ES2355444T3 - Bomba espumadora de alta velocidad. - Google Patents
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Abstract
Bomba (10) espumadora que comprende: una carcasa (20) de bomba que tiene una cámara (22) de líquido y una cámara (24) de aire, estando dicha cámara (22) de líquido en comunicación de fluidos con un recipiente (14) lleno de líquido espumable, y estando dicha cámara (24) de aire en comunicación de fluidos con una fuente (43) de aire a alta presión a través de una entrada (40) de aire; un tubo (50) de dispensación parcialmente dispuesto dentro de dicha carcasa (20) de bomba, y que tiene un tubo (54) de salida con un extremo distal abierto situado fuera de dicha carcasa (20) de bomba; al menos una pantalla (64) espumadora ubicada en dicho extremo abierto de dicho tubo (54) de salida, caracterizada porque dicho tubo (50) de dispensación tiene un poste (52) de junta hermética deslizante con un extremo distal cerrado situado dentro de dicha carcasa (20) de bomba, incluyendo dicho poste (52) de junta hermética deslizante al menos un orificio (60) de entrada en comunicación de fluidos con dicha cámara (22) de líquido, y una válvula (62) de retención cerca de dicho segundo extremo abierto; una junta (70) hermética deslizante situada de manera deslizante y coaxial alrededor de dicho poste (52) de junta hermética deslizante, estando dicha junta (70) hermética deslizante en contacto hermético con una pared interior de dicha carcasa (20) de bomba y con dicho poste (52) de junta hermética deslizante; y un resorte (80) de desplazamiento situado dentro de dicha carcasa (20) de bomba para desplazar dicha junta (70) hermética deslizante en una posición no accionada; en la que dicha junta (70) hermética deslizante forma una barrera móvil entre dicha cámara (22) de líquido y dicha cámara (24) de aire y en la que dicha junta (70) hermética deslizante está adaptada para deslizarse axialmente a lo largo de dicho poste (52) de junta hermética deslizante alejándose de dicho tubo (54) de salida y pasando por dicho al menos un orificio (60) de entrada cuando es accionada por aire a alta presión, permitiendo de ese modo que dicho aire a alta presión entre en dicho tubo (50) de dispensación y provoque el mezclado de dicho aire y líquido espumable dentro de dicho tubo (50) de dispensación y provocando la expulsión de dicha mezcla a través de dicha válvula (62) de retención y dicha al menos una pantalla (64) espumadora.
Description
Bomba espumadora de alta velocidad.
La invención del presente documento radica en la
técnica de bombas espumadoras que comprenden las características del
preámbulo de la reivindicación 1. Estas características se dan a
conocer en el documento US 5.445.288. En estas bombas espumadoras
conocidas un líquido espumable y aire se combinan para dispensar un
producto de espuma. Más particularmente, la invención se refiere a
una bomba espumadora en la que aire introducido a la bomba a alta
velocidad actúa para accionar la bomba y para forzar una mezcla de
aire y líquido espumable a través de al menos una pantalla para
producir un producto de espuma uniforme de alta calidad.
Desde hace muchos años, se conoce dispensar
líquidos, tales como jabones, higienizadores, limpiadores,
desinfectantes, y similares desde una carcasa de dispensador que
mantiene una unidad de relleno que contiene el líquido y proporciona
los mecanismos de bombeo para dispensar el líquido. El mecanismo de
bombeo empleado con tales dispensadores ha sido normalmente una
bomba de líquidos, que simplemente entrega una cantidad
predeterminada del líquido al mover un actuador. Recientemente, con
fines de eficacia y ahorro, se ha vuelto deseable dispensar los
líquidos en forma de espuma, generada por la inclusión de aire en el
líquido. Por consiguiente, la bomba de líquidos convencional ha dado
paso a una bomba de generación de espuma, que necesariamente
requiere medios para combinar el aire y el líquido de manera que se
genere la espuma deseada.
