba de pistón, constituida por un alojamiento o cilindro 10 de bomba y un pistón 11 que se mueve alternativamente en su interior. El pistón 11 está conectado al gatillo 13. Con el fin de devolver el pistón 11 y el gatillo 13 a su posición extendida de descanso en el extremo de una carrera de la bomba, la cabeza pulverizadora 1 comprende unos medios de solicitación 16. En la realización ilustrada los medios de solicitación están constituidos por un par de resortes de flexión paralelos 17 que acoplan unos nervios en el interior del gatillo 13. Cuando el gatillo 13 se hace pivotar alrededor del eje 53 de pivote hacia la bomba 3 y presiona el pistón 11 hacia el cilindro 10 durante una carrera de bomba se doblan los resortes 17. Cuando se libera la presión sobre el gatillo 13, se le fuerza de nuevo hacia su posición de descanso flexionando hacia atrás los resortes 17. Dado que el gatillo está conectado al pistón 11 de tal manera que permanezca fijo tanto bajo tensión como compresión, el pistón 11 también se retira a su posición de descanso. La conexión entre el gatillo 13 y el pistón 11 es una conexión de resorte formada por unos salientes 14 del gatillo 13 que saltan hacia unas aberturas correspondientes 28 en el pistón 11.
Entre el cilindro 10 y el conducto de pulverización 9 se dispone un sistema de precompresión que comprende un espacio 58, que en la realización ilustrada es anular, conectado al cilindro 10, y una parte extrema del conducto pulverizador 9 que desemboca en el mismo, que están cerrados de manera estanca a los gases y a los líquidos por un diafragma convexo elásticamente flexible 59. El espacio 58 está bordeado por un manguito cilíndrico 60 que se recibe en una cavidad 61 en el bastidor 22 y que está formado enterizamente con el diafragma 59 en la realización ilustrada. En este manguito cilíndrico 60 se forma una abertura 15, en la cual se dispone una válvula, y que se conecta al tubo de succión 7 para el fluido a través de una abertura 67 en el bastidor 22. Esta válvula 63, que también está formada enterizamente con el manguito 60, es móvil, en la realización mostrada pivota entre una posición en la cual sella herméticamente la abertura 67 (figuras 3, 4, 6A) y una posición en la cual esta abertura 67 se despeja (figura 5, 6B). Además se conecta un miembro de tope 64 al diafragma 59, el cual sirve para limitar la flexión del diafragma 59 y para impedir que se dé la "vuelta". El manguito cilíndrico 60 se bloquea en la cavidad 61 del bastidor 22 por una pared extrema, la cual en la realización mostrada está moldeada enterizamente con el recipiente 2. El manguito cilíndrico 60 incluye además una pestaña de refuerzo 75 mediante la cual se impide la deformación del manguito 60 bajo la influencia de la presión de la bomba en el cilindro 10 y, por tanto, el riesgo de fuga a lo largo del manguito 60.
En una realización preferida (figura 7) la válvula de cierre 63 se conecta al manguito cilíndrico 60 por medio de una par de brazos 68 en forma de F pivotantes y estirables que tienen un extremo 69 fijado al manguito 60 y el otro extremo conectado al cuerpo 63 de válvula. Durante una carrera de retorno o succión de la bomba 11, los brazos 68 se hacen pivotar hacia arriba y se estiran algo, con lo que se levanta el cuerpo 63 de válvula respecto de la abertura 67 una altura L.
En aún otra realización preferida (figura 8) el manguito cilíndrico 60 no incluye una abertura que está conectada al tubo de succión 23. En vez de eso, el manguito 60 tiene una parte de borde periférico 70 que se extiende ligeramente hacia fuera y que se aplica con estrecho ajuste contra la pared de la cavidad 61. La parte de borde periférico 70 es relativamente flexible e incluye una superficie interior ligeramente inclinada 73. El manguito 60 incluye además una pieza 71 que tiene un diámetro reducido y bordeado, por un lado, por la parte de borde flexible 70 y, por el otro lado, por la parte cilíndrica del manguito 60. Conjuntamente con la pared de la cavidad 61, la parte de diámetro reducido 71 define un espacio anular 72 que está en comunicación de fluido con la abertura 67.
