ES2237728T3 - Bomba dosificadora, procedimiento de fabricacion de esta bomba y dispositivo para realizar este procedimiento. - Google Patents

Abstract

Bomba dosificadora con un resorte de fuelle de un material flexible y axialmente elástico a lo largo de un eje de bombeo, cuya cavidad está formada como una cámara de bombeo, caracterizada por el hecho de que el resorte de fuelle (3) en una zona de salida hacia un cabezal dosificador (2, 2a) está formado como una sección de válvula de cámara (12), que coopera con una sección correspondiente de asiento de la válvula (13) de un cabezal dosificador (2, 2a) de la bomba dosificadora.

Description

Bomba dosificadora, procedimiento de fabricación de esta bomba y dispositivo para realizar este procedimiento.

La invención se refiere a una bomba dosificadora con un resorte de fuelle de material flexible y axialmente elástico a lo largo del eje de bombeo, cuya cavidad está formada como una cámara de bombeo.

Este tipo de bomba dosificadora es conocida por la patente DE 196 27 228 A1. La bomba dosificadora conocida presenta un resorte de fuelle, que funciona como muelle recuperador para un elemento de accionamiento de bombeo correspondiente. Además, el resorte de fuelle está formado como una cámara de bombeo. En su lado orientado hacia un depósito de medios, el resorte de fuelle tiene asignada una válvula de admisión. En el lado de salida opuesto del resorte de fuelle está prevista una válvula de escape, que en particular está situada dentro de un cabezal dosificador. El resorte de fuelle está provisto de un revestimiento de fuelle diseñado en forma de espiral.

La patente WO 96/37308 A1 expone una bomba dosificadora, en la que una válvula de escape está formada como una válvula de cámara.

La patente EP 0791397 A1 se refiere a un dispositivo dosificador de medios, en el que varios componentes están fabricados de un material termoplástico. Un muelle recuperador para un émbolo de la bomba está formado como un muelle helicoidal de plástico y se encuentra esencialmente de forma permanente bajo una tensión elástica previa.

Además, se conoce en general una bomba dosificadora formada en su mayor parte con piezas de bomba fabricadas en un proceso de moldeo por inyección. Para la fabricación de las piezas de la bomba están previstos varios moldes para el moldeo por inyección, en los cuales son inyectadas las piezas de la bomba. Una vez extraídas las piezas inyectadas acabadas, estas serán transportadas hacia dispositivos de montaje y ensambladas en esta bomba dosificadora mediante estos dispositivos de montaje. En caso de precisarse bombas dosificadoras en grandes cantidades, el montaje se realiza de forma totalmente automática. Para ello, se acumulan todas las piezas inyectadas iguales en contenedores separados. A continuación las diversas piezas inyectadas serán transportadas, siempre separadas unas de otras, hacia los dispositivos de agarre y montaje. Las diferentes piezas inyectadas serán ensambladas entre sí en diferentes fases de montaje, obteniendo la bomba dosificadora acabada.

La tarea de la invención es crear una bomba dosificadora del tipo inicialmente mencionado que permita una fabricación económica y una estructura sencilla.

