ES2197447T3 - Microbomba evolucionada para nebulizacion de fluidos. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNA MICROBOMBA MEJORADA PARA LA NEBULIZACION DE FLUIDOS. LA MICROBOMBA, MONTADA EN EL TAPON (42) DE UNA BOTELLA, CONSTA DE UN CUERPO HUECO (1) Y DE UN JUEGO (2) DE VASTAGO Y PISTON, DE MODO QUE SE CONSTITUYE UNA "CAMARA DE MEDIDA" (21) EN EL CUERPO (1). EL CONJUNTO (2), QUE SOBRESALE EXTERIORMENTE DEL CUERPO (1), SE UNE CON UN BOTON DE SUMINISTRO (3) POR PRESION ACOPLADO A UN ELEMENTO DE NEBULIZACION (4). AL APRETAR EL BOTON DE SUMINISTRO (3) SE PERMITE EL PASO DEL FLUIDO PARA SER NEBULIZADO DESDE LA "CAMARA DE MEDIDA" (21) HASTA UN CONDUCTO DE SALIDA PARA EL FLUIDO, QUE COMPRENDE UNA "ANTECAMARA DE COMPRESION" (6) EN EL BOTON DE SUMINISTRO (3) Y PASAJES (7) DESDE LA CAMARA AL ELEMENTO DE NEBULIZACION (4). SE OBTIENE UNA VALVULA DE MEDIDA, INTERPONIENDO EN EL REFERIDO CONDUCTO DE SALIDA DEL FLUIDO, UN OBTURADOR (8) DEFORMABLE ELASTICAMENTE SITUADO EN UN ASIENTO CILINDRICO (25) EN EL EXTREMO SUPERIOR DEL CONJUNTO (2).

Description

Microbomba evolucionada para nebulización de fluidos.

La presente invención se refiere a una microbomba evolucionada para nebulización de fluidos según el preámbulo de la reivindicación 1 y como la conocida, por ejemplo, a partir de la patente de invención FR-A-2.366.068.

Una microbomba de este tipo es adecuada para montar sobre una tapa para botellas de vidrio o de plástico destinadas a contener perfumes u otras substancias que, con relación a su uso específico, tienen que ser nebulizadas.

En general, este tipo de microbomba comprende un cuerpo de bomba y un conjunto de vástago hueco y pistón tales de constituir junto con el cuerpo una "cámara de dosificación"; el conducto de salida del fluido incluye la cavidad longitudinal del vástago hueco, denominada "precámara de compresión" obtenida en un pulsador de dispensación y al menos un pasaje desde esta "precámara de compresión" hasta una "cámara de vórtice" de un elemento de nebulización provisto de un correspondiente orificio. El conjunto de vástago y pistón se puede mover dentro del cuerpo gracias a la acción antagonista entre el pulsador de dispensación y un resorte helicoidal, que se apoya a la "cámara de dispensación" contra el extremo frontal del vástago. Los mismos vástago y pistón del conjunto se pueden mover recíprocamente para descubrir uno o varios orificios pasantes presentes en el vástago, en el momento que el pulsador de dispensación es presionado para permitir que el fluido a nebulizar vaya de la "cámara de dispensación" a la parte interna del conducto de salida del fluido.

