PT1343593E - Unidade de formação de espuma - Google Patents

Description

ΕΡ 1 343 593 /PT DESCRIÇÃO "Unidade de formação de espuma" 0 presente invento refere-se a uma unidade de formação de espuma particularmente adequada para um recipiente de liquido, que compreende uma bomba para ar e uma bomba para liquido, as quais estão providas com uma entrada e uma saida, compreendendo ainda a dita unidade de formação de espuma uma câmara de mistura, a qual está em comunicação com a saida de cada bomba, uma parte de distribuição provida com um canal de escoamento de saida com uma abertura para espuma, estando o canal em comunicação com a câmara de mistura e válvulas, respectivamente, na entrada e na saida de cada bomba para aspiração e, respectivamente, fornecimento de ar e liquido.

Uma tal unidade de formação de espuma é conhecida do pedido de patente internacional WO 97/13585. Embora esta unidade de formação de espuma possa gerar uma boa espuma, isto é, uma espuma de textura correcta, esta unidade de formação de espuma conhecida consiste num grande número de componentes construtivos, fabricados a partir de materiais diferentes. 0 custo de fabrico de uma tal unidade de formação de espuma é, por conseguinte, relativamente elevado.

Além disso, em US-A-4 057 176 é descrito um tipo de vaivém da bomba de accionamento por dedo para utilização num recipiente de produtos líquidos, o qual combina um alojamento tubular, que inclui um bico de vaporização, montado coaxialmente numa manga de uma tampa acumuladora que inclui uma válvula central. A abertura da válvula conduz a um tubo mergulhador, o qual passa para dentro do recipiente. Se o alojamento tubular for premido, um êmbolo oco é accionado contra a tensão de uma mola. A fim de fornecer uma pulverização atomizado, são necessários dois cursos para baixo subsequentes. Esta bomba é apenas construída para vaporizar um líquido, embora outros produtos, como os gases, vapores ou pós possam também ser atomizados. No entanto, a mesma não consegue fornecer uma espuma como no presente invento. 2

ΕΡ 1 343 593 /PT É um objecto do presente invento melhorar as unidades de formação de espuma tal como são conhecidas da técnica anterior.

Para este efeito, a unidade de formação de espuma de acordo com o presente invento é caracterizada pelas caracteristicas da reivindicação 1. Pela combinação de todos os elementos funcionais interrelacionados numa única peça formada integralmente, pode ser reduzido o número de componentes construtivos, o que resulta em custos de produção mais baixos.

As vantagens adicionais do presente invento podem ser derivadas das reivindicações dependentes. 0 invento será agora explicado adicionalmente com referência aos desenhos anexos, que apresentam um exemplo do presente invento. Nos desenhos: a FIG. 1 mostra uma vista em perspectiva e em corte transversal de um conjunto de distribuição de espuma, de acordo com o presente invento; a FIG. 2 mostra um corte transversal de um conjunto de distribuição de espuma da FIG. 1 numa primeira posição extrema; a FIG. 3 mostra um corte transversal do conjunto de distribuição de espuma da FIG. 1 numa segunda posição extrema; e a FIG. 4 mostra um corte transversal de uma outra concretização de uma unidade de formação de espuma de acordo com o presente invento.

Os mesmos números de referência são usados em cada uma das figuras para os mesmos componentes construtivos.

Na vista em perspectiva e em corte transversal da FIG. 1 está mostrado um conjunto de distribuição de espuma, que consiste num recipiente de liquido 1 e numa unidade de formação de espuma 2. A unidade de formação de espuma 2 3 ΕΡ 1 343 593 /PT compreende uma bomba 3 para ar e uma bomba 4 para líquido, as quais são cada uma provida com uma entrada e com uma saída. A entrada da bomba de ar 3 está em comunicação com o meio ambiente, enquanto a entrada da bomba de líquido 4 está em comunicação com o conteúdo do recipiente de líquido 1. A unidade de formação de espuma 2 compreende ainda uma câmara de mistura 5, a qual está em comunicação com a saída tanto da bomba de ar 3 como da bomba de líquido 4.

