PT707894E

PT707894E - Bomba miniatura com pre-compressao

Info

Publication number: PT707894E
Application number: PT95402284T
Authority: PT
Inventors: Alain Behar; Marcel Eudes
Original assignee: Rexam Sofab
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 2001-02-28
Also published as: CA2160826C; FR2726045B1; EP0707894B1; ATE195440T1; CA2160826A1; DK0707894T3; SI0707894T1; FR2726045A1; DE69518379D1; DE69518379T2; ES2151035T3; US5671874A; EP0707894A1

Description

DESCRIÇÃO

ΒΟΜΒΑ MINIATURA COM PRÉ-COMPRESSÃO

Numerosos tipos de bombas miniatura têm sido propostos para equipar acondicionamentos de produtos cosméticos ou farmacêuticos e permitir distribui-los comodamente em doses sucessivas. O seu volume é usualmente inferior ao centímetro cúbico. A maior parte compreende um corpo cilíndrico possuindo uma tomada baixa equipada com uma válvula de admissão, em particular com esfera caindo pelo seu próprio peso, em que uma coroa encerra um pistão móvel contra a acção de uma mola de retorno; atravessando esta coroa, a haste de comando oca do pistão forma uma conduta de evacuação ou “gicleur” com canal interno axial que fecha uma válvula de escape com parte móvel (“clapet") aprisionada por um órgão de retenção elástico, e que receberá um accionador de carregar comportando normalmente também a tubeira emissora do produto. A conduta de evacuação "gicleur” da bomba descrita em EP-A-536 617 possui, além disso, na parte alta uma espalda interna (33), a sua extremidade inferior alargando-se pelo contrário sob a coroa numa gola (30) sobre a qual se encaixa pelo seu bordo superior (25) uma bainha (21) que serve exteriormente de guarnição de estanqueidade do pistão, delimitando sob a gola do “gicleur” uma câmara interior (26) onde a parte móvel de escape se encontra alojada, a sua base (22) furada por um orifício axial (23) servindo de sede anular à dita parte móvel.

Uma dificuldade acrescida pela extrema miniaturização das peças, em particular quando se pretende uma pulverização, é obter uma emissão franca e precisa: as soluções mais simples e mais antigas propunham o emprego de uma válvula de escape com parte móvel interna, colocada por cima na haste do pistão. A reduzida secção disponível conduzia a molas de retenção muito fracas e durante muito tempo preferiu-se o emprego de uma manga externa combinando as funções de parte móvel e de guarnição de estanqueidade do pistão sobre o corpo. Para ter um funcionamento mais franco, esta parte móvel podia vantajosamente trabalhar em gaveta não se abrindo senão depois de um certo curso morto; mas, surpreendido pela impressão de dupla expansão que daí 1 resultava, o comportamento do utilizador desafia um pouco as esperanças dos projectistas. O objectivo da invenção é conseguir um melhor compromisso conciliando suavidade e precisão, fundamentando-se no facto de que o aperfeiçoamento das técnicas de fabrico e nomeadamente da precisão de execução das peças permite hoje voltar ao emprego de uma parte móvel interna suprimindo ao mesmo tempo os seus inconveniente iniciais e a impressão de dupla expansão criada por um curso morto excessivo.

Segundo a invenção, a sede da dita parte móvel de válvula reveste a forma de uma bacia cujo batente se liga por uma transição arredondada a uma cinta inclinada; a parte móvel de válvula possui, quanto a ela, uma forma em sino com lábio bastante delgado virado para baixo, com aresta tendo no estado livre um perímetro sensivelmente igual ou pouco superior ao da transição e sustentada em repouso sobre a base, aplicada de modo estanque sobre o batente e no ângulo da bacia sob o efeito da mola de retenção da parte móvel (“clapet”). A superfície activa da parte móvel é então mínima. A aresta terá de preferência uma curvatura mais forte que a da dita transição.