Esta tarea se resuelve construyendo el resorte de fuelle en una zona de salida hacia un cabezal dosificador como una sección de una válvula de cámara, que coopera con una sección de asiento de válvula correspondiente de un cabezal dosificador de la bomba dosificadora. La sección de la válvula de cámara funciona como una válvula de salida de la cámara de la bomba dentro del resorte de fuelle. Mediante la integración en una sola pieza de la válvula de salida y el resorte de fuelle, se logra una mayor reducción de las piezas de la bomba necesarias. La bomba dosificadora solo comprende, en particular, una pieza de la carcasa, formada como pieza de plástico moldeada por inyección, el resorte de fuelle y un cabezal dosificador. Únicamente con el propósito de unir un contenedor de fluidos, sobre el cual se puede colocar la bomba dosificadora, puede añadirse también una válvula de admisión al resorte de fuelle, la cual puede estar formada sencillamente como una válvula de disco, preferiblemente como una pieza de plástico estampada. La bomba dosificadora se puede utilizar para diferentes medios, en particular para fluidos, geles o espumas. Especialmente la bomba dosificadora se puede emplear preferiblemente para productos farmacéuticos o cosméticos. La bomba dosificadora según la invención puede fabricarse de forma económica en grandes cantidades, puesto que solo presenta unos pocos componentes de la bomba. Resulta ventajoso el hecho de que, en el área de la sección de asiento de la válvula del cabezal dosificador, esté previsto por lo menos un diseño de ventilación que, en caso de un recalcado de la válvula de cámara, permite una ventilación de la cámara de bombeo, es decir, una apertura de la sección de la válvula de cámara, aún cuando el borde estanco alrededor de la sección de la válvula de cámara no se separa de la sección de asiento de la válvula. La sección de la válvula de cámara está formada como una prolongación en forma de manguito del resorte de fuelle en su zona de salida. Como sección correspondiente de asiento de la válvula del cabezal dosificador, está prevista preferiblemente una sección cónica adaptada como una pieza única al cabezal dosificador.

De acuerdo con la invención, la sección de la válvula de cámara está provista con un estrangulamiento anular a modo de resorte de disco. Así se garantiza que la válvula de cámara recibe durante la apertura un recalcado definido, axial y uniforme por todo su perímetro, con lo cual se realiza una descarga del fluido particularmente uniforme y fiable. Además, se logra una separación uniforme y simultánea del asiento de la válvula dispuesto en el cabezal dosificador y al mismo tiempo una apertura uniforme de la válvula de salida.

En otra configuración de la invención, el cabezal dosificador presenta un manguito de guía que se solapa axialmente sobre el exterior de la zona de salida del resorte de fuelle, el cual se apoya con movilidad axial sobre la zona de salida del resorte de fuelle. De esta manera, el manguito de guía del cabezal dosificador acoge la sección de la válvula de cámara del resorte de fuelle. La movilidad axial del cabezal dosificador con respecto al resorte de fuelle puede ser reducida y sirve sobre todo para presionar un poco el cabezal de la tobera axialmente en dirección a la cámara de bombeo para la ventilación del resorte de fuelle, es decir, para una breve apertura de la válvula de salida. Esto permite la realización del cebado o priming, es decir, una ventilación de la cámara de bombeo antes de una primera puesta en marcha de la bomba dosificadora.

En otra configuración de la invención, el resorte de fuelle se mantiene unido positivamente a una zona de entrada dentro de la carcasa de la bomba. La zona de entrada es la zona del resorte de fuelle que está orientada hacia el correspondiente contenedor de medios. En la zona de entrada preferiblemente está prevista una válvula de admisión, particularmente en forma de una válvula de disco. La zona de entrada del resorte de fuelle, o una zona correspondiente de la carcasa de la bomba, preferiblemente está provista además con un asiento de válvula correspondiente, sobre el cual se apoya la válvula de disco. Como seguridad de la unión positiva del resorte de fuelle está previsto particularmente un apriete del resorte de fuelle en su zona de entrada. El apriete del resorte de fuelle impide un arrastre por giro de la zona de entrada del resorte de fuelle debido a una compresión o un correspondiente proceso de retroceso del resorte de fuelle. Esta configuración, por consiguiente, es particularmente ventajosa con un revestimiento del resorte de fuelle en forma de espiral, en el que también se ejercen fuerzas de torsión sobre los componentes de la bomba.

Otras ventajas y características de la invención se deducen de las reivindicaciones. A continuación, se describe un ejemplo de realización de la invención representado por medio de los dibujos.

