ITMI20121678A1

ITMI20121678A1 - Pompa ad azionamento manuale per l'erogazione di sostanze fluide, ad innesco perfezionato

Info

Publication number: ITMI20121678A1
Application number: IT001678A
Authority: IT
Inventors: Andrea Marelli
Original assignee: Meadwestvaco Calmar S R L
Priority date: 2012-10-08
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2014-04-09

Description

Il presente trovato si riferisce a una pompa ad azionamento manuale per l'erogazione di sostanze fluide, dotata di un innesco perfezionato.

In particolare il presente trovato si riferisce a una pompa associabile a un contenitore in cui è conservata la sostanza fluida da erogare.

Da tempo sono note varie tipologie di pompe ad azionamento manuale.

EP 0065 214 A2 descrive una pompa dal funzionamento particolarmente semplice e realizzata per essere montata molto facilmente, dal costo contenuto .

Tale pompa comprende un corpo a bicchiere che presenta sul suo fondo un foro e un aggetto connettibile a un tubicino pescante. Il foro realizzato sul fondo del corpo a bicchiere è associato a una valvola di aspirazione che è realizzata da una sferetta alloggiata in un'apposita sede su detto fondo. Essa è mantenuta in posizione da un sistema di alette flessibili per il suo inserimento in sede.

All'interno del corpo a bicchiere è collocato un pistone che presenta un labbro atto a far tenuta sulla superficie interna del corpo a bicchiere. Il pistone presenta un gradino a cui è poggiata una prima estremità di una molla di ritorno. Una seconda estremità di tale molla è invece poggiata sul fondo del corpo a bicchiere in prossimità della valvola di aspirazione.

Dal pistone si estende uno stelo di azionamento della pompa, internamente cavo. Nella cavità dello stelo è contenuta, poggiata su un opportuno alloggiamento conico, una seconda sferetta che costituisce una valvola di mandata della pompa. Tale seconda sferetta è caricata da una molla principale interposta tra un fermo forato calzato sulla sommità dello stelo e la sferetta stessa .

Sullo stelo è posizionato un tappo erogatore dotato di una cavità per la fuoriuscita del fluido, e di una testa atta ad essere premuta per azionare la pompa.

Il corpo a bicchiere è opportunamente associato a tenuta a una ghiera dedicata al fissaggio della pompa ad un contenitore che contiene la sostanza fluida destinata ad essere erogata dalla pompa.

Quando la pompa viene azionata nei primi utilizzi l'aria compressa dal pistone all'interno del corpo a bicchiere non riesce a sfogare liberamente verso l'alto data la presenza della valvola di mandata (sferetta caricata da molla).

Pertanto il corpo a bicchiere, presenta delle piccole nervature o scanalature sulla sua superficie interna. Quando il labbro del pistone, a fine corsa, giunge a toccare tali nervature o scanalature, la sua tenuta viene compromessa e l'aria presente nella camera di compressione sfoga al di sopra del pistone, lateralmente, nel corpo a bicchiere.

Opportune aperture collegano il corpo a bicchiere con l'interno del contenitore dove tale aria compressa sfoga, permettendo così il riempimento di fluido della camera di compressione. Il meccanismo appena descritto è definito innesco (priming) e deve essere presente in tutte le pompe dotate di una valvola di mandata pre-caricata da molla.

A lungo andare tali sistemi di innesco creano dei problemi in quanto compromettono la tenuta del labbro che deformandosi inizia a perdere compressione

Inoltre, ogni volta che il pistone giunge a fondo corsa (quando la camera è piena di sostanza da erogare) parte di tale sostanza sfoga tra pistone e corpo a bicchiere. Tale sostanza che rimane qui intrappolata può trafilare verso l'esterno tra la ghiera/fondello e lo stelo, in una fase di erogazione.

Per superare tali inconvenienti si è creato un sistema come quello descritto nel documento GB 2 179 406 A.

In tale documento l'innesco è realizzato creando una valvola di mandata in plastica, dotata di uno spuntone realizzato di pezzo e rivolto verso la valvola di aspirazione.

