BRPI0407003B1

BRPI0407003B1 - Unidade de formação de espuma e conjunto de distribuição de espuma

Info

Publication number: BRPI0407003B1
Application number: BRPI0407003-8A
Authority: BR
Inventors: Markus Franciskus Brouwer; Johannes Hubertus Jozef Maria Kelders
Original assignee: R & D Injector Ag
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2015-06-16
Also published as: DE602004013541D1; JP2007528780A; AU2004210295A1; RU2304475C2; US7673854B2; NL1022633C2; US20070023933A1; CA2515794C; BRPI0407003A; CN1756602B; ES2305725T3; MXPA05008434A; CN1756602A; ATE394171T1; RU2005128306A; EP1592515A1; AU2004210295B2; CA2515794A1; EP1592515B1; WO2004069418A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "UNIDADE DE FORMAÇÃO DE ESPUMA E CONJUNTO DE DISTRIBUIÇÃO DE ESPUMA". A presente invenção refere-se a uma unidade de formação de espuma que compreende uma câmara de mistura para misturar líquido e ar, uma parte de distribuição fornecida com um canal de fluxo de saída com uma abertura de espuma para distribuir espuma, onde o canal de fluxo de saída está em comunicação com a câmara de mistura, e um primeiro elemento de formação de espuma disposto no canal de fluxo de saída de forma que a espuma que flui através do canal de fluxo de saída passe através do elemento de formação de espuma pelo menos duas vezes, onde a parte de distribuição é adicional mente fornecida com um elemento de bocal no qual está localizada a parte final do canal de fluxo de saída e a abertura de espuma.

Tal unidade de formação de espuma é conhecida a partir de EP 1 199 105. Disposto no elemento de bocal encontra-se um elemento de formação de espuma através do qual a espuma passa duas vezes em seu caminho para a abertura de espuma no elemento de bocal. As dimensões do elemento de formação de espuma são limitadas pelas dimensões internas limitadas do elemento de bocal. A invenção tem como seu objetivo o fornecimento de uma unidade de formação de espuma aperfeiçoada. Um objetivo adicional da invenção é fornecer uma unidade de formação de espuma com a qual uma espuma com a maior qualidade possível pode ser produzida, isso é, bolhas de ar na espuma sendo tão finas e tão uniformes quanto possível. A presente invenção fornece para essa finalidade uma unidade de formação de espuma do tipo descrito na introdução, onde o canal de fluxo de saída compreende uma cavidade depois da primeira passagem através do primeiro elemento de formação de espuma, cavidade essa que se encontra antes do elemento de bocal como observado na direção do fluxo. O espaço na cavidade, no qual a espuma entra quando passa através do primeiro elemento de formação de espuma pela primeira vez, pode ser prontamente ajustado com relação às dimensões. A cavidade se en- contra sob a tampa da parte de distribuição que, de um ponto de vista de engenharia de produção, pode ser prontamente adaptada para a situação desejada. A cavidade, e dessa forma, a pressão contrária, é importante na criação de uma resistência pela qual a espuma é como se fosse forçada a passar através do elemento de formação de espuma a uma velocidade determinada. A capacidade de variar a pressão contrária é importante com relação à aplicação de diversos líquidos para bombeamento. A qualidade da espuma pode, portanto, ser adicionalmente influenciada de uma forma simples pela escolha correta das dimensões da cavidade.

Visto que a espuma que flui através do canal de fluxo de saída passa através do elemento de formação de espuma duas vezes, uma espuma mais fina e mais uniforme resulta. Adicionalmente, o processo de produção é relativamente simples, visto que apenas um elemento de formação de espuma é disposto para duas passagens, que tem o efeito de economia de custo.

Em uma modalidade preferida, um elemento de formação de espuma tipo tela é disposto no canal de fluxo de saída antes do primeiro e-lemento de formação de espuma, isso aperfeiçoa adicionalmente a qualidade da espuma distribuída.

Em uma modalidade preferida, o elemento de formação de espuma compreende uma tela. Uma tela produz o efeito de formação de espuma desejado.

Em uma modalidade adicional, o elemento de formação de espuma compreende um elemento de mistura em adição a ou ao invés de uma tela. Uma tela tem o objetivo de reduzir o tamanho de partícula, enquanto um elemento de mistura realiza a mistura ou turbilhonamento da espuma.

Em uma modalidade preferida, as aberturas na segunda tela possuem uma dimensão dentre 0,1 mm e 0,4 mm, e preferivelmente da ordem de 0,2 mm. Testes mostraram que essas dimensões produzem os resultados desejados.