Fig. 1 muestra una representación en sección de una forma de realización de una bomba dosificadora según la invención con un cabezal dosificador formado como cabezal pulverizador,

Fig. 2 en una representación desde abajo, un cabezal dosificador diseñado para la descarga de gel o espuma para la bomba dosificadora según la Fig. 1,

Fig. 3 una sección transversal a través del cabezal dosificador según la Fig. 2,

Fig. 4 en una representación esquemática en sección, una carcasa y una válvula de admisión en forma de disco para la bomba dosificadora según las Fig. 1 a 3,

Fig. 5 también en una representación esquemática en sección, los dos componentes de la bomba según la Fig. 4, a los que se ha añadido, como un componente adicional de la bomba, un resorte de fuelle, y

Fig. 6 también en una representación esquemática en sección, los componentes de la bomba según la Fig. 5 para la bomba dosificadora según las Fig. 1 a 3, donde además se ha colocado el cabezal dosificador según las Fig. 2 y 3 sobre el resorte de fuelle y sobre la carcasa.

Una bomba dosificadora según las Fig. 1 a 6 está construida exclusivamente por componentes de bomba en forma de piezas de plástico moldeadas por inyección. La bomba dosificadora 1 está compuesta en total por cuatro piezas de plástico moldeadas por inyección. Una primera pieza de plástico moldeada por inyección es una carcasa 4, que está provista de una sección de capuchón de cierre 7 adaptado, para la colocación estanca de la bomba dosificadora 1 sobre un depósito de almacenamiento de medios, no representado en detalle, en forma de contenedor. Una cámara de bombeo de la bomba dosificadora 1 está formada por un resorte de fuelle 3 descrito más abajo con más detalle, que también está constituido como una pieza de plástico moldeada por inyección. En el resorte de fuelle 3, en su parte inferior, es decir en una zona de entrada orientada hacia el lado del contenedor de medios, está asociada una válvula de disco 5, que también representa una pieza de plástico moldeada por inyección. En una zona de salida del resorte de fuelle 3, que está prevista en una sección final frontal del resorte de fuelle 3 opuesta a la zona de entrada, está insertado un cabezal dosificador, en el presente caso en forma de un cabezal atomizador 2, que además es guiado en un movimiento vertical respecto a la carcasa 4.

La carcasa 4 presenta un alojamiento en forma de embudo, en el que el resorte de fuelle 3 puede ser incorporado desde arriba. En una zona final inferior en la carcasa 4 está previsto un manguito de empalme 6, en el que puede insertarse un tubo ascendente, sin mayor descripción, o un tubo ascendente flexible. El tubo ascendente o tubo ascendente flexible sobresale hacia el interior del contenedor de medios hasta su fondo, para aspirar el correspondiente medio, en particular un fluido o un gel. En una zona de transición de la carcasa 4, entre el manguito de empalme 6 y la zona de alojamiento en forma de embudo para el resorte de fuelle 3, está previsto un escalonamiento en forma de hombro, que forma un asiento para la válvula de disco 5. La válvula de disco 5 está alojada - en relación a un eje longitudinal central de la bomba dosificadora 1 - con movilidad axial, estando la movilidad limitada hacia arriba por una correspondiente sección de hombro anular 10 del resorte de fuelle 3. La válvula de disco 5 constituye una válvula de admisión para una cámara de bombeo formada por el interior del resorte de fuelle 3. La válvula de disco 5 se abre en cuanto se produce una depresión en el interior del resorte de fuelle 3 con respecto a la presión en el interior del contenedor de medios. En caso de que la presión en el interior de la cámara de bombeo sea igual o mayor que la presión dentro del contenedor de medios, la válvula de disco 5 tapa una abertura de entrada en la zona de entrada 10 de la cámara de bombeo, es decir, en la zona final frontal inferior del resorte de fuelle 3 o en el área del asiento de la válvula hacia la carcasa.

La carcasa 4 presenta por encima de la sección que forma el capuchón de cierre 7 una sección de guía 9 cilíndrica alineada coaxialmente al eje longitudinal central, la cual está provista internamente con un hombro de tope anular en su borde superior. El hombro de tope sirve para limitar hacia arriba la movilidad vertical del resorte de fuelle 3. Para ello el resorte de fuelle 3 presenta un hombro anular 11 orientado de forma correspondiente hacia fuera, que adopta la función de un émbolo de guía dentro de la sección de guía 9 cilíndrica de la carcasa 4.