En un sistema de este tipo la presión dentro de la "cámara de dispensación" necesaria para obtener una correcta nebulización se logra a través de una válvula, que podría ser denominada válvula de "presión mínima", obtenida con el mencionado pistón y un resorte de "precarga" apoyado entre el pistón y una brida provista sobre el vástago dentro del cuerpo de la bomba. Tal válvula de "presión mínima" determina la presión umbral que debe existir en la "cámara de dispensación" para descubrir los orificios pasantes del vástago, y el fluido presurizado se mueva a través de la cavidad longitudinal del vástago, alcance la "precámara de compresión", sea acelerado y salga del orificio del elemento de nebulización, creando el cono de nebulización. En el sistema de la técnica conocida la correcta nebulización requiere que el fluido llegue a la "precámara de compresión" con suficiente presión para ser acelerado adecuadamente. Ello principalmente depende de: 1) la precarga impartida por el resorte de "precarga" con relación al área superficial de la sección derecha interna del cuerpo de la bomba; 2) las pérdidas de carga que el fluido sufre en su conducto de salida; y 3) la "sensibilidad" de la válvula de "presión mínima". Sobre la base del primer factor mencionado, queda claro que, a igual valor de precarga del resorte, cuanto menor será el diámetro interior del cuerpo de la bomba, mayor será el valor de umbral de la presión y mejor será la nebulización. Por otro lado no es conveniente aumentar exageradamente la precarga del resorte puesto que, en tal caso, para el mismo diámetro interior del cuerpo, la fuerza que el usuario debería ejercer sobre el pulsador de dispensación podría ser muy elevada, con lo cual el uso del dispositivo podría convertirse en poco cómodo.

Para el segundo factor, cuanto menor serán las pérdidas de carga, a igual presión de umbral, mayor será la presión que el fluido retendrá en correspondencia de la "precámara de compresión".

Finalmente, la "sensibilidad" de la válvula de "presión mínima" es su capacidad de cortar el paso cuando la presión en la "cámara de dispensación" baja por debajo del valor de umbral. Generalmente esto ocurre cuando la velocidad con que se baja el pulsador de dispensación y, por lo tanto, el conjunto de vástago y pistón, es baja. Si la válvula de "presión mínima" no es muy sensible, el fluido llega al elemento de nebulización con insuficiente presión para una adecuada nebulización.

Sobre la base del primer factor mencionado arriba, la bomba de la técnica conocida, debido a una construcción diferente del vástago y del pistón, presenta la desventaja de tener un cuerpo de bomba con una sección transversal muy grande y, por lo tanto, se determinan insuficientes valores de presión de umbral lo cual lleva a la necesidad de aumentar la precarga del resorte.

Con respecto al segundo factor con relación a la bomba de la técnica conocida, puesto que la válvula de "presión mínima", comprendida por el pistón que cubre y, viceversa, descubre los orificios por medio del resorte de "precarga", está situada lejos de la "precámara de compresión", las pérdidas de carga, es decir aquellas a lo largo del vástago hueco, son significativas y, por ende, la presión en la "precámara de compresión" podría ser insuficiente.

Con referencia a la sensibilidad de la bomba de la técnica conocida, las fuerzas de fricción generadas entre el labio exterior del pistón y la superficie interior del cuerpo de la bomba tienden a obstaculizar el correcto cierre del pistón empujado por el resorte de precarga, incluso cuando la presión en el conducto en realidad podría ser menor que su valor de umbral.

Ya existen sistemas de bomba que usan microresortes asociados a microobturadores ubicados dentro del conducto cilíndrico del vástago en la cercanía del elemento de nebulización, el cual actuando sobre secciones pequeñas, maximizan, a igualdad de otras condiciones, el valor de presión de dispensación.

Esos sistemas, siendo independientes a la resistencia de fricción, también presentan una alta "sensibilidad".

Los mencionados sistemas, si bien están en condiciones de obviar todas las desventajas, son sumamente complejos y, dado su pequeño tamaño, la producción de sus componentes y su ensamblado, especialmente en términos de precisión dimensional y repetibilidad, son muy onerosos, y por eso implican un aumento del costo final de las bombas y de los contenedores a los cuales se aplican.

El objetivo de la presente invención, por lo tanto, es el de eliminar las desventajas mencionadas con anterioridad.