Normalmente los dispensadores de espuma generan
espuma bombeando un chorro de líquido espumable y un chorro de aire
a una zona de mezclado y forzando la mezcla a través de una pantalla
para dispersar mejor el aire como burbujas dentro del líquido
espumable y crear un producto de espuma más uniforme. Cuanto más
diminutas y numerosas sean las burbujas de aire más espesa y suave
será la espuma, aunque demasiado aire puede hacer que la espuma
resulte demasiado seca. La clave de un producto de espuma deseable
es un intenso mezclado del líquido espumable y el aire para
dispersar las burbujas de aire dentro del líquido.
Una bomba espumadora que tiene una carcasa de
bomba que tiene una cámara de líquido y una cámara de aire, estando
la cámara de líquido en comunicación de fluidos con un recipiente
lleno de líquido espumable, y estando la cámara de aire en
comunicación de fluidos con una fuente de aire a alta presión a
través de una entrada de aire. La bomba espumadora también incluye
un tubo de dispensación parcialmente dispuesto dentro de la carcasa
de bomba que tiene un poste de junta hermética deslizante con un
extremo distal cerrado situado dentro de la carcasa de bomba, y un
tubo de salida con un extremo distal abierto situado fuera de la
carcasa de bomba. El poste de junta hermética deslizante incluye al
menos un orificio de entrada en comunicación de fluidos con la
cámara de líquido, y una válvula de retención cerca del segundo
extremo abierto. Además, la bomba espumadora incluye al menos una
pantalla espumadora ubicada en el extremo abierto del tubo de
salida; una junta hermética deslizante situada de manera deslizante
y coaxial alrededor del poste de junta hermética deslizante, estando
la junta hermética deslizante en contacto hermético con una pared
interior de la carcasa de bomba y con el poste de junta hermética
deslizante; y un resorte de desplazamiento situado dentro de la
carcasa de bomba para desplazar la junta hermética deslizante en una
posición no accionada. La junta hermética deslizante forma una
barrera móvil entre la cámara de líquido y la cámara de aire y está
adaptada para deslizarse axialmente a lo largo del poste de junta
hermética deslizante alejándose del tubo de salida y pasando por el
al menos un orificio de entrada cuando es accionada por aire a alta
presión. El movimiento de la junta hermética deslizante permite que
aire a alta presión entre en el tubo dispensador provocando el
mezclado del aire y el líquido espumable dentro del tubo de
dispensación, y también provocando la expulsión de la mezcla a
través de la válvula de retención y la, al menos una, pantalla
espumadora.
La figura 1 es una vista en perspectiva de la
bomba espumadora y el recipiente según la presente invención.
La figura 2 es una vista lateral en sección
transversal de la bomba espumadora de la presente invención en un
estado no accionado.
La figura 3 es una vista lateral en sección
transversal de la bomba espumadora de la presente invención en un
estado accionado.
La bomba espumadora de alta velocidad de la
presente invención se muestra en las figuras 1-3 y
se indica en general con el número 10. La bomba 10 espumadora puede
estar situada dentro de una abertura 12 de un recipiente 14, tal
como, por ejemplo, una bolsa de relleno tal como se muestra en la
figura 1. El recipiente 14 tiene un líquido espumable S en su
interior, y la parte 10 de bomba espumadora ubicada dentro del
recipiente 14 se sumerge en líquido espumable S. El recipiente 14
puede ser en forma de bolsa flexible o botella plegable, tal como se
conoce en la
técnica.
técnica.
La bomba 10 espumadora incluye una carcasa 20,
teniendo la carcasa 20 una cámara 22 de líquido y una cámara 24 de
aire en su interior. La carcasa 20 está equipada con una tapa 28
situada en un primer extremo 30 abierto de la carcasa 20. La tapa 28
tiene una superficie 31 plana superior con un orificio 32 en su
interior, un labio 34 exterior situado alrededor de la periferia del
primer extremo 30 que actúa para fijar la tapa 28 en su sitio, y una
brida 36 que se extiende desde la superficie 31 plana superior y
hacia el interior de la cámara 22 de líquido. El orificio 32 en la
tapa 28 permite la comunicación de fluidos entre la cámara 22 de
líquido y el recipiente 14 de modo que el líquido espumable S pueda
fluir al interior de la cámara 22 de líquido por el efecto de la
gravedad o los efectos de un vacío creado en la cámara 22 de
líquido. La carcasa 20 también incluye un orificio 40 de entrada de
aire en una parte de la carcasa 20 que define la cámara 24 de aire.