Durante una carrera de bomba del pistón 11 la presión de fluido que actúa sobre la superficie interior inclinada 73 de la parte de borde periférico 70 forzará esta parte hacia dentro en la dirección de la pared de la cavidad 61, dando como resultado por tanto un sellado excelente a lo largo de toda la periferia de la cavidad 61. Por otra parte, la succión detrás del pistón 11 durante una carrera de retorno o succión y la presión atmosférica en el recipiente 2 conducirán a un diferencial de presión en la parte de borde periférico 70, forzando éste hacia dentro, lejos de la pared, y causando el establecimiento de una comunicación de fluido entre el espacio anular 72, que está en conexión directa con el interior del recipiente 2 a través del tubo de succión 23, y el cilindro 10.
De esta manera, la parte de borde periférico 70 funciona como una válvula que tiene excelentes propiedades sellantes. Debido a la acción sellante de la parte de borde periférico 70, la presión de la bomba no actúa sobre la parte cilíndrica del manguito 60, de modo que se reduce el riesgo de fuga de fluido a lo largo de la parte cilíndrica y los rebordes sellantes anulares 74 conectados a la misma. Además, el manguito 60 puede construirse más pequeño y menos pesado que en las reivindicaciones anteriores, dado que no hay necesidad de una pestaña de refuerzo a lo largo del borde periférico. Además esta realización del manguito 60 puede fabricarse sencillamente por medio de moldeo por inyección, dado que la eliminación de una abertura en la pared lateral y la válvula correspondiente tiene por resultado que no haya necesidad de correderas o mandriles en el molde. Finalmente, el manguito 60 también puede instalarse más fácilmente, dado que es totalmente simétrico en la dirección de giro alrededor de la línea central y carece de una abertura que deba alinearse con la abertura 67.
La forma precisa de la parte de borde periférico 70 del manguito 60 no es crítica, dado que el único requisito es que ejerza una presión suficiente sobre la pared de la cavidad 61 para garantizar un sellado perfecto durante una carrera de la bomba, y se levante respecto de la pared en cualquier punto a lo largo de su periferia durante una carrera de succión. Obviamente, la forma de la parte de borde 70 y de la pared debe seleccionarse además de tal modo que definan un espacio anular. Por tanto, el ángulo de inclinación de la parte de borde periférico es algo menor en una realización alternativa (figura 9), mientras que la pared de la cavidad tiene una parte inclinada mayor, que conduce a sustancialmente el mismo volumen para el espacio anular 72.
El sistema de precompresión 40 sirve de manera conocida para impedir el transporte de fluido desde el recipiente 2 hacia la boquilla de descarga en la medida en que no se haya alcanzado aún una presión de bomba predeterminada. Si se pulveriza un fluido a través de la boquilla 8 a una presión demasiado baja, este fluido se atomiza insuficientemente y las gotas generadas en el cono del pulverizador son demasiado grandes. Con el fin de impedir que esto ocurra, la conexión entre el recipiente 2 y la boquilla de descarga 8 se cierra por el diafragma 59 que se presiona con fuerza contra el reborde 66 del conducto de pulverización 9 que sirve como un asiento debido al esfuerzo interno determinado por la configuración convexa y ayudado por la presión ambiental detrás del diafragma 59. Únicamente cuando se acumule suficiente presión, por ejemplo del orden de 3 bares, en el cilindro 10 moviendo el pistón 11 hacia su posición extrema, se levantará el diafragma 59 respecto del asiento 66.
La cabeza pulverizadora 1 funciona así como sigue. Cuando un usuario desea atomizar el fluido desde el recipiente 2, primero se aprieta el gatillo 13. De esta manera, el aire que está presente en el cilindro 10, y que no puede fluir hacia atrás hacia el recipiente 2 debido a que la abertura 67 está cerrada por la válvula 63, se comprime por el pistón 11. Cuando la presión del aire es lo suficientemente alta en el extremo de la carrera de la bomba el diafragma 59 se levanta respecto del asiento 66 y el aire puede escapar.
Durante la carrera de retorno subsiguiente forzada por los medios de solicitación 16 se extrae fluido del recipiente 2 a través del tubo 23, el conducto 7 y las aberturas 62 y 67 hacia el cilindro 10 hasta que éste se llena completamente en el extremo de la carrera de retorno o succión (figura 6A). Con el fin de impedir que se desarrolle un vacío parcial en el recipiente 2 durante esta carrera se forma un agujero de aireación 51 en la pared del cilindro 10, que se abre cuando un labio sellante periférico exterior 39B pasa por la abertura 51 durante un movimiento hacia dentro del pistón 11 y que se conecta de nuevo a un espacio cerrado definido entre los labios sellantes periféricos exterior e interior 39B y 39A del pistón 11 durante la carrera hacia fuera del pistón 11.