La invención tal como está caracterizada por las reivindicaciones que siguen, resuelve el problema de proporcionar una microbomba evolucionada para la nebulización de fluidos del tipo aplicado en una botella, que comprende un cuerpo hueco, que tiene una abertura inferior que recibe desde abajo un tubo de aspiración y provista de una válvula esférica de retención, y una abertura de extremo superior cerrada por una tapa; un conjunto de vástago y pistón tal de constituir una "cámara de dispensación" en la parte de dicho cuerpo que comprende a dicha válvula esférica, el conjunto de vástago y pistón saliendo afuera de dicho cuerpo a través de dicha tapa y estando unido en la parte superior a un pulsador de dispensación a comprimir manualmente, provisto de "precámara de compresión" y de un elemento de nebulización dotado de un correspondiente orificio; dicho conjunto de vástago y pistón pudiéndose mover dentro de dicho cuerpo gracias a la acción antagonista entre dicho pulsador de dispensación y un resorte helicoidal, apoyado en dicha "cámara de dispensación" contra dicho vástago; microbomba que desde un punto de vista general, está caracterizada por el hecho que dicho cuerpo hueco presenta una parte inferior que comprende una porción central interior que termina en dicha abertura inferior, configurada como un tubo que se extiende para arriba hacia dicha abertura de extremo superior y orientada coaxialmente con el mismo; dicho conjunto de vástago. y pistón se obtiene en una única pieza con una primera porción que converge hacia arriba, un resalte tipo peldaño sobresaliendo hacia adentro, una segunda porción que converge hacia arriba, un elemento tubular que termina, en el extremo superior, en una porción coaxial cilíndrica que se apoya a la parte superior contra dicho pulsador de dispensación; dicho conjunto de vástago y pistón, montado sobre dicha parte inferior de dicho cuerpo hueco con la intercalación de un resorte antagonista, constituye una válvula de dispensación por medio de un obturador ubicado en dicha porción cilíndrica y elásticamente deformable en una medida predeterminada como consecuencia de un aumento de la presión del fluido en el espacio delimitado por dicho conjunto de vástago y pistón y dicho cuerpo hueco, para permitir el paso calibrado del fluido hasta dicho orificio del elemento de nebulización.

Según la presente invención la función antagonista mencionada con anterioridad, llevada a cabo por el resorte en la bomba convencional de "presión mínima", la realiza el obturador elásticamente deformable situado en el conducto para el paso del fluido. La contrapresión, que se crea en el conducto, debido a la presencia del obturador, aumenta hasta igualar una presión umbral o mínima preestablecida para la cámara de dispensación, suficiente para crear una nebulización adecuada. Tal presión también es suficiente para deformar elásticamente el obturador, permitiendo que el fluido presurizado fluya más allá del obturador momentáneamente deformado hasta alcanzar el orificio del elemento de nebulización.

Por lo cual, la ventaja obtenida es que la presencia del resorte de "precarga" deja de ser, necesaria, y por ende el resorte es reemplazado por un componente tal como por ejemplo una espiga elastomérica, que es menos cara así como también más fácil de eliminar y reciclar.

Otra ventaja funcional, si bien no secundaria, es que con el obturador según la presente invención se interrumpe la comunicación de la parte interior de la botella u otro contenedor con el aire externo. Lo cual puede tener una cierta importancia para impedir la volatilización de perfumes o productos similares, pero especialmente para que no se echen a perder otras substancias perecederas con el aire, que se dispensan por medio del tipo de microbomba en cuestión.

Asimismo, la conformación del cuerpo de la bomba y del conjunto de vástago y pistón permite una pluralidad de ventajas adicionales según se lista más adelante. La cantidad general de piezas que comprende la microbomba es reducida con respecto a los sistemas de la técnica conocida.

Las secciones de paso interno para el fluido presurizado son más anchas con respecto a las de la técnica conocida, por lo tanto las pérdidas de carga son menores.

Asimismo, se eliminan las juntas de estanqueidad.

En general, la microbomba de acuerdo a la invención es más compacta y de menor tamaño, con las ventajas estéticas que de ello se derivan. Su ensamblado es mucho más fácil y más rápido y, por sobre todo, sus costos de fabricación son menores.