Quando il pistone è a fine corsa di abbassamento lo spuntone entra in contatto con la sferetta della valvola di aspirazione aprendo meccanicamente la valvola di mandata (si veda la figura 5 del documento britannico) .

L'aria sfoga così verso l'ugello del tasto erogatore e non all'interno del bicchiere, seguendo il percorso naturale di erogazione della sostanza fluida .

Lo stesso avviene per quanto riguarda l'eventuale sostanza erogata già presente nella camera di compressione, durante il normale utilizzo della pompa dopo l'innesco.

La pompa sopra descritta tuttavia presenta notevoli problemi.

Infatti realizzare la valvola di mandata risulta complesso e costoso.

Nel montaggio di quest'ultima poi è necessario predisporre delle macchine che orientino la valvola. Ciò comporta un aumento sia dei costi di produzione che di assemblaggio.

Si nota poi che lo spuntone connesso alla valvola risulta molto allungato e quindi molto fragile. A lungo andare esso può inclinarsi (specialmente se la pompa viene azionata con molto vigore) e bloccare definitivamente la pompa stessa.

Inoltre qualora lo spuntone fungesse da finecorsa, a lungo andare, esso potrebbe deformarsi, cambiando quindi la quantità (volume) di prodotto erogato

Pertanto la pompa della tecnica nota risulta costosa da produrre, lunga da montare e poco affidabile.

Scopo del presente trovato è, pertanto, quello di realizzare una pompa ad azionamento manuale per l'erogazione di sostanze fluide che sia più economica di quelle attualmente in commercio

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare una pompa che sia facilmente e velocemente assemblabile, senza la necessità di possedere apparecchiature di montaggio complesse.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di fornire una pompa che sia affidabile e duratura nell'utilizzo.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti realizzando una pompa ad azionamento manuale secondo gli insegnamenti tecnici delle annesse rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno evidenti dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva della pompa ad azionamento manuale, illustrata a titolo esemplificativo e quindi non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista in sezione assiale della pompa della presente innovazione, quando in una posizione di riposo (o fondo corsa superiore);

la figura 2 è una vista in sezione della pompa di figura 1, quando è in una posizione di fondo corsa superiore; e

la figura 3 è una vista in sezione trasversale, presa lungo la linea 3-3 di figura 1. Con riferimento alle figure citate, viene mostrata una pompa ad azionamento manuale indicata complessivamente con il numero di riferimento 1.

Come si può notare immediatamente dalle figure la pompa in questione è molto semplice dal punto di vista costruttivo ed è formata da un numero molto limitato di pezzi appositamente stampati. Essa risulta facilmente assemblabile .

La pompa 1 ad azionamento manuale è destinata a erogare una sostanza fluida contenuta all'interno di un contenitore 6 (mostrato solo parzialmente) a cui detta pompa può essere associata tramite un opportuno fondello 2 (o ghiera), che verrà descritto in seguito.

La pompa comprende un corpo a bicchiere 3 dotato sul suo fondo 3A di un'apertura 4 associabile in modo noto a un tubicino pescante 5 all'interno di detto contenitore 6.

Dal fondo del corpo a bicchiere si diparte in direzione opposta al tubicino un elemento cilindrico 7 internamente cavo che presenta alla sua sommità una prima sede 9 conformata sostanzialmente a tronco di cono (convergente verso l'apertura 4, e quindi verso il fondo del corpo a bicchiere), nella quale è alloggiata una prima sferetta 8. La prima sferetta 8 e la sua prima sede 9 formano una valvola di aspirazione della pompa 1.

All'interno del corpo a bicchiere 3 è scorrevole un pistone 11 a tenuta (sulla superficie interna 3B del corpo a bicchiere), in contrasto a una molla di ritorno 10 interposta tra il pistone e il fondo del corpo a bicchiere. Dal pistone 11 si estende uno stelo cavo 12, una cui estremità 12B sporge verso l'esterno del corpo a bicchiere, attraverso la ghiera 2.