Coaxialmente a la sección de guía 9, la carcasa 4 presenta un segundo manguito anular 8 situado más al exterior, el cual está provisto en la zona de su borde frontal superior con un anillo de encastre 16 orientado hacia fuera. Sobre este anillo de encastre 16 se encaja un revestimiento exterior del cabezal dosificador 2 diseñado en forma de copa. Para ello, el revestimiento del cabezal dosificador 2 en forma de copa presenta un talón de encastre 17 en su borde inferior en cada uno de los dos lados opuestos (Fig. 2 y 3). Los talones de encastre del cabezal dosificador 2 corresponden en su forma y disposición a los talones de encastre 17 del cabezal dosificador 2a según las Fig. 2 y 3.

El resorte de fuelle 3 está provisto en su sección inferior con la zona de entrada 10, la cual se apoya con su perímetro exterior cónico, en una unión positiva, sobre una sección correspondiente de pared interna cónica de la carcasa 4. El resorte de fuelle 3 está hecho de un material elástico y está mostrado en la Fig. 6 esquemáticamente en su posición no comprimida. El resorte de fuelle 3 es incorporado en la carcasa 4 con una pretensión y se adhiere por su zona de entrada inferior 10 a la carcasa 4. El resorte de fuelle 3 presenta en la zona de entrada inferior 10, inmediatamente después, un revestimiento de fuelle en forma de espiral, que está provisto de diversas inclinaciones en espiral. La configuración fundamental de este revestimiento de fuelle ya es conocida por la patente DE 196 27 228 A1, de modo que para una mejor aclaración se remite a la correspondiente publicación de la DE 196 27 228 A1. Adaptado al revestimiento de fuelle hacia arriba, en una sola pieza, el resorte de fuelle 3 presenta por un lado la sección de guía provista del hombro anular 11, que garantiza la movilidad vertical dentro de la sección de guía cilíndrica 9 de la carcasa 4. Más hacia arriba, sigue una zona de salida cilíndrica, que en la zona frontal superior está provista de una sección de válvula de cámara 12 adaptada en una sola pieza. La zona del émbolo de guía y la zona de salida, hasta un poco por debajo de la sección de válvula de cámara 12, en comparación con el revestimiento de fuelle, son más gruesas y por consiguiente son al menos en gran parte estables en su forma, tanto en dirección radial como en dirección axial. En una zona de transición entre la zona del émbolo de guía y la zona de salida, el resorte de fuelle 3 está provisto de una prolongación anular, que representa una gradación desde la zona del émbolo de guía con un diámetro mayor hasta la zona de salida con un diámetro menor. El resorte de fuelle 3 está hecho de un material plástico flexible.

Según se puede ver por medio de la Fig. 5, están previstas en esta zona más gruesa varias ranuras 20 distribuidas sobre el perímetro de esta sección cilíndrica, las cuales están abiertas hacia arriba. Sirven para recibir unas prolongaciones 18 en forma de dedo desde un manguito de guía 21 del cabezal dosificador 2a, con lo cual el manguito guía 21 puede ser insertado sobre la zona de salida cilíndrica del resorte de fuelle 3. Las ranuras 20, junto con las prolongaciones 18 en forma de dedo, forman un engranaje y por consiguiente una unión por giro directo entre el cabezal dosificador 2 y el resorte de fuelle 3. El manguito de guía 21 y, por lo tanto, también el cabezal dosificador 2 se mantienen axialmente desplazables con determinados límites en la zona de salida del resorte de fuelle 3. Para ello está prevista una distancia axial 19 entre el manguito de guía 21 y el talón escalonado del resorte de fuelle 3. También los extremos frontales inferiores de las prolongaciones 18 en forma de dedo terminan a una cierta distancia por encima de las ranuras
20.