Quando o operador actua sobre o botão de accionamento, a parte móvel de válvula de admissão fecha-se: a pressão aumenta na bomba e aplica primeiro o lábio contra a cinta da bacia, reforçando a sua estanqueidade; para lá de um certo limiar, ela tende a erguer a parte móvel de escape, empurrando a sua estanqueidade para o ângulo: este último efeito provoca um aumento da superfície desta parte móvel submetida à pressão bastante considerável, por efeito das reduzidas dimensões da bomba, para fazer ceder bruscamente a sua mola de retenção. A elasticidade limitada do lábio da parte móvel de válvula não permite então a este alargar-se para seguir a parede inclinada da bacia senão numa distância muito reduzida, inferior à altura total da cinta; assim que ele deixa esta parede, ele retorna quase ao seu perímetro inicial porque a maior parte da pressão se transmite na tubeira emissora, e a parte móvel tende a descer de novo, oferecendo ao escoamento do produto ao longo da cinta oblíqua uma passagem lateral estreita cuja secção varia com o seu levantamento residual; esta passagem é precedida por um convergente que repele a jusante as perdas 2 de carga, centrando a parte móvel de escape e estabilizando ao mesmo tempo a sua posição e a pressão disponível sobre o orifício da tubeira. O facto de colocar a parte móvel na câmara alargada formada pela bainha sob a gola do "gicleur" permite dar-lhe em repouso uma secção eficaz mínima pelo menos igual à do canal do “gicleur" e levantamento, uma secção eficaz máxima pelo menos dupla, da ordem de um terço ou pelo menos de um quarto da do pistão no corpo da bomba, de modo que se torna possível dotar a válvula de escape com uma mola razoavelmente forte; a inclinação da cinta minimiza os efeitos pouco domináveis das fricções; o deslocamento do pistão necessário para a abertura da parte móvel é cerca de três vezes mais reduzida que o seu próprio portanto quase negligenciável.

Resulta desta construção uma flexibilidade de funcionamento que evita reacções nocivas do utilizador e permite em caso disso uma pulverização muito franca. A altura total da bacia não tem que exceder o levantamento da parte móvel, a saber algumas décimas de milímetro, para um declive de inclinação médio próximo de 0,3 e crescendo de preferência da ligação da transição para cima para dar à sua parede um perfil em S. O reduzido volume lateral disponível bem com o cuidado de reduzir os volumes mortos e de evitar bruscas variações das secções de passagem conduzem vantajosamente a colocar a sua cinta perpendicular ou quase à parede lateral da câmara, igualmente circular, para formar um canal alargando-se ligeiramente para cima.

Outras características da invenção ressaltarão da descrição de um exemplo vantajoso, dado abaixo com referência aos desenhos. Estes mostram: - figura 1: um corte de conjunto de uma bomba segundo a invenção, - figura 2, um detalhe da válvula de escape mostrando os perfis da sua sede em bacia e do lábio da sua parte móvel. - figura 3: um detalhe de uma variante da válvula de escape. A bomba da figura 1 possui um corpo 1 dotado de uma tomada inferior munida de um tubo de tomada 11 comandada por uma válvula de admissão cuja parte móvel com esfera 3 12 está prisioneira numa gaiola. 13 portadora de encostos internos 14 e de um apoio superior 15 com ranhuras radiais. O pistão é constituído por uma bainha 2 montada numa haste oca 3. A parede lateral da bainha 2 faz estanqueidade sobre o corpo de bomba por intermédio de dois lábios flexíveis 21 voltados em sentidos opostos e a sua base 22, furada com um orifício axial 23, criado sobre a sua face superior um apoio anular 24 em bacia com cinta inclinada. A haste oca 3 tem na sua parte inferior uma gola 30 que, no exemplo representado, é formada por duas flanges concêntricas 31 e 32 que delimitam uma ranhura onde o bordo superior 25 da bainha vem encaixar-se. Esta haste forma "gicleur" e, engendrando interiormente uma espalda 33, a sua extremidade superior estreita-se exteriormente para um diâmetro normalizado permitindo encaixar aí um pressionador de tipo corrente, não representado, usualmente equipado com uma tubeira pulverizadora. A base 22 delimita para baixo no interior da bainha 2, sob a gola 30, uma câmara 26 que recebe uma peça móvel de escape 4 em forma de sino com lábio 40 virado para baixo. Uma mola de retenção 41 colocada no canal interno da haste ou “gicleur” 3 em apoio sobre a sua espalda 33 aplica o sino 40 sobre o fundo da bacia 24 situada sobre a face superior da base 22.