Na parte de topo do conjunto está situada uma parte de distribuição 6, a qual está provida de um canal de escoamento de saída 7 com uma abertura para espuma 8. 0 canal de escoamento de saída 7 corre desde a câmara de mistura 5 para a abertura para espuma 8. Um ou mais elementos de formação de espuma estão normalmente localizados neste canal 7.

Tanto a saída como a entrada de cada bomba 3, 4 estão providas de uma válvula, respectivamente 9, 10, 11, 12 para fornecimento, respectivamente, aspiração de ar ou de líquido. A válvula 12 na entrada da bomba de líquido 4 é, por outro lado, mostrada nas FIGS. 2 e 3. A bomba de líquido 4 compreende uma câmara de pressão 13, formada por um êmbolo cilíndrico oco 14, que é deslocável em relação a uma parte interna de um elemento de suporte 17 no qual assenta a válvula 12. Faz-se notar, por outro lado, que o termo "êmbolo" é entendido como significando a parte da bomba, a qual é movida (comparar a FIG. 2 e a FIG. 4) . A câmara de pressão 13 está assim localizada entre a válvula de entrada 12, a válvula de saída 11 e o êmbolo 14 da bomba de líquido 4. Adicionalmente, a bomba de ar 3 compreende uma câmara de pressão 15, formada por um êmbolo cilíndrico oco 16, o qual é deslocável em relação a uma parte externa do elemento de suporte cilíndrico 17. A câmara de pressão 15 da bomba de ar 3 está limitada de um lado pela válvula de entrada 10 e pela válvula de saída 9 e do outro lado entre os êmbolos 14, 16 das duas bombas 3, 4 e o elemento de suporte 17. Estando estes êmbolos cilíndricos ocos dispostos concentricamente um em relação ao outro.

Um membro operativo 16 para operação das duas bombas 3, 4 é fabricado integralmente no êmbolo 16 da bomba de ar 3. O 4 ΕΡ 1 343 593 /PT membro operativo 16 ou o êmbolo 16 da bomba de ar 3 está disposto de forma deslizante no elemento de suporte 17, o qual suporta a unidade de formação de espuma 2 no recipiente de líquido 1. Quando da deslocação do membro operativo 16, este movimento é transmitido directamente para o êmbolo 16 para operar a bomba de ar 3. Quando o membro operativo 16 é deslocado, a bomba de líquido 4 também é operada, estando um elemento de acoplamento 18 disposto entre o membro operativo 16 e o êmbolo 14 da bomba de líquido 4, cujo elemento de acoplamento transmite o deslocamento do membro operativo 16 para o êmbolo 14 da bomba de líquido 4. Finalmente, deve ser notado que a parte de distribuição 6 é, de facto, formada integralmente no membro operativo 16 ou o êmbolo 16 da bomba de ar 3 . A FIG. 1 mostra claramente que as válvulas 9, 10, 11 são formadas por membranas de uma espessura predeterminada, formada sobre os elementos construtivos 14. Com uma espessura de parede dos elementos construtivos 14 e 18 de aproximadamente 1 mm, a espessura das membranas cilíndricas é, por exemplo, 0,2 mm. As válvulas 9, 10, 11 são moldadas por injecção a partir de plástico em simultâneo com a bomba de ar 3 ou a bomba de líquido 4, para formarem um único elemento construtivo 14, 18. Para um entendimento do presente invento, deve ser notado que o elemento de acoplamento 18 é concebido para ser uma parte da bomba de ar 3. O elemento de acoplamento 18 tem, no lado dirigido para a parte de distribuição 6, uma extensão 2 7 com duas sedes circulares 28, 29 com diferentes diâmetros. Nestas sedes estão colocados um ou mais elementos de formação de espuma, por exemplo, com a forma de crivos de rede fina (não mostrados). Na concretização da FIG. 4, o elemento de formação de espuma está do mesmo modo localizado na extensão 27 do elemento de acoplamento 18, mas é, neste caso, formado por uma parede com orifícios 30, que são moldados em conjunto durante a moldação por injecção do elemento de acoplamento 18. Para uma boa acção formação de espuma, os orifícios têm um diâmetro com um máximo de aproximadamente 0,2 mm, a parede em que se encontram tem uma espessura de aproximadamente 0,2 mm e a parede contém entre 100 e 200 orifícios, preferencialmente aproximadamente 150 orifícios. Estas 5

ΕΡ 1 343 593 /PT especificações podem ser utilizadas de maneira razoavelmente uniforme nas unidades de formação de espuma para produtos cosméticos.