La representación en sección según la Fig. 1 expone una ampliación 4 : 1. La distancia axial 19 por lo tanto sólo es aproximadamente de 0,5 mm. El cabezal dosificador 2 por consiguiente puede ser descendido aproximadamente unos 0,5 mm hacia abajo con respecto al resorte de fuelle 3, sin que el propio resorte de fuelle 3 sea descendido hacia abajo y por tanto comprimido.

La sección de la válvula de cámara 12 del resorte de fuelle 3 está provista de un estrangulamiento anular, de modo que resulta el perfil de sección representado en la Fig. 1 para la sección de la válvula de cámara 12. La sección de la válvula de cámara 12 presenta un borde frontal superior circular, que en una sección de asiento de la válvula cónica 13, se adhiere herméticamente alrededor de una parte interior de una sección cubierta del cabezal dosificador 2. La sección cónica de asiento de la válvula 13 en su extremo radial exterior, y por tanto superior según la Fig. 1, está provista de varios nervios de ventilación 14, y según la Fig. 2 con dos nervios de ventilación 14 opuestos. Estos nervios de ventilación 14 sirven para ventilar el interior del resorte de fuelle, es decir la cámara de bombeo, para el conocido cebado o priming. Para ello el cabezal dosificador 2 es presionado en los nervios anteriormente mencionados 0,5 mm hacia abajo. De esta manera, el borde anular superior de la sección de la válvula de cámara 12 se desliza hacia arriba a lo largo de las superficies inclinadas de la sección cónica del asiento de la válvula 13, hasta que ésta se apoya en los nervios de ventilación 14 y por lo tanto se deforma. Debido a esta deformación en el área de los nervios de ventilación, el borde frontal superior de la sección de la válvula de cámara 12 ya no se adhiere de una manera hermética alrededor de la sección cónica del asiento de la válvula 13, de modo que puede salir el aire correspondiente.

El cabezal dosificador presenta además, de una manera fundamentalmente conocida, una tobera pulverizadora 15, que permite la descarga del correspondiente medio desde el interior del resorte de fuelle 3 hacia el exterior.

La carcasa 4 presenta por debajo de la sección de la caperuza de cierre 7 una ranura de ventilación 22, que causa una compensación de la presión hacia el interior del contenedor de medios. La ranura de ventilación 22 crea una abertura entre el contenedor de medios y el espacio interior de la carcasa 4 que comprende el resorte de fuelle 3, de modo que por medio de la sección de guía cilíndrica se permite una ventilación del interior del contenedor de medios, con lo cual existe una compensación de la presión en el contenedor de medios durante los correspondientes procesos de descarga de un medio.

Claims (5)

1. Bomba dosificadora con un resorte de fuelle de un material flexible y axialmente elástico a lo largo de un eje de bombeo, cuya cavidad está formada como una cámara de bombeo, caracterizada por el hecho de que el resorte de fuelle (3) en una zona de salida hacia un cabezal dosificador (2, 2a) está formado como una sección de válvula de cámara (12), que coopera con una sección correspondiente de asiento de la válvula (13) de un cabezal dosificador (2, 2a) de la bomba dosificadora.

2. Bomba dosificadora según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la sección de la válvula de cámara (12) en forma de resorte de disco está provista de un estrangulamiento anular.

3. Bomba dosificadora según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el resorte de fuelle (3) presenta una sección de guía de deslizamiento (11) alojada dentro de una carcasa de la bomba (4) con movilidad vertical.

4. Bomba dosificadora según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el cabezal dosificador (2, 2a) presenta un manguito de guía (21) que se solapa axialmente sobre el exterior de la zona de salida del resorte de fuelle (3), y que se apoya con movilidad axial sobre la zona de salida del resorte de fuelle (3).

5. Bomba dosificadora según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que el resorte de fuelle (3) se mantiene en unión positiva dentro de la carcasa de la bomba (4) en una zona de entrada (10).