Cuando aprieta de nuevo el gatillo 13 la presión dentro del cilindro 10 subirá muy rápidamente dado que el fluido apenas es comprimible. De esta manera, el diafragma 59 se levanta respecto del asiento 66 virtualmente al instante y el fluido puede presionarse a través del espacio entre el diafragma 59 y el asiento 66 hasta el conducto pulverizador 9 y, por tanto, hasta la boquilla de descarga 8 (figura 6B) en donde se atomiza.
Dado que según la presente invención el espacio anular 58 se conecta al cilindro 10 de bomba y el conducto 9 que desemboca en el mismo se conecta a la boquilla de descarga, en vez de al revés como en los sistemas de precompresión convencionales, el espacio anular 58 no necesita alinearse con el cilindro 10, pero puede desviarse como se ilustra. La cabeza pulverizadora puede fabricarse así eficientemente por moldeo por inyección de modo que se pueda mantener compacto el diseño.
Aunque la invención se ha ilustrado anteriormente sobre la base de una realización de la misma, será evidente que no se limita a ella. El diafragma y el manguito podrían formarse, por ejemplo, separadamente. Asimismo, el miembro de tope podría posiblemente eliminarse en algunos casos, mientras que la elección de materiales también puede, por supuesto, variarse. El alcance de la invención se define así únicamente por las reivindicaciones anexas.

Claims (10)

1. Sistema de precompresión para colocarlo entre una bomba (3) y una boquilla de descarga (8), comprendiendo el sistema un conducto (9) y un espacio (58) que conecta la bomba (3) y la boquilla de descarga (8), conectándose el espacio (58) a la bomba (3) y conectándose el conducto (9) a la boquilla de descarga (8), incluyendo el conducto (9) una boca que desemboca en el espacio (58), siendo el espacio (58) al menos parcialmente anular y rodeando al menos parcialmente el extremo del conducto (9), incluyendo además el sistema una válvula de precompresión (59) móvil entre una posición que cierra la conexión en la que se apoya un asiento (6) sobre la boca del conducto (9) y una posición que despeja la conexión en la que está separada respecto del asiento (66), solicitándose la válvula de precompresión (59) hacia la posición de cierre por medios de resorte (59), caracterizado porque los medios de resorte (59) están integrados en la válvula de precompresión constituida por un diafragma elásticamente flexible (59), incluyendo el sistema además un manguito sustancialmente cilíndrico (60) que bordea el espacio anular (58) y que está moldeado enterizamente con el diafragma (59).
2. Sistema de precompresión según la reivindicación 1, caracterizado porque el diafragma (59) es de forma convexa.
3. Sistema de precompresión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por un miembro de tope (64) que coopera con el diafragma (59).
4. Sistema de precompresión según la reivindicación 3, caracterizado porque el miembro de tope (64) está formado enterizamente con el diafragma (59).
5. Sistema de precompresión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la parte del conducto (9) rodeada por el espacio anular (58) y la bomba (3) tienen cada una de ellas una línea central, siendo la línea central sustancialmente paralela, pero desviada, una respecto de la otra.
6. Sistema de precompresión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se dispone al menos una abertura de succión (15) cerrable por una válvula de cierre (63) en el manguito (60).
7. Sistema de precompresión según la reivindicación 6, caracterizado porque la válvula de cierre (63) está formada enterizamente con el manguito (60).
8. Sistema de precompresión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el manguito (60) incluye una parte de borde periférico relativamente flexible (70) y una parte de diámetro reducido (71) que bordea la parte de borde periférico flexible (70).
9. Cabeza pulverizadora (1) que comprende una bomba (3) que tiene un lado de succión (5) y un lado de compresión (6), medios (7) conectados al lado de succión (5) de la bomba (3) para suministrar un fluido que se ha de pulverizar, una boquilla de descarga (8) conectada al lado de compresión (6) de la bomba (3) y un sistema de precompresión, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, dispuesto entre la bomba (3) y la boquilla de descarga (8).
10. Dispositivo pulverizador que comprende un recipiente (2) que tiene un cuello (30) y una cabeza pulverizadora (1) según la reivindicación 9 fijada al cuello (30).
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