Uma mola 5 comprimida entre dois batentes antagonistas da gaiola 13 e da bainha 2 reenvia o pistão para cima. Uma coroa 6 encerra o conjunto do mecanismo no interior do corpo de bomba, deixando passar o “gicleur” 3; na figura trata-se de uma pequena taça metálica engastada sobre o rebordo 16 do corpo; ela será em seguida engastada uma segunda vez, pelo acondicionador, a sua junta 61 em aperto estanque sobre um frasco, não representado, contendo o produto. A mola 5 aplica o pistão contra a coroa 6; no exemplo actual a folga interna deixada pela junta 61 e as ranhuras 17 sobre o rebordo 16 do corpo 1 preparam uma ventilação entre o recipiente e a atmosfera ao logo do “gicleur” 3; é a espalda formada pela gola 30 deste 4 que vem fazer estanqueidade por encosto sobre uma junta 62; qualquer acção sobre o accionador de carregar abrirá esta comunicação para reequilibrar a pressão.

Notar-se-á que a parte móvel de válvula possui dois fusos axiais opostos que facilitam a montagem. O fuso superior 42 reduz os volumes mortos e guia a mola 41; na sua nascença, uma saliência 43 suporta esta última, de preferência ranhurada para facilitar também a passagem do produto, ela pode servir de encosto. O fuso inferior 44 vem em fim de curso inferior do pistão, um pouco antes da base 22, encostar-se contra o apoio 15 da gaiola 13, provocando de maneira clássica a abertura forçada da parte móvel 4 para facilitar o escorvamento em início de utilização, o regresso do pistão à posição de repouso provocando em seguida uma aspiração de produto logo que a mola 41, de novo livre, torna a fechar o escape. A estrutura da válvula de escape aparece melhor na figura 2 que, ampliada setenta e cinco vezes, permite compreender o seu funcionamento.

Sobre a base 22 da bainha 2, a bacia 24 desenha em torno do orifício 23, com um diâmetro de 1,6 mm, um estreito batente anular 27 que uma transição 28 de 0,2 mm de raio desenhando um toro de 2 mm de diâmetro médio liga a uma cinta inclinada 29 com perfil em arco de círculo com uma altura de 0,4 mm; de baixo para cima a inclinação desta cinta cresce de cerca de 0,25 a 0,7. O lábio 40 da parte móvel 4 termina por uma aresta em semicírculo de 0,15 mm de raio desenhando um toro de 2,1 mm de diâmetro médio que, no estado livre vem tocar a parede em baixo da cinta, o seu centro na posição referenciada por A representada a traço cheio. Com a parte móvel em repouso sobre a sede formada pela bacia, este lábio comprime-se numa posição baixa, esquematizada em B (a traços interrompidos compridos finos), com um ligeiro aperto no ângulo da bacia. Quando a bomba é posta em acção, o aumento da pressão sob a parte móvel aplica-a com apoio sobre a parede lateral, numa posição C (representada a traços interrompidos compridos grossos), ligeiramente decalada para o exterior.

Quando a mola de retenção da parte móvel de válvula começa a ceder, o produto infiltra-se rapidamente sob o lábio, a estanqueidade não subsistindo senão à altura da cinta: daí 5 resulta que o esforço sobre a mola duplica e que a resistência desta se quebra inteiramente. O lábio 40 sobe de novo imediatamente ao longo da parede mas a sua elasticidade não lhe permite segui-la para lá de uma posição D (representada a traço e ponto), o seu curso não atingindo então 0,4 mm o que, negligenciando os efeitos da elasticidade, corresponde a um curso de pistão da ordem de 0,1 mm somente. O lábio 40 descola então, a válvula fornecendo passagem ao escoamento: dada a escassez dos volumes mortos a queda de pressão equilibra-se imediatamente entre o orifício que ele acaba de abrir e o da tubeira pulverizadora, de modo que o lábio se aperta de novo e que a parte móvel desce de novo até uma posição de equilíbrio E (representada a ponteado) que deixa em face da cinta inclinada 29 um canal estreito para o qual o escoamento converge para em seguida divergir progressivamente. Em final de utilização ele fica em primeiro lugar aberto sob o efeito do fuso 44 e não retornará à posição B senão quando o utilizador interromper o seu esforço. O trajecto no interior da bacia 24 é um ciclo esquematizado em F a ponteado. A figura 3 dá um exemplo de variante aceitável, no qual a cinta 29 tem uma inclinação constante de 0,3 e o batente 27 uma forma cónica acrescendo em repouso a superfície de contacto, compensada por um ângulo interno abatido sobre a aresta do lábio 40. Ela conduz a um levantamento de válvula um pouco superior mas permite também um funcionamento suave e uma pulverização muito franca.