Nella presente forma di realizzazione lo stelo e il pistone sono realizzati in un unico pezzo, per stampaggio di materia plastica, preferibilmente in PE. Il pistone è vantaggiosamente dotato di un unico labbro di tenuta.

La cavità dello stelo è connessa con una camera di compressione 15 della pompa che è definita dalla parte del pistone 11 rivolta verso il fondo del corpo a bicchiere 3, e da parte del corpo a bicchiere 3 stesso.

Lo stelo cavo 12, in corrispondenza di una sua porzione 13 di raccordo con il pistone 11, presenta una seconda sede 14 realizzata da una parete anulare inclinata e inferiormente definente un'apertura 20, parete che risulta sporgente verso la camera di compressione 15 e che definisce una superficie sostanzialmente troncoconica 14A, convergente proprio verso detta camera di compressione, su cui è poggiata una seconda sferetta 16.

La seconda sede 14 e la seconda sferetta 16, cooperando a tenuta, fungono da valvola di mandata della pompa.

C'è da notare che la seconda sferetta 16 è caricata da una molla 18 calata al di sopra di essa nella cavità dello stelo 12 e che presenta una prima estremità poggiata a detta seconda sferetta 16, ed un'altra estremità poggiata a una superficie opportunamente prevista su di un pulsante erogatore 19 calzato all'estremità 12B dello stelo 12. Il pulsante erogatore presenta preferibilmente un inserto 21 che funge da ugello nebulizzatore.

Il pulsante erogatore 19 presenta un usuale accoppiamento per interferenza a tenuta preferibilmente con la superficie esterna dello stelo 12.

Come si vede dai disegni sulla superficie esterna dello stelo 12 in corrispondenza del pistone 11, è fissata su un allargamento anulare 23 appositamente ricavato sulla superficie dello stelo, una guarnizione 22.

Tale guarnizione 22, quando la pompa è in una posizione di riposo (rappresentata in figura 1) risulta in battuta a tenuta contro il fondello 2 (o ghiera). Il fondello presenta un foro 2A attraverso cui passa lo stelo 12 e un collo 2B aggraffato in 2C a un riscontro anulare 26 realizzato in corrispondenza di un'estremità libera di detto corpo a bicchiere 3.

C'è da notare che il riscontro anulare 26 presenta una tacca 26A atta a permettere il passaggio dell'aria dall'esterno all'interno del contenitore, almeno quando detta guarnizione è staccata da detto fondello (ovvero durante la corsa del pistone).

Vantaggiosamente il fondello o ghiera 2 è semplicemente formato da una sottile lamina di materiale metallico, preferibilmente alluminio, opportunamente sagomata e ripiegata durante il montaggio per bloccare la pompa 1 al contenitore 6.

Come si vede dalla figura 1 la ghiera o fondello (che in tale rappresentazione non è ancora bloccata al contenitore 6) presenta una porzione cilindrica che circonda il collo 6A del contenitore e che una volta deformata opportunamente fa presa a sottosquadro sul collo del flacone.

Fra il contenitore 6 e la ghiera 2 o fondello è opportunamente inserita una convenzionale guarnizione di tenuta 27.

Secondo la presente invenzione, come si vede bene dalla figura 1 che rappresenta la pompa in posizione di riposo, la seconda sede 14 è configurata in modo tale che, quando la seconda sferetta 16 è in una posizione di chiusura, essa sporga parzialmente dalla seconda sede 14 stessa verso il fondo del corpo a bicchiere (all'interno della camera di compressione) . Quando il pistone è a fondo corsa (si veda la figura 2) la seconda sferetta (e precisamente una sua porzione sporgente dalla seconda sede 14) entra in contatto con la prima sferetta e si solleva in contrasto alla molla principale 18. In questo modo si causa l'apertura della valvola di mandata.

Questo consente lo sfogo verso l'ugello dell'aria compressa presente nella camera di compressione ai primi azionamenti della pompa, consentendo così un facile innesco della pompa stessa .