Otras características y ventajas de la presente invención se pondrán aún más de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue, de una realización preferida mostrada a título puramente ejemplificador y no limitativo en los dibujos anexos, en los cuales:

- la figura 1 muestra una sección longitudinal de una primera realización de una microbomba de acuerdo a la presente invención en condición de reposo;

- la figura 2 muestra, en una escala amplificada, un detalle señalado dentro de un círculo en la figura 1.

Según la presente invención, en la figura 1 el numeral 1 indica un cuerpo de bomba hueco, el numeral 2 un conjunto de vástago y pistón, el numeral 3 un pulsador de dispensación, el numeral 4 un elemento de nebulización, y el numeral 5 un tubo de aspiración.

La microbomba para nebulización de fluidos de acuerdo a la invención se coloca, como se puede ver, sobre una tapa con brida (42), destinada a ser aplicada, por medio de un disco (43) envuelto en abrazadera (fondo) sobre el cuello de una botella no mostrada.

El cuerpo hueco (1) presenta una parte inferior (10) que comprende una porción central (12) configurada como un tubo orientado coaxialmente hacia una abertura superior (14) del cuerpo (1) y que termina con una abertura inferior (13).

En la porción central (12) está introducido el tubo de aspiración (5), destinado a ser sumergido en el fluido a nebulizar. El cuerpo hueco (1) está provisto en su fondo de una válvula esférica de retención (11) y en su parte superior está cerrado, por ejemplo, como se ha mencionado arriba, con una tapa con brida (42).

El conjunto de vástago y pistón (2) dentro del cuerpo hueco comprende una "cámara de dispensación" (21) en la parte inferior del cuerpo hueco (1), es decir aquel donde está la válvula esférica (11). De acuerdo a la presente invención, el conjunto de vástago y pistón (2) está fabricado en una única pieza con una primera porción configurada tipo campana (20) que converge hacia arriba, un resalte tipo peldaño (22) que sobresale hacia adentro, una segunda porción (23) que converge hacia arriba, un elemento tubular (24) que finaliza, en el extremo superior, en un asiento coaxial cilíndrico (25), delimitado en su parte superior por el pulsador de dispensación (3).

El conjunto de vástago y pistón (2) está montado sobre la parte inferior (10) del cuerpo hueco con la intercalación de un resorte antagonista (15), apoyado en la parte superior en el resalte tipo peldaño (22) del conjunto (2). El conjunto de vástago y pistón (2) constituye, con el cuerpo hueco (1) una válvula de dispensación por medio de un obturador (8) elásticamente deformable en una medida preestablecida ubicado en el asiento cilíndrico (25) del conjunto (2). La espiga (8), que puede tener cualquier otra forma apropiada, de esta manera está intercalada en el conducto de salida del fluido a nebulizar proveniente del tubo de aspiración (5), incluso en una posición distinta de aquella prevista arriba. Desde la "cámara de dispensación" (21), el conducto de salida se desarrolla en el elemento tubular (24), en el asiento (25) para el obturador, en una denominada "precámara de compresión" (6) y en pasajes (7) del pulsador de dispensación (3) a través del orificio de salida (41) del elemento de nebulización (4). A continuación se explica el funcionamiento de la microbomba según la presente invención.

