PT2103241E - Bomba de espuma de alta velocidade - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "ΒΟΜΒΑ DE ESPUMA DE ALTA VELOCIDADE"

CAMPO TÉCNICO A presente invenção reside na técnica de bombas de espuma compreendendo as caracteristicas do preâmbulo da reivindicação 1. Estas caracteristicas são divulgadas no documento US5445288. Nestas bombas de espuma conhecidas, combina-se um liquido a transformar em espuma e ar para obter um produto espumoso. Mais particularmente, a invenção refere-se a uma bomba de espuma em que o ar introduzido na bomba a alta velocidade age de modo a accionar a bomba e a forçar a passagem de uma mistura de liquido a transformar em espuma e ar através de, pelo menos, um crivo para produzir um produto espumoso uniforme de qualidade elevada.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Conhece-se, desde há muitos anos, a distribuição de líquidos, tais como sabões, produtos de higiene, purificadores, desinfectantes e semelhantes, desde um invólucro distribuidor contendo uma unidade de reabastecimento que contém o líquido e proporciona os mecanismos de bombeamento para a distribuição do líquido. 0 mecanismo de bombeamento empregue com estes distribuidores tem sido, tipicamente, uma bomba de líquido que emite, simplesmente, uma quantidade predeterminada do líquido após movimento de um actuador. Recentemente, por uma questão de 1 eficácia e economia, tornou-se desejável distribuir os líquidos na forma de espuma, gerada pela introdução de ar no líquido. Consequentemente, a bomba de líquido convencional cedeu a sua posição a uma bomba geradora de espuma que, necessariamente, exige meios para combinar o ar e líquido de modo a gerar a espuma desejada.

Os distribuidores de espuma, tipicamente, geram espuma ao bombear uma corrente de líquido a transformar em espuma e uma corrente de ar para uma área de mistura e forçar a mistura a atravessar um crivo para dispersar o ar de uma forma mais eficiente na forma de bolhas no interior do líquido a transformar em espuma e criar um produto espumoso mais uniforme. Quanto mais pequenas e numerosas forem as bolhas de ar, mais espessa e macia será a espuma, embora ar em excesso possa fazer com que a espuma se apresente muito seca. A chave para um produto espumoso desejável á uma mistura violenta do líquido a transformar em espuma e ar para dispersar as bolhas de ar no interior do líquido.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma bomba de espuma tendo um invólucro de bomba tendo uma câmara de líquido e uma câmara de ar, estando a câmara de líquido em comunicação fluida com um recipiente cheio de líquido a transformar em espuma e estando a câmara de ar em comunicação fluida com uma fonte de fornecimento de ar a alta pressão através de uma entrada de ar. A bomba de espuma também inclui um tubo de distribuição parcialmente disposto no interior do invólucro de bomba tendo uma haste de vedante raspador com uma extremidade distai fechada posicionada no interior do invólucro 2 de bomba e um tubo de saída com uma extremidade distai aberta posicionada no exterior do invólucro de bomba. A haste de vedante raspador inclui, pelo menos, um furo de entrada em comunicação fluida com a câmara de líquido e uma válvula de retenção próximo da segunda extremidade aberta. Além disso, a bomba de espuma inclui, pelo menos, um crivo de espuma situado na extremidade aberta do tubo de saída; um vedante raspador posicionado, de modo deslizante e coaxial, em torno da haste de vedante raspador, estando o vedante raspador em contacto vedante com uma parede interna do invólucro de bomba e com a haste de vedante raspador; e uma mola de impulsão posicionada no interior do invólucro de bomba para forçar o vedante raspador para uma posição não accionada. 0 vedante raspador forma uma barreira móvel entre a câmara de líquido e a câmara de ar e está adaptado para deslizar axialmente ao longo da haste de vedante raspador afastando-se do tubo de saída e passando por, pelo menos, um furo de entrada quando accionado por ar a alta pressão. 0 movimento do vedante raspador permite a entrada de ar a alta pressão no tubo de distribuição levando à mistura do ar e líquido a transformar em espuma no interior do tubo de distribuição e provocando também a expulsão da mistura através da válvula de retenção e do, pelo menos um, crivo de espuma.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 é uma vista em perspectiva da bomba de espuma e recipiente de acordo com a presente invenção. A Fig. 2 é uma vista lateral em corte da bomba de espuma da presente invenção num estado não accionado. 3 A Fig. 3 é uma vista lateral em corte da bomba de espuma da presente invenção num estado accionado.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO A bomba de espuma de alta velocidade da presente invenção é mostrada nas Figs. 1-3 e é indicada, genericamente, pelo número 10. A bomba 10 de espuma pode ser posicionada no interior de uma abertura 12 de um recipiente 14, tal como, por exemplo, uma saqueta de reabastecimento, como mostrado na Fig. 1. O recipiente 14 tem um liquido S a transformar em espuma no seu interior e a parte da bomba 10 de espuma situada no interior do recipiente 14 está imersa no liquido S a transformar em espuma. O recipiente 14 pode ter a forma de um saco flexivel ou garrafa deformável, como é conhecido na técnica.