Na segunda concretização da unidade de formação de espuma 2, mostrada na FIG. 4, a válvula de saida 11 da bomba de liquido 4 é formada por um bujão cónico separado, que actua em conjunto com o bordo superior do êmbolo 14. Sobre o bujão 11 está uma vareta 31 a qual assenta em contacto contra a parede com os orifícios 30. Através do dimensionamento e da escolha de materiais, este elemento de formação de espuma 30 adquiriu uma determinada flexibilidade, de modo que sob a influência da pressão desenvolvida na câmara de pressão 13 se transferida através do bujão 11 e da vareta 31, a mesma poder ser deformada. O elemento de formação de espuma 30, por conseguinte, serve em primeira instância em conjunto com a vareta 31 para fechar a válvula 11. Quando a pressão na câmara 13 se torna maior do que a resistência no elemento de formação de espuma 30, a válvula será aberta.

Um orifício de arejamento 19 está adicionalmente disposto no elemento de suporte 17, para reencher o recipiente de líquido 1 com ar do meio ambiente, quando o líquido é bombeado para fora do recipiente, para distribuição da espuma. Numa posição extrema sem pressão (ver a FIG. 2) do conjunto de distribuição de espuma, o orifício de arejamento 19 está situado entre duas nervuras de vedação 20, 21 do êmbolo de ar 16. Estas nervuras de vedação 20, 21 asseguram que na posição mostrada na FIG. 2 o líquido não pode sair para o exterior, quando o conjunto é mantido de cabeça para baixo em relação a esta posição. Nesta segunda posição extrema mostrada na FIG. 3, o ar do exterior pode escoar-se para dentro do recipiente de líquido 1 para reencher o recipiente 1 com ar.

As posições mostradas nas FIGS. 2 e 3 são duas posições extremas do conjunto. Entre estas duas posições está definido um curso, respectivamente, no sentido descendente (da posição da FIG. 2 para a posição da FIG. 3) e no sentido ascendente (da posição na FIG. 3 para a posição na FIG. 2) . O curso ascendente é o curso de aspiração, em que o ar bem como o líquido são aspirados para as respectivas câmaras de pressão 6 ΕΡ 1 343 593 /PT 13, 15, enquanto o curso descendente é o curso de fornecimento, em que o ar e o líquido são pressionados para fora das câmaras de pressão 13, 15 para a câmara de mistura 5. A operação da unidade de formação de espuma é descrita com referência às FIGS. 2 e 3, a começar pela FIG. 3. 0 membro operativo (êmbolo de ar) 16, o elemento de acoplamento 18 e o êmbolo de líquido 14 formam um todo durante a operação do conjunto de distribuição de espuma e são, portanto, designadas abaixo pelo termo geral "êmbolo". Entre o êmbolo 14, 16, 18 e o elemento de suporte 17 está disposta uma mola 22, a qual não está carregada na posição mostrada na FIG. 2.