Cuando el usuario aprieta el pulsador de dispensación pasando de la condición de reposo mostrada en la figura 1 a la condición de dispensación mostrada en la figura 2, el conjunto de vástago y pistón (2) bajo la actuación manual se mueve hacia abajo. El fluido presurizado, desde la "cámara de dispensación" (21) llega al asiento (25) de la espiga (8). La espiga (8) se transforma desde su condición no deformada de la figura 1, cuando la presión dentro de la "cámara de dispensación" (21) es menor que la presión de umbral o mínima para la nebulización, en la condición de elásticamente deformada de la figura 2. En esta segunda condición, el fluido pasa más allá del asiento (25) de la espiga (8), lambiéndola (tal como se muestra esquemáticamente mediante las líneas de flujo en la figura 2), llega a la "precámara de compresión" (6), y por ende a los pasajes (7) hasta el orificio de salida (41). Cuando salen los fluidos, la presión en la "cámara de dispensación" (21) baja por debajo del valor de umbral o mínimo regulado por la rigidez de la espiga (8), que cierra el conducto. de salida del fluido. El usuario luego suelta el pulsador de dispensación (3), que retrocediendo hacia arriba, aumenta el vacío dentro de la "cámara de dispensación" (21). La válvula esférica (11) abre el paso desde el tubo de aspiración (43) y nuevamente el fluido pasa desde la botella hasta la --cámara de dispensación-- (21) de la microbomba para una posterior nebulización cuando se repite la acción de apretar el pulsador de dispensación (3).

La invención concebida de esta manera puede ser sometida a numerosas modificaciones o variantes, sin por ello apartarse del alcance del concepto inventivo. Asimismo, todos los componentes pueden ser reemplazados por elementos técnicamente equivalentes.

En práctica, obviamente se podrán aportar modificaciones y/o mejoras sin por ello salir del ámbito del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (2)

1. Microbomba evolucionada para nebulización de fluidos del tipo aplicada sobre una botella, que comprende:

-

un cuerpo hueco (1), que posee una abertura inferior (13) que recibe desde abajo a un tubo de aspiración (5) y provista de una válvula esférica de control (11), y una abertura de extremo superior (14) cerrada por una tapa (42);

-

un conjunto de vástago y pistón (2) tal de constituir una "cámara de dispensación" (21) en la parte de dicho cuerpo (1) que comprende a dicha válvula esférica (11); el conjunto de vástago y pistón (2) sobresaliendo afuera de dicho cuerpo (1) a través de dicha tapa (42) y estando unido en la parte superior a un pulsador de dispensación (3; 30) a comprimir manualmente provisto de una precámara de compresión (6) y de un elemento de nebulización (4) dotado de un correspondiente orificio (41);

-

dicho conjunto de vástago y pistón (2) pudiéndose mover dentro de dicho cuerpo (1) gracias a la acción antagonista entre dicho pulsador de dispensación (3) y un resorte helicoidal (15), apoyado en dicha "cámara de dispensación" (21) contra el extremo frontal de dicho conjunto de vástago y pistón (2);

caracterizada por el hecho que:

-

dicho cuerpo hueco (1) presenta una parte inferior (10) que comprende una porción central interior (12) que termina en dicha abertura inferior (11) del cuerpo (1) y configurada como un tubo que se extiende para arriba hacia dicha abertura de extremo superior (14) y orientada coaxialmente con la misma;

-

dicho conjunto de vástago y pistón (2) está fabricado en una única pieza con una primera porción (20) que converge hacia arriba, un resalte (22) tipo peldaño que sobresale hacia adentro, una segunda porción (23) que converge hacia arriba, un elemento tubular (24) que termina, en el extremo superior, en una porción coaxial cilíndrica (25), que se apoya en la parte superior contra dicho pulsador de dispensación;

-

dicho conjunto de vástago y pistón (2), colocado sobre dicha parte inferior (10) de dicho cuerpo hueco (1) con la intercalación del resorte antagonista (15), realiza una válvula de dispensación por medio de un obturador (8) ubicado en dicha porción cilíndrica (25) y elásticamente deformable en una medida preestablecida como consecuencia de un incremento de la presión del fluido en el espacio delimitado por dicho conjunto de vástago y pistón (2) y por dicho cuerpo hueco (1), de manera de permitir el paso calibrado del fluido hasta dicho orificio (41) del elemento de nebulización (4).

2. Microbomba según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que dicho obturador (8) es una espiga cilíndrica hecha de material elastomérico.