Lisboa, ^ 3 NOV. 2000 Por REXAM SOFAB

Agente Oficial da Propriedade industrial Arco da Conceição, 3,1!- 1100 LISBOA 6

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Bomba miniatura compreendendo um corpo cilíndrico (1) equipado com uma válvula de admissão (12) onde uma coroa (6) encerra contra a acção de uma mola de retorno (5) um pistão móvel munido de uma conduta de evacuação (“gicleur”) (3) atravessando a coroa, com canal axial fechado por uma válvula de escape com parte móvel interna (“clapet”) (4), aprisionada por mola interna (41), e possuindo na parte alta uma espalda interna (33), a sua extremidade inferior alargando-se pelo contrário sob a coroa numa gola (30) na qual se encaixa pelo seu bordo superior (25) uma bainha (21) que serve exteriormente de guarnição de estanqueidade do pistão, delimitando sob a gola do “gicleur” uma câmara interior (26) onde a parte móvel de escape se encontra alojada, a base (22) da bainha sendo furada com um orifício axial (23) servindo de sede anular à dita parte móvel de válvula, caracterizado por a sede revestir a forma em bacia (24) cujo batente (27) se liga por uma transição arredondada (26) a uma cinta inclinada (29), a peça móvel possuindo uma forma em sino com lábio bastante fino (40) virado para baixo, com perímetro no estado livre sensivelmente igual ou pouco superior ao da transição, que carrega em repouso sobre a base (22), aplicado de forma estanque sobre o batente e no ângulo da bacia sob o efeito da mola de retenção (41) da parte móvel de válvula.
2. Bomba segundo a reivindicação 1, caracterizada por a parte móvel de escape (4) possuir uma secção eficaz mínima pelo menos igual à do canal do “gicleur” (3) e máxima pelo menos dupla.
3. Bomba segundo a reivindicação 2, caracterizada por a parte móvel possuir uma secção eficaz máxima pelo menos igual a um quarto da do pistão no corpo de bomba.
4. Bomba segundo uma das reivindicações precedentes, caracterizada por a elasticidade do lábio não permitir a este seguir a parede inclinada da cinta (29) senão numa distância inferior à altura total desta.
5. Bomba segundo uma das reivindicações precedentes, caracterizada por a bacia (24) ter uma altura de algumas décimas de milímetro para um declive de inclinação média da sua cinta próximo de 0,3. 1
6. Bomba segundo a reivindicação 5, caracterizada por o declive da cinta (29) aumentar da ligação da transição (28) para cima, para dar à sua parede um perfil em S.
7. Bomba segundo uma das reivindicações precedentes, caracterizada por a aresta do lábio (40) ter uma curvatura mais forte que a da dita transição.
8. Bomba segundo uma das reivindicações precedentes, caracterizada por o batente (27) da bacia possuir uma forma cónica. Lisboa, 13 NOV. 2000 Por REXAM SOFAB

Agente Oficial da Propriedade Industrial Arco da Conceição, 3, 1!- 1100 LISBOA 2 RESUMO ΒΟΜΒΑ MINIATURA COM PRÉ-COMPRESSÃO A invenção tem por objecto uma bomba miniatura para produtos tais como cosméticos ou farmacêuticos. Esta bomba compreende um corpo (1) com tomada baixa equipada com uma válvula de admissão (12), onde uma coroa (6) encerra contra a acção de uma mola de retorno (5) um pistão móvel munido de uma conduta de evacuação (“gicleur”) atravessando a coroa, com canal axial fechado por uma válvula de escape com parte móvel (“clapet”) interna (4), aprisionada por uma mola. A conduta de evacuação (3) possui na parte alta uma espalda interna (33), alargando-se a sua extremidade inferior ao contrário sob a coroa em uma gola (30) sobre a qual se encaixa pelo seu bordo superior (25) uma bainha (2) que serve exteriormente de guarnição de estanqueidade do pistão, delimitando além disso uma câmara interior (26) onde a parte móvel (“clapet”) de escape se encontra alojada, a sua base (22) furada com um orifício axial (23) servindo de sede anular à dita parte móvel cuja mola de retenção (41), introduzida com ela por baixo, se coloca no interior. Esta bomba diligencia uma excelente pulverização.