A bomba 10 de espuma inclui um invólucro 20, tendo o invólucro 20 uma câmara 22 de liquido e uma câmara 24 de ar no seu interior. O invólucro 20 está equipado com uma tampa 28 posicionada numa primeira extremidade 30 aberta do invólucro 20. A tampa 28 tem uma superfície 31 planar de topo com um furo 32, um rebordo 34 externo posicionado em torno da periferia da primeira extremidade 30 com a função de prender a tampa 28 no lugar e uma flange 36 estendida desde a superfície 31 planar de topo e penetrando na câmara 22 de líquido. O furo 32 na tampa 28 permite uma comunicação fluida entre a câmara 22 de líquido e recipiente 14 para que o líquido S a transformar em espuma se possa escoar para a câmara 22 de líquido sob o efeito da gravidade ou o efeito de um vácuo criado na câmara 22 de líquido. O invólucro 20 também inclui um furo 40 de entrada de ar numa parte do invólucro 20 definindo a câmara 24 de ar. O 4 furo de entrada de ar também inclui um vedante 42 e está ligado a uma fonte 43 de fornecimento de ar a alta pressão, tal como uma bomba de pé, bomba de fole ou bomba de ar comprimido, por exemplo, permitindo, desse modo, uma comunicação fluida entre a câmara 24 de ar e a fonte 43 de fornecimento de ar a alta pressão. Pode empregar-se um qualquer método convencional de geração de ar a alta pressão devido a accionamento por parte de um utilizador conhecido pelos especialistas na técnica. 0 vedante 42 minimiza a queda de pressão entre a fonte de fornecimento de ar a alta pressão e a câmara 24 de ar, aumentando, desse modo, o rendimento da bomba 10 de espuma. O invólucro 20 inclui ainda um orifício 46 no qual se dispõe um tubo 50 de distribuição. O tubo 50 de distribuição estende-se através do orificio 46 para definir uma haste 52 de vedante raspador como a parte do tubo 50 de distribuição no interior do invólucro 20 e define um tubo 54 de saída como a parte estendida através do orificio 46 e no exterior do invólucro 20. Flanges 56 espaçadas que se estendem radialmente desde o tubo 50 de distribuição prendem o tubo 50 de distribuição ao orifício 46. Mais particularmente, as flanges 56 assentam na parede 57 de fundo do invólucro 20 para impedir que o tubo 50 de distribuição deslize para fora do invólucro 20. As flanges 56 podem ser substituídas por uma única flange envolvendo totalmente a periferia do tubo 50 de distribuição e funcionando de modo idêntico às flanges 56 espaçadas. A haste 52 de vedante raspador situada no interior do invólucro 20 tem uma extremidade distai fechada e está equipada com, pelo menos, um furo 60 de entrada que permite o escoamento do líquido S a transformar em espuma para dentro do tubo 50 de distribuição desde a câmara 22 de líquido, embora seja preferível dois ou mais furos 60 de entrada. O tubo 54 de saida do tubo 50 de distribuição tem uma 5 válvula 62 de retenção disposta no seu interior para controlar o escoamento de saida, sendo a válvula 62 de retenção aberta pelo aumento de pressão numa direcção afastada do furo 60 de entrada e regressando a um estado fechado após uma diminuição de pressão. O tubo 54 de saida também inclui, pelo menos, um crivo de espuma disposto no seu interior e adjacente a uma saida 66 na extremidade distai do tubo 50 de distribuição. Como se vê nas figuras, o, pelo menos um, crivo de espuma pode ter a forma de um cartucho 64 de mistura que consiste num tubo 67 oco limitado, em ambas as extremidades, por crivos 68 e 69 de rede. A bomba 10 de espuma inclui ainda um vedante 70 raspador posicionado, por deslizamento, coaxialmente em torno da haste 52 de vedante raspador no interior do invólucro 20. O vedante 70 raspador está em contacto vedante com uma parede 72 interna da parede 74 lateral do invólucro 20 e com a haste 52 de vedante raspador, separando, desse modo, a câmara 22 de liquido da câmara 24 de ar. Mais particularmente, a câmara 22 de liquido é definida como o volume acima do vedante 70 raspador e no interior da parede 74 lateral do invólucro 20. Embora a câmara 22 de liquido esteja em comunicação aberta com o recipiente 14 através do furo 32 na tampa 28, por uma questão de definição da bomba 10 de espuma, deve considerar-se que a câmara de liquido consiste apenas no volume no interior do invólucro 20 envolvido pela parede 74 lateral. A câmara 24 de ar é definida como o volume interno envolvido pelo vedante 70 raspador, parede 74 lateral e parede 57 de fundo do invólucro 20 e em torno da haste 52 de vedante raspador. O vedante 70 raspador pode deslizar no interior do invólucro 20 e, assim, os volumes da câmara 22 de liquido, recipiente 14 e câmara 24 de ar estão directamente dependentes da posição do vedante 70 raspador. Um aumento do volume da câmara 24 de ar devido ao movimento do vedante 70 6 raspador na direcção da tampa 28 dá origem a uma diminuição do volume combinado da câmara 22 de líquido e recipiente 14 e vice-versa. 0 vedante 70 raspador é forçado a adoptar uma posição não accionada, como visto na Fig. 2, por uma mola 80 de impulsão situada entre a tampa 28 e vedante 70 raspador. A mola 80 é mantida no lugar próximo da extremidade 30 aberta do invólucro 20 pela flange 36.