Preferibilmente in tale forma di realizzazione la prima sede 9 è in una posizione rialzata rispetto al fondo del corpo a bicchiere e sporgente verso la valvola di mandata 14/16, in modo tale da poter realizzare la sede 14 della valvola di mandata in una posizione più rialzata rispetto al labbro di tenuta H A del pistone.

Il funzionamento del trovato appare evidente per il tecnico del ramo da quanto è stato descritto in precedenza e non occorre discuterlo ulteriormente dato che la pompa è rappresentata in figura 1 in una posizione di riposo e in figura 2 in una posizione di fondo corsa. C'è solo da notare che durante la corsa del pistone la guarnizione 22 risulta distaccata dalla ghiera o fondello, permettendo così all'aria esterna di entrare all'interno del contenitore (venting) prima attraverso una fessura anulare che si crea tra il fondello (o ghiera) e lo stelo, proseguendo attraverso la tacca 26A realizzata nel riscontro anulare del corpo a bicchiere 3.

C'è da notare inoltre che la pompa sopra descritta risulta estremamente economica in quanto realizzata con un numero limitatissimo di pezzi appositamente stampati.

Essa è economica dato che i pezzi appositamente stampati (bicchiere e stelo/pistone) sono tutti di facile realizzazione per stampaggio di materia plastica, mentre tutti gli altri componenti sono standard e di uso comune sulle pompe. Essi sono quindi normalmente presenti sul mercato e facilmente reperibili.

Non ultimo l'assemblaggio della pompa risulta estremamente semplice, come si evince dalla procedura di montaggio qui sotto descritta.

Preliminarmente viene disposta sul portapezzi la guarnizione 27 e successivamente il corpo a bicchiere 3, che infilato nella guarnizione la deforma leggermente in modo che la stessa rimanga ad esso vincolata.

Viene poi posizionata la molla di ritorno 18 all'interno del corpo a bicchiere. C'è da notare che la molla, semplicemente gettata nel corpo a bicchiere si posiziona automaticamente attorno all'aggetto 7 che sporge dal fondo del corpo a bicchiere 3. Successivamente la sferetta 8 viene gettata all'interno della molla che la guida sino a raggiungere la sua posizione nella prima sede 9. Si infila quindi il pistone/stelo nel corpo a bicchiere e si calza sullo stelo la guarnizione 22.

A questo punto si butta la sferetta 16 nello stelo, si inserisce successivamente la molla principale 18. Si calza il fondello 2 al di sopra del corpo a bicchiere e si esegue la graffatura 2C.

Infine si calza sullo stelo il pulsante erogatore 19, e si infila nell'apposita sede il tubicino pescante 5.

Come si vede dalle operazioni sopra descritte la semplicità di montaggio della pompa descritta è estrema. Il notevole vantaggio ottenuto dall'uso di sferette al posto di altri mezzi valvolari, sta proprio nel fatto che non è necessario orientarle, ottenendo così un montaggio ancora più rapido, con tutto vantaggio dell'economicità della pompa.

C'è infine da notare come l'affidabilità di tale pompa sia estrema.

Il particolare meccanismo di innesco sfera contro sfera è molto efficace e molto più affidabile rispetto al metodo descritto dall'anteriorità britannica.

Inoltre l'espulsione dell'aria e di una trascurabile quantità di prodotto a fondo corsa avviene nel verso naturale di erogazione della sostanza contenuta nel contenitore, prevenendo quindi l'insorgere di qualsiasi tipo di problema.

Non ultimo come si può notare dai disegni, la molla di ritorno risulta perfettamente centrata inferiormente dall'aggetto 7 e superiormente dalla porzione sporgente all'interno della camera 15 della sede 14 della valvola di mandata. Questo garantisce che essa durante l'utilizzo della pompa resti sempre perfettamente centrata e in posizione, aumentando l'affidabilità complessiva della pompa.