El orificio de entrada de aire también incluye una junta 42
hermética, y está conectado a una fuente 43 de aire a alta presión,
tal como una bomba de pie, bomba de fuelle, o bomba de aire
comprimido, por ejemplo, permitiendo de ese modo la comunicación de
fluidos entre la cámara 24 de aire y la fuente 43 de aire a alta
presión. Puede emplearse cualquier método convencional de generación
de aire a alta presión debido al accionamiento de un usuario que los
expertos en la técnica conozcan. La junta 42 hermética minimiza la
pérdida de presión entre la fuente de aire a alta presión y la
cámara 24 de aire aumentando de ese modo la eficacia de la bomba 10
espumadora.
La carcasa 20 incluye además un taladro 46 en el
que se dispone un tubo 50 de dispensación. El tubo 50 de
dispensación se extiende a través del taladro 46 para definir un
poste 52 de junta hermética deslizante como esa parte de tubo 50 de
dispensación dentro de la carcasa 20, y define un tubo 54 de salida
como esa parte que se extiende a través del taladro 46 y fuera de la
carcasa 20. Bridas 56 espaciadas que se extienden radialmente desde
el tubo 50 de dispensación fijan el tubo 50 de dispensación en su
sitio en el taladro 46. Más particularmente, las bridas 56 se apoyan
en la pared 57 inferior de la carcasa 20 para impedir que el tubo 50
de dispensación se deslice fuera de la carcasa 20. Las bridas 56
pueden sustituirse por una única brida que rodea completamente la
periferia del tubo 50 de dispensación y que funciona de manera
idéntica a las bridas 56 espaciadas. El poste 52 de junta hermética
deslizante ubicado dentro de la carcasa 20 tiene un extremo distal
cerrado y está equipado con al menos un orificio 60 de entrada para
permitir que el líquido espumable S fluya desde la cámara 22 de
líquido al interior del tubo 50 de dispensación, aunque son
preferibles dos o más orificios 60 de entrada. El tubo 54 de salida
del tubo 50 de dispensación tiene una válvula 62 de retención
dispuesta en su interior para controlar el flujo de salida,
abriéndose la válvula 62 de retención por el aumento de presión en
una dirección alejándose del orificio 60 de entrada y volviendo a un
estado cerrado al disminuir la presión. El tubo 54 de salida también
incluye al menos una pantalla espumadora dispuesta en su interior
adyacente a una salida 66 en el extremo distal del tubo 50 de
dispensación. Tal como puede observarse en las figuras, la al menos
una pantalla espumadora puede ser en forma de un cartucho 64 de
mezclado que consiste en un tubo 67 hueco delimitado en ambos
extremos por pantallas 68 y 69 de malla.
La bomba 10 espumadora incluye además una junta
70 hermética deslizante situada de manera deslizante, coaxial
alrededor del poste 52 de junta hermética deslizante dentro de la
carcasa 20. La junta 70 hermética deslizante está en contacto
hermético con una pared 72 interna de la pared 74 lateral de la
carcasa 20 y con el poste 52 de junta hermética deslizante,
separando de ese modo la cámara 22 de líquido de la cámara 24 de
aire. Más particularmente, la cámara 22 de líquido se define como el
volumen por encima de la junta 70 hermética deslizante y dentro de
la pared 74 lateral de la carcasa 20. Aunque la cámara 22 de líquido
está en comunicación abierta con el recipiente 14 a través del
orificio 32 en la tapa 28, con fines de definir la bomba 10
espumadora, la cámara de líquido debe verse sólo como el volumen
dentro de la carcasa 20 rodeado por la pared 74 lateral. La cámara
24 de aire se define como el volumen interno encerrado por la junta
70 hermética deslizante, la pared 74 lateral y la pared 57 inferior
de la carcasa 20, y alrededor del poste 52 de junta hermética
deslizante. La junta 70 hermética deslizante puede deslizarse dentro
de la carcasa 20 y por tanto, los volúmenes de la cámara 22 de
líquido y el recipiente 14, y de la cámara 24 de aire, dependen
directamente de la posición de la junta 70 hermética deslizante. Un
aumento en el volumen de la cámara 24 de aire debido al movimiento
de la junta 70 hermética deslizante hacia la tapa 28 da como
resultado una disminución en el volumen combinado de la cámara 22 de
líquido y el recipiente 14, y viceversa. La junta 70 hermética
deslizante se desplaza a una posición no accionada, tal como se
observa en la figura 2, mediante un resorte 80 de desplazamiento
ubicado entre la tapa 28 y la junta 70 hermética deslizante. El
resorte 80 se mantiene en su sitio cerca del extremo 30 abierto de
la carcasa 20 mediante la brida 36.