Em uma modalidade preferida, a primeira tela possui aberturas com uma dimensão dentre 10 μιτι e 150 μΐη, e preferivelmente da ordem de 50 μιη. Testes mostraram que essas dimensões produzem os resultados desejados. A unidade de formação de espuma compreende adicionalmente uma bomba para líquido e uma bomba para ar, que são, cada uma, fornecidas com uma entrada e uma saída.

Em uma modalidade preferida, a unidade de formação de espuma compreende válvulas na entrada e saída de cada bomba para a introdução de ar de expulsão e líquido respectivamente, onde uma ou mais válvulas são formadas integralmente com a bomba de ar ou bomba de líquido em um único elemento de construção. A formação integral das válvulas reduz o número de componentes e as etapas de produção e economiza custos.

Em uma modalidade preferida, o canal de fluxo de saída compreende, depois da primeira passagem através da primeira tela, uma cavidade compreendendo paredes laterais e uma parede superior com uma altura predeterminada relativa à primeira tela. Como explicado acima, a dimensão da cavidade é considerada na prática como importante na produção de espuma de uma qualidade superior.

Em uma modalidade preferida adicional, a altura predeterminada é dentre 1 mm e 4 mm, e preferivelmente na ordem de 2 mm. Com tais dimensões a unidade de formação de espuma, na prática, produz uma espuma mais fina e mais uniforme.

Em uma modalidade preferida adicional, uma tampa forma as paredes da cavidade. A tampa é simples de se dispor e permite uma maior variedade no produto, incluindo a variação na cor e escolha de material.

Em uma modalidade preferida adicional, a entrada da bomba de ar compreende pelo menos uma abertura para a introdução de ar em uma parede externa da unidade de formação de espuma. Devido à essa localização da abertura de ar, a unidade de formação de espuma também pode ser utilizada em um ambiente molhado, tal como em um chuveiro, sem a água interferir com a operação.

Em uma modalidade preferida adicional, a abertura supracitada se comunica com um espaço no qual um tubo, que se comunica com um reservatório de ar da bomba de ar, se projeta através de um comprimento predeterminado. Devido a tal entrada de ar, a unidade de formação de espuma continuará a funcionar em um ambiente molhado tal como um chuveiro. A abertura também pode ser relativamente pequena e portanto imperceptível.

De acordo com um aspecto adicional, a presente invenção fornece um conjunto de distribuição de espuma consistindo em um recipiente para líquidos e uma unidade de formação de espuma, onde a unidade de formação de espuma é formada por uma unidade de formação de espuma como descrito acima. A invenção será agora elucidada adicionalmente com referência aos desenhos em anexo. Nos desenhos: A figura 1 ilustra um conjunto de distribuição de espuma em perspectiva e parcialmente recortado de acordo com a invenção; A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva em seção transversal de um detalhe de uma unidade de formação de espuma de acordo com a presente invenção; A figura 3 é uma vista em detalhe parcialmente recortada da u-nidade de formação de espuma da figura 2; e A figura 4 é uma vista em perspectiva em seção transversal de um detalhe de uma unidade de formação de espuma de acordo com uma segunda modalidade.

Um conjunto de distribuição de espuma 1 de acordo com a presente invenção compreende um recipiente líquido cilíndrico 2 que possui no mesmo um líquido 3 para a criação de espuma e no qual é disposto uma unidade de formação de espuma 4 (figura 1). A unidade de formação de espuma 4 compreende uma bomba 6 para ar e uma bomba 8 para líquido, que são, cada uma, fornecidas com uma entrada e uma saída. A entrada 9 da bomba de ar 6 está em comunicação com o ambiente (figura 2), enquanto a entrada da bomba de líquido 8 está em comunicação com o conteúdo 3 do recipiente de líquido 2 através da mangueira 10. A unidade de formação de espuma 4 compreende adicionalmente uma câmara de mistura 12 que está em comunicação com a saída 14 da bomba de ar 6 e a saída da bomba de líquido 8 compreendendo a válvula 16. A válvula 18 é adicionalmente disposta perto da saída da bomba de ar. A parte superior do conjunto compreende uma parte de distribuição 22, compreendendo um canal de fluxo de saída 24 com uma abertura de espuma 26 (figura 2). O canal de fluxo de saída 24 corre da câmara de mistura 12 para a abertura de espuma 26. Nesse canal 24 são dispostos elementos de formação de espuma, na modalidade ilustrada na figura 2 na forma de telas de entrelaçamento relativamente fino 34,28.