Em funcionamento, a bomba 10 de espuma é accionada por uma entrada de ar a alta pressão gerada por um utilizador a partir da fonte 43 de fornecimento de ar a alta pressão através do furo 40 de entrada de ar. O aumento de pressão na câmara 24 de ar devido ao ar a alta pressão introduzido inicia o accionamento da bomba 10 e faz deslizar o vedante 70 raspador na direcção da tampa 28 opondo-se às forças de impulsão da mola 80. Quando o vedante 70 raspador ultrapassa totalmente, por deslizamento, o, pelo menos um, furo 60 de entrada, o ar a alta pressão entra, seguidamente, no tubo 50 de distribuição através do, agora exposto, pelo menos um, furo 60 de entrada e mistura-se com o líquido S a transformar em espuma já presente no tubo 50 de distribuição. A pressão estabelecida pela introdução de ar proveniente da fonte 43 de fornecimento de ar a alta pressão força a válvula 62 de retenção para uma posição aberta, permitindo o escoamento da mistura através do tubo 50 de distribuição na direcção da saída 66. Antes de sair do tubo 50 de distribuição através da saída 66, a mistura de ar e líquido S a transformar em espuma é forçada a atravessar, pelo menos, um crivo 64 de espuma. Em resultado deste processo, uma espuma de alta qualidade é distribuída pela saída 66. A mistura a alta pressão no interior do tubo 50 de distribuição, bem como a passagem de mistura através de, pelo menos, um crivo 6 4 de espuma, criam um produto espumoso misturado uniformemente. 7

Após remoção do ar a alta pressão, a válvula 62 de retenção regressa para uma posição fechada, impedindo, mais uma vez, o escoamento de líquido S a transformar em espuma para fora através do tubo 50 de distribuição. A diminuição de pressão também irá fazer regressar o vedante 70 raspador para uma posição não accionada devido às forças de impulsão da mola 80. Quando o vedante 70 raspador se desloca axialmente ao longo do tubo 50 de distribuição na direcção da entrada 40 de ar e ultrapassa o, pelo menos um, furo 60 de entrada, o líquido a transformar em espuma torna a escoar-se para o tubo 50 de distribuição devido à gravidade, bem como a ligeiras forças de vácuo geradas pelo volume expandido no interior da câmara 22 de líquido e recipiente 14. Assim, após regressar a um estado não accionado, a bomba 10 de espuma ficará pronta para accionamentos subsequentes. A fonte 43 de fornecimento de ar a alta pressão pode ser activada por um sensor ou por qualquer outra activação sem contacto, como é conhecido na técnica, ou pode incluir qualquer mecanismo de activação manual convencional. A fonte 43 de fornecimento de ar a alta pressão fornece um volume de ar doseado à câmara 24 de ar suficiente para forçar a subida do vedante 70 raspador na direcção da tampa 28 e para se misturar com e forçar o líquido S a transformar em espuma no interior do tubo 50 de distribuição a sair através da saída 66. O volume de ar não deve exceder o que for necessário para accionar a bomba 10 de espuma e distribuir o líquido S a transformar em espuma no interior do tubo 50 de distribuição porque, subsequentemente à saída de todo o líquido S a transformar em espuma através da saída 66, só se escoará ar desde a bomba 10 de espuma. No entanto, o volume doseado de ar deve ser suficiente para expelir toda a mistura de ar e líquido a transformar em espuma de modo a impedir o gotejamento de liquido residual desde a saída 66. Assim, a fonte 43 de fornecimento de ar a alta pressão fornece, de um modo preferido, uma quantidade medida de ar a alta velocidade específica para a dimensão e volume da câmara 24 de ar e tubo 50 de distribuição suficiente para expelir a espuma, mas não mais do que isso.