En funcionamiento, la bomba 10 espumadora se
acciona mediante una entrada de aire a alta presión generada por un
usuario desde la fuente 43 de aire a alta presión a través del
orificio 40 de entrada de aire. El aumento de presión en la cámara
24 de aire debido al aire a alta presión introducido inicia el
accionamiento de la bomba 10 y desliza la junta 70 hermética
deslizante hacia la tapa 28 contra las fuerzas de desplazamiento del
resorte 80. Cuando la junta 70 hermética deslizante se desliza
completamente pasando por el al menos un orificio 60 de entrada, el
aire a alta presión entra entonces en el tubo 50 de dispensación a
través del al menos un orificio 60 de entrada ahora expuesto y se
mezcla con el líquido espumable S ya ubicado en el tubo 50 de
dispensación. La presión establecida introduciendo aire desde la
fuente 43 de aire a alta presión fuerza la válvula 62 de retención a
una posición abierta, que permite que la mezcla fluya a través del
tubo 50 de dispensación hacia la salida 66. Antes de salir del tubo
50 de dispensación a través de la salida 66, la mezcla de aire y
líquido espumable S se fuerza a través de al menos una pantalla 64
espumadora. Como resultado de este proceso se dispensa una espuma de
alta calidad desde la salida 66. La mezcla a alta presión dentro del
tubo 50 de dispensación así como el paso de la mezcla a través de al
menos una pantalla 64 espumadora crea un producto de espuma
uniformemente mezclado.
Tras la retirada del aire a alta presión, la
válvula 62 de retención volverá a una posición cerrada, que de nuevo
impide que el líquido espumable S se salga a través del tubo 50 de
dispensación. La disminución de presión también hará que la junta 70
hermética deslizante vuelva a una posición no accionada debido a las
fuerzas de desplazamiento del resorte 80. Puesto que la junta 70
hermética deslizante se mueve axialmente a lo largo del tubo 50 de
dispensación hacia la entrada 40 de aire y pasa el al menos un
orificio 60 de entrada, líquido espumable fluirá de vuelta al
interior del tubo 50 de dispensación debido a la gravedad así como a
ligeras fuerzas de vacío generadas por el volumen en expansión
dentro de la cámara 22 de líquido y el recipiente 14. Por tanto, al
volver a un estado no accionado, la bomba 10 espumadora será puesta
a punto para accionamientos posteriores.
La fuente 43 de aire a alta presión puede
activarse mediante un sensor o de otro modo por activación sin
tocar, tal como se conoce en la técnica, o puede incluir cualquier
mecanismo de activación manual convencional. La fuente 43 de aire a
alta presión proporciona un volumen medido de aire a la cámara 24 de
aire suficiente para forzar la junta 70 hermética deslizante hacia
arriba hacia la tapa 28 y para mezclar con y forzar al líquido
espumable S dentro del tubo 50 de dispensación a que salga a través
de la salida 66. El volumen de aire no debe superar el necesario
para accionar la bomba 10 espumadora y dispensar el líquido espumado
S dentro del tubo 50 de dispensación porque tras salir todo el
líquido espumado S a través de la salida 66, sólo el aire fluirá
desde la bomba 10 espumadora. Sin embargo, el volumen medido de aire
debe ser suficiente para expulsar toda la mezcla de aire y líquido
espumable para impedir el goteo desde la salida 66 de líquido
residual. Por tanto, la fuente 43 de aire a alta presión
preferiblemente proporciona una cantidad medida de aire a alta
velocidad específico del tamaño y volumen de la cámara 24 de aire y
el tubo 50 de dispensación suficiente para expulsar la espuma, pero
nada más.