Na FIG. 3, o êmbolo 14, 16, 18 está na sua posição comprimida e no ponto de ser pressionado de modo ascendente pela força de mola da mola 22. Durante o curso ascendente, o volume da câmara de pressão 15 da bomba de ar 3 aumenta, pelo que a pressão se torna inferior à pressão do meio ambiente. Devido a esta diferença de pressão, a válvula de entrada 10 da bomba de ar 3 é aberta e é estabelecida uma ligação entre o meio ambiente e a câmara de pressão do ar 15. O mesmo aplica-se ao volume dentro da câmara de pressão 13 da bomba de líquido 4. Aqui também o volume aumenta, enquanto que a pressão cai e o líquido é aspirado para fora do recipiente de líquido através de um tubo de subida 23. É possível a aspiração do líquido através da válvula de entrada 12, porque o êmbolo de líquido 14 com as nervuras de vedação 24, 25, dispostas sobre o mesmo, é deslocado para baixo e é criada uma passagem entre a válvula de entrada 12 e o êmbolo 14 para a câmara de pressão 13. A bomba está agora na sua posição mais elevada (FIG. 2), em que tanto a câmara de pressão do ar 15 como a câmara de pressão de líquidos 13 estão cheias com, respectivamente, ar e líquido. Quando é agora exercida uma força descendente no êmbolo 14, 16, 18, a qual é maior do que a força de mola da mola 22 mais as forças de atrito entre o êmbolo 14, 16, 18 e o elemento de suporte 17, o êmbolo 14, 16, 18 deslocar-se-á para baixo. O volume na câmara de pressão do ar 15 é reduzido e a pressão é, por conseguinte, aumentada, pelo que a válvula de entrada 10, que estava aberta no curso ascendente, é agora 7

ΕΡ 1 343 593 /PT pressionada para fecho, enquanto que a válvula de saída 9 é aberta. 0 mesmo aplica-se ao volume da câmara de pressão de líquidos 13, em que a válvula de entrada 12 é pressionada para a sua sede pelo aumento de pressão, de modo a fechar a entrada da bomba de líquido 4. Adicionalmente, a válvula de saída 11 da bomba de líquido 4 é aberta pela pressão aumentada dentro da câmara de pressão de líquido 13. 0 ar e o líquido juntam-se na câmara de mistura 5. Devido ao escoamento de ar e o escoamento de líquido colidirem um com o outro, os dois são bem misturados. Depois da mistura ter sido transportada através de um ou mais elementos de formação de espuma, é criada a espuma, a qual através do canal de escoamento de saída 7 sai da abertura de espuma 8 da parte de distribuição 6 do conjunto. A resistência da membrana 11 na concretização mostrada nas FIGS. 1 a 3 e da parede com orifícios, quando o elemento de formação de espuma 30 na concretização da FIG. 4 assegura que o líquido não se escoa livremente para fora da bomba de líquido 4. O escoamento de líquido na câmara de mistura 5 é assim controlado e manobrável. Testes revelaram que isto é essencial para se obter uma boa espuma.

Porque a válvula de entrada 12 está provida com um corpo de bujão que actua em conjunto com as nervuras de vedação 24, 25 dispostas no êmbolo 14, é criado adicionalmente um bloqueio de líquido. Isto significa que na posição de descanso (FIG. 2) é garantido que o líquido do conjunto não sai nem vem de ficar entre o êmbolo 14, 16, 18 e o elemento de suporte 17, quando a pressão no recipiente 1 aumenta, por exemplo, porque o recipiente é espremido. Quando a pressão no recipiente de líquido 1 aumenta, o corpo de bujão 12 será pressionado contra a nervura de vedação 25 e assim obstrui a passagem para líquidos para cada uma das câmaras de pressão 13, 15. O elemento de suporte 17 está provido com um número de segmentos periféricos, indicados com um número de referência 26, com o objectivo de limitar o curso do êmbolo 14, 16, 18 em relação às câmaras de pressão 13, 15. Estes segmentos periféricos assentam em primeira instância na linha da parede de fundo cilíndrica do elemento de suporte 17, isto é, são 8 ΕΡ 1 343 593 /PT moldados por injecção nesta posição em conjunto com o elemento de suporte 17 e são flectidos durante a montagem do conjunto do distribuidor de espuma. Durante a montagem, o elemento de suporte 17 é encaixado à pressão ou enroscado por cima do recipiente de liquido 1, após o que o êmbolo 14, 16, 18 é colocado no elemento de suporte 17 e os segmentos periféricos são flectidos para dentro.