C'è inoltre da notare che nella presente pompa la sferetta della valvola di aspirazione nel suo movimento operativo è confinata lateralmente dalla molla di richiamo, superiormente dalla porzione inferiore della sede della valvola di mandata, e inferiormente dalla sede della valvola di aspirazione. Non sono quindi necessari altre sporgenze, aggetti, alette o simili per mantenerla in posizione, con tutto risparmio dei costi di stampaggio del corpo a bicchiere.

Sono state descritte varie forme di realizzazione dell'invenzione, ma altre potranno essere concepite sfruttando lo stesso concetto innovativo .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Pompa ad azionamento manuale per l'erogazione di una sostanza fluida contenuta all'interno di un contenitore a cui detta pompa può essere associata, la pompa comprendendo un corpo a bicchiere dotato sul suo fondo di un'apertura associabile a un tubicino pescante all'interno di detto contenitore e di una prima sferetta alloggiata in una prima sede atta a fungere da valvola di aspirazione, all'interno del corpo a bicchiere essendo scorrevole, a tenuta e in contrasto a una molla di ritorno, un pistone da cui si estende uno stelo cavo una cui estremità sporge verso l'esterno al corpo a bicchiere, lo stelo cavo alloggiando in una seconda sede una seconda sferetta che funge da valvola di mandata ed è caricata da una molla, la pompa presentando un fondello o ghiera di fissaggio a detto contenitore, il fondello o ghiera essendo dotati di un foro attraverso cui passa detto stelo e di mezzi di accoppiamento con detto corpo a bicchiere, caratterizzata dal fatto che la seconda sede è configurata in modo tale che, quando la sferetta è in una posizione di chiusura essa sporga parzialmente dalla seconda sede verso il fondo del corpo a bicchiere, in modo che, quando il pistone è a fondo corsa, detta seconda sferetta entri in contatto con la prima sferetta, sollevandosi in contrasto alla molla principale e aprendo così la valvola di mandata.
2. Pompa secondo la rivendicazione 1, in cui detta prima sede è in una posizione rialzata rispetto al fondo del corpo a bicchiere e sporgente verso la valvola di mandata.
3. Pompa secondo la rivendicazione 2, in cui detta prima sede è realizzata alla sommità di un aggetto cilindrico internamente cavo che si estende dal fondo del corpo a bicchiere.
4. Pompa secondo la rivendicazione 1, in cui detta prima sede presenta conformazione troncoconica convergente verso il fondo del corpo a bicchiere.
5. Pompa secondo la rivendicazione 1, in cui la seconda sede è realizzata in corrispondenza di una porzione in cui detto stelo è raccordato a detto pistone.
6. Pompa secondo la rivendicazione 1, in cui il pistone e lo stelo sono realizzati in un unico pezzo.
7. Pompa secondo la rivendicazione 1 m cui su un'estremità libera dello stelo è calzato un tappo erogatore che funge da battuta per detta molla .
8. Pompa secondo la rivendicazione 7, in cui detto tappo erogatore presenta un ugello nebulizzatore .
9. Pompa secondo una o più delle rivendicazioni precedenti in cui sulla superficie esterna dello stelo, in prossimità del pistone, è fissata una guarnizione atta a fornire una tenuta quando è in battuta contro detto fondello o ghiera.
10. Pompa secondo la rivendicazione precedente in cui detto fondello o ghiera è realizzata da una lamina sagomata di materiale metallico e detti mezzi di accoppiamento con il corpo a bicchiere comprendono una graffatura che coopera con un riscontro anulare realizzato in corrispondenza di un'estremità libera di detto corpo a bicchiere.
11. Pompa secondo la rivendicazione precedente, in cui detto riscontro anulare presenta una tacca atta a permettere il passaggio dell'aria dall'esterno all'interno del contenitore, almeno quando detta guarnizione è staccata da detta ghiera .
12. Pompa secondo la rivendicazione 1 m cui il movimento della prima sferetta, è limitato lateralmente da detta molla di richiamo, superiormente dalla porzione inferiore della sede della valvola di mandata e inferiormente dalla sede della valvola di aspirazione.