A la luz de lo anterior, debe resultar evidente
que la presente invención mejora la técnica proporcionando una bomba
espumadora accionada por aire a alta velocidad. Aunque una
realización particular de esta invención ha sido el centro para dar
a conocer la invención, debe observarse que esta invención puede
modificarse de diversos modos sin apartarse de los conceptos
generales enseñados en el presente documento. Por tanto, esta
invención no debe limitarse a o por cualquier realización
particular; en su lugar, las reivindicaciones servirán para definir
la invención.
Claims (3)
1. Bomba (10) espumadora que comprende:
- una carcasa (20) de bomba que tiene una cámara (22) de líquido y una cámara (24) de aire, estando dicha cámara (22) de líquido en comunicación de fluidos con un recipiente (14) lleno de líquido espumable, y estando dicha cámara (24) de aire en comunicación de fluidos con una fuente (43) de aire a alta presión a través de una entrada (40) de aire;
- un tubo (50) de dispensación parcialmente dispuesto dentro de dicha carcasa (20) de bomba, y que tiene un tubo (54) de salida con un extremo distal abierto situado fuera de dicha carcasa (20) de bomba;
- al menos una pantalla (64) espumadora ubicada en dicho extremo abierto de dicho tubo (54) de salida, caracterizada porque dicho tubo (50) de dispensación tiene un poste (52) de junta hermética deslizante con un extremo distal cerrado situado dentro de dicha carcasa (20) de bomba, incluyendo dicho poste (52) de junta hermética deslizante al menos un orificio (60) de entrada en comunicación de fluidos con dicha cámara (22) de líquido, y una válvula (62) de retención cerca de dicho segundo extremo abierto;
- una junta (70) hermética deslizante situada de manera deslizante y coaxial alrededor de dicho poste (52) de junta hermética deslizante, estando dicha junta (70) hermética deslizante en contacto hermético con una pared interior de dicha carcasa (20) de bomba y con dicho poste (52) de junta hermética deslizante; y
- un resorte (80) de desplazamiento situado dentro de dicha carcasa (20) de bomba para desplazar dicha junta (70) hermética deslizante en una posición no accionada;
- en la que dicha junta (70) hermética deslizante forma una barrera móvil entre dicha cámara (22) de líquido y dicha cámara (24) de aire y en la que dicha junta (70) hermética deslizante está adaptada para deslizarse axialmente a lo largo de dicho poste (52) de junta hermética deslizante alejándose de dicho tubo (54) de salida y pasando por dicho al menos un orificio (60) de entrada cuando es accionada por aire a alta presión, permitiendo de ese modo que dicho aire a alta presión entre en dicho tubo (50) de dispensación y provoque el mezclado de dicho aire y líquido espumable dentro de dicho tubo (50) de dispensación y provocando la expulsión de dicha mezcla a través de dicha válvula (62) de retención y dicha al menos una pantalla (64) espumadora.
2. Bomba (10) espumadora según la reivindicación
1, que comprende además una tapa (28) fijada a dicha carcasa (20)
alrededor de la periferia de un extremo distal de dicha carcasa (20)
y adyacente a dicha cámara (22) de líquido, teniendo dicha tapa (28)
un orificio en su interior.
3. Bomba (10) espumadora según la reivindicación
1, en la que dicha fuente (43) de aire a alta presión proporciona un
volumen medido de aire a alta presión suficiente para accionar la
bomba (10) espumadora y expulsar dicha mezcla de aire y líquido
espumable a través de dicho tubo (54) de salida.
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