Uma primeira tela 28 é disposta por meio de solda ultra-sônica de forma que a espuma passe através da tela 28 duas vezes. Disposta para essa finalidade, a tela acima 28 é uma tampa 30 que forma uma cavidade 32 acima da tela 28. Como observado na direção de fluxo, a cavidade 32 é localizada antes do elemento de bocal 51. A parede superior da tampa 30 é curvada para fins de operação simples e ergonômica. A altura mínima, isto é, a distância entre a tampa 30 e a tela 28, é de cerca de 2 mm, que testes mostraram ser uma altura vantajosa para uma espuma mais fina e uniforme. A tela 28 possui aberturas com uma dimensão dentre 10 pm e 150 pm, e preferivelmente da ordem de 50 pm. A tampa 30 é um componente separado da unidade de formação de espuma, que toma possível uma variação na cor e no material.

Na modalidade preferida ilustrada, uma segunda tela 34 é adicionalmente disposta no canal de fluxo de saída antes da primeira tela, que possui aberturas com uma dimensão dentre 0,1 mm e 0,4 mm, e preferivelmente da ordem de 0,2 mm. A segunda teia 34 é disposta por moldagem por injeção e é formada integralmente com um anel 35 que forma parte do componente de construção 61. Dois componentes da unidade de formação de espuma são integrados dessa forma, reduzindo, assim, o preço e o tempo de montagem. A mistura de líquido e ar deixa a câmara de mistura 12 através da segunda tela 34, onde a espuma é formada com uma estrutura relativamente bruta. A espuma bruta então passa através da primeira tela 28 e entra na cavidade 32, onde a estrutura da espuma se toma mais fina e mais uniforme, isto é, as bolhas de ar na espuma são menores e de tamanho mais uniforme. A espuma então passa através da teia 28 por uma segunda vez e se aproxima da abertura de fluxo de saída 26, onde a espuma se torna ainda mais fina e mais uniforme. A qualidade da espuma é maior do que nas unidades de formação de espuma conhecidas, que também compreende freqüentemente duas telas. Adicionalmente, apenas uma etapa de produção é necessária para se dispor a primeira tela, de forma que os custos de produção ainda são quase iguais que para as unidades de formação de espuma conhecidas. Para um aperfeiçoamento adicional na qualidade da espuma, uma terceira tela (não ilustrada) pode ser disposta na borda 36.

Em uma modalidade preferida adicional, a entrada de ar da bomba de ar é formada por um espaço 37 disposto entre a tampa 30 e a parede 38 (figura 3). O ar é introduzido e entra no espaço 40 dentro do qual desemboca um tubo 42, que serve como uma chaminé e permite que o ar passe para a câmara de ar 44 para a bomba de ar. A extremidade superior 46 do tubo 42 é preferivelmente angulada, onde o ângulo com o eixo geométrico longitudinal do tubo é de cerca de 30. O tubo 42 se projeta através de um comprimento predeterminado de cerca de 4 mm para dentro do espaço 40. A construção age dessa forma como uma chaminé encerrada. Essa entrada de ar tem a vantagem de que em um ambiente molhado dificilmente qualquer água é introduzida, de forma que a unidade de formação de espuma também continue a funcionar sob o chuveiro. A figura 4 ilustra uma segunda modalidade de uma unidade de formação de espuma de acordo com a invenção. A modalidade é muito idêntica à primeira modalidade ilustrada na figura 2, com a diferença de que um elemento de formação de espuma adicional na forma de um elemento de mistura 50 é colocado no canal de fluxo de saída 24.0 elemento de mistura 50 é disposto entre o primeiro elemento de formação de espuma 28 e o segundo elemento de formação de espuma 34a. O elemento de mistura 50 consiste em um elemento tipo placa que é co-moldado com o componente de construção 60 e que é fornecido com quatro furos circulares com uma seção transversal de cerca de 1,5 mm. O padrão e as dimensões das aberturas no elemento de mistura 50 podem variar dependendo do produto para bombeamento. Um segundo elemento de formação de espuma adicional 34b pode ser adicionalmente fornecido {a localização desse elemento é ilustrada na figura 4). É notado que o segundo elemento de formação de espuma 34a é preferivelmente co-moldado com o componente de construção 61. O segundo elemento de formação de espuma adicional 34b é preferivelmente soldado ao lado superior do componente de construção 61. O primeiro elemento de formação de espuma 28 é preferivelmente também soldado à borda superior 36 do componente de construção 60. A unidade de formação de espuma consiste substancialmente em apenas três componentes de construção 60,61 e 32. A operação adicional da unidade de formação de espuma descrita acima 4 e do conjunto 1 é descrita no pedido de patente internacional 0 242 005 do requerente. O conteúdo do mesmo é incorporado aqui. O sistema possui uma disposição variável, na qual um número de opções está disponível para adaptação da unidade de formação de espuma a um líquido específico, Visto que existe uma diversidade de líquidos (viscosidade, comportamento tixotrópico, composição química, presença de partículas, etc.), existe uma disposição de sistema na qual a construção pode ser modificada de forma relativamente fácil para o líquido para bombeamento. As variáveis são, entre outras, número, padrão e tamanho das aberturas em ou em cada elemento de formação de espuma, o número de elementos de formação de espuma, quais elementos de formação de espuma (tela ou elemento de mistura), dimensões da cavidade 32, e assim por diante. A presente invenção não está limitada às modalidades preferidas descritas acima, nas quais muitas modificações podem ser vislumbradas, mas é definida pelo escopo das reivindicações em anexo.