Evidentemente, o presente invento não está limitado às concretizações preferidas mostradas nos desenhos. Embora as bombas 3, 4 sejam mostradas como concêntricas, é também possível proporcionar as excêntricas ou adjacentes entre si. Um exemplo de uma tal construção pode ser encontrado no pedido internacional de patente WO 99/54054. É, além disso, possível, por exemplo, concretizar também a válvula de entrada 12 para a bomba de líquido 4 como uma membrana formada sobre o êmbolo 14 ou o elemento de suporte 18, enquanto que um bloqueio de líquido terá de ser fornecido de uma maneira diferente. Em qualquer caso, de acordo com o invento é proporcionada uma unidade de formação de espuma simplificada com um número relativamente pequeno de componentes construtivos.

Lisboa,

Claims (11)

1. ΕΡ 1 343 593 /PT 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Unidade de formaçao de espuma (2) para utilização em combinação com um recipiente de liquido (1), que compreende: - uma bomba para ar (3) provida com uma entrada, que tem uma válvula de entrada (10) e uma saida, que tem uma válvula de saida (9) , - uma bomba para liquido (4) provida com uma entrada, que tem uma válvula de entrada (12) e uma saida, que tem uma válvula de saida (11), em que as ditas bombas (4, 3) compreendem uma câmara de pressão (13, 15) com um êmbolo deslocável (14, 16) para aumentar ou reduzir o volume da câmara de pressão, - uma câmara de mistura (5), que tem, pelo menos, um elemento de formação de espuma e está ligada às saídas de ambas as bombas (3, 4), - uma parte de distribuição (6), que compreende um canal de escoamento de saida (7), que está ligado entre a câmara de pressão (5) e uma abertura de espuma (8), caracterizada por os êmbolos (14, 16) estarem acoplados e serem operados por um membro operativo (16), um elemento mecânico de acoplamento (18) fazer o acoplamento do êmbolo (16) da bomba de ar (3) e o êmbolo (14) da bomba de líquido (4) e por, pelo menos, a válvula de saida (9) da bomba de ar (3) ser provida como uma membrana e formada integralmente com o elemento de acoplamento (18) de modo a formar um único elemento construtivo.
2. 2 - Unidade de formação de espuma de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a válvula de saída (11) da bomba de líquido (4) estar integralmente formada com o êmbolo (14) da bomba de líquido (4) para formar um único elemento construtivo (14).
3. 3 - Unidade de formação de espuma de acordo com as revindicações 1 ou 2, caracterizada por a válvula de saída (9, 11) ser formada como uma membrana cilíndrica. ΕΡ 1 343 593 /PT 2/2
4. 4 - Unidade de formação de espuma de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por a válvula de entrada (10) da bomba de ar (3) ser provida como uma membrana e estar integralmente formada com o elemento de acoplamento (18).
5. 5 - Unidade de formação de espuma de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por o elemento de formação de espuma e a câmara de mistura (5) estarem integralmente formadas com o elemento de acoplamento (18).
6. 6 - Unidade de formação de espuma de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por a válvula de entrada (12) da bomba de liquido (4) ser formada por um corpo de bujão cónico, que actua em conjunto com a abertura de entrada da bomba de liquido (4).
7. 7 - Unidade de formação de espuma de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por a abertura de entrada da bomba de liquido (4) estar provida de pares de nervuras de vedação (24, 25).
8. 8 - Unidade de formação de espuma de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por o êmbolo (14, 16) ser um êmbolo de forma cilíndrica aberta, que é móvel em relação a um elemento de suporte cilíndrico (17).
9. 9 - Unidade de formação de espuma de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por o membro operativo (16) e o êmbolo (16) da bomba de ar (3) estarem integralmente formados numa peça.
10. 10 - Unidade de formação de espuma de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada por a válvula de entrada (10) e a válvula de saída (9) da bomba de ar (3) estarem integralmente formadas com o elemento de acoplamento (18) para formar um único elemento construtivo.
11. 11 - Unidade de formação de espuma de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada por estar provido um segmento periférico (26), que limita o curso ascendente dos êmbolos (14, 16) de ambas as bombas (4, 3). Lisboa,