Tendo em vista o exposto, deve ser evidente que a presente invenção melhora a técnica ao proporcionar uma espuma de bomba accionada por ar a alta velocidade. Embora uma forma de realização particular desta invenção tenha sido o foco por questões de divulgação da invenção, deve ser evidente que esta invenção pode ser modificada de vários modos sem divergir dos conceitos gerais aqui explicados. Assim, esta invenção não deve ser limitada a ou por qualquer forma de realização particular; em vez disso, as reivindicações servirão para definir a invenção.

Lisboa, 6 de Janeiro de 2011 9

Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Bomba (10) de espuma compreendendo: um invólucro (20) de bomba tendo uma câmara (22) de líquido e uma câmara (24) de ar, estando a referida câmara (22) de líquido em comunicação fluida com um recipiente (14) cheio de líquido a transformar em espuma e estando a referida câmara (24) de ar em comunicação fluida com uma fonte (43) de fornecimento de ar a alta pressão através de uma entrada (40) de ar; um tubo (50) de distribuição parcialmente disposto no interior do referido invólucro (20) de bomba e tendo um tubo (54) de saída com uma extremidade distai aberta posicionada no exterior do referido invólucro (20) de bomba; pelo menos, um crivo (64) de espuma situado na referida extremidade aberta do referido tubo (54) de saída, caracterizada por o referido tubo (50) de distribuição ter uma haste (52) de vedante raspador com uma extremidade distai fechada posicionada no interior do referido invólucro (20) de bomba, incluindo a referida haste (52) de vedante raspador, pelo menos, um furo (60) de entrada em comunicação fluida com a referida câmara (22) de líquido e uma válvula (62) de retenção próximo da referida segunda extremidade aberta; um vedante (70) raspador posicionado, de modo deslizante e coaxial, em torno da referida haste (52) 1 de vedante raspador, estando o referido vedante (70) raspador em contacto vedante com uma parede interna do referido invólucro (20) de bomba e com a referida haste (52) de vedante raspador; e uma mola (80) de impulsão posicionada no interior do referido invólucro (20) de bomba para forçar o referido vedante (70) raspador para uma posição não accionada; em que o vedante (70) raspador forma uma barreira móvel entre a referida câmara (22) de liquido e a referida câmara (24) de ar e em que o referido vedante (70) raspador está adaptado para deslizar axialmente ao longo da referida haste (52) de vedante raspador afastando-se do referido tubo (54) de saida e passando pelo referido, pelo menos um, furo (60) de entrada quando accionado por ar a alta pressão, permitindo, desse modo, a entrada do referido ar a alta pressão no referido tubo (50) de distribuição e levando à mistura do referido ar e líquido a transformar em espuma no interior do referido tubo (50) de distribuição e provocando a expulsão da referida mistura através da referida válvula (62) de retenção e do referido, pelo menos um, crivo (64) de espuma.
2. 2. Bomba (10) de espuma da reivindicação 1, compreendendo ainda uma tampa (28) presa ao referido invólucro (20) em torno da periferia de uma extremidade distai do referido invólucro (20) e adjacente à referida câmara (22) de líquido, tendo a referida tampa (28) um furo. 2 Bomba (10) de espuma da reivindicação 1, em que a referida fonte (43) de fornecimento de ar a alta pressão fornece um volume doseado de ar a alta pressão suficiente para accionar a bomba (10) de espuma e expelir a referida mistura de ar e liquido a transformar em espuma através do referido tubo (54) de saida. Lisboa, 6 de Janeiro de 2011 1/2

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