Claims

1. Unidade de formação de espuma, compreendendo: uma câmara de mistura se comunicando com a saída de uma bomba para fins de misturar líquido e ar; uma parte de distribuição fornecida com um canal de fluxo de saída com uma abertura para espuma para distribuição de espuma, onde o canal de fluxo de saída está em comunicação com a câmara de mistura; e um primeiro elemento de formação de espuma disposto no canal de fluxo de saída de forma que a espuma que flui através do canal de fluxo de saída passe através do elemento de formação de espuma pelo menos duas vezes, onde a parte de distribuição é adicionalmente fornecida com um elemento de bocal no qual está localizada pelo menos uma parte final do canal de fluxo de saída e a abertura de espuma, e onde o canal de fluxo de saída compreende uma cavidade depois da primeira passagem através do primeiro elemento de formação de espuma, caracterizada pelo fato de a cavidade se encontrar antes do elemento de bocal como observado na direção do fluxo.

2. Unidade de formação de espuma, de acordo com a reivindicação 1, na qual um segundo elemento de formação de espuma é disposto no canal de fluxo de saída.

3. Unidade de formação de espuma, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual o elemento de formação de espuma compreende uma tela.

4. Unidade de formação de espuma, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual o elemento de formação de espuma compreende um elemento de mistura.

5. Unidade de formação de espuma, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, compreendendo também uma bomba para líquido e uma bomba para ar, que são, cada uma, fornecidas com uma entrada e uma saída.

6. Unidade de formação de espuma, de acordo com a reivindicação 5, compreendendo válvulas na entrada e na saída de cada bomba para introduzir respectivamente ar de expulsão e líquido, onde uma ou mais válvulas são formadas integralmente com a bomba de ar ou a bomba de líquido em um único elemento de construção.

7. Unidade de formação de espuma, de acordo com a reivindicação 3, na qual a tela do primeiro elemento de formação de espuma possui aberturas com uma dimensão entre 10 ocm e 150 ocm, e preferivelmente da ordem de 50 ocm.

8. Unidade de formação de espuma, de acordo com a reivindicação 3 ou 7, na qual as aberturas na tela do segundo elemento de formação de espuma possuem uma dimensão dentre 0,1 mm e 0,4 mm, e preferivelmente da ordem de 0,2 mm.

9. Unidade de formação de espuma, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual o canal de fluxo de saída compreende depois da primeira passagem através do primeiro elemento de formação de espuma uma cavidade compreendendo paredes laterais e uma parede superior com uma altura predeterminada com relação ao primeiro elemento de formação de espuma.

10. Unidade de formação de espuma, de acordo com a reivindicação 9, na qual a altura predeterminada é entre 1 mm e 4 mm, e preferivelmente da ordem de 2 mm.

11. Unidade de formação de espuma, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, na qual uma tampa forma as paredes da cavidade e onde a parede superior é curva.

12. Unidade de formação de espuma, de acordo com a reivindicação 11, na qual a tampa é disposta nas paredes internas da unidade de formação de espuma a fim de formar a cavidade.

13. Unidade de formação de espuma, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, na qual a entrada da bomba para o ar compreende pelo menos uma abertura para introduzir o ar em uma parede externa da unidade de formação de espuma.

14. Unidade de formação de espuma, de acordo com a reivindicação 13, na qual a abertura para introdução de ar está em comunicação com um espaço no qual um tubo, que se comunica com um reservatório de ar da bomba de ar se projeta sobre um comprimento predeterminado.

15. Conjunto de distribuição de espuma, consistindo de um recipiente contentor de líquido e uma unidade de formação de espuma, caracterizado pelo fato de que a unidade de formação de espuma é formada por uma unidade de formação